JP2014522594A - マルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法および装置 - Google Patents

マルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014522594A
JP2014522594A JP2014513023A JP2014513023A JP2014522594A JP 2014522594 A JP2014522594 A JP 2014522594A JP 2014513023 A JP2014513023 A JP 2014513023A JP 2014513023 A JP2014513023 A JP 2014513023A JP 2014522594 A JP2014522594 A JP 2014522594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
peer
sender
rate
receiver
multimedia content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014513023A
Other languages
English (en)
Inventor
シユイ，イエン
マー，シヤオジユン
リ，ジユン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thomson Licensing SAS
Original Assignee
Thomson Licensing SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Licensing SAS filed Critical Thomson Licensing SAS
Publication of JP2014522594A publication Critical patent/JP2014522594A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/236—Assembling of a multiplex stream, e.g. transport stream, by combining a video stream with other content or additional data, e.g. inserting a URL [Uniform Resource Locator] into a video stream, multiplexing software data into a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Insertion of stuffing bits into the multiplex stream, e.g. to obtain a constant bit-rate; Assembling of a packetised elementary stream
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/80—Responding to QoS
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/16—Multipoint routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60—Network streaming of media packets
    • H04L65/61—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio
    • H04L65/611—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio for multicast or broadcast
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60—Network streaming of media packets
    • H04L65/61—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio
    • H04L65/612—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio for unicast
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60—Network streaming of media packets
    • H04L65/61—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio
    • H04L65/613—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio for the control of the source by the destination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/104—Peer-to-peer [P2P] networks
    • H04L67/1044—Group management mechanisms 
    • H04L67/1053—Group management mechanisms  with pre-configuration of logical or physical connections with a determined number of other peers
    • H04L67/1055—Group management mechanisms  with pre-configuration of logical or physical connections with a determined number of other peers involving connection limits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/24—Monitoring of processes or resources, e.g. monitoring of server load, available bandwidth, upstream requests
    • H04N21/2401—Monitoring of the client buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/442—Monitoring of processes or resources, e.g. detecting the failure of a recording device, monitoring the downstream bandwidth, the number of times a movie has been viewed, the storage space available from the internal hard disk
    • H04N21/44209—Monitoring of downstream path of the transmission network originating from a server, e.g. bandwidth variations of a wireless network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/442—Monitoring of processes or resources, e.g. detecting the failure of a recording device, monitoring the downstream bandwidth, the number of times a movie has been viewed, the storage space available from the internal hard disk
    • H04N21/44245—Monitoring the upstream path of the transmission network, e.g. its availability, bandwidth
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/61—Network physical structure; Signal processing
    • H04N21/6106—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network
    • H04N21/6125—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network involving transmission via Internet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/632—Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing using a connection between clients on a wide area network, e.g. setting up a peer-to-peer communication via Internet for retrieving video segments from the hard-disk of other client devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

少なくとも１つの送信者側ピアから受信者側ピアへのマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法は、上記受信者側ピアのマルチメディア・コンテンツの再生速度とバッファ占有レベルとに従って、少なくとも１つの送信者側ピアから受信者側ピアへのマルチメディア・コンテンツの目標ダウンローディング速度を周期的に取得するステップと、少なくとも１つの送信者側ピアの各々から受信者側ピアへのデータ伝送状況および取得した目標ダウンローディング速度に従って、少なくとも１つの送信者側ピアの各々から受信者側ピアへのダウンローディング速度を決定するステップと、少なくとも１つの送信者側ピアから受信者側ピアへのマルチメディア・コンテンツをそれぞれ決定したダウンローディング速度でストリーミングするステップと、を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、オーディオ、ビデオ、テキストなどのマルチメディア・コンテンツをマルチメディア通信ネットワークを介してストリーミングする方法および装置に関する。
高品質ビデオなどの、マルチメディア・コンテンツを搬送するためのインターネットの使用は、継続的に規模が拡大している。品質に適応的な符号化スキーム、前方エラー訂正技術、および輻輳制御アルゴリズムの統合は、効率的なビデオ配信システムを提供するためには極めて重要である。輻輳制御は、マルチメディアのアプリケーションにとって、伝送輻輳の回避や負荷のバランスをとるために、ウエブＴＶなどのマルチメディア通信ネットワークにおいて利用可能な帯域幅を見つける効果的な方法である。従って、輻輳制御は、ソースからユーザへのマルチメディア・コンテンツのストリーミングを含むインターネット環境に広く適用されている。
インターネット環境は、通常、大量データ転送などのアプリケーションのために適切な、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）エンドツーエンド輻輳制御を使用する。しかしながら、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）エンドツーエンド輻輳制御は、非常に短時間のスケールで伝送速度を瞬時に変更することができない大抵のビデオ・ストリーミング・アプリケーションでは、ユーザによって知覚される品質に影響を及ぼすことがあるため、適したものではない。そこで、ＴＣＰフレンドリ速度制御（ＴＦＲＣ）が相対的な公平性を用いたユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）トラフィック伝送のために設計されている。なぜならば、ＴＣＰ輻輳制御と比較して、ＴＣＰフレンドリ速度制御（ＴＦＲＣ）は、経時的なスループットの変化がより少なく、マルチメディア・コンテンツのストリーミングなどのアプリケーションにとってより適切となるからである。
現在のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ビデオ・アプリケーションにおいては、ＴＣＰまたはＴＦＲＣ輻輳制御が広く用いられており、ストリーミング・アプリケーションの代わりにダウンローディング・アプリケーションに焦点が当てられている。ダウンローディング・アプリケーションは、全てのピアにわたって総計ユーティリティ（ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｕｔｉｌｉｔｙ）を最大にすることを意図している。ダウンローディング・アプリケーションではデータが時間内に到着することを保証する必要はないが、これはストリーミング・アプリケーションでは重要な問題である。十分にレンダリングをするのに必要なスピードでマルチメディア・コンテンツをソースから受信している間にユーザがマルチメディア・コンテンツを再生するからである。
従って、マルチメディア・コンテンツのためのストリーミング・アプリケーションをサポートするべく、輻輳の問題に対処することが可能な解決法を見出すことが非常に望ましい。
本発明は、少なくとも１つの送信者側ピアから受信者側ピアへのマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法であって、上記受信者側ピアの上記マルチメディア・コンテンツの再生速度とバッファ占有レベルとに従って、上記少なくとも１つの送信者側ピアから上記受信者側ピアへの上記マルチメディア・コンテンツの目標ダウンローディング速度を周期的に取得することと、上記各々の送信者側ピアから上記受信者側ピアへの上記データ伝送状況と上記取得した目標ダウンローディング速度とに従って、上記少なくとも１つの送信者側ピアの各々から上記受信者側ピアへのダウンローディング速度を特定するステップと、上記少なくとも１つの送信者側ピアから上記受信者側ピアへの上記マルチメディア・コンテンツを上記決定したダウンローディング速度でそれぞれストリーミングすることと、を含む、上記方法に関する。
本発明は、さらに、マルチメディア・コンテンツをストリーミングする上記方法を使用するマルチメディア通信システムにおける受信者側ピアに関する。
本発明の一実施形態においては、複数の送信者側ピアから受信者側ピアへのデータ伝送速度が、計算された伝送速度および受信者側ピアのバッファの検査の組み合わせに従って調節される。受信者側ピアは、ＴＦＲＣ式に従って伝送速度を計算するために、往復時間（ｒｏｕｎｄｔｒｉｐ ｔｉｍｅ）および損失イベント率を測定する。目標速度が受信者側ピアでのバッファ・レベルに従って計算される。最終的なデータ伝送速度は、所定の条件に基づいて伝送速度または目標速度として選択的に決定される。この解決法により、データが時間内に到達し、受信者側で連続したビデオ再生が継続して行われることを保証できる。
本発明のこれらの態様、特徴、利点およびその他の態様、特徴、利点は、添付図面と併せて以下の実施の形態の説明を読むことによって明らかになるであろう。
本発明の実施形態が使用される例示的なマルチメディア通信システムの図である。 本発明の実施形態に従ったマルチメディア通信システムにおける受信者側ピアと送信者側ピアの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に従ったメッセージおよびデータの伝送処理手順を示す図である。 本発明の実施形態に従った受信機のバッファ占有レベルを示す図である。 本発明の実施形態に従ってマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法を示すフローチャートである。
本実施形態において、送信者側ピアおよび受信者側ピアという用語は、Ｐ２Ｐネットワークのコンテクストで使用されている。送信者側ピアは、サービスを提供する装置またはピアを意味する。さらに、送信者側ピアが、サーバでもよい。受信者側ピアは、サービスを求めるリクエストを行う装置またはピアを意味する。Ｐ２Ｐネットワーク内のピアは、同時に送信者側ピアおよび受信者側ピアになる場合があることが知られている。
各受信者側ピアは、複数の送信者側ピアのセットとの接続を維持する。このような送信者側ピアには、アクティブな送信者側ピアとスタンバイの送信者側ピアとが含まれる。アクティブな送信者側ピアは、マルチメディア・コンテンツをリクエストした受信者側ピアに対してこのマルチメディア・コンテンツを提供する送信者側ピアとして定義される。スタンバイの送信者側ピアは、リクエストされたマルチメディア・コンテンツを受信者側ピアに提供しない送信者側ピアとして定義されるが、受信者側ピアが関心を持つ可能性のあるピアであり、受信者側ピアと接続する。受信者側ピアは、複数のスタンバイのピアとの接続を確立して、これらのスタンバイのピアから何らかの情報、例えばスタンバイのピアの利用可能なアップローディング度、スタンバイのピアの利用可能なアップローディング速度、および、これらのスタンバイのピアのバッファ内にある利用可能なビデオ・セグメントなどを取得することができる。受信者側ピアは、この受信者側ピアに同時に接続しているアクティブな送信者側ピアの最大の数を定義する最大ダウンローディング度を有していてもよい。
この実施形態の説明のために、いくつかの式を使用する。それらの式におけるシンボルの定義を以下の表に列挙する。
Figure 2014522594
図１は、本発明の実施形態が使用される例示的なマルチメディア通信システム１００を示す図である。図１において、受信者側ピアＡは、マルチメディア通信システム１００において複数の送信者側ピアＢ〜Ｇからのビデオ・データをストリーミングしている。最大ダウンローディング度は、インターネット管理を容易に行えるように、当業者によって選択することができる。ここで、受信者側ピアＡの最大ダウローディング度は３である。ピアＢ、Ｃ、およびＤは、ビデオ・データを受信者側ピアＡに供給しているアクティブな送信者側ピアであり、ピアＥ、Ｆ、およびＧは、この時点では、ビデオ・データを受信者側ピアＡに提供していないスタンバイの送信者側ピアである。
本実施形態に係る輻輳制御は、受信者側ピアＡが、マルチメディア通信システム１００において複数の送信者側ピアからのビデオ・データをストリーミングする場合を取り扱うように使用され、その目的は、アクティブな送信者側ピアＢ、Ｃ、およびＤからの総計ダウンローディング速度をビデオ再生速度に近い状態に維持することによって、受信者側ピアＡが連続したビデオの再生を受け続けられるようにすることにある。
図２は、マルチメディア通信システム１００における受信者側ピアＡおよび送信者側ピアＢの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の説明に関連のある部分のみが図示されている。受信者側ピアＡは、ネットワーク２００を介してマルチメディア通信システム１００における（送信者側ピアＢを含む）全ての送信者側ピアからオーディオ／ビデオのマルチメディア・コンテンツを受信することができる。ネットワーク２００は、インターネットであってもよいし、イントラネットであってもよいし、エクストラネットであってもよいし、衛星ネットワークであってもよいし、どのような他の無線または有線ネットワークであってもよい。
送信者側ピアＢは、マルチメディア・コンテンツ・ソース２０１と、符号化器２０３と、送受信機２０５と、速度制御ユニット２０７と、プロセッサ２０９とを含む。送信者側ピアＢは、プロセッサをベースとするシステムであり、１つ以上のプロセッサおよび関連するメモリを含むことができる。このコンテクストにおいて、コンピュータ・プログラムまたはソフトウエアは、メモリ（図示せず）に記憶され、例えばマルチメディア・コンテンツを配信するために、プロセッサ２０９によって実行される。プロセッサは、１つ以上の記憶されたプログラムを制御するプロセッサを表し、プロセッサは、さらに、送信者側ピアＢの他の機能を制御することがある。ソース２０１は、どのようなマルチメディア・コンテンツを記憶するための、いかなるストレージ装置を表すものでもあってもよく、送信者側ピアＢの内部および／または外部に設けることができ、必要に応じて、揮発性および／または不揮発性のストレージ装置であってもよい。
送信者側ピアＢにおいて、符号化器２０３は、必要なときに、例えばリードソロモン（ＲＳ）符号化法を使用して、ソース２０１からのマルチメディア・コンテンツを符号化して符号化されたデータ・コンテンツを形成するように構成されており、送受信機２０５は、リクエストを行った受信者側ピアＡに対し、ネットワークを介して符号化されたマルチメディア・コンテンツを送信する。
受信者側ピアＡは、バッファ２０２と、復号器２０４と、送受信機２０６と、速度セレクタ２０８と、プロセッサ２１０とを含む。送信者側ピアＢの場合と同様に、受信者側ピアＡもまた、プロセッサをベースとするシステムであり、１つ以上のプロセッサおよび関連するメモリ（図示せず）を含む。受信者側ピアＡにおいては、送受信機２０６および復号器２０４は、ネットワーク２００から符号化されたマルチメディア・コンテンツを受信し、これを復号するように構成されている。次に、受信者側ピアＡによる再生のために、マルチメディア・コンテンツがバッファ２０２に記憶される。本実施形態によれば、速度セレクタ２０８は、プロセッサ２１０の制御下に、バッファ占有レベルおよびコンテンツ伝送状況に基づいてダウンローディング速度を選択するように構成されている。
図３は、マルチメディア通信システム１００におけるメッセージおよびデータの伝送処理手順を示す図である。本実施形態によれば、受信者側ピアＡのユーザがビデオ・コンテンツを求めるリクエストを入力すると、受信者側ピアＡは、自己のメモリ（図示せず）内のリストをサーチするであろう。例えばこのリストは、他のピア上にあるビデオ・コンテンツの名称のリストである。代替的には、リストは、ネットワーク２００内のサーバに存在し、複数のピア内の全ての利用可能なマルチメディア・サービスを列挙し、どのピアも、リストをサーチして、ストリーミングのために関心のあるビデオを見つけることができる。次に、リクエストされたビデオ・コンテンツを有する複数の候補のピアのセットがリスト内の情報から取得される。それらの候補のピアは、コンテンツ伝送のための所望のダウンローディング速度および品質を実現するために、受信者側ピアからの距離、残存帯域幅、さらに、送信者側ピアの利用可能なアップローディング速度などに従って選択することができる。次に、受信者側ピアＡは、ネットワーク２００を介して候補のピアとの接続を確立する。同様に、候補のピアの幾つかは、他の候補のピアよりも利用可能なアップローディング速度が高い、または、受信者側ピアにより近い場合には、アクティブな送信者側ピアとして、例えば、送信者側ピアＢ、Ｃ、およびＤとして選択される。他の候補のピアは、スタンバイの送信者側ピア、例えば、送信者側ピアＥ、Ｆ、およびＧとして選択され、これらからの代替のピアが、アクティブな送信者側ピアのうち、通信に失敗した、また通信品質が低下したピアと差し替えられることになる。図３に示されているように、全ての送信者側ピア（アクティブおよびスタンバイ）は、周期的に、自己の利用可能なアップローディング速度を受信者側ピアＡにアナウンスする。
送信者側ピアから関心のあるビデオ・コンテンツをダウンロードするために、受信者側ピアＡは、アクティブな送信者側ピアからのデータの取得を求めるリクエストを行い、アクティブな送信者側ピアの各々に対し、ネットワーク２００を介して、メッセージ内で以下の情報を送信する。
１）各アクティブな送信者Ｂ、Ｃ、およびＤからの所望のダウンローディング速度（Ｄｉｊ＿ｄｅｓｉｒｅｄ）
複数のアクティブな送信者からの総計ダウンローディング速度は、受信者側ピアＡにおけるビデオ・コンテンツの再生速度と等しい、または、バッファ占有レベルに従って増加または減少される。例えば、ＤＢＡ＿ｄｅｓｉｒｅｄおよびＤＣＡ＿ｄｅｓｉｒｅｄを、それぞれ、送信者側ピアＢおよびＣの最大の利用可能なアップローディング速度とすることができ、ＤＤＡ＿ｄｅｓｉｒｅｄは、総計レートの残存レートである。
２）特定の送信者側ピアに属する各所望のダウンローディング速度のインデックス
例えば、送信者側ピアＢに送信されるインデックスは１であり、送信者側ピアＣに送信されるインデックスは２であり、送信者側ピアＤに送信されるインデックスは３である。これは、メッセージ内の第１の速度が送信者側ピアＢのためのものであり、第２の速度が送信者側ピアＣのためのものであり第３の速度が送信者側ピアＤのためのものであることを意味し、これらを、各送信者側ピアが自己の速度を見つけるために使用することができる。
３）リクエストされたコンテンツのインデックス
全体のビデオ・コンテンツを、複数の部分またはセグメントに分割することができ、この複数の部分またはセグメントは、１つの送信者側ピアまたは複数の異なる送信者側ピアからリクエストすることができる。このインデックスは、受信者側ピアに送信される部分またはセグメントを選択するために各アクティブな送信者側ピアによって使用される。
次に、受信者側ピアＡのための各アクティブな送信者側ピアは、所望のダウンローディング速度およびリクエストされたコンテンツに従ってデータ・セグメントを割り当て、データを受信者側ピアＡに送信する。
受信者側ピアＡが、送信者側ピアＢ、Ｃ、およびＤからの総計ダウンローディング速度をビデオ再生速度に近い状態に維持し、または、バッファ２０２を合理的な占有レベルに維持することによって、連続したビデオ再生を受け続けられるようにする輻輳制御の目的を達成するために、受信者側ピアＡの速度制御セレクタ２０８は、バッファ２０２のバッファ占有レベルおよびビデオ・コンテンツの伝送状況に従って速度選択を行う。速度セレクタ２０８は、受信者側ピアＡと各送信者側ピアとの間のビデオ・ストリーミング状況を測定し、損失イベント率ｐ、平均往復時間ＲＴＴ、および再送タイムアウト値ｔＲＴＯを取得する。損失イベント率は、０と１との間にあり、損失イベント数とパケット伝送数との比を示す。往復時間は、データ・パケットの送信時間および受信者側ピアＡからの受信確認メッセージの伝送時間に従って送信者側ピアによって取得され、受信者側ピアは、各送信者側ピアから往復時間を周期的に取得する。再送タイムアウト値ｔＲＴＯはデータ・パケットを再送する期間であり、例えば４＊ＲＴＴと等しい。
同一のビデオ・ストリーミングに関連して複数のアクティブな送信者側ピアから受信者側ピアへの各接続に関して、受信者側ピアの速度セレクタは、以下のＴＦＲＣ式に従って複数の送信者側ピアから最適化された伝送速度をそれぞれ取得することができる。
Figure 2014522594
 ここで、
ｓは、ビット単位でのパケットのサイズであり、
ＲＴＴは、秒単位での往復時間であり、
ｐは、損失イベント率であり、
ｔＲＴＯは、秒単位でのＴＣＰ再伝送タイムアウト値であり、経験的には、ｔＲＴＯ＝４＊ＲＴＴである。
この式によれば、受信者側ピアｊは、Ｄｉｊ＿ｄｅｓｉｒｅｄを周期的に判定し、これにより、ネットワーク状況を最適化し、ネットワーク内の輻輳を回避することができる。
次に、受信者側ピアＡにおけるバッファ２０２のバッファ占有レベルを考慮して、新たな伝送速度を取得する。図４は、バッファ２０２のバッファ占有レベルを示す図である。連続したビデオ再生を維持するために、バッファは、アンダーフローにもオーバーフローにもなるべきではない。ＬＴおよびＨＴは、それぞれ、低レベル閾値および高レベル閾値を表しており、バッファ・サイズは、Ｖである。
バッファ占有レベルは、周期的にチェックされ、ここで、周期はＴであり、当業者によって選択可能である。通常、１つのビデオ・フレームのマルチプル・タイム継続時間をＴとして選択する。例えば、現在のビデオ・フレーム・レートが２５ｆｐｓであるとき、Ｔを８０ｍｓとする。Ｌ＿ｔａｒｇｅｔおよびＬ（ｔ）は、それぞれ、目標バッファ・レベルおよび（時間ｔでの）現在のバッファ・レベルである。例えば、Ｌ＿ｔａｒｇｅｔは、Ｖ／２と等しい。短期的な変動をフィルタリングにより除去するために、平滑化関数をＬ（ｔ）に適用することができる。Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）を平滑された現在のバッファ・レベルとする（ｔは、現在の時間を示す）。
Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）＝ａ＊Ｌ（ｔ）＋（１−ａ）＊Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ−Ｔ） （２）
ここで、ａは、平滑化効果を調節するために使用される０と１の間の係数であり、当業者によって選択可能である。ａの値が小さいと、平滑化効果がより少なくなり、最近のバッファ・レベルの変化に対する応答性が高い。ａの値が大きいと、平滑化効果がより大きくなり、最近のバッファ・レベルの変化に対する応答性が低い。
さらに、バッファ・レベル閾値ＬＴおよびＨＴのパラメータは、システムのパフォーマンスに重要な影響を与える。ここで、ＬＴおよびＨＴの選択は、許容されるピアの切替え時間に基づき、これは、受信者側ピアが送信者側ピアの或るグループから別のグループにマルチメディア・コンテンツの受信を切替える時間である。許容されるピアの切替え時間がｗである場合には、Ｌ＝ｒ＊ｗとなり、ここで、ｒは、ビデオ・コンテンツの再生速度である。ＨＴは、図４に示されているように、ＬＴに対して対称的なレベルを有するものとすることができる。
一般的には、全ての送信者側ピアからの目標総計ダウンローデング・レートＤｊ＿ｔａｒｇｅｔは、ビデオ・コンテンツｒの再生速度となる。しかしながら、平滑化された現在のバッファ占有レベルＬ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）およびバッファ・レベル閾値ＬＴおよびＨＴに従って、目標総計ダウンローディング速度を、バッファ占有レベルに関連する値を相応に増加または減少させることによって調節することができる。
例えば、
ケース１：Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）がＬＴとＨＴの間に存在する場合には、
Ｄｊ＿ｔａｒｇｅｔ＝ｒとなる。
ケース２：Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）がＬＴ未満またはＬＴを超える場合には、
Ｄｊ＿ｔａｒｇｅｔ＝ｒ＋（Ｖ／２−Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ））／Ｔとなる。
ここで、Ｖ／２は、サイズＶを有するバッファの半分のレベルである。Ｔは、バッファ・レベル・チェッキング期間または目標ダウンローディング速度調節期間である。
次に、決定された目標総計ダウンローディング速度Ｄｊ＿ｔａｒｇｅｔおよびストリーミング状況に基づいて各アクティブな送信者側ピアに対して計算された最適化された伝送速度Ｄｉｊ＿ｃａｌｃｕｌａｔｅｄに従って、各アクティブな送信者側ピアからの所望のダウンローディング速度またはアクティブな送信者側ピアの数を調節することができる。この調節には、新たなダウンローディング速度の決定、新たなアクティブな送信者側ピアの選択、および、いくつかの既存の接続の切断を伴う。例えば、計算された伝送速度Ｄｉｊ＿ｃａｌｃｕｌａｔｅｄの合計速度が目標ダウンローディング速度よりも低い場合には、許容されるならば、新たな送信者側ピアを追加するか、アクティブな送信者側ピアからのダウンローディング速度を増加させることができる。そうでない場合、その合計速度が目標ダウンローディング速度よりも高い場合には、幾つかの送信者側ピアをスタンバイのピアに変更するか、ダウンローディング速度を減少させることができる。
アクティブな送信者側ピアの原理およびその速度調節は、以下の通りである。
アクティブな送信者側ピアの数は、アクティブなピアの数が少ないとバッファの利用度が高まるため、可能な限り少ない。
各受信者側ピアの総計ダウンローディング速度は、ビデオ再生速度ｒと等しくするか、バッファ占有レベルに従って調節するとよい。
送信者側ピアが受信者側ピアからの新たなダウンローディング速度情報を受信すると、送信者側ピアは、所望のダウンローディング速度に従ってデータ・セグメントを割り当て、次に、新たな送信レートでデータを受信者側ピアに送信する。さらに、送信者側ピアは、周期的に、自己の利用可能な帯域幅をこの送信者側ピアに接続されたピアにアナウンスする。
図５は、本発明の実施形態に従ってマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法を示すフローチャートである。ステップ５０１において、上述したように、マルチメディア・コンテンツの目標ダウンローディング速度が関心のあるマルチメディア・コンテンツの再生速度およびバッファ占有レベルに従って周期的に（期間Ｔ）取得される。目標ダウンローディング速度は、全てのアクティブな送信者側ピアからの合計ダウンローディング速度であり、再生速度と等しいこともあれば、バッファ占有レベルに従った再生速度よりも高いこともあるし、低いこともある。次に、ステップ５０２において、各送信者側ピアに対する最適化されたダウンローディング速度が、データ伝送状況によってＴＦＲＣ式に基づいて取得される。ステップ５０３において、各送信者側ピアからの最適化されたダウンローディング速度の合計および目標ダウンローディング速度が考慮され、ステップ５０４において、各送信者側ピアからのダウンローディング速度を調節する。さらに、ステップ５０５において、目標ダウンローディング速度に達するように、送信者側ピアの数も調節してもよい。さらに、ステップ５０６において、マルチメディア・コンテンツが、送信者側ピアから受信者側ピアに、決定されたコンテンツ・ダウンローディング速度でストリーミングされる。上記ステップにおいて、ステップ５０１で目標ダウンローディング速度が周期的に取得されるため、各送信者側ピアのダウンローディング速度を取得する後続するステップもまた同じ期間で周期的に実行される。
マルチメディア通信ネットワークの送信者側ピアおよび受信者側ピアのシナリオにおいて、特定の処理手順についてステップ毎に説明しているが、ステップの幾つかを組み合わせて１つのステップにするか、分割してさらに別のステップにして本発明の実施形態を実施することができ、送信者側ピアがネットワークにおける１つ以上のサーバであってもよいことを当業者は知っている。これらの組み合わせおよび改変は、本発明の範囲内にある。
ビデオ・コンテンツは、本発明を説明するための実施形態として使用されているが、実施形態においてマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法は、再生されるのと同時にダウンロードされる必要があるどのようなインターネット素材のためも使用できることを当業者は知っている。
上述した内容は、単に、本発明の実施形態を例示するにすぎず、従って、当業者であれば、本明細書中で明示的に記載されていなくとも、本発明の原理を実施し、本発明の精神および範囲に含まれる様々な代替的な構成を企図することが可能であることが理解できよう。
バッファ占有レベルは、周期的にチェックされ、ここで、周期はＴであり、当業者によって選択可能である。通常、１つのビデオ・フレームのマルチプル・タイム継続時間をＴとして選択する。例えば、現在のビデオ・フレーム・レートが２５ｆｐｓであるとき、Ｔを８０ｍｓとする。Ｌ＿ｔａｒｇｅｔおよびＬ（ｔ）は、それぞれ、目標バッファ・レベルおよび（時間ｔでの）現在のバッファ・レベルである。例えば、Ｌ＿ｔａｒｇｅｔは、Ｖ／２と等しい。短期的な変動をフィルタリングにより除去するために、平滑化関数をＬ（ｔ）に適用することができる。Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）を平滑された現在のバッファ・レベルとする（ｔは、現在の時間を示す）。
Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ）＝ａ＊Ｌ（ｔ）＋（１−ａ）＊Ｌ＿ｓｍｏｏｔｈｅｄ（ｔ−Ｔ） （２）
ここで、ａは、平滑化効果を調節するために使用される０と１の間の係数であり、当業者によって選択可能である。ａの値が大きいと、平滑化効果がより少なくなり、最近のバッファ・レベルの変化に対する応答性が高い。ａの値が小さいと、平滑化効果がより大きくなり、最近のバッファ・レベルの変化に対する応答性が低い。

Claims (9)

  1. 少なくとも１つの送信者側ピアから受信者側ピアへのマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法であって、
    前記受信者側ピアの前記マルチメディア・コンテンツの再生速度とバッファ占有レベルとに従って、前記少なくとも１つの送信者側ピアから前記受信者側ピアへの前記マルチメディア・コンテンツの目標ダウンローディング速度を周期的に取得するステップと、
    前記少なくとも１つの送信者側ピアの各々から前記受信者側ピアへの前記データ伝送状況と前記取得した目標ダウンローディング速度とに従って、前記少なくとも１つの送信者側ピアの各々から前記受信者側ピアへのダウンローディング速度を決定するステップと、
    前記少なくとも１つの送信者側ピアから前記受信者側ピアへ前記マルチメディア・コンテンツを前記それぞれ決定したダウンローディング速度でストリーミングするステップと、を含む、前記方法。
  2. 前記決定するステップは、前記各送信者側ピアから前記受信者側ピアへの前記データ伝送状況に従って、前記少なくとも１つの送信者側ピアの各々に対する最適化されたダウンローディング速度を取得するステップと、
    前記最適化されたダウンローディング速度および前記取得された目標ダウンローディング速度の総計に基づいて前記少なくとも１つの送信者側ピアの各々に対する前記ダウンローディング速度を決定するステップと、を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記決定するステップの後、前記少なくとも１つの送信者側ピアの数を更新するステップと、最小の数のアクティブな送信者側ピアを使用するステップと、をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 新たな送信者側ピアを追加するステップまたは前記少なくとも１つの送信者側ピアから送信者側ピアを削除するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
  5. 前記目標ダウンローディング速度を周期的に取得するステップは、前記バッファ占有レベルが所定の閾値（ＬＴ、ＨＴ）の範囲内にある場合に前記マルチメディア・コンテンツの前記再生速度を前記目標ダウンローディング速度として使用するステップと、前記バッファ占有レベルが所定の閾値の範囲外にある場合に前記バッファ占有レベルに関する値によって前記目標ダウンローディング速度を増加または減少させるステップと、を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 前記決定するステップは、前記取得するステップの後に、前記取得ステップと同じ期間で周期的に実行される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 前記データ伝送状況は、往復時間、損失イベント率、および、前記少なくとも１つの送信者側ピアの各々から前記受信者側ピアへの再伝送タイムアウト値、を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 前記少なくとも１つの送信者側ピアの各々からの前記最適化されたダウンローディング速度は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）・フレンドリ速度制御（ＴＦＲＣ）によって取得される、請求項２〜６のいずれか１項に記載の方法。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のマルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法を使用したマルチメディア通信システムにおける受信者側ピア。
JP2014513023A 2011-05-31 2011-05-31 マルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法および装置 Pending JP2014522594A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2011/074987 WO2012162882A1 (en) 2011-05-31 2011-05-31 Method and apparatus for streaming multimedia contents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014522594A true JP2014522594A (ja) 2014-09-04

Family

ID=47258275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014513023A Pending JP2014522594A (ja) 2011-05-31 2011-05-31 マルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法および装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140101330A1 (ja)
EP (1) EP2715987B1 (ja)
JP (1) JP2014522594A (ja)
KR (1) KR20140031916A (ja)
CN (1) CN103597847A (ja)
WO (1) WO2012162882A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9374406B2 (en) * 2012-02-27 2016-06-21 Qualcomm Incorporated Dash client and receiver with a download rate estimator
US9450997B2 (en) 2012-02-27 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Dash client and receiver with request cancellation capabilities
CN111385315B (zh) * 2018-12-27 2022-12-16 阿里巴巴集团控股有限公司 点对点资源下载方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006075559A1 (ja) * 2005-01-11 2006-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 通信方法および受信端末
US20080037527A1 (en) * 2006-07-27 2008-02-14 The Hong Kong University Of Science And Technology Peer-to-Peer Interactive Media-on-Demand
WO2010084034A1 (en) * 2009-01-20 2010-07-29 Thomson Licensing Method for controlling a flow in a packet switching network

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6637031B1 (en) * 1998-12-04 2003-10-21 Microsoft Corporation Multimedia presentation latency minimization
CN1588909A (zh) * 2004-07-15 2005-03-02 复旦大学 一种控制网络数字电视节目组播发送速率的方法
WO2007015428A1 (ja) * 2005-08-01 2007-02-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 送信装置および送信方法
AU2006280105B9 (en) * 2005-08-12 2011-08-18 Nokia Solutions And Networks Gmbh & Co. Kg A multi-source and resilient video on demand streaming system for a peer-to-peer subscriber community
JP4513725B2 (ja) * 2005-11-09 2010-07-28 ソニー株式会社 パケット送信装置、通信システム及びプログラム
CN100531385C (zh) * 2007-04-28 2009-08-19 西安交通大学 易于管理的实时流媒体p2p网络传输***设计方法
US20090100128A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-16 General Electric Company Accelerating peer-to-peer content distribution
WO2009103343A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for distributing media over a communications network
KR101562974B1 (ko) * 2009-09-07 2015-10-30 삼성전자 주식회사 스트리밍 서비스의 지연 감소를 위한 단말기, 시드 서버 및 트랙커 서버
US8738986B2 (en) * 2010-03-05 2014-05-27 Microsoft Corporation Remote presentation over lossy transport with forward error correction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006075559A1 (ja) * 2005-01-11 2006-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 通信方法および受信端末
US20080037527A1 (en) * 2006-07-27 2008-02-14 The Hong Kong University Of Science And Technology Peer-to-Peer Interactive Media-on-Demand
WO2010084034A1 (en) * 2009-01-20 2010-07-29 Thomson Licensing Method for controlling a flow in a packet switching network

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6015022377; 中村 智将、タレブ タリク、橋本 和夫: 'モバイルネットワークにおけるマルチソースストリーミング方式の提案' 電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．１０７ Ｎｏ．２２１ , 20070913, ｐｐ．８３-８８, 社団法人電子情報通信学会 *
JPN6015022378; Ｔｈｉｎｈ　Ｎｇｕｙｅｎ　ａｎｄ　Ａｖｉｄｅｈ　Ｚａｋｈｏｒ: 'Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｓｅｎｄｅｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｖｉｄｅｏ　Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ' Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｖｏｌｕｍｅ　６，　Ｉｓｓｕｅ　２, 200404, ｐｐ．３１５-３２６, ＩＥＥ *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2715987B1 (en) 2017-08-23
US20140101330A1 (en) 2014-04-10
EP2715987A1 (en) 2014-04-09
KR20140031916A (ko) 2014-03-13
WO2012162882A1 (en) 2012-12-06
CN103597847A (zh) 2014-02-19
EP2715987A4 (en) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6072276B2 (ja) マルチメディアデータの処理
US9712408B2 (en) Bandwidth management in a content distribution network
US7702006B2 (en) Adjustment of transmission data rate based on data errors and/or latency
EP2537340B1 (en) Multipath delivery for adaptive streaming
US10320869B2 (en) Network-capacity optimized adaptive HTTP streaming
KR100813972B1 (ko) 컨텐츠 스트리밍 클라이언트 장치 및 방법, 그 방법을수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
KR20150083793A (ko) 클라이언트 단말기에서, 멀티미디어 컨텐츠의 세그먼트의 다가오는 시퀀스를 다운로딩하는 방법, 및 대응하는 단말기
KR102077883B1 (ko) 데이터 통신 시스템 및 방법
US9413797B2 (en) Data communication system and method
US9438669B2 (en) System and method for packetizing data stream in peer-to-peer (P2P) based streaming service
US20170126765A1 (en) Method for adapting the downloading behavior of a client terminal configured, to receive multimedia content, and corresponding terminal
KR20160106701A (ko) 세그먼트들로 분할된 멀티미디어 콘텐츠를 수신하도록 구성된 클라이언트 단말에 의해 네트워크 정보를 획득하기 위한 방법
US20200413111A1 (en) Context-aware content delivery
CN103733589A (zh) 用于流式传输视频内容的方法，实现此方法的边缘节点和客户端实体
JP2009545203A (ja) マルチパーティコーポラティブピアツーピアビデオストリーミング
JP2016526355A (ja) Ｈａｓコンテンツ配信システムに使用するためのノードおよび方法
US9131251B2 (en) Use of a receive-window size advertised by a client to a content server to change a video stream bitrate streamed by the content server
KR20160134802A (ko) 클라이언트 단말기들과 적어도 하나의 서버 사이의 전송 경로를 따라 배열된 캐시를 동작시키기 위한 방법, 및 대응하는 캐시
EP3560152A1 (en) Determining the bandwidth of a communication link
CN111031340A (zh) 边缘节点控制
JP2014522594A (ja) マルチメディア・コンテンツをストリーミングする方法および装置
KR20130123417A (ko) 손실성 프로토콜들을 통한 데이터 패킷 전송들을 제어하기 위한 방법 및 시스템
Raheel et al. Energy efficient technique for P2P multisource video streaming in mobile ad hoc networks to improve QoE
JP4237608B2 (ja) データ通信装置及びデータ通信システム
Ma et al. Access point centric scheduling for dash streaming in multirate 802.11 wireless network

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20150113

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150609

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160113

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160308