JP2009514303A - Method and apparatus for controlling traffic flow of streaming video - Google Patents

Method and apparatus for controlling traffic flow of streaming video Download PDF

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JP2009514303A JP2008537242A JP2008537242A JP2009514303A JP 2009514303 A JP2009514303 A JP 2009514303A JP 2008537242 A JP2008537242 A JP 2008537242A JP 2008537242 A JP2008537242 A JP 2008537242A JP 2009514303 A JP2009514303 A JP 2009514303A
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ゴールドバーグ，ニール
シムス，ダニエル
ライヒナー，ロバート
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    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H80/00—ICT specially adapted for facilitating communication between medical practitioners or patients, e.g. for collaborative diagnosis, therapy or health monitoring

Abstract

ストリーミングビデオを送信する方法及び装置が提供される。この方法及び装置は、帯域の考慮に基づいて送信レートを動的に変更すること、ネットワークでの帯域の可用性を予測すること、又はこれらの双方を有する。  A method and apparatus for transmitting streaming video is provided. The method and apparatus comprises dynamically changing the transmission rate based on bandwidth considerations, predicting bandwidth availability in the network, or both.

Description

この出願は、“Interactive Patient Care System”という題で2005年10月25日に出願された米国特許出願第60/730,088号（代理人整理番号001362）に関し、この優先権を主張する。この出願の開示が特に参照として取り込まれる。   This application claims this priority with respect to US Patent Application No. 60 / 730,088 (Attorney Docket No. 001362) filed October 25, 2005 under the title “Interactive Patient Care System”. The disclosure of this application is specifically incorporated by reference.

ビデオ通信は、現在の社会で遍在している。テレビのような多くの従来の表示装置に加えて、コンピュータ、携帯情報端末（PDA：personal digital assistant）及び携帯電話のような装置が、表示用にビデオ情報を受信するように適合されている。   Video communication is ubiquitous in today's society. In addition to many conventional display devices such as televisions, devices such as computers, personal digital assistants (PDAs) and mobile phones are adapted to receive video information for display.

ビデオは、しばしばインターネットプロトコル（IP：internet protocol）を介してネットワークで配信される。しばしばIPで提供される１つの種類のビデオは、ストリーミングビデオである。ストリーミングビデオは、しばしばネットワークで送信される。例えば、ストリーミングビデオは、広帯域ネットワークで送信されてもよい。典型的には、ストリーミング媒体は、ネットワーク上でパケットで伝達される。短い量のビデオ（場合によっては1秒）が、ストリーミングビデオプレイヤのローカルにバッファされ、チャネルの変動を平均化する。ストリーミングビデオプレイヤは、しばしばローカルメモリ（RAM）のブロックであるバッファからビデオを再生する。   Video is often delivered over a network via the Internet protocol (IP). One type of video that is often provided over IP is streaming video. Streaming video is often transmitted over a network. For example, streaming video may be transmitted over a broadband network. Typically, streaming media is transmitted in packets over the network. A short amount of video (possibly 1 second) is buffered locally in the streaming video player, averaging the channel variations. Streaming video players often play video from a buffer, which is a block of local memory (RAM).

ストリーミングビデオは、効率的な送信のために比較的大きい帯域能力を必要とし得る。ストリーミングビデオの送信機と受信機との間の媒体が必要な帯域を提供できない場合、画像の品質の劣化が生じ得る。この劣化は、例えば偽信号（artifact）及びマクロブロック（macroblocking）として明瞭になり得る。帯域の要件と帯域の可用性との間の不一致が増加すると、ビデオ劣化の深刻さが増加する。例示的に、偽信号の継続期間及び深刻さが増加し得る。   Streaming video may require a relatively large bandwidth capability for efficient transmission. If the media between the streaming video transmitter and receiver cannot provide the necessary bandwidth, image quality degradation may occur. This degradation can be manifested as, for example, artifacts and macroblocking. As the discrepancy between bandwidth requirements and bandwidth availability increases, the severity of video degradation increases. Illustratively, the duration and severity of false signals may increase.

ストリーミングビデオの特定のサービス品質（QoS：quality of service）を確保する１つの手法は、ストリーミングビデオの専用のエンドポイント対エンドポイントのリンクを提供することである。このようなリンクは、指定の帯域が維持されることを確保する。専用のリンクは、ストリーミングビデオの保証QoSを提供することに有用であるが、このようなリンクの使用は、１人のユーザ又はせいぜい数人のユーザに確保される。各リンクが確立されなければならず、装置がリンク毎に必要になるため、このような取り組みのコスト及び効率は実用的ではない。   One approach to ensure a specific quality of service (QoS) of streaming video is to provide a dedicated endpoint-to-endpoint link for streaming video. Such a link ensures that the specified bandwidth is maintained. Dedicated links are useful in providing guaranteed QoS for streaming video, but the use of such links is reserved for one user or at most several users. The cost and efficiency of such an approach is impractical because each link must be established and a device is required for each link.

前述の欠点を少なくとも克服するストリーミングビデオを提供する方法及び装置の必要性が存在する。   There is a need for a method and apparatus for providing streaming video that overcomes at least the aforementioned drawbacks.

例示的な実施例によれば、ビデオ通信方法は、非専用通信リンクでストリーミングビデオを送信することを有する。この方法は、ストリーミングビデオを受信し、リンクでの帯域の変化を決定することを更に有する。更に、この方法は、変化に基づいて送信のレートを変更することを有する。   According to an exemplary embodiment, a video communication method includes transmitting streaming video over a non-dedicated communication link. The method further comprises receiving streaming video and determining a change in bandwidth on the link. Further, the method includes changing the rate of transmission based on the change.

他の例示的な実施例によれば、ビデオ送信及び受信装置は、ストリーミングビデオを送信するように適合されたメディアサーバと、ストリーミングビデオを受信するように適合されたビデオプレイヤとを有する。ビデオプレイヤとメディアサーバとの間のリンクでの帯域の変化に基づいて、ビデオプレイヤは、ストリーミングビデオの送信レートを変更するように適合される。   According to another exemplary embodiment, the video sending and receiving device comprises a media server adapted to send streaming video and a video player adapted to receive streaming video. Based on the change in bandwidth at the link between the video player and the media server, the video player is adapted to change the transmission rate of the streaming video.

更に他の例示的な実施例によれば、通信システムにおけるビデオ通信方法は、第１の送信レートでメディアサーバからビデオプレイヤにパケットでストリーミングビデオを送信し、送信で損失したパケット数を決定し、損失したパケット数と閾値とを比較し、比較に基づいて第１の送信レートで送信を続けること又は第２の送信レートに送信を切り替えることを有する。   According to yet another exemplary embodiment, a video communication method in a communication system transmits streaming video in packets from a media server to a video player at a first transmission rate, determines the number of packets lost in transmission, Comparing the number of lost packets with a threshold and continuing transmission at the first transmission rate or switching transmission to the second transmission rate based on the comparison.

更に他の実施例によれば、通信システムにおけるビデオ通信方法は、ビデオ通信の１つ以上のパスの帯域容量を推定することを有する。この方法はまた、推定に基づいて、パスのそれぞれの送信レートを選択し、選択された送信レートで各パスを通じてメディアサーバからビデオプレイヤにストリーミングビデオを送信することを有する。   According to yet another embodiment, a video communication method in a communication system includes estimating a bandwidth capacity of one or more paths of video communication. The method also includes selecting a transmission rate for each of the paths based on the estimate and transmitting streaming video from the media server to the video player through each path at the selected transmission rate.

本発明は、添付図面と共に読まれたときに、以下の詳細な説明から最も良く理解される。様々な機能は必ずしも縮尺通りに示されていないことを強調する。実際に、説明を明瞭にするために、大きさは任意に増加又は減少され得る。   The invention is best understood from the following detailed description when read with the accompanying drawing figures. It is emphasized that the various functions are not necessarily shown to scale. Indeed, the size can be arbitrarily increased or decreased for clarity of explanation.

以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、この教示の完全な理解を提供するために、特定の詳細を開示する例示的な実施例が示される。しかし、特定の詳細を逸脱する他の実施例がここに開示されていることが、この開示の利益を有する当業者に明らかになる。更に、例示的な実施例の説明をあいまいにしないように、周知の装置、ハードウェア、ソフトウェア、方法、システム及びプロトコルの説明は省略されることがある。それにもかかわらず、当業者の範囲内にあるこのようなハードウェア、ソフトウェア、装置、方法、システム及びプロトコルが、例示的な実施例に従って使用され得る。最後に、当てはまる場合には、同様の参照符号は同様の機能を示す。   In the following detailed description, for purposes of explanation and not limitation, example embodiments are set forth that disclose specific details in order to provide a thorough understanding of the present teachings. However, it will be apparent to one skilled in the art having the benefit of this disclosure that other embodiments deviating from specific details are disclosed herein. Further, descriptions of well-known devices, hardware, software, methods, systems, and protocols may be omitted so as not to obscure the description of the exemplary embodiments. Nevertheless, such hardware, software, apparatus, methods, systems and protocols within the purview of those skilled in the art may be used in accordance with the illustrative embodiments. Finally, where applicable, like reference numerals indicate like functions.

記載の例示的な実施例は、ストリーミングビデオが患者に提供され得る患者情報システムに関する。患者情報システムは、前述の出願に記載されるようなものでもよい。しかし、この教示は患者情報システムの用途に限定されない。このため、この教示の他の用途も考えられ、このような用途が患者情報システムに関係しない実施例で達成されてもよい。例えば、この教示の方法及び装置は、娯楽用途、医療ではない教育ビデオサービス及びビデオゲームで実施されてもよい。有利には、この教示の方法及び装置は、ネットワークの他のユーザのQoSとせいぜい最低限にしか干渉しないストリーミングビデオの通信を生じる。   The described exemplary embodiment relates to a patient information system in which streaming video can be provided to a patient. The patient information system may be as described in the aforementioned application. However, this teaching is not limited to patient information system applications. For this reason, other uses of this teaching are contemplated and may be achieved in embodiments that do not relate to a patient information system. For example, the teaching method and apparatus may be implemented in entertainment applications, non-medical educational video services and video games. Advantageously, the method and apparatus of this teaching results in a streaming video communication that at best interferes with the QoS of other users of the network.

図１は、例示的な実施例による患者情報システム100の簡略ブロック図である。システム100は、患者システム101と、サーバ102と、臨床医端末103とを有する。サーバ102及び患者システム101は、ネットワーク104を介して通信している。ネットワークと患者端末との間のリンクは、例示的に既知のインターネットプロトコル（IP）に従う。ネットワーク104は、同軸ケーブル又は光ファイバケーブルでの広帯域ネットワークでもよい。いずれの場合でも、既知の構成要素及びソフトウェアがネットワークを実現するために実装され得る。例えば、光ファイバネットワークでは、トランシーバのような装置が提供され、広帯域ケーブルネットワークでは、ケーブルモデムのような装置が提供される。   FIG. 1 is a simplified block diagram of a patient information system 100 in accordance with an illustrative embodiment. The system 100 includes a patient system 101, a server 102, and a clinician terminal 103. The server 102 and patient system 101 communicate via a network 104. The link between the network and the patient terminal illustratively follows a known internet protocol (IP). The network 104 may be a broadband network with coaxial cables or fiber optic cables. In any case, known components and software can be implemented to implement the network. For example, a fiber optic network provides a device such as a transceiver, and a broadband cable network provides a device such as a cable modem.

代替として、ネットワーク104は、無線ネットワーク又はデジタル加入者回線（XDSL：digital subscriber line）ネットワークでもよい。無線ネットワークは、システムのプロトコルにより指定されたインフラストラクチャを有する。例えば、無線ネットワークは、IEEE802.11又はその子孫に準拠してもよく、提案されているIEE802.22（しばしばSARS（spectrum agile radio system）と呼ばれる）に準拠してもよい。XDSLネットワークは、必要なXDSLインフラストラクチャを備えた公衆電話サービス（POTS：plain old telephone service）回線上に実装されてもよい。   Alternatively, the network 104 may be a wireless network or a digital subscriber line (XDSL) network. The wireless network has an infrastructure specified by the protocol of the system. For example, the wireless network may be compliant with IEEE 802.11 or its descendants, and may be compliant with the proposed IEE802.22 (often referred to as SARS (spectrum agile radio system)). The XDSL network may be implemented on a public old telephone service (POTS) line with the necessary XDSL infrastructure.

臨床医端末103は、サーバ102、ネットワーク104及び患者システム101とインタフェースするために必要なプレゼンテーションレイヤソフトウェア（ユーザインタフェースソフトウェア）を有するパーソナルコンピュータでもよい。端末103は、既知のイントラネット接続（有線又は無線接続等）を通じてサーバ102に接続されてもよい。サーバ102（ホストセンタと呼ばれてもよい）及びイントラネット接続は、情報技術の当業者に周知であるため、実施例の説明をあいまいにすることを回避するために詳細には説明しない。   The clinician terminal 103 may be a personal computer having presentation layer software (user interface software) necessary for interfacing with the server 102, the network 104, and the patient system 101. The terminal 103 may be connected to the server 102 through a known intranet connection (wired or wireless connection or the like). Server 102 (which may be referred to as a host center) and intranet connections are well known to those skilled in the information technology art and will not be described in detail to avoid obscuring the description of the embodiments.

ここに記載の例示的な実施例では、説明の簡略化のために、１つの患者システム101と１つのサーバ102と１つの臨床医端末103とが図示及び記載される。しかし、患者情報システム100は、必要に応じて、複数の患者システム101と、複数のサーバ102と、複数の臨床医端末103とを有することが考えられる。   In the exemplary embodiment described herein, for simplicity of explanation, one patient system 101, one server 102, and one clinician terminal 103 are shown and described. However, it is conceivable that the patient information system 100 includes a plurality of patient systems 101, a plurality of servers 102, and a plurality of clinician terminals 103 as necessary.

サーバ102は、プロセッサ105を有する。サーバ102はまた、測定サーバ106と、装置データベース112と、メディア配信サーバ108とを有する。例示的な実施例では、サーバ102は、ハードウェアとソフトウェアとファームウェアとの統合構成要素でもよい。ネットワーク104とプロセッサ105との間の通信及びネットワーク104と測定サーバ106との間の通信は、例示的にハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP：hypertext transfer protocol）に従う。サーバ106-108の多くの機能は前述の出願に共通しており、前述の出願に詳細に記載されている。特定の顕著な機能がここで提供される。   The server 102 has a processor 105. The server 102 also includes a measurement server 106, a device database 112, and a media distribution server 108. In the exemplary embodiment, server 102 may be an integrated component of hardware, software, and firmware. The communication between the network 104 and the processor 105 and the communication between the network 104 and the measurement server 106 are illustratively in accordance with a hypertext transfer protocol (HTTP). Many of the functions of the servers 106-108 are common to the aforementioned applications and are described in detail in the aforementioned applications. Certain notable features are provided here.

測定サーバ106は、ネットワークを介して患者システム101から測定データを受信する。これらのデータは、臨床医による適切なアクションのため、測定サーバで分析される。測定サーバ106から取得されたデータは、SQLリンクを介してデータベース112に提供される。更に、測定サーバ106は、イントラネットを介して臨床医端末103に測定分析（例えば、レポート又は要約）を提供する。   The measurement server 106 receives measurement data from the patient system 101 via the network. These data are analyzed at the measurement server for appropriate action by the clinician. Data obtained from the measurement server 106 is provided to the database 112 via an SQL link. Further, the measurement server 106 provides measurement analysis (eg, reports or summaries) to the clinician terminal 103 via the intranet.

メディア配信サーバ108は、ストリーミングビデオと他のフォーマットの情報とを患者情報システム101に提供する。ストリーミングビデオは、リアルタイムストリーミングプロトコル（RTSP：real time streaming protocol）若しくはリアルタイムプロトコル（RTP：real time protocol）又はリアルタイム制御プロトコル（RTCP：real time control protocol）に従ってもよい。   The media distribution server 108 provides streaming video and other format information to the patient information system 101. The streaming video may follow a real time streaming protocol (RTSP) or a real time protocol (RTP) or a real time control protocol (RTCP).

プロセッサ105は、構成サーバ109と、セットトップボックス（STB：set-top box）サーバ110と、STBローダサーバ111とを有する。これらの構成要素の詳細は、取り込まれた前述の出願にある。   The processor 105 includes a configuration server 109, a set-top box (STB) server 110, and an STB loader server 111. Details of these components are in the above-mentioned incorporated application.

臨床医と患者との間で伝達される情報の敏感度により、有利には、端末103とサーバ102と患者システム101との間のリンクは安全である。特定の実施例では、接続は、仮想プライベートネットワークコンソーシアム（VPNC：virtual private network consortium）による仮想プライベートネットワーク（VPN：virtual private network）を提供するために、暗号化及び他の既知のセキュリティ手段を有する。このように、安全なリンクが公衆アクセスリンク（電話及び同軸ケーブル回線等）を介して提供されてもよい。代替として、無線ローカルエリアネットワーク（無線LAN）又は無線広域ネットワーク（WAN）が例示的な実施例のリンクのいずれかで使用される場合、リンクで送信される情報が安全であることを確保するために既知の暗号化及びセキュリティ手段が実装されてもよい。   Due to the sensitivity of the information communicated between the clinician and the patient, the link between the terminal 103, the server 102 and the patient system 101 is advantageously secure. In certain embodiments, the connection has encryption and other known security measures to provide a virtual private network (VPN) by a virtual private network consortium (VPNC). Thus, a secure link may be provided via a public access link (such as a telephone and a coaxial cable line). Alternatively, if a wireless local area network (wireless LAN) or a wireless wide area network (WAN) is used on any of the exemplary embodiment links, to ensure that the information transmitted on the link is secure. Known encryption and security measures may be implemented.

患者システム101は、前述の出願に記載のSTBでもよい制御モジュール113を有する。特に、制御モジュール113は、ビデオプレイヤと呼ばれてもよい。特定の実施例では、制御モジュール113は、メディア配信サーバ108からのストリーミングビデオを変換して表示する。制御モジュールはまた、ファームウェア114と、STBローダ115と、TVユーザインタフェース（UI：user interface）116と、測定ゲートウェイ117とを有する。   The patient system 101 has a control module 113 which may be an STB as described in the aforementioned application. In particular, the control module 113 may be called a video player. In certain embodiments, the control module 113 converts and displays the streaming video from the media distribution server 108. The control module also includes firmware 114, STB loader 115, TV user interface (UI) 116, and measurement gateway 117.

ファームウェア114及びSTBローダは、メディア配信サーバ108からのストリーミングビデオをデコードするように適合される。このデコードに必要なハードウェアとソフトウェアとファームウェアとは、ストリーミングビデオの送信に使用されるプロトコルに特有である。   Firmware 114 and STB loader are adapted to decode streaming video from media distribution server 108. The hardware, software, and firmware required for this decoding is specific to the protocol used to transmit the streaming video.

複数の測定装置118が含まれてもよいが、全てのシステムに含まれなくてもよい。測定装置は、有線又は無線リンクによりクライアントモジュール113に結合されてもよい。制御モジュールはまた、ビデオディスプレイ119に結合され、遠隔制御装置120により制御されてもよい。患者システム101の構成要素及び機能の詳細は、前述の出願に更に完全に記載されている。   A plurality of measuring devices 118 may be included, but may not be included in all systems. The measuring device may be coupled to the client module 113 by a wired or wireless link. The control module may also be coupled to the video display 119 and controlled by the remote control device 120. Details of the components and functions of the patient system 101 are more fully described in the aforementioned application.

図２は、例示的な実施例によるストリーミングビデオトラヒック制御方法のフローチャートである。この方法は、図１と共に検討されたときに最も理解される。この例示的な実施例の詳細をあいまいにすることを回避するため、共通の詳細は一般的には繰り返されない。   FIG. 2 is a flowchart of a streaming video traffic control method according to an exemplary embodiment. This method is best understood when considered in conjunction with FIG. In order to avoid obscuring the details of this exemplary embodiment, the common details are generally not repeated.

ステップ201において、患者システム101は、ストリーミングビデオを受信する。特定の実施例では、ストリーミングビデオは、メディア配信サーバ108からRTSPプロトコルに従って送信されたデジタル化ビデオパケットデータである。これらのデータのデコードは当業者に既知である。   In step 201, patient system 101 receives streaming video. In a particular embodiment, the streaming video is digitized video packet data transmitted from the media distribution server 108 according to the RTSP protocol. The decoding of these data is known to those skilled in the art.

ステップ202において、患者システム101は、ストリーミングビデオリンクの送信帯域の変化が生じたことを決定する。送信帯域の変化の決定は、複数の方法により実現されてもよい。例示的に、STB113のファームウェア114及びローダ115は、デコーダを有する。デコーダは、メディア配信サーバ108からのストリーミングビデオ信号に存在する偽信号の数及び深刻さを決定するように適合される。偽信号が存在する場合、メディア配信サーバ108及びネットワーク104は、現時点でデコーダの帯域を満たすことができない。従って、メディア配信サーバ108及びネットワーク104は、中断のないビデオ画像を生成するために制御モジュール113（ビデオプレイヤ）に必要なレートでデジタル化ストリーミングビデオを提供することができず、デコーダはこの障害を検出する。代替として、メディア配信サーバ113及びネットワーク104の帯域能力が増加してもよい。この場合、制御モジュール113は、容量の利用不足を検出する。   In step 202, the patient system 101 determines that a change in the transmission bandwidth of the streaming video link has occurred. The determination of the change in the transmission band may be realized by a plurality of methods. Illustratively, the firmware 114 and the loader 115 of the STB 113 have a decoder. The decoder is adapted to determine the number and severity of spurious signals present in the streaming video signal from the media distribution server 108. If there is a false signal, the media distribution server 108 and the network 104 cannot fill the decoder bandwidth at this time. Thus, the media distribution server 108 and the network 104 are unable to provide digitized streaming video at the rate required by the control module 113 (video player) to generate uninterrupted video images, and the decoder can prevent this failure. To detect. Alternatively, the bandwidth capabilities of the media distribution server 113 and the network 104 may be increased. In this case, the control module 113 detects insufficient use of capacity.

ステップ203において、メディア配信サーバ108は、送信レートを変更する。ストリーミングビデオの送信レートの変更は、異なる目的を実現するように達成されてもよい。１つの例示的な実施例では、STB113は、ストリーミングビデオの送信レートがネットワークの現在の容量に対して大きすぎるというメッセージをメディア配信サーバ108に提供する。このエラーメッセージで、STB113は、低いデータレートで送信するコマンドを含めてもよい。   In step 203, the media distribution server 108 changes the transmission rate. Changing the streaming video transmission rate may be accomplished to achieve different objectives. In one exemplary embodiment, the STB 113 provides a message to the media distribution server 108 that the streaming video transmission rate is too large for the current capacity of the network. In this error message, the STB 113 may include a command to transmit at a low data rate.

特定の実施例では、メディア配信サーバ108は、ビデオの複数のストリームを同時に且つ実質的に同期して提供するように適合される。各ストリームは異なる送信レートで提供されるが、唯一のストリームが同時にSTB113に送信されてもよい。現在のストリームが現在のネットワーク容量に対して大きすぎる場合、STBからのコマンドは、指定の低い送信レートに切り替える指示を含む。更に、異なるビデオストリームは、ストリーミングビデオの特定のフレームを特定するインデックス又はマーカを有してもよい。コマンドは、低い送信レートのストリーミングビデオに切り替えるための次のマーカを特定する。切り替え時に、メディア配信サーバ108は、STB113に配信するために、選択されたストリーミングビデオをネットワーク104に送信する。   In particular embodiments, media distribution server 108 is adapted to provide multiple streams of video simultaneously and substantially synchronously. Each stream is provided at a different transmission rate, but only one stream may be sent to the STB 113 at the same time. If the current stream is too large for the current network capacity, the command from the STB includes an instruction to switch to the specified lower transmission rate. Further, the different video streams may have an index or marker that identifies a particular frame of the streaming video. The command identifies the next marker to switch to low transmission rate streaming video. At the time of switching, the media distribution server 108 transmits the selected streaming video to the network 104 for distribution to the STB 113.

前述のように、STB113は、送信エラーを検出するように適合される。特定の実施例では、ビデオパケットのストリームにヘッダが提供される。ヘッダは、ストリーミングビデオの継続期間及び送信レートを有する。ストリーミングビデオのパケットが所定のデータレートで到達しない場合、又は特定のパケットがSTB113に到達しない場合、若しくはこれらの双方の場合、STB113は、送信のレートをアルゴリズム的に決定する、若しくは特定の期間に損失したパケットの数を定量化する、又はこれらの双方を行う。この決定の後に、STB113は、低い送信のレートをアルゴリズム的に決定する。   As mentioned above, STB 113 is adapted to detect transmission errors. In particular embodiments, a header is provided for the stream of video packets. The header has the duration and transmission rate of the streaming video. If a streaming video packet does not arrive at a given data rate, or if a particular packet does not reach the STB 113, or both, the STB 113 algorithmically determines the rate of transmission, or at a specific time period. Quantify the number of lost packets, or both. After this determination, the STB 113 algorithmically determines the low transmission rate.

行われるべきアクションについての指示と共に、エラーメッセージは、メディア配信サーバ108に送信される。例示的に、アクションは、サーバ104が所定のインデックスポイントで他の同時のビデオストリームを送信するように指示することを有してもよい。代替として、アクションは、帯域能力がストリーミングビデオの送信を維持するのに不十分である場合に、サーバ104が送信を終了するように指示してもよい。   An error message is sent to the media distribution server 108 along with instructions on the action to be taken. Illustratively, the action may comprise instructing the server 104 to transmit another simultaneous video stream at a predetermined index point. Alternatively, the action may instruct the server 104 to end the transmission if the bandwidth capability is insufficient to maintain the transmission of the streaming video.

ステップ203の終了時に、処理はステップ201で初めから繰り返されてもよい。   At the end of step 203, the process may be repeated from the beginning in step 201.

他の利点の中でも、例示的な実施例の方法は、適切なストリーミングビデオのQoSを患者に提供することを促進する。特に、サービスが削減された場合に、容認可能であり、不十分な帯域が現在存在しない場合、ビデオは、ネットワーク103及びサーバ108が少なくとも最小の送信レートを維持することができる後の時点に視聴され得る。更に、サービスの終了は、ネットワーク104及びサーバ108の負荷を低減する。従って、ネットワーク104の他のユーザは、改善したサービスを有する。例えば、ある時間の１つのビデオストリームの終了は、完全な送信レート又は低減した送信レートでの他のビデオストリームの送信を可能にするのに十分になり得る。   Among other advantages, the exemplary embodiment method facilitates providing appropriate streaming video QoS to the patient. In particular, if service is reduced and if acceptable bandwidth is not currently present, the video will be viewed at a later point in time when network 103 and server 108 can at least maintain the minimum transmission rate. Can be done. Furthermore, the termination of the service reduces the load on the network 104 and the server 108. Accordingly, other users of the network 104 have improved services. For example, the termination of one video stream at a certain time may be sufficient to allow transmission of another video stream at a full transmission rate or a reduced transmission rate.

図３は、例示的な実施例によるストリーミングビデオトラヒック制御方法のフローチャートである。この方法は、図１と共に検討されたときに最も理解される。この例示的な実施例の詳細をあいまいにすることを回避するため、共通の詳細は一般的には繰り返されない。   FIG. 3 is a flowchart of a streaming video traffic control method according to an exemplary embodiment. This method is best understood when considered in conjunction with FIG. In order to avoid obscuring the details of this exemplary embodiment, the common details are generally not repeated.

ステップ301において、メディア配信サーバ108は、メディア配信サーバ108から患者システム101に送信されたストリーミングビデオパケットのパケット損失率の指標を抽出する。パケット損失を決定する方法は、既知の方法でもよい。例示的に、受信機（例えばSTB113）からパケット損失統計を集める既知の技術は、選択されたプロトコルを介して実施されてもよい。例えば、RTP又はRTSPプロトコルは、パケットの受信機でのパケット損失統計を決定することを提供する。例示的な実施例によれば、これらのデータは、メディア配信サーバ108に提供されてもよい。   In step 301, the media distribution server 108 extracts a packet loss rate index of the streaming video packet transmitted from the media distribution server 108 to the patient system 101. The method for determining the packet loss may be a known method. Illustratively, known techniques for collecting packet loss statistics from a receiver (eg, STB 113) may be implemented via a selected protocol. For example, the RTP or RTSP protocol provides for determining packet loss statistics at the receiver of the packet. According to an exemplary embodiment, these data may be provided to the media distribution server 108.

ステップ302において、パケット損失データは、閾値と比較される。例示的な実施例では、メディア配信サーバ108は、パケット損失データと閾値とをアルゴリズム的に比較するように適合される。特に、１つより多くの閾値が存在し、それぞれの値が特定の送信レートに対応してもよい。比較に基づいて、アルゴリズムは、特定のQoSを維持するために送信レートの何らかの変化が必要になるか否かを決定し、変化が必要な場合に、１つの閾値に最も密接に関係する送信レートを選択する。   In step 302, the packet loss data is compared to a threshold value. In the exemplary embodiment, media distribution server 108 is adapted to algorithmically compare packet loss data and thresholds. In particular, there may be more than one threshold, each value corresponding to a specific transmission rate. Based on the comparison, the algorithm determines whether any change in transmission rate is required to maintain a particular QoS, and if so, the transmission rate that is most closely related to one threshold. Select.

例示目的で、パケット損失率の３つの閾値（T1、T2及びT3）が存在することを仮定する。T1は、最大の閾値（最低の送信レート）を表し、T3は、最低の閾値（最高の送信レート）を表す。パケット損失データがT1とT2との間であることを仮定する。（最高の送信レートに対応する）最高の送信レートを選択することは、受け入れられないQoSを生じるため、サーバは、第２の閾値T2に対応する送信レートを選択する。このように、QoSは容認可能になる。サーバ108が既にこの‘中間’データレートで送信している場合、変化は必要ない。サーバ108が高いデータレートで送信している場合、サーバ108は、中間の送信レートに送信レートを変化させる。最後に、サーバ108が低いデータレートで送信している場合、サーバ108は、高いデータレートに送信レートを変化させる。   For illustrative purposes, assume that there are three thresholds of packet loss rates (T1, T2, and T3). T1 represents the maximum threshold (lowest transmission rate), and T3 represents the lowest threshold (highest transmission rate). Assume that the packet loss data is between T1 and T2. Since selecting the highest transmission rate (corresponding to the highest transmission rate) results in unacceptable QoS, the server selects the transmission rate corresponding to the second threshold T2. In this way, QoS becomes acceptable. If server 108 is already transmitting at this 'intermediate' data rate, no change is necessary. When the server 108 is transmitting at a high data rate, the server 108 changes the transmission rate to an intermediate transmission rate. Finally, if the server 108 is transmitting at a low data rate, the server 108 changes the transmission rate to a high data rate.

例示的な実施例では、他の誤り訂正技術のパケット損失の決定が、複数の基準に基づいて実行されてもよい。例えば、決定されたパケット損失に対するサンプリング送信（sampled transmission）が所定の時間間隔又は指定回数で実行されてもよく、選択されたデータポイントのようなデータに基づいてもよい。更に、サンプリングデータは、最近のエラーデータにより規定されてもよい。このため、最近のサンプルからのパケット損失データが閾値に近い場合、閾値レベルに到達する可能性も増加し得るため、サンプリングレートが増加してもよい。   In an exemplary embodiment, packet loss determination for other error correction techniques may be performed based on multiple criteria. For example, a sampled transmission for a determined packet loss may be performed at predetermined time intervals or a specified number of times, and may be based on data such as selected data points. Further, the sampling data may be defined by recent error data. Thus, if packet loss data from recent samples is close to the threshold, the probability of reaching the threshold level may also increase, so the sampling rate may increase.

ステップ303において、パケット損失値が閾値以上である場合、この方法はステップ304に進む。ステップ304において、サーバは、ステップ302の分析に基づいて他の送信レートに切り替える。ステップ303においてパケット損失値が閾値より下である場合、この方法はステップ305に進む。サーバは、同じレートでストリーミングビデオを送信し続ける。ステップ304、305の終わりに、この方法はステップ301で初めから繰り返す。   If, in step 303, the packet loss value is greater than or equal to the threshold, the method proceeds to step 304. In step 304, the server switches to another transmission rate based on the analysis in step 302. If the packet loss value is below the threshold at step 303, the method proceeds to step 305. The server continues to send streaming video at the same rate. At the end of steps 304, 305, the method repeats from the beginning in step 301.

図４は、例示的な実施例によるストリーミングビデオ通信方法のフローチャートである。事実上動的であるこれまでに説明した方法とは異なり、この方法は、予測的である。この方法は、図１と共に検討されたときに最も理解される。この例示的な実施例の詳細をあいまいにすることを回避するため、共通の詳細は一般的には繰り返されない。特に、例示的な実施例の動的な方法と予測的な方法との双方の態様を組み込んだ、ストリーミングビデオを送信する方法及び装置の結合が考えられる。   FIG. 4 is a flowchart of a streaming video communication method according to an exemplary embodiment. Unlike the previously described method, which is dynamic in nature, this method is predictive. This method is best understood when considered in conjunction with FIG. In order to avoid obscuring the details of this exemplary embodiment, the common details are generally not repeated. In particular, a combination of a method and apparatus for transmitting streaming video is contemplated that incorporates both the dynamic and predictive aspects of the exemplary embodiments.

ステップ401において、メディア配信サーバ108とSTB113との間の１つ以上のパスの帯域容量が推定される。一実施例では、パスでのデータトラヒックの潜在的な輻輳の静的な全体マップが決定される。他の実施例では、潜在的な輻輳は、パス毎の予想データトラヒック負荷に基づいて計算されてもよい。静的なマップ又は関数は、例示的に受信機（例えばSTB113）の位置とネットワーク情報（IPアドレス及び特定の関数呼び出し結果等）とに基づく。   In step 401, the bandwidth capacity of one or more paths between the media distribution server 108 and the STB 113 is estimated. In one embodiment, a static global map of potential congestion of data traffic on the path is determined. In other embodiments, the potential congestion may be calculated based on the expected data traffic load per path. The static map or function is illustratively based on the location of the receiver (eg, STB 113) and network information (such as an IP address and a specific function call result).

ステップ402において、推定に基づいて、ビデオストリーム又はビデオストリームのグループの送信レート（ビットレート）が決定されてもよい。特に、推定は、パス毎のデータ送信の容量レベルを提供する。例示的に、サーバ108は、パスの負荷容量に相応した送信レートを選択する。   In step 402, based on the estimate, a transmission rate (bit rate) of the video stream or group of video streams may be determined. In particular, the estimation provides a capacity level for data transmission per path. Illustratively, the server 108 selects a transmission rate corresponding to the load capacity of the path.

ステップ403において、ストリーミングビデオは、選択された送信レートで送信される。実施例では、ストリームの系列が、各ビデオストリームの送信時でのサーバ108とSTB113との間のパスの予想トラヒック負荷に基づいて、選択された送信レートで送信される。   In step 403, the streaming video is transmitted at the selected transmission rate. In an embodiment, a stream sequence is transmitted at a selected transmission rate based on the expected traffic load on the path between server 108 and STB 113 at the time of transmission of each video stream.

この開示を鑑みて、ここに記載の様々な方法及び装置がハードウェア及びソフトウェアで実装され得る点に留意すべきである。更に、様々な方法及びパラメータは一例のみとして含まれており、必ずしも限定の意味で含まれているわけではない。この開示を鑑みて、当業者は、特許請求の範囲内に留まりつつ、自分の技術及びこれらの技術を実施するために必要な装置を決定する際に、この教示を実施することができる。   In view of this disclosure, it should be noted that the various methods and apparatus described herein may be implemented in hardware and software. In addition, various methods and parameters are included as examples only and are not necessarily included in a limiting sense. In view of this disclosure, one of ordinary skill in the art will be able to implement this teaching in determining their technology and the equipment necessary to implement these technologies, while remaining within the scope of the claims.

例示的な実施例による患者情報システムの簡略ブロック図Simplified block diagram of a patient information system according to an exemplary embodiment 例示的な実施例による方法のフローチャートFlowchart of a method according to an exemplary embodiment 例示的な実施例による方法のフローチャートFlowchart of a method according to an exemplary embodiment 例示的な実施例による方法のフローチャートFlowchart of a method according to an exemplary embodiment

Claims (18)

通信リンクでストリーミングビデオを送信し；
前記ストリーミングビデオを受信し；
前記リンクでの帯域の変化を決定し；
前記帯域の変化に基づいて前記ストリーミングビデオをデコードするレートを変更することを有するビデオ通信方法。 Send streaming video over a communication link;
Receiving the streaming video;
Determining bandwidth changes on the link;
A video communication method comprising: changing a rate at which the streaming video is decoded based on a change in the band. 前記変更することは、前記帯域の変化がマイナスである場合に、送信のレートを低減することを更に有する、請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the changing further comprises reducing a rate of transmission when the change in bandwidth is negative. 前記変更することは、前記帯域の変化が最小値未満の帯域になる場合に、送信を終了することを更に有する、請求項１に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the changing further comprises terminating transmission when the change in band results in a band less than a minimum value. 前記変更することは：
前記ストリーミングビデオの１つより多くのビデオストリームを同時に提供し、前記ビデオストリームのそれぞれは、異なる送信レートで提供され；
前記帯域の変化に基づいて、低い送信レートで送信される他のビデオストリームに切り替えることを更に有する、請求項１に記載の方法。 The change is:
Providing more than one video stream of the streaming video simultaneously, each of the video streams being provided at a different transmission rate;
The method of claim 1, further comprising switching to another video stream transmitted at a lower transmission rate based on the bandwidth change. 前記変更することは：
前記ストリーミングビデオの１つより多くのビデオストリームを同時に提供し、前記ビデオストリームのそれぞれは、異なる送信レートで提供され；
前記帯域の変化に基づいて、高い送信レートで送信される他のビデオストリームに切り替えることを更に有する、請求項１に記載の方法。 The change is:
Providing more than one video stream of the streaming video simultaneously, each of the video streams being provided at a different transmission rate;
The method of claim 1, further comprising switching to another video stream transmitted at a high transmission rate based on the bandwidth change. 前記ビデオストリームのそれぞれの選択されたポイントにインデックスを含め；
前記他のビデオストリームの次のインデックスで切り替えを行うことを更に有する、請求項４に記載の方法。 Including an index at each selected point of the video stream;
The method of claim 4, further comprising switching at a next index of the other video stream. ストリーミングビデオを受信し、帯域の変化に基づいて、前記ストリーミングビデオの送信レートを変更するビデオプレイヤを有する、ビデオ送信及び受信装置。   A video transmission and reception apparatus comprising a video player that receives streaming video and changes a transmission rate of the streaming video based on a change in bandwidth. 前記ビデオプレイヤは、前記帯域の変化がマイナスである場合に、前記送信レートを低減する、請求項７に記載の装置。   The apparatus according to claim 7, wherein the video player reduces the transmission rate when the change in the band is negative. 前記ビデオプレイヤは、前記ストリーミングビデオの送信を終了する、請求項７に記載の装置。   The apparatus of claim 7, wherein the video player ends transmission of the streaming video. メディアサーバは、前記ストリーミングビデオの１つより多くのビデオストリームを同時に提供し、
前記ビデオストリームのそれぞれは、異なる送信レートで提供され、
前記ビデオプレイヤは、前記帯域の変化に基づいて、１つのビデオストリームを選択するように適合される、請求項７に記載の装置。 The media server simultaneously provides more than one video stream of the streaming video;
Each of the video streams is provided at a different transmission rate;
The apparatus of claim 7, wherein the video player is adapted to select a video stream based on the band change. 前記ビデオプレイヤは、患者情報システムの構成要素であり、
前記メディアサーバは、ホストセンタの構成要素である、請求項７に記載の装置。 The video player is a component of a patient information system,
The apparatus of claim 7, wherein the media server is a component of a host center. 通信システムにおけるビデオ通信方法であって：
第１の送信レートでメディアサーバからビデオプレイヤにパケットでストリーミングビデオを送信し；
前記送信で損失したパケット数を決定し；
前記損失したパケット数と閾値とを比較し；
前記比較に基づいて前記第１の送信レートで送信を続けること又は第２の送信レートに送信を切り替えることを有する方法。 A video communication method in a communication system comprising:
Sending streaming video in packets from the media server to the video player at a first transmission rate;
Determining the number of packets lost in the transmission;
Comparing the number of lost packets with a threshold;
Continuing transmission at the first transmission rate based on the comparison or switching transmission to a second transmission rate. 前記第２の送信レートは、前記第１の送信レートより小さい、請求項１２に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the second transmission rate is less than the first transmission rate. 前記第２の送信レートは、前記第１の送信レートより大きい、請求項１２に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the second transmission rate is greater than the first transmission rate. 前記ビデオプレイヤは、患者情報システムの構成要素であり、
前記メディアサーバは、ホストセンタの構成要素である、請求項１２に記載の方法。 The video player is a component of a patient information system,
The method of claim 12, wherein the media server is a component of a host center. 通信システムにおけるビデオ通信方法であって：
ストリーミングビデオ通信の１つ以上のパスの帯域容量を推定し；
前記推定に基づいて、前記パスのそれぞれの送信レートを選択し；
前記選択された送信レートで各パスを通じてメディアサーバからビデオプレイヤにストリーミングビデオを送信することを有する方法。 A video communication method in a communication system comprising:
Estimating the bandwidth capacity of one or more paths of a streaming video communication;
Selecting a transmission rate for each of the paths based on the estimate;
Transmitting the streaming video from the media server to the video player through each path at the selected transmission rate. 前記推定することは：
前記システムの前記パスの静的な全体マップを蓄積し；
トラヒック輻輳が生じ得る前記マップの位置を予測することを更に有する、請求項１６に記載の方法。 The estimation is:
Accumulate a static global map of the path of the system;
The method of claim 16, further comprising predicting a location of the map where traffic congestion may occur. 前記推定することは：
前記システムの前記パスのそれぞれの予想トラヒック負荷の関数を計算することを更に有する、請求項１６に記載の方法。 The estimation is:
The method of claim 16, further comprising calculating a function of expected traffic load for each of the paths of the system.
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