JP5978219B2 - ネットワークサービスのための体感品質管理のための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は一般的にネットワーク技術に関し、特に、ネットワークサービスに関するＱｏＥ（体感品質）管理のための方法および装置に関する。

制限された帯域幅の制約下で、インターネットおよびエラーを起こしやすい無線ネットワークで堅牢な映像配信を実現するために、ＭＡＣ層（ＷｉｎＭＡＸネットワークにおけるＡＲＱまたはハイブリッドＡＲＱ等）からアプリケーション層（Ｈ.２６４におけるエラー耐性映像符号化等）の範囲で、サービス品質（ＱｏＳ）提供技術が提案されてきた。通常、これらのＱｏＳ提供技術は、パケット損失率、遅延、利用可能な帯域幅等、ＱｏＳ測定基準により測定可能な特定のＱｏＳ性能のレベルを保証することができる限り、映像サービスのエンドユーザの体感を向上させるのに役立つ。

しかし、ＱｏＳは、ネットワーク性能の唯一の測定基準であるが、サービスプロバイダの視点から究極の目標とみなされる、エンドユーザにより観察される映像サービスの体感品質（ＱｏＥ）には相当しない。映像ＱｏＥは、ネットワーク性能に左右されるのみならず、特定の映像用途および視聴者の視覚システムにも左右される。例えば、１％のパケット損失率では、知覚された映像品質は、動きの少ない一部の映像コンテンツにとっては依然として良好であるが、一方でこの場合の可視アーテファクトは、動きの多い他の一部の映像コンテンツにとっては厄介である。よってＱｏＳ調整は、映像サービスのＱｏＥ管理には常に効果的という訳ではない。

更に、映像システムが、特定の用途にとって目標となるＱｏＳのために設計されると、当該システムの性能および採択されたＱｏＳ提供技術は固定されてしまう。関心ある映像番組の知覚された品質が満足できるものでなくても、ユーザは、受信した映像サービスの質を管理するために何もすることはできない。目標となるＱｏＳレベルは一般に、一貫して良好な映像ＱｏＥを保証するために、最悪のチャネル状態に従って設計され、これはネットワーク資源の浪費となる場合がある。従来技術の技術的課題は、映像サービスに関して説明されているが、当業者は、他のネットワークサービスも同様の不利な点を有することを理解することができる。

最後に、ホームネットワークにおいては、ファイルのダウンロード、テレビ番組のストリーミング、Ｗｅｂブラウジング等、複数の実行用途があってもよい。これらの用途は、リソースを得るために競い合い、独立した技術を採択して、各々のＱｏＳを改善する際には、一層好ましくないネットワークの低下が生じうる場合があり、これは更にエンドユーザのためのＱｏＥの低下さえ招く。ここでもユーザは、ＱｏＥ劣化について何もすることができない。

上記を考慮して、ＱｏＥ（体感品質）管理による解決手段が提供され、ＱｏＥフィードバックは、ＱｏＥ提供技術の使用を最適化するために利用され、これによりネットワークリソースの利用効率が改善される。

本発明の一態様によると、ユーザデバイスに提供されたネットワークサービスのためのＱｏＥ管理の方法であって、当該方法は、
ユーザがネットワークサービスのＱｏＥ期待値を入力するために、ユーザデバイス上にユーザインターフェースを表示するステップと、
ユーザからネットワークサービスのＱｏＥ期待値を受信するステップと、
ネットワークＱｏＳパラメータの関数として、ネットワークサービスのＱｏＥの客観的な値を求めるステップと、
ＱｏＥの客観的な値がＱｏＥ期待値より少ないとき、ネットワークサービスのＱｏＳパラメータを調整するステップを含む。

本発明の他の態様によると、サービス・プロバイダ・ネットワークと、サービス・プロバイダ・ネットワークから提供されるネットワークサービスを受信する、少なくとも一つのユーザデバイスを有するホームネットワークを接続するゲートウエイであって、当該ゲートウエイは、
ネットワークＱｏＳパラメータの関数として、ネットワークサービスのＱｏＥの客観的な値を求めるように構成された、第１のユニットと、
ＱｏＥの客観的な値が、ネットワークサービスのエンドユーザにより入力されたＱｏＥ期待値より少ないとき、ネットワークサービスのＱｏＳパラメータを調整するように構成された第２のユニットを備える。

本発明の上記および他の態様、特徴、利点は、以下の添付図面に関連して以下の記載により明らかになるであろう。

従来の三層型ホームネットワークの全体構造を示す例示的図面である。 本発明の実施形態によるＱｏＥ管理システムの構造を示すブロック図である。 ＱｏＥの客観的レベルを発生させる方法の種々のタイプを示す例示的図面である 本発明の実施形態によるセットトップボックス（ＳＴＢ）のＵＩモジュールの構造を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるＱｏＥ管理情報表示およびＱｏＥリクエスト入力のためのＴＶリモートコントローラを示す例示的図面である。 本発明の実施形態によるＱｏＥ管理のためのＵＩを示す例示的図面である。 本発明の実施形態による図４および５の実施例についてのＵＩモジュール３００のワークフローを示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるＱｏＥリクエストメッセージのフレーム構造を示す例示的図面である。 本発明の実施形態による調整ユニットのワークフローを示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態の様々な態様が記載されている。説明のために、十分な理解をさせるために、特定の構成および詳細が記載される。しかし、本発明は、本明細書に特に詳細に記載されることなく、本発明を実施できることは当業者にとっても明らかになるであろう。

図１は、従来の三層型ホームネットワークの全体構造を示す例示的図面である。図１に図示するように、デスクトップ、電話機、テレビセット（ＳＴＢ）、ラップトップ等のホームデバイスは、有線回線または無線インターフェース（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１）を介してホームゲートウエイに接続されている。ホームゲートウエイは、例えば、デジタル加入者線アクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）を介して、テレビヘッドエンドまたはインターネットに接続可能である。ホームネットワーク上で実行中の、例えばファイルのダウンロード、ＩＰＴＶ、Ｗｅｂブラウジング等の複数のサービスがあるが、これに限定されない。従来、エンドユーザは、これらの受信したネットワークサービスのＱｏＥについて何もすることができなかった。

上記の技術的課題を考慮すると、本発明の実施形態は、ホームネットワークにおけるネットワークサービスのＱｏＥ管理方法およびシステムを提案する。当該実施形態の一つの態様によると、エンドユーザがネットワークサービスのＱｏＥを判断するために、ユーザ対話型インターフェースを提供できるＱｏＥ管理装置が設けられている。例えば、先行するＱｏＥ要件が、前提となるネットワーク技術により満足できない場合、エンドユーザは、ユーザ対話型インターフェースを介して、各ネットワークサービスのための自分が期待するＱｏＥ要件を入力し、アプリケーションのための自分のＱｏＥ要件を優先させることができる。フレームワークの他の態様によると、ＱｏＳ調整ユニットが設けられている。ＱｏＳ調整ユニットは、ＱｏＳ管理ユニットから期待されるＱｏＥ要件を受信することができ、これに基づいてより良好な全体的ＱｏＥ性能を得るために、前提となるＱｏＳ提供モジュールの利用を最適化することができる。

次に、図１に図示されたホームネットワークのためのＱｏＥ管理方法およびシステムの実施形態の動作の詳細な記述が、添付図面を参照して提供されている。

図２ａは、本発明の実施形態によるＱｏＥ管理システムの構造を示すブロック図である。図２ａに図示するように、ＱｏＥ管理システムは、ＱｏＥ管理ユニット２０１および調整手段（あるいは「トラブルシュータ」と呼ばれる）ユニット２０２を備えている。

ＱｏＥ管理ユニット２０１は、ホームデバイスのいずれか一つ、あるいはそれ以上のものにユーザ対話型インターフェース２０３を提供し、これによりユーザは、ネットワークサービスのための自分の期待するＱｏＥレベルを入力することができる。ユーザ対話型インターフェース２０３は、ホームデバイスのいずれか一つ、あるいはそれ以上のものに、あらゆる適切な手法で表示可能である。そしてホームネットワークを介して、ネットワークサービスの一部または全部に対して、ＱｏＥ管理ページを提供し、これによりユーザは、各サービスのための自分が期待するＱｏＥレベルを入力することができる。

図２ａに示すように、ＱｏＥ管理ユニット２０１は、ネットワークを介して、テレビ、ＶｏＩＰ（ボイス・オーバー・インターネットプロトコル）、ファイルのダウンロード、Ｗｅｂブラウジング等、種々のネットワークサービスに各々、対応する複数のＱｏＥ評価モジュール１〜Ｎを備えている。各々のＱｏＥ評価モジュールは、ユーザ対話型インターフェースを介してユーザによりにより入力されたネットワークサービスの期待されたＱｏＥレベルを受信し、これを調整ユニット２０２に送信することができる。

図２ａに図示されるように、調整ユニット２０２は、ＱｏＳ調整ユニット２０２ａおよびネットワーク状態検出モジュール２０２ｂを備えている。ネットワーク状態検知モジュール２０２ｂは、パケット損失率、遅延、利用可能な帯域幅等、ネットワークＱｏＳ測定基準を測定し、ＱｏＳ調整ユニット２０２ａにこれらの測定基準を提供する。ＱｏＳ調整ユニット２０２ａは、ＱｏＳ測定基準に基づき、ネットワークサービスのＱｏＥの客観的レベルを生成し、ＱｏＥの客観的レベルが、受信したＱｏＥの期待されるレベルより低いか否かにより、ＱｏＳ提供技術に対する調整が必要か否かを判断する。

上記のＱｏＥの客観的レベルは、既知の方法により生成することができる。図２ｂは、ＱｏＥの客観的レベルを生成するＶＱＡ（視覚品質評価）方法の種々のタイプを示す例示的図面である。入力により、ＱｏＥの客観的レベルを生成する方法は、図２ｂに示すように、パケット層モデル、ビットストリームレベル・モデル、メディア層モデル、ハイブリッドモデルに分類できる。メディア層モデルは映像信号と連携し、これにより映像品質のコンテンツ依存型の特徴を得ることができるが、映像の喪失部分の明確な認識はない。例えば、Ｈ．Ｒｕｉ，Ｃ．Ｌｉ，Ｓ．Ｑｉｕの「ストリーミングビデオのパケット損失損害の評価」（浙江大学学報、自然科学版Ａ，７（０），１３１―１３６，（２００６））では、アルゴリズムは、強い空間不連続性が損失の示唆である、という前提を利用して、エラー領域を検出するように設計されている。パケット層モデル、例えば、山岸和久、林孝典により開示された解決手段、「テレビ電話サービスに対する映像品質設計モデル」（情報およびメディア技術４（１）：１―９（２００９））は、パケット・ネットワーク・プロトコルのヘッダ情報、ネットワークパラメータ（例えば、帯域幅、パケット損失率、遅延等）およびＣｏｄｅｃ構造情報に基づいている。このモデルは明らかに、映像コンテンツ・アグノスティックであるが、送信エラーの十分な認識がある。Ａ．Ｒ．Ｒｅｉｂｍａｎ，Ｖ．Ａ．Ｖａｉｓｈａｍｐａｙａｎ， Ｙ．Ｓｅｒｍａｄｅｖｉによる「パケットネットワークによる映像の品質管理」（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ，６（２），３２７−３３４，（２００４））は、ビットストリームレベル・モデルの一つの実施例を記載しており、これも同様にビットストリームおよびパケットヘッダに基づいている。よってこれは、パケットヘッダ情報を分析することにより、送信エラーを認識しているのみならず、映像ビットストリームを部分的に復号化することにより、映像コンテンツの特徴およびより詳細な符号化パラメータにアクセスすることもできる。ハイブリッドモデルは、画像信号と、パケットヘッダと、ビットストリーム情報の組み合わせを利用して、映像品質を予測し、予測精度を高めるが、高い計算複雑性という犠牲を伴う。

変形として、調整ユニット２０２は更に、ユーザ対話型インターフェースにおいて、ネットワークサービスのＱｏＥの客観的レベルをユーザに表示できるＱｏＥ管理ユニット２０１に対し、生成されたＱｏＥの客観的レベルを送信してもよい。ＱｏＥの客観的レベルの表示は、ユーザがネットワークサービスのための自分が期待するＱｏＥレベルを入力するのに必要ではない。しかし、ＱｏＥに関するより関連する情報は、ユーザ対話型インターフェースを介して、ユーザがネットワークサービスのＱｏＥを管理するのに有益な場合がある。更に、ユーザ対話型インターフェースは、調整ユニット２０１から受信した診断情報も表示可能であり、これによりユーザは、基礎となるネットワークがユーザのすべてのＱｏＥ要件を同時に充たすことができない場合は、サービスのための自分のＱｏＥ要件を優先させることができる。

ＱｏＥ管理ユニット２０１および調整ユニット２０２は、クライアントデバイス、ホームゲートウエイ、サーバ等の同一のデバイスに物理的に存在していてもよい。

ＱｏＥ管理ユニット２０１および調整ユニット２０２は、種々のデバイスも物理的に存在してもよい。この場合、一つの実施例として、ＱｏＥ管理ユニット２０１は、ＳＴＢ等のクライアントデバイスにも物理的に存在してもよい。上記のごとく、ＱｏＥ管理ユニット２０１は、ユーザが各サービスのための自分が期待するＱｏＥレベルを入力するためのＱｏＥ管理ページを提供し、調整ユニット２０２に期待されるＱｏＥレベルを送信することができる。期待されたＱｏＥレベルは、ＱｏＳ提供技術調整のための既定の誘発しきい値として、調整ユニット２０２により利用可能である。調整ユニット２０２は、物理的にホームゲートウエイに存在してもよい。例えば、サービスの上記したＱｏＥの客観的レベルおよびＱｏＥの期待されたレベルにより決定された特定の条件により誘発された場合、調整ユニット２０２は、前提となるＱｏＳ提供技術を調整し、最適化する。調整ユニット２０２は更に、ＱｏＥ管理ページに提供するために、ＱｏＥ管理ユニット２０１に診断情報を送信してもよく、これにより、エンドユーザが種々のサービスのための自分のＱｏＥ要件を選択し、あるいはこれを優先することを容易にする。

上記のごとく、当業者は、ホームゲートウエイに設けられた調整ユニット２０２が、サービスが外部ネットワークからホームゲートウエイに到達する時点で、サービスＱｏＥを測定してもよく、一方でクライアントデバイスに設けられたＱｏＥ管理ユニット２０１は、エンドユーザが入力したサービスのＱｏＥを測定してもよいことに着目できる。この場合、図１に図示したホームネットワークにおいて、ホームネットワークの問題によるＱｏＥの劣化のみが、ＱｏＳ提供技術の調整／最適化に関して考慮される。ネットワークによって生じたのではないＱｏＥの劣化、例えばサービスの出所によるものに関しては、ホームゲートウエイは、ＱｏＳ提供技術を調整しようとは試みないであろう。例えば、テレビ番組に関して測定されたＱｏＥの客観的レベルが、ユーザが要求した期待するＱｏＥレベルより低い場合は、ホームゲートウエイは、より高い映像品質を有する他のテレビ番組を選択するユーザに示唆するために、診断情報を送信し、あるいはホームネットワークにおけるＱｏＳ技術を調整する代わりに、より高い圧縮品質を有する他の符号化ストリームのリクエストを、エンドユーザに代わってアプリケーションサーバに送信する。

次に、ＩＰＴＶサービスのためのＱｏＥ管理ユニット２０１のＱｏＥ評価モジュール１の動作を、一例として記載する。（複数の）ＱｏＥ評価モジュールはこの点において類似することに、当業者は着目することができる。

ＱｏＥ評価モジュール１（例えば、ＩＴＵ−Ｔ Ｐ．ＮＡＭＳで定義された映像モデル等）は、セットトップボックス（ＳＴＢ）に存在していてもよく、ユーザがテレビ番組の自分が期待するＱｏＥレベルをユーザが入力できるように、テレビスクリーン上にユーザ対話型インターフェース２０３を提供してもよい。

図３は、本発明の実施形態にかかるＱｏＥ評価モジュール１の構造を示すブロック図である。図３に図示するように、ＱｏＥ評価モジュール１は、テレビスクリーン上にＱｏＥ管理ページを提供し、ＩＰＴＶサービスの期待されるＱｏＥレベルのユーザによる入力を捉える、インタラクション・ユニット３０１を備えている。ＱｏＥ評価モジュール１は更に、インタラクション・ユニット３０１から期待されるＱｏＥ入力を受信し、ＱｏＥリクエストメッセージを送信し、調整ユニット２０２に映像サービスのユーザによるＱｏＥ要件を伝達する処理ユニット３０２を備えている。

一例として、図４に図示するように、ＴＶリモートコントローラ４００は、映像品質のＱｏＥレベル等、サービスのユーザが期待するＱｏＥレベルを入力することを含め、ユーザがＱｏＥ管理機能をアクティブにし、実行するのに使用してもよい。ユーザがＱｏＥ評価モジュール１をアクティブにするために、リモートコントローラ４００には、パネル上の「ＱｏＥ」ボタン４０１が設けられている。「ＱｏＥ」ボタン４０１が押下された後は、ユーザ対話型インターフェースは、ＴＶスクリーン上に表示される。一例として、図５に図示するように、ユーザ対話型インターフェースは、ＱｏＥ管理ページ５０３ａであってもよい。

図５に図示すように、ＱｏＥ管理ページ５０３ａは、ＶｏＩＰ、テレビ、ファイルのダウンロード、Ｗｅｂブラウジングを含むが、これに限定されないホームネットワークのホームビデオサービスの全部または一部のＱｏＥ管理情報をリストアップする。各映像サービスについては、ＱｏＥ管理情報は、情報の２つのカテゴリー、すなわちＱｏＥレベルと診断情報から構成されていてもよい。ユーザは、リモートコントローラ４００の「上向き矢印」ボタン４０２または「下向き矢印」ボタン４０３によりカーソルを動かし、関心ある映像サービスを選択することができる。図５は、例示目的でテレビサービスのＱｏＥレベルが選択された場合の一例を図示している。カーソルがＱｏＥレベル項目の下のテレビサービスに移動すると、テレビサービスのための他のＱｏＥ管理ページ５０３ｂが表示される。ＱｏＥ管理ページ５０３ｂは、調整ユニット２０２から提供されてもよいテレビサービスのＱｏＥの客観的レベル、およびユーザがテレビサービスの自分が期待するＱｏＥレベルを入力するためのブランクフィールドを提供する。図５に図示したように、ＱｏＥの客観的レベルは３.０であり、調整ユニット２０２から受信した値により変動し得る。

ユーザが、リモートコントローラ４００の「上向き矢印」ボタン４０２または「下向き矢印」ボタン４０３によりカーソルをＱｏＥの期待されるレベルのブランクフィールドまで動かすと、品質カラーバー５０１が表示される。品質カラーバー５０１は、ユーザが選択する各々の期待された品質レベルを表示する種々の色を有する複数の色帯（例えば図５で図示したように、５色）から成る。例えば、品質カラーバー５０１は、品質劣化の主観的認識の種々のレベルを各々表した、薄緑、ライトブルー、黄、オレンジ、赤の色帯５０１ａ，５０１ｂ，５０１ｃ，５０１ｄ，５０１ｅから成る。すなわち、品質が低下する順に、「５は、知覚不可能」、「４は、知覚可能であるが、不快感は与えない」、「３は、若干、不快感を与える」、「２は、不快感を与える」、「１は、非常に不快感を与える」である。ＱｏＥの客観的レベルの値は、品質カラーバーの値と同じ意味を持つ場合がある。

エンドユーザは、図４に図示するように、リモートコントローラ４００の上向き矢印ボタン４０２または下向き矢印ボタン４０３を押下して、カラーバンド５０１ａ，５０１ｂ，５０１ｃ，５０１ｄ，５０１ｅにより品質ブロック５０２を動かし、対応する品質レベルを選択し、次に「ＯＫ」ボタン４０５を押下して、テレビサービスの自分が期待するＱｏＥレベルの入力を確認することができる。図５に図示するように、品質ブロック５０２がカラーバンド５０１ｂに留まる場合、このカラーバンドにより表される品質レベル上のプロンプト情報（この場合、「４は、知覚可能であるが、不快感は与えない」）が表示され、ユーザによる操作を容易にする。ユーザはコントローラの「リターン」ボタン４０４を押下することにより、直前のＱｏＥ管理ページに戻ることができる。

ユーザがリモートコントローラ４００の「上向き矢印」ボタン４０２または「下向き矢印」ボタン４０３を介してカーソルを「診断情報」まで動かす際に、他のＱｏＥ管理ページ５０３ｃが表示される。診断情報は、例えば、ユーザによるＱｏＥリクエストの全てが満足されない場合に、調整ユニット２０２により生成されてもよい。一つの実施例では、診断情報は、各サービスの占有帯域幅の記述と共に、制限された帯域幅を示してもよく、あるいは推奨された調整と共にパケット損失率を示してもよく、あるいはユーザが高い符号化品質レベルの他の映像番組をユーザが選択しない限り、映像サービスのＱｏＥレベルを満足できないことを示してもよい。調整ユニット２０２の処理の実施形態については後述する。

ユーザが「ＯＫ」ボタン４０５を押下することにより、映像サービスの期待されるＱｏＥレベルの自らの選択を確認した場合は、ユーザは、ＱｏＥ管理ページ５０３ａの状態で、「リターン」ボタン４０４を押下することにより、ＱｏＥ管理ページを終了させることができる。

上記ＱｏＥ管理ページは記述例に過ぎず、他の種類のＱｏＥ管理ページが設計され、使用されてもよいことに当業者は着目できる。

図６は、図４および図５を参照して記述された、ＱｏＥ評価モジュール１のワークフローを示すフローチャートである。

図６に図示するように、ステップＳ６０１では、テレビ番組は、テレビスクリーンに表示される。

次のステップＳ６０２において、ＱｏＥ評価モジュール１のインタラクション・ユニット３０１は、リモートコントローラ４００の「ＱｏＥ」ボタン４０１がユーザにより押下されたことを表す、ＱｏＥ信号がコントローラ４００から受信されたか否かを検出する。結果が「Ｙｅｓ」であるときは、処理はステップＳ６０３に進み、ここでインタラクション・ユニット３０１は、ＱｏＥ管理ページをテレビスクリーンに表示する。例えば、図５に図示したＱｏＥ管理ページ５０３ａは、テレビスクリーンに表示されてもよい。次にインタラクション・ユニット３０１は、ユーザの入力を待つ。次のステップＳ６０４では、インタラクション・ユニット３０１は、「リターン」信号を受信し、これは、リモートコントローラ４００の「リターン」ボタン４０４がユーザにより押下されたことを示しており、処理はステップＳ６０１に戻る。「リターン」信号が受信されない場合は、インタラクション・ユニット３０１は、ユーザの入力を待ち続ける。

ステップＳ６０５において、インタラクション・ユニット３０１は、リモートコントローラ４００から「上向き矢印」信号または「下向き矢印」信号を受信すると、処理は次のステップＳ６０６に進み、カーソルがＱｏＥ管理ページ５０３ａでどこに動くかを判断する。カーソルがＱｏＥレベルの「テレビ」項目に動くとき、ステップＳ６０７で、対応するＱｏＥ管理ページはテレビスクリーンに表示される。例えば、図４に図示するＱｏＥ管理ページ５０３ｂが表示できる。当業者は、カーソルが他のサービスの上にあるときは、５０３ｂに類似する対応するＱｏＥ管理ページが表示されることに着目することができる。カーソルが「診断情報」まで動くとき、ステップＳ６０８において対応するＱｏＥ管理ページがテレビスクリーンに表示される。例えば、図４に図示するＱｏＥ管理ページ５０３ｃが表示できる。以下の処理は、ＱｏＥ管理ページ５０３ｂおよび５０３ｃが使用される場合に記述される。

ＱｏＥ管理ページ５０３ｂでは、ＱｏＥの客観的レベルがリアルタイムで「ＱｏＥの客観的レベル」という項目の下に表示される。

図６に図示するように、インタラクション・ユニット３０１は、リモートコントローラ４００から「上向き矢印」信号または「下向き矢印」信号を受信し、カーソルが「ＱｏＥの期待されるレベル」上に動いているか否かを判断する。結果が「Ｙｅｓ」であれば、ステップＳ６１０においては、既定の品質劣化レベル５０１ａの「品質ブロック５０２」と共に「品質カラーバー」５０１、そして対応する「知覚不可能」という短時間のプロンプト情報が表示される。ステップＳ６０７またはＳ６０８の後、「リターン」信号がステップＳ６０９で受信されると、処理はステップＳ６０３に戻り、テレビスクリーンにＱｏＥ管理ページを表示する。

次のステップＳ６１１では、インタラクション・ユニット３０１は、「上向き矢印」信号または「下向き矢印」信号が、リモートコントローラ４００から受信されたか否かを判断する。結果が「Ｙｅｓ」のときは、ステップＳ６１２では、品質ブロック５０２は、それに応じてカラーバンド５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄ、５０１ｅを介してテレビ画面上を動き、品質ブロック５０２がカラーバンドの一つに位置している場合は、対応するプロンプト情報が表示される。次のステップＳ６１３では、インタラクション・ユニット３０１が「ＯＫ」信号を受信すると、これは、リモートコントローラ４００の「ＯＫ」ボタン４０５がユーザにより押下されたことを示しており、インタラクション・ユニット３０１は、ＱｏＥの期待されるレベルの入力をユーザから取得し、スクリーン上のページ５０３ｂの「ＱｏＥの期待されるレベル」の横に入力値を表示する。ＱｏＥレベルの入力は、処理ユニット３０２に送信され、ここで「サービスＩＤ」と共にＱｏＥレベルの入力をＴＣＰ（伝送制御プロトコル）パケットにカプセル化し、ＱｏＥリクエストメッセージとしてパケットを調整ユニット２０２に送信することができる。ＱｏＥリクエストメッセージのフレーム構造の一例は、図７に図示されている。図７に図示されるように、ＱｏＥの期待されるレベルの入力は、ＭＯＳ値の形式でなされる。他のフレーム構造を用いてもよい。

図６で図示したように、ステップＳ６１５では、リモートコントローラ４００からの「リターン」信号がインタラクション・ユニット３０１により受信されるときは、処理はステップＳ６０７に戻り、ＱｏＥ管理ページ５０３ｂを表示する。

図８は、調整ユニット２０２のワークフローを図示するフローチャートである。ステップＳ８０１では、ネットワーク状態検出モジュール２０２ｂは、調整ユニット２０２が物理的に実装されるホームゲートウエイにて認識された映像サービスのＱｏＥの客観的レベルを取得する。ＱｏＥの客観的レベルは、ＱｏＳパラメータを測定し、および／または映像ビットストリームをスキャンすることにより得ることができる。

次のステップＳ８０２では、ＱｏＥ調整モジュール２０２ａは、外部ホームネットワークから提供される映像サービスのＱｏＥの客観的レベルが、ユーザのＱｏＥの期待されるレベルより低いか否かを判断する。ステップＳ８０２の結果が「Ｎｏ」であるときは、ＱｏＥ調整モジュール２０２ａは、高い圧縮品質を有する他の符号化ストリームのリクエストをアプリケーションサーバに送信する。Ｓ８０２の結果が「Ｙｅｓ」であるときは、次のステップＳ８０３でＱｏＥ調整モジュール２０２ａは、ネットワーク状態検出モジュール２０１ｃに対して、ホームネットワークにおける各サービスのための利用可能な帯域幅およびパケット損失率を検出するように指示する。上記「外部ホームネットワークから提供される映像サービスのＱｏＥの客観的レベル」は、上流ネットワーク状況、およびテレビヘッドエンド等の映像サーバの出力における圧縮映像品質に基づいて測定された客観的なＱｏＥを意味する。ステップＳ８０２によると、映像がホームネットワークに入る前に映像サービスのＱｏＥ劣化が生じたか否かが判断されている。ｙｅｓであれば、品質劣化の問題は、ホームネットワーク内で処理すべきではない。

ステップＳ８０４では、ＱｏＥ調整モジュール２０２ａは、ステップ８０３の検出結果に基づき、利用可能な帯域幅は、ホームネットワーク上で実行中のすべてのサービスのＱｏＥ要件を充たすのに十分か否かを判断する。ステップＳ８０４の結果が「Ｎｏ」であるとき、ステップＳ８０５において、ＱｏＥ調整モジュール２０２ａは、サービスを変更し、実行中アプリケーションサービスのＱｏＥ性能と、サービスの期待されるＱｏＥレベルのユーザによる選択または優先順位付けを必要に応じてトレードオフする。Ｓ８０４の結果が「Ｙｅｓ」であるときは、ステップＳ８０６において、ＱｏＥの客観的レベルがＱｏＥの期待されるレベルに適合しない場合、（すなわち（ＱｏＥの客観的レベルがＱｏＥの期待されるレベルにより低いか否かにかかわらず）、クライアントデバイスに設置されたＱｏＥ管理ユニット２０１から送信されたＱｏＥの期待されるレベルにより、ＱｏＥ調整モジュール２０２ａは、利用可能なＱｏＳ提供技術（例えば、適応型変調および符号化、アプリケーション層ＦＥＣ／ＡＲＱハイブリッド、ビデオトランスコーダが存在する場合のイントラマクロブロックによるリフレッシュ）を反復して最適化する。

既存のＱｏＳ提供技術は、物理（ＰＨＹ）層からアプリケーション層まで及び、例えば、ＰＨＹ層における適応型変調および符号化技術、Ｗｉｍａｘ無線アクセスネットワークにおけるＭＡＣ層ＡＲＱ（自動再送信要求）／ハイブリッドＡＲＱ、アプリケーション層ＦＥＣ／ＡＲＱハイブリッド、ビデオトランスコーダがホームゲートウエイに存在する場合の、イントラマクロブロックによるリフレッシュのようなエラー耐性映像符号化ツールを含む。これらのＱｏＳ提供技術は、交差層最適化の手法で、単独又は組み合わせて用いてもよい。簡単な例では、ＱｏＳ調整が開始される場合、ＰＨＹ層では、ＱｏＥの客観的レベルが期待されるＱｏＥを充たすまで、システム資源消費の犠牲を伴うが、変調および符号化方式（ＭＣＳ）のレベルは、徐々に、そして反復して引き上げられ、送信エラーに対するロバスト性を改良する。より向上した交差層ＱｏＳ最適化では、種々の層における（複数の）ＱｏＳ技術の最適な組合せの反復したサーチが、ＱｏＥの客観的レベルが期待されるＱｏＥを充たすまで行われてもよい。

多くの改変が例示的実施形態に対してなされてもよく、添付した特許請求の範囲に画定される本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、他の構成も案出されてもよいことが理解されるべきである。

Claims (7)

1. ユーザデバイスに提供されたネットワークサービスのためのＱｏＥ管理の方法であって、
   ネットワークＱｏＳパラメータに応じて、前記ネットワークサービスのＱｏＥの客観的な値を求めることと、
   前記ユーザデバイス上にユーザインターフェースを表示することであって、前記ユーザインターフェースは、各々が前記ネットワークサービスのＱｏＥ期待値として選択するためのＱｏＥのレベルに対応する複数のシンボルおよび前記ＱｏＥの客観的な値を提供する、前記表示することと、
   前記ネットワークサービスの前記ＱｏＥ期待値を受信することと、
   前記ＱｏＥの客観的な値が前記ＱｏＥ期待値より少ないとき、少なくとも１つの前記ネットワークサービスのＱｏＳパラメータを調整することと、
   を含む、前記方法。
2. 前記ＱｏＳパラメータは、パケット損失率、利用可能な帯域幅、および遅延の少なくとも一つを有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ネットワークサービスは、ファイルのダウンロード、ビデオストリーミングおよびＷｅｂブラウジングの少なくとも一つを備える、請求項１に記載の方法。
4. 前記ネットワークサービスの前記ＱｏＥの客観的な値がネットワーク内部で評価されるか、ネットワーク外部で評価されるかに基づき、ネットワーク内部または外部の前記ネットワークサービスの前記ＱｏＳパラメータを調整することを更に含む、請求項１に記載の方法。
5. サービス・プロバイダ・ネットワークと、前記サービス・プロバイダ・ネットワークから提供されるネットワークサービスを受信する少なくとも一つのユーザデバイスを有するホームネットワークとを接続する装置であって、
   ネットワークＱｏＳパラメータに応じて、前記ネットワークサービスのＱｏＥの客観的な値を求めるネットワーク検出モジュールと、
   前記少なくとも一つのユーザデバイスに対して前記ネットワークサービスのＱｏＥ期待値を入力するためのユーザインターフェースを表示すると共に、ネットワークサービスの前記ＱｏＥ期待値を受信するＱｏＥ評価モジュールであって、前記ユーザインターフェースは、各々がネットワークサービスの前記ＱｏＥ期待値として選択するためのＱｏＥのレベルに対応する複数のシンボルおよび前記ＱｏＥの客観的な値を提供する、前記ＱｏＥ評価モジュールと、
   前記ＱｏＥの客観的な値が、前記ネットワークサービスのエンドユーザにより入力されたＱｏＥ期待値より少ないとき、少なくとも１つの前記ネットワークサービスの前記ＱｏＳパラメータを調整するＱｏＳ調整モジュールと、
   を備える、前記装置。
6. 前記ＱｏＥ期待値が、前記少なくとも一つのユーザデバイスから送信される、請求項５に記載の装置。
7. 前記装置はゲートウエイである、請求項５又は６に記載の装置。
   

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