(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の解像度を有するビデオストリームを、第１のユーザ機器から、より大きなスクリーンを有し、前記第１の解像度よりも高い複数の第２の解像度を提供することが可能な第２のユーザ機器に転送する方法であって、ここで、１つ又は複数の第３のユーザ機器も、限られた帯域幅容量を有する同じネットワークエンティティを通じて異なる可能性があるデータストリームを受信しており、
前記第２のユーザ機器において前記複数の第２の解像度の中から選択されることになる、転送される前記ビデオストリームの前記第２の解像度を求める最適化オペレーションを実行するステップと、
ここで、前記最適化オペレーションは、該ビデオストリームの前記解像度及び割り当てられたデータレートに依存し、ビデオストリームごとに、ユーザが知覚する品質をそれぞれ示す、予め求められたユーティリティ関数を該最適化オペレーションへの入力として用いるものであり、さらに、該最適化オペレーションは、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数に基づいて、前記第２のユーザ機器及び前記１つ又は複数の第３のユーザ機器についての複合品質尺度を計算し、該複合品質尺度は、前記第２のユーザ機器に指定することができる前記複数の可能な解像度及び前記データレートと、前記ビデオストリームの前記転送後に前記第３のユーザ機器が受信する前記ビデオストリームに指定することができる前記複数の可能なデータレートとから、前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器に指定される前記複合品質尺度がその極値に達するように前記解像度及び前記データレートを求めることによって最適化されるように計算されるものであって、
前記複合品質尺度がその極値に達するような前記最適化オペレーションを実行するステップの結果に従って前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記第２の解像度及び前記データレートを選択するステップと
を含む方法。
【請求項２】
アプリケーション又はビデオストリームごとに１つのユーティリティ関数が提供され、該ユーティリティ関数は、その対応するアプリケーション又はビデオストリームについて、前記ユーザ知覚品質が、用いられる前記解像度及び前記データレート及び／又は前記コーデックにどのように依存するかを示し、
前記複合品質尺度は、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数によって示されるような、前記第１のユーザ機器、前記第２のユーザ機器、及び前記第３のユーザ機器、並びにそれらの対応するビデオストリームの前記個々の品質尺度に基づいて計算され、
前記最適化は、前記複数の第２の解像度のうちの１つを前記第２のユーザ機器に割り当てること、並びに前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器において用いられるそれぞれのデータレートを該第２のユーザ機器及び該第３のユーザ機器のそれぞれに割り当てることを伴うリソース割り当てを探すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記極値の複合品質尺度は、
前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の平均品質の最大化と、
前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の全品質レベルの総和の最大化と、
前記転送されるビデオストリームの最低品質レベルを確保しながらの前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の平均全体品質の最大化と、
前記転送後の全ての前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器間の品質差の最小化と、
のうちの１つ又は複数を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のユーザ機器において提供される前記複数の解像度に加えて、該第２のユーザ機器及び／又は前記第３のユーザ機器において複数のコーデックも存在し、
前記第２のユーザ機器に転送される前記ストリームの前記ユーティリティ関数は、前記選択された解像度及び前記選択されたコーデックに基づいてユーザ知覚品質を示し、かつ／又は前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記ユーティリティ関数は、前記選択されたコーデックに基づいてユーザ知覚品質を示し、
前記最適化は、前記データレートに加えて、又はそれに代えて、前記ユーティリティ関数、前記利用可能な第２の解像度、及び前記利用可能なコーデックに基づいて前記複合品質尺度を最適化し、該複合品質尺度が極値に達する前記第２の解像度及び前記コーデックを求める、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記複合品質尺度を計算するとき、より高い解像度の場合に、対応するユーザ知覚品質レベルがより高い重みを指定されるように、前記第２のユーザ機器におけるユーザ知覚品質レベルを示す前記ビデオユーティリティ関数に重み付け関数を適用することによって、異なる優先度が相応して異なる解像度に指定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記重み付け関数は、より大きな解像度の場合により大きく、かつ前記第２のユーザ機器に転送される前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数から導出されるような前記ユーザ知覚品質に適用される、重み付け係数を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記重み付け関数は前記ユーティリティ関数によって示されるような前記ユーザ知覚品質レベルに適用される重み付け係数を含み、かつ／又は
前記重み付け係数は、より小さな解像度において急激に上昇し、より大きな解像度においてあまり急激に上昇しない、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記重み付け係数は、
より低い解像度からより高い解像度に変更するときに達成されるユーザ知覚品質利得と、
第１の解像度から第２の解像度に変更するときに前記ユーザ知覚品質レベルを同じに保つのに必要なネットワークリソースにおけるコストを示すコストパラメータを示すコスト関数と、
のうちの１つ又は複数に基づく、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記ユーザ知覚品質利得は、一組のユーザに、解像度の或る特定の変化について該一組のユーザが知覚する品質利得に関して尋ね、それによって前記解像度を最初の解像度からより高い解像度に変更するときの品質利得における利得を示す関数を得ることによって実験的に求められ、かつ／又は
前記コスト関数は、ネットワークオペレータによって、前記コストパラメータを、最初の解像度から第２のより高い解像度に変更するときに必要である追加の帯域幅の関数として規定するために規定される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記重み付け係数は、或る特定の第２の解像度及びその必要とされる追加の帯域幅について、前記ユーザが得る品質利得と、該品質利得及び前記第２の解像度についての前記コスト関数との組み合わせとして得られる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の解像度を有するビデオストリームを、第１のユーザ機器から、より大きなスクリーンを有し、前記第１の解像度よりも高い複数の第２の解像度を提供することが可能な第２のユーザ機器に転送する装置であって、ここで、１つ又は複数の第３のユーザ機器も、限られた帯域幅容量を有する同じネットワークエンティティを通じて異なる可能性があるデータストリームを受信しており、
最適化オペレーションを実行するためのモジュールであって、前記第２のユーザ機器において前記複数の第２の解像度の中から選択されることになる、転送される前記ビデオストリームの前記第２の解像度を求める最適化オペレーションを実行するためのモジュールと、
ここで、前記最適化オペレーションは、該ビデオストリームの前記解像度及び割り当てられたデータレートに依存し、ビデオストリームごとに、ユーザが知覚する品質をそれぞれ示す、予め求められたユーティリティ関数を最適化オペレーションへの入力として用いることを含み、さらに、該最適化オペレーションは、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数に基づいて、前記第２のユーザ機器及び前記１つ又は複数の第３のユーザ機器についての複合品質尺度を計算し、該複合品質尺度は、前記第２のユーザ機器に指定することができる前記複数の可能な解像度及び前記データレートと、前記ビデオストリームの前記転送後に前記第３のユーザ機器が受信する前記ビデオストリームに指定することができる前記複数の可能なデータレートとから、前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器に指定される前記複合品質尺度がその極値に達するように前記解像度及び前記データレートを求めることによって最適化されるように計算されるものであり、
前記複合品質尺度がその極値に達するような前記最適化オペレーションの実行の結果に従って前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記第２の解像度及び前記データレートを選択するためのモジュールと
を備える装置。
【請求項１２】
アプリケーション又はビデオストリームごとに１つのユーティリティ関数が提供され、該ユーティリティ関数は、その対応するアプリケーション又はビデオストリームについて、前記ユーザ知覚品質が、用いられる前記解像度及び前記データレート及び／又は前記コーデックにどのように依存するかを示し、
前記複合品質尺度は、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数によって示されるような、前記第１のユーザ機器、前記第２のユーザ機器、及び前記第３のユーザ機器、並びにそれらの対応するビデオストリームの前記個々の品質尺度に基づいて計算され、
前記最適化は、前記複数の第２の解像度のうちの１つを前記第２のユーザ機器に割り当てること、並びに前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器において用いられるそれぞれのデータレートを該第２のユーザ機器及び該第３のユーザ機器のそれぞれに割り当てることを伴うリソース割り当てを探すことを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記極値の複合品質尺度は、
前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の平均品質の最大化と、
前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の全品質レベルの総和の最大化と、
前記転送されるビデオストリームの最低品質レベルを確保しながらの前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の平均全体品質の最大化と、
前記転送後の全ての前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器間の品質差の最小化と、
のうちの１つ又は複数を含む、請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２のユーザ機器において提供される前記複数の解像度に加えて、該第２のユーザ機器及び／又は前記第３のユーザ機器において複数のコーデックも存在し、
前記第２のユーザ機器に転送される前記ストリームの前記ユーティリティ関数は、前記選択された解像度及び前記選択されたコーデックに基づいてユーザ知覚品質を示し、かつ／又は前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記ユーティリティ関数は、前記選択されたコーデックに基づいてユーザ知覚品質を示し、
前記最適化は、前記データレートに加えて、又はそれに代えて、前記ユーティリティ関数、前記利用可能な第２の解像度、及び前記利用可能なコーデックに基づいて前記複合品質尺度を最適化し、該複合品質尺度が最適値に達する前記第２の解像度及び前記コーデックを求める、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
コンピュータ上で実行されると、該コンピュータが請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法を実行することを可能にする、コンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオストリームを転送するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＥ間転送（ＩＵＴ）サービスを提供するとき、ＱｏＥに基づくリソース割り当て最適化及びＱｏＥに基づく判定をどのように実行するかの問題が生じる。３ＧＰＰにおいて規定されるＩＵＴサービスにより、ユーザは複数のデバイスにわたってメディアを移動させることができるようになる。これはメディア転送、メディア検索、メディアの追加、メディアの削除、及びメディア複製を含む。全ての可能なＩＵＴオペレーションの完全なリストはＴＳ２２．２２８において細分箇条７．１３に見ることができる（非特許文献１を参照されたい）。提案されているアルゴリズムは、オペレータがＩＵＴサービスを提供することを望む任意のネットワークにおいて適用することができる。より一般的には、後に説明する本発明が適用されるシナリオは、ＩＵＴセッション転送に限定されるのではなく、端末間のセッション又はその一部の移動を伴う全てのシナリオに限定される。次に、これを幾分より詳細に説明する。
【０００３】
移動デバイスは、改善され、ＩＰベースのマルチメディア通信のための、より向上した能力を有しているが、帯域幅、ディスプレイサイズ、計算能力の観点からは制限されたままである。ＵＳＩＭカードを備えたＴＶセット、ハードウェアＩＰフォン、ビデオ会議ユニット、埋め込みデバイス、及びソフトウェアフォンを含む、固定ＩＰマルチメディアエンドポイントは、使用がより便利になってはいるが、移動式でない。これらのデバイス間でアクティブなマルチメディアセッションを移動させることによって、移動デバイス及び固定デバイスをセッション中に同時に又は交換可能に用いることが可能になり、それらのデバイスの利点が単一の「仮想デバイス」に組み合わされる。
【０００４】
そのようなサービスを提供するいくつかの方法が存在する。技術が広範に展開されるようにするには、標準プロトコルの開発が最も簡単かつ最も有望な方法であると思われる。最初の標準規格化された技術はＩＥＴＦにおいて行われた（非特許文献２を参照されたい）。ここでは、セッションモビリティを提供するためにセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）が用いられている。３ＧＰＰにおいて、セッションモビリティの概念が採用され、いわゆるＵＥ間転送（ＩＵＴ）として標準規格化された（非特許文献３を参照されたい）。３ＧＰＰにおける集中型ネットワークアーキテクチャ（非特許文献４を参照されたい）により、ＩＵＴのためのプロトコル解決策は、依然としてＳＩＰベースの手法であるが、終端間のアーキテクチャにより適したＩＥＴＦベースの手法とは異なっている。また、ＩＵＴはメディア転送及びメディア検索に関するのみでなく、他のマルチメディア特徴も含む。
【０００５】
固定ネットワーク環境においてＩＵＴサービスを提供することは、いかなる要求の高いアプリケーションにも通例十分なネットワークリソースが存在するので、移動ネットワークにおけるよりも容易である。移動ネットワーク環境では、ネットワークリソースが限られており、高データレートを提供するのにコストがかかるので、より複雑である。さらに、利用可能な帯域幅も、動的に変化する無線チャネル品質に大きく依存する。
【０００６】
オペレータの観点から、ＩＵＴサービスのようなシームレスでユビキタスなサービスを提供することは、非特許文献５の細分箇条(subclause)５．１．３において規定されるようなネットワークリソース予約の前提条件を有する標準呼開始手順を単に用いるのではなく、より良好なネットワークのポリシ計画を必要とする。たとえば、ＩＵＴオペレーションの前に、ユーザは自身の移動デバイス上で低い解像度でビデオを見ている場合がある。ＵＳＩＭカードを備え、はるかに高いビデオ解像度をサポートする固定ＴＶセットにビデオを転送するという要求をコアネットワークが受信すると、コアネットワーク内のエンティティはチャネルベアラを予約し、より高いビデオ解像度によって要求されるような高いデータレートを保証する。高データレートチャネルベアラをセットアップすることによって、他のアプリケーションを消費している他のユーザの全体ユーザ知覚品質体感レベルが著しく劣化する場合がある。結果としてこれらのユーザは不満を抱き、他のオペレータ（operator：事業者）に切り換える場合がある。
【０００７】
ネットワークが要求ＩＵＴサービスに可能な最高のビデオ解像度を提供するのに十分なネットワークリソースを有する非輻輳ネットワーク使用の場合、特別な対処すべきことは存在しない。要求されたＩＵＴサービスは、標準手順において規定されるように進められる。しかしながら、要求されたＩＵＴサービスに提供するのに十分なネットワークリソースが存在しない輻輳したネットワーク使用の場合、ネットワークオペレータは効率的な方法で限られたネットワークリソースを用いるべきである。たとえば、オペレータはネットワークリソース割り当てを最適化し、全てのユーザが依然として満足するか又は少なくともユーザにＩＵＴサービスを提供することによって影響を受ける他のユーザへの影響を最小にするようにすべきである。
【０００８】
マルチユーザマルチアプリケーションのための全体ユーザ知覚品質によって規定される最大システム効率を達成するためにネットワークリソース割り当てを最適化する方法が非特許文献６において記載されている。アプリケーションタイプにかかわらず全てのユーザに対し同じレベルのユーザ知覚品質を達成する方法が、非特許文献７に開示されている。非特許文献８。
【０００９】
しかしながら、従来技術はリソースが限られている場合のＩＵＴサービスの場合に解像度変化にどのように対処するかの問題に対処していない。実際、解像度は、特にＩＵＴサービスに関連した最適化手順に関して、従来技術の最適化手順に対する入力パラメータでは全くなかった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「3GPP: TS 22.228: Service requirements for Internet Protocol (IP) multimedia core network subsystem (Stage 1) Release 10」、December 2009
【非特許文献２】R. Shacham、H. Schulzrinne、S. Thakolsri、及び、W. Kellerer、「Session Initiation Protocol (SIP) Session Mobility」、RFC 5631, October 2009
【非特許文献３】「3GPP: TS 23.237: IP Multimedia Subsystem (IMS) service continuity (Stage 2) Release 10」、December 2009
【非特許文献４】「3GPP: TS 23.228: IP Multimedia Subsystem (IMS) (Stage 2) Release 10」、December 2009
【非特許文献５】「3GPP: TS 24.229: IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP) (Stage 3) Release 9」、December 2009
【非特許文献６】S. Khan、 S. Duhovnikov、E. Steinbach、及び、W. Kellerer、「MOS-based multiuser multiapplication cross-layer optimization for mobile multimedia communication」、Advances in Multimedia, 2007, article ID 94918
【非特許文献７】S. Thakolsri、S. Khan、E. Steinbach、及び、W. Kellerer、「QoE-Driven Cross-Layer Optimization for High Speed Downlink Packet Access」、Journal of Communications, Special Issue on Multimedia Communications, Networking and Applications, vol 4, no 9, pp. 669-680, Oct. 2009
【非特許文献８】S. Thakolsri、S. Khan、E. Steinbach、及び、W. Kellerer、”JCM, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ネットワークリソースが限られていることに起因したユーザ知覚品質の可能性のある劣化を考慮に入れ、これらの状況下でＱｏＥ最適化を実行するＩＵＴサービスを実行する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
１つの実施の形態によれば、第１の解像度を有するビデオストリームを、第１のユーザ機器から、より大きなスクリーンを有し、前記第１の解像度よりも高い複数の第２の解像度を提供することが可能な第２のユーザ機器に転送する方法であって、１つ又は複数の第３のユーザ機器も、限られた帯域幅容量を有する同じネットワークエンティティを通じて異なる可能性があるデータストリームを受信しており、該方法は、
最適化オペレーションを実行するステップであって、前記ターゲットユーザ機器において前記複数の第２の解像度の中から選択されることになる、転送されることになる前記ビデオストリームの前記第２の解像度を求める、実行するステップであって、
なお、前記最適化オペレーションは、
該最適化オペレーションへの入力としてユーティリティ関数を用いるステップであって、該ユーティリティ関数は予め求められ、ビデオストリームごとに、該ビデオストリームの前記解像度及び割り当てられたデータレートに依存する、ユーザが知覚する品質をそれぞれ示す、用いるステップを含み、
該最適化オペレーションは、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数に基づいて複合品質尺度を計算し、該複合品質尺度は、前記第２のユーザ機器に指定することができる前記複数の可能な解像度及び前記データレートの中から、及び前記ビデオストリームの前記転送後に前記第３のユーザ機器が受信する前記ビデオストリームに指定することができる前記複数の可能なデータレートの中から、前記複合品質尺度がその最適値又は極値に達する、前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器に指定される前記解像度及び前記データレートを求めるように計算される、実行するステップと、
前記複合品質尺度がその極値に達するような前記最適化手順の結果に従って前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記第２の解像度及び前記データレートを選択するステップと、
を含む、方法が提供される。
【００１３】
前記データレートのみでなく前記解像度に対するユーザ知覚品質の依存性を示すユーティリティ関数を提供し、かつデータレート及び解像度の全ての可能な割り当てに基づいて最適な複合品質尺度を検索するこれらのユーティリティ関数に基づく最適化手順をさらに実行することによって、ＩＵＴオペレーションを実行するときに前記データレートの適合のみでなく前記解像度の適合も考慮に入れる全体最適リソース割り当てを得ることが可能となる。これによって、限られた帯域幅の状況下であっても、データレート及び可能な解像度並びに全体品質に対するそれらの複合した影響を考慮に入れる最適な全体リソース割り当てを選択することによって、前記ＩＵＴオペレーションを実行することが可能になる。
【００１４】
１つの実施の形態によれば、アプリケーション又はビデオストリームごとに１つのユーティリティ関数が提供され、該ユーティリティ関数は、その対応するアプリケーション又はビデオストリームについて、前記ユーザ知覚品質が、用いられる前記解像度及び前記データレート及び／又は前記コーデックにどのように依存するかを示し、
前記複合品質尺度は、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数によって示されるような、前記第１のユーザ機器、前記第２のユーザ機器、及び前記第３のユーザ機器、並びにそれらの対応するビデオストリームの前記個々の品質尺度に基づいて計算され、
前記最適化は、前記複数の第２の解像度のうちの１つを前記第２のユーザ機器に割り当てること、並びに前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器において用いられるそれぞれのデータレートを該第２のユーザ機器及び該第３のユーザ機器のそれぞれに割り当てることを伴うリソース割り当てを探すことを含む。
【００１５】
前記解像度及び前記データレート及び／又は前記コーデックに依存する品質を示す、アプリケーション又はビデオストリームごとに１つのユーティリティ関数を提供することによって、前記最適化が、異なる解像度を考慮に入れる方式で実行されることが可能になる。最適化された複合品質尺度をもたらすリソース割り当てを探すことによって、限られた帯域幅のシナリオであってもＩＵＴサービスが可能になる。個々のデバイス／ビデオストリームの品質尺度に基づいて導出される前記複合品質尺度は、前記最適化手順を実行するときに関与する全てのパーティを考慮に入れる。
【００１６】
１つの実施の形態によれば、前記最適値又は極値の複合品質尺度は、
前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の平均品質の最大化と、
前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の全品質レベルの総和の最大化と、
前記転送されるビデオストリームの最低品質レベルを確保しながらの前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器の平均全体品質の最大化と、
前記転送後の全ての前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器間の品質差の最小化と、
のうちの１つ又は複数を含む。
【００１７】
これらは、複合品質尺度を最適化されるように実装して、それによって前記最適化オペレーションのための最適化関数又は目的関数を規定するための適切な例である。
【００１８】
１つの実施の形態によれば、前記第２のユーザ機器において提供される前記複数の解像度に加えて、該第２のユーザ機器及び／又は前記第３のユーザ機器において複数のコーデックも存在し、
前記第２のユーザ機器に転送される前記ストリームの前記ユーティリティ関数は、前記選択された解像度及び前記選択されたコーデックに基づいて前記ユーザ知覚品質を示し、かつ／又は前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記ユーティリティ関数は、前記選択されたコーデックに基づいて前記ユーザ知覚品質を示し、
前記最適化は、前記データレートに加えて、又はそれに代えて、前記ユーティリティ関数、前記利用可能な第２の解像度、及び前記利用可能なコーデックに基づいて前記複合品質尺度を最適化し、該複合品質尺度が最適値に達する前記第２の解像度及び前記コーデックを求める。
【００１９】
これによって、前記様々な利用可能なデータレートに代えて、又はそれに加えて、前記様々な利用可能なコーデックを考慮に入れることが可能になる。前記最適化は、前記最適な解像度及び前記最適なデータレートを求めることに基づいて実行することができ、前記最適な解像度及び前記最適なコーデックを求めることに基づいて実行することができ、かつそれらの３つ全ての最適な組み合わせを求めることによって実行することができる。
【００２０】
１つの実施の形態によれば、前記複合品質尺度を計算するとき、より高い解像度の場合に、前記対応するユーザ知覚品質レベルがより高い重みを指定されるように、前記第２のユーザ機器における前記ユーザ知覚品質レベルを示す前記ビデオユーティリティ関数に重み付け関数を適用することによって、異なる優先度がそれに応じて異なる解像度に指定される。
【００２１】
これによって、前記再適化を実行する際に、より高い解像度をより高い重みを用いて考慮に入れることを保証することが可能になる。
【００２２】
１つの実施の形態によれば、前記重み付け関数は、より大きな解像度の場合により大きく、かつ前記第２のユーザ機器に転送される前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数から導出されるような前記ユーザ知覚品質に適用される、重み付け係数を含む。
【００２３】
これによって重み付け係数の特定の実装が可能になる。
【００２４】
１つの実施の形態によれば、前記重み付け関数は前記ユーティリティ関数によって示されるような前記ユーザ知覚品質レベルに適用される重み付け係数を含み、かつ／又は
前記重み付け係数は、より小さな解像度において急激に上昇し、より大きな解像度においてあまり急激に上昇しない。
【００２５】
これによって重み付け係数の特定の実装が可能になる。
【００２６】
１つの実施の形態によれば、前記重み付け係数は、
より低い解像度からより高い解像度に変更するときに達成される前記ユーザ知覚品質利得と、
第１の解像度から第２の解像度に変更するときに前記ユーザ知覚品質レベルを同じに保つのに必要なネットワークリソースにおけるコストを示すコストパラメータを示すコスト関数と、
のうちの１つ又は複数に基づく。
【００２７】
このようにして、重み付けパラメータを導出することができる。
【００２８】
１つの実施の形態によれば、前記ユーザ知覚品質利得は、一組の（一セットの）ユーザに、解像度の或る特定の変化について該一組のユーザが知覚する品質利得に関して尋ね、それによって前記解像度を最初の解像度からより高い解像度に変更するときの品質利得における利得を示す関数を得ることによって実験的に求められ、かつ／又は
前記コスト関数は、前記ネットワークオペレータによって、前記コストパラメータを、最初の解像度から第２のより高い解像度に変更するときに必要である追加の帯域幅の関数として規定するために規定される。
【００２９】
これは前記品質利得及び前記コスト関数を確定する特定の方法である。
【００３０】
１つの実施の形態によれば、前記複合パラメータは、或る特定の第２の解像度及びその必要とされる追加の帯域幅について、前記ユーザが得る品質利得と、該品質利得及び前記第２の解像度についての前記コスト関数との組み合わせとして得られる。
【００３１】
これは前記重み付けパラメータを得る特定の方法である。
【００３２】
１つの実施の形態によれば、第１の解像度を有するビデオストリームを、第１のユーザ機器から、より大きなスクリーンを有し、前記第１の解像度よりも高い複数の第２の解像度を提供することが可能な第２のユーザ機器に転送する装置であって、１つ又は複数の第３のユーザ機器も、限られた帯域幅容量を有する同じネットワークエンティティを通じて異なる可能性があるデータストリームを受信しており、該装置は、
最適化オペレーションを実行するためのモジュールであって、前記ターゲットユーザ機器において前記複数の第２の解像度の中から選択されることになる、転送されることになる前記ビデオストリームの前記第２の解像度を求める、モジュールであって、
なお、前記最適化オペレーションは、
該最適化オペレーションへの入力としてユーティリティ関数を用いることであって、該ユーティリティ関数は予め求められ、ビデオストリームごとに、該ビデオストリームの前記解像度及び割り当てられたデータレートに依存する、ユーザが知覚する品質をそれぞれ示す、用いることを含み、
該最適化オペレーションは、前記ビデオストリームの前記ユーティリティ関数に基づいて複合品質尺度を計算し、該複合品質尺度は、前記第２のユーザ機器に指定することができる前記複数の可能な解像度及び前記データレートの中から、及び前記ビデオストリームの前記転送後に前記第３のユーザ機器が受信する前記ビデオストリームに指定することができる前記複数の可能なデータレートの中から、前記複合品質尺度がその最適値又は極値に達する、前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器に指定される前記解像度及び前記データレートを求めるように計算される、モジュールと、
前記複合品質尺度がその極値に達するような前記最適化手順の結果に従って前記ビデオストリームの前記転送後に前記第２のユーザ機器及び前記第３のユーザ機器が受信する前記ストリームの前記第２の解像度及び前記データレートを選択するためのモジュールと、
を備える、装置が提供される。
【００３３】
これは本発明の一実施の形態による装置を実装する方法である。
【００３４】
１つの実施の形態によれば、本発明の実施の形態のうちの１つによる方法を実行するための手段、モジュール、又は特徴をさらに備える装置が提供される。
【００３５】
１つの実施の形態によれば、コンピュータ上で実行されると、該コンピュータが本発明の実施の形態のうちの１つによる方法を実行することを可能にする、コンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態を適用することができるシナリオを概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるフローチャートを概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるシーケンス図を概略的に示す図である。
【図４】本発明のさらなる実施形態を概略的に示す図である。
【図５】本発明のさらなる実施形態を概略的に示す図である。
【図６】本発明のさらなる実施形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
次に、本発明を例示的な実施形態によって説明する。しかしながら、まず始めに、明細書内で用いられるいくつかの用語を規定する。
３ＧＰＰ−第３世代パートナーシッププロジェクト
ＵＥ−ユーザ機器
ＩＵＴ−ＵＥ間転送
ＱｏＥ−体感品質
【００３８】
上述した最適化問題に基づいて、ネットワークオペレータはネットワークにおいてＩＵＴサービスを展開する際に以下の課題に直面する。
１．ＩＵＴ要求が実行を許可されるか否かをどのように判定するか？
２．許可される場合、
ａ．同じ基地局によってサービス提供されている他のユーザの全体ユーザ知覚品質（体感品質（ＱｏＥ））に何らかの影響があるか？そしてどの程度の影響であるか？
ｂ．オペレータはターゲットの転送先デバイス（target transferred device）において可能な最高ビデオ解像度が示されることを可能にすべきか？又はオペレータは他のビデオ解像度を選択し、基地局によってサービス提供される全てのユーザの全体ユーザ知覚品質を可能な限り高く保つべきか？
３．許可されない場合、要求されたＩＵＴサービスが続行されないことをユーザにどのように通知するか？
【００３９】
従来技術はこれまで、ＩＵＴサービスのための判定が実行される手法を提供していなかった。この手法は、同じ基地局によってサービス提供されている全てのユーザの全体体感品質（ＱｏＥ）を考慮することによる、ターゲットの転送先デバイスにおいて用いられる解像度並びにデータレート及び／又はコーデックの選択を伴う。
【００４０】
１つの実施形態によれば、提案される方法及び装置は、要求されたＩＵＴオペレーションを実行する前に、同じ基地局又はネットワークエンティティによってサービス提供されている全てのユーザが知覚する全体（複合）サービス品質を考慮して、
−ＩＵＴサービス要求の実行を許可するか否かを判定し、
−ターゲットの転送先デバイスにおいて用いられる適切なビデオ解像度並びにデータレート及び／又はコーデックを選択する
ために、ＱｏＥに基づくリソース割り当て最適化を用いる。
【００４１】
その目的のために、全体複合品質を示す最適化関数すなわち「目的関数」が評価され、これは、目的関数が最適値又は極値に達する一組の入力パラメータ（様々なデバイスの解像度並びにデータレート及び／又はコーデックからなる）を探すことによって最適化される。最適化プロセスに用いられる目的関数は、ネットワークオペレータポリシに依拠して異なるように設定することができ、たとえば全てのユーザの総品質、すなわち全てのユーザの平均全体品質を最大にするように設定することもできるし、全てのユーザについて同じ品質を達成することを意図するように設定することもできる。
【００４２】
提案される方法及び装置を適用することによって、ネットワークオペレータは、
−  全てのユーザの全体ユーザ満足レベルを可能な限り高く保持することによってＩＵＴサービスを提供しながら限られたネットワークリソースの利用を最適化し、
−  １人のユーザによって要求されたＩＵＴオペレーションの実行に起因して複数のユーザにもたらされる全体体感品質のいかなる重大な劣化も阻止する
ことができる。
【００４３】
次に、図１を参照して、本発明の一実施形態を幾分より詳細に説明する。
【００４４】
本実施形態を従来技術と区別する主要な違いは、最適化プロセスを実行する役割を果たすＱｏＥモジュールである。実際に、図１に示す実施形態のように、ＱｏＥモジュールはたとえば図１に示す３ＧＰＰネットワークアーキテクチャにおいて、ネットワークに統合することができる。この例において、ユーザは、ビデオ（たとえば図１において３人によって見られているビデオ）をモバイルからカフェバーで利用可能でありＵＳＩＭカードを備えるＴＶセットに転送することを望む場合がある。たとえば基地局又はｅＮｏｄｅＢであるネットワークエンティティは、いくつか（ここでは３つ）のＵＥにサービス提供し、該ネットワークエンティティがサービス提供しているＵＥに提供することができる或る特定の限られた総データレート／容量を有する。要求されたサービスによって総ネットワークリソース（ｅＮｏｄｅＢがサービス提供することができる総利用可能データレート）の超過がもたらされる場合、ＩＵＴサービス等の或る特定のサービスを単に拒否することを回避する、ＵＥにおける所望の体感品質（ＱｏＥ）間の最適な妥協点を達成することができるように、限られた帯域幅又はリソースをどのように割り当てるかの判定を行わなくてはならない。特に、要求されたサービスがＩＵＴサービスであり、ストリームが転送される新たなＵＥがより高い解像度を有し、したがってより高い帯域幅を要求するときに問題が生じる。
【００４５】
図１において見て取ることができるように、ＩＵＴを処理する役割を果たすＩＵＴアプリケーションサーバ（ＩＵＴ  ＡＳ）が提供される。さらに、所与の入力パラメータに基づいて目的関数すなわち「最適化関数」に従ってＱｏＥの最適化を行う役割を果たすＱｏＥモジュールが提供される。これらの入力パラメータは、様々な受信デバイスにおける可能なデータレートと、ＩＵＴサービスのターゲットデバイス（図１では大型スクリーン）における様々な可能な解像度と、或る特定のデータストリーム又はアプリケーションについて、かつ或る特定の解像度について、データレートに対する知覚品質の依存度を示す対応するユーティリティ関数とを含む。これらの入力パラメータに基づいて、次に、ＱｏＥモジュールは、目的関数がその極値に達するリソース割り当て（第２のデバイスの解像度、並びにサービス提供されている第２のデバイス及び第３のデバイスに割り当てられる、一組の（一セットの）割り当てられるデータレート）を探すことによって最適化を実行することができる。これは後に幾分より詳細に説明する。
【００４６】
１つの実施形態によれば、ユーティリティ関数は解像度及びデータレートに依存するのみでなく、選択されたコーデックにも依存する品質を示す。この例では、コーデックも入力パラメータであり、全体最適化を実行するために選択することができる。
【００４７】
ＩＵＴ  ＡＳとＱｏＥモジュールとの間のインタフェースは、ＴＶセットにおいて利用可能である全ての可能な解像度及び／又はコーデック等の情報交換を可能にし、これは後にＱｏＥモジュールにおいて、ＴＶセットにおいて見られることになる最適な解像度及びコーデックを求めるのに用いられる。
【００４８】
図２はＱｏＥモジュールのフローチャートを示している。ＱｏＥモジュールは、ＩＵＴオペレーションを許可するか否か、及びユーザによって要求されたＩＵＴオペレーションのための最適なビデオ解像度を選択するか否かの判定を行うために、全体体感品質情報を考慮に入れる。第１に、アプリケーションサーバ（ＡＳ）は、発信デバイスからＩＵＴ要求を受信すると、現在他のユーザに与えられているいかなるネットワークリソースも低減することなく、ターゲットデバイスにおいて利用可能な最も高いビデオ解像度又は要求されるビデオ解像度（ユーザによって特に指定されている場合）を提供するのに十分なリソースが存在するか否かをＱｏＥモジュールによりチェックする。十分なネットワークリソースが存在する場合、ＡＳは非特許文献３において指定されるように要求されたＩＵＴオペレーションを許可する。そのような場合、最適化手順は必要でなく、容量が限られていることによって全てのデバイスに所望のデータレート及び解像度でサービス提供することが可能にならない場合にのみ最適化が必要である。
【００４９】
したがって、十分なネットワークリソースが存在しない場合、ＱｏＥモジュールは、最適化手順を実行することによって、要求の高いデータストリームをもたらすことで同じ基地局によってサービス提供されている全てのユーザが体感する全体品質に対し与える影響を計算する。次に、ＱｏＥモジュールは、オペレータによって以前に設定された目的関数（すなわち最適化関数）に基づいてシステム性能に対し最適な結果を与えるビデオ解像度又はビデオコーデックを選択する。たとえば、オペレータは、最適な結果が全てのユーザ知覚品質の最大平均又はユーザ知覚品質の最大和を与えるように目的関数を設定することができる。目的関数は、入力として、データレートに依存した全体品質の依存度（たとえば平均オピニオンスコアＭＯＳによって示される）を示す、様々なアプリケーションのユーティリティ関数を受け取る。ターゲットデバイスに関して、これは、該ターゲットデバイスにおいて利用可能とすることができる様々な解像度に対する品質の依存度も含む。たとえば、ターゲットデバイスがＶＧＡ解像度、ＸＧＡ解像度、ＷＸＧＡ解像度、及びＨＤ解像度をサポートする場合、これらの解像度のそれぞれについて、第１のユーザ機器から第２のユーザ機器に転送されることになるアプリケーションに関して、ユーザ知覚品質がデータレートにどの程度依存するかを示すユーティリティ関数が存在することができる。
【００５０】
次に、目的関数は、入力された所与のユーティリティ関数に基づいて、該目的関数が最適値に達するリソース割り当てを求める。たとえば、目的関数の本質は、同じ基地局から同じセル内でアプリケーションを受信する様々なデバイスの「総品質」又は「全品質尺度の和」等の全体品質尺度の計算にある場合がある。このとき、目的関数すなわち「最適化関数」は以下のようにすることができる。
【数１】
0005559113.tif 000002
【００５１】
ここで、この例において、最初に３つのＵＥ、すなわちＵＥ１．１、ＵＥ１．２、ＵＥ２、及びＵＥ３が存在する。ＩＵＴサービスの本質は、ＵＥ１．１からＵＥ１．２にビデオストリームを転送することにある。次に、最適化は、或る特定の限られた帯域幅を意味する所与の環境下で、デバイスＵＥ１．２、ＵＥ２、及びＵＥ３のための全体最良リソース割り当てを求めるという目標を有する。その目的のために、目的関数は、３つ全てのデバイスのＭＯＳの総和を最大にするリソース割り当てを求めるように設計される。
【００５２】
上記の式において、ＭＯＳＵＥ１．２はデバイスＵＥ１．２（ターゲットデバイス）におけるユーザ知覚品質であり、ＭＯＳＵＥ２はデバイスＵＥ２におけるＭＯＳであり、ＭＯＳＵＥ３はデバイスＵＥ３におけるＭＯＳである。ＵＥ１．２は３つの可能な解像度、すなわちＸＧＡ、ＷＸＧＡ、及びＨＤを提供する。
【数２】
0005559113.tif 000003
はＸＧＡ解像度の場合のＵＥ１．２のための一組の（一セットの）全ての可能なリソース割り当て（データレート）であり、
【数３】
0005559113.tif 000004
はＷＸＧＡ解像度の場合のＵＥ１．２のための一組の全ての可能なリソース割り当てであり、
【数４】
0005559113.tif 000005
はＨＤ解像度の場合のＵＥ１．２のための一組の可能なリソース割り当てである。ＵＥ２及びＵＥ３は１つの可能な解像度しか有しないため、ＵＥ２及びＵＥ３の場合、一組の可能なリソース割り当ては解像度に依存するのではなくデータレートのみに依存する。
【００５３】
ユーティリティ関数（たとえば或る特定のアプリケーションについて試験者によって予め測定させておくことによって予め規定される）は、或る特定のデータレートについて（たとえばＭＯＳの観点から）対応する品質レベルを示す。ユーティリティ関数は、ＱｏＥデバイスに予め格納することもできるし、アプリケーション（ビデオストリーム）と共に配布しておくこともできる。
【００５４】
ターゲットデバイスＵＥ１．２について、解像度（ＸＧＡ、ＷＸＧＡ、及びＨＤ）ごとに１つ、３つの異なるユーティリティ関数が存在することができる。これは、上記の（１）におけるＭＯＳＵＥ１．２のパラメータである可能なリソース割り当ての３つの別個の組によって反映される。
【００５５】
これらのユーティリティ関数を用いて、次に、ＵＥごとに、目的関数が最適値に達するリソース割り当て、すなわちデータレート及び解像度を求める計算を実行することができ、上記で与えられた目的関数（１）の場合、これは、３つ全てのＵＥのユーザ知覚品質（ＭＯＳ）の総和がその最大値に達するリソース割り当てとなる。
【００５６】
様々な可能なリソース割り当てについて目的関数の値を実際に求めるために、ＱｏＥモジュールは、たとえばデータレートを増分的に増やしていくことによって単に全ての可能な様々なリソース割り当てを試行し、目的関数のそれぞれの値を計算することができる。次に、目的関数が最大値に達する一組のリソース割り当てを、ＩＵＴ後の個々のＵＥに対するリソース割り当てとして選択することができる。
【００５７】
最適化の後、ＱｏＥモジュールは選択されたビデオ解像度及びデータレート（及び／又は、ビデオコーデックが最適化手順に対するパラメータである場合はビデオコーデック）を、全てのＩＵＴ要求を処理するアプリケーションサーバＡＳにシグナリングし、ＡＳは従来技術に従ってＩＵＴ要求を処理する通常の手順に進む。
【００５８】
図３は、ＩＵＴ要求を開始するステップから要求ＩＵＴオペレーションを実行するステップまでの全てのステップの高レベルシグナリングフローを示している。まず、ターゲットＵＥへのＩＵＴ要求がＩＵＴアプリケーションサーバに転送される。次に、解像度又はコーデック等の利用可能なターゲットＵＥ能力のチェック後、要求されたＩＵＴをチェックするためのチェック要求がＱｏＥモジュールに送信される。これはターゲットＵＥの能力に関する情報を含む。
【００５９】
次に、ＱｏＥモジュールは、（予め規定された）目的関数に基づいて最適化を実行し、様々なデバイスのための解像度及び／又はコーデック及びデータレートを選択する。次に、選択されたリソース割り当てはＩＵＴ  ＡＳに戻すようにシグナリングされ、次にＩＵＴ  ＡＳはターゲットＵＥと共にＩＵＴオペレーションを実行する。次に、最初に到来したＩＵＴ要求の発信元ＵＥに結果が通知される。
【００６０】
リソース割り当ては、手順に関与する様々なデバイスの複数のパラメータの選択、すなわち、
データレートの割り当て、及び／又はコーデックの選択、及び
ターゲットデバイスの解像度の選択を伴うことができることに留意すべきである。
【００６１】
したがって、リソース割り当ての最適化は、基地局によってサービス提供される全てのデバイスのデータレートの選択及びターゲットデバイスの解像度の選択を伴うことができるのみでなく、ビデオストリームがコーディングされる（場合によっては以前と異なる）コーデックの選択を伴うこともできる。そのような場合、ユーティリティ関数はデータレート及び解像度のみに依存することができるのみでなく、用いられるコーデックに依存することもできる。たとえば、複数のコーデックが利用可能である場合、コーデックごとに異なるユーティリティ関数が存在することができ、各ユーティリティ関数が、所与のコーデック及び所与の解像度についてデータレートに依存するユーザ知覚品質（たとえばＭＯＳ単位）を示す。このとき、これは、目的関数に対しさらに多くの入力パラメータが存在することを意味する。一方、これは、達成することができる結果の方が良好である場合があることも意味する。
【００６２】
目的関数（最適化関数）の結果は、「リソース割り当て」であり、これは、この結果が、「目的関数」によって規定された通りの品質目標が満たされるように種々のデバイスについて選択される（データレート及び解像度のような）一組のパラメータであることを意味する。リソース割り当ては、ターゲットデバイスにおける可能な解像度間での選択、用いることができる可能なデータレート間での第２のユーザ機器及び第３のユーザ機器のためのデータレートの選択、並びに／又は複数の利用可能なコーデック間でのビデオストリームに用いられる１つ又は複数のコーデックの選択を伴う。結果としてのリソース割り当ては、ＩＵＴに直接関与しないデバイス、すなわちそのストリームが転送されないデバイスがより小さなデータレートを割り当てられ、それによっていくらかの帯域幅を「解放し」、次にその帯域幅をターゲットデバイスに割り当て、該ターゲットデバイスにおいて依然として「受容可能な品質」が存在するようにＩＵＴオペレーションを実行することができることを意味する可能性がある。
【００６３】
最適化手順からの結果としてのリソース割り当ては、ＩＵＴオペレーションにおいて直接関与しないデバイスにおける過度に強力な品質劣化を回避するために、ターゲットデバイスにおいて、「最大可能解像度」ではなく、より低い解像度が選択されることもさらに伴うことができる。
【００６４】
特に、ＱｏＥ最適化は、全体リソースが、ターゲットデバイスに対し、いかなる変更を行うこともなくその最大解像度でＩＵＴオペレーションを実行するのに十分でない場合に効果的である。そのような場合に、従来技術であれば、リソースの欠如に起因してＩＵＴ要求を単に拒否していた可能性があるが、本発明の実施形態によるＱｏＥ最適化は、関与する全てのパーティ／デバイスの受容可能な品質を依然としてもたらすことができる最良な可能なリソース割り当てを求めるために、リソース割り当ての多岐にわたる可能な変更（ターゲットデバイスの解像度における変更、並びにターゲットデバイス及びＩＵＴに関与していない他のデバイスのデータレート及び／又はコーデックの変更を含む）を試行することによって受容可能な解を求めることが依然として可能である。このとき、選択された割り当ては、ターゲットデバイスにおける最大解像度よりも小さな解像度の使用を伴うことができ、かつＩＵＴサービスの前の第３のユーザ機器（ＵＥ２及びＵＥ３）のデータレートよりも低い該第３のユーザ機器のデータレートの選択を伴うことができる。
【００６５】
最適化関数によって、複合品質尺度が最小閾値に達する割り当てを求めることができない場合、ＩＵＴサービスを全体として拒否することができる。そのような閾値が設定され、その値においてネットワークオペレータの選好に従って選択することができる設定である場合。
【００６６】
次に、本発明のさらなる実施形態を図４との関連で説明する。図４の実施形態において、ＩＵＴは第１のデバイスＵＥ１．１から第２のデバイスＵＥ１．２へのストリームの転送を伴う。これらに加えて、２つの第３のデバイスＵＥ２及びＵＥ３が、様々なデバイスに割り当てることができる或る特定の限られた帯域幅／リソースを有する同じｅＮｏｄｅＢによってサービス提供される。
【００６７】
図４の第１の行は、関与する４つのデバイス／アプリケーションの異なるユーティリティ関数を示している。ＵＥ１．１について、このデバイスは提供する可能な解像度を１つしか有しないので、１つのみのユーティリティ関数が与えられることを見て取ることができる。ユーティリティ関数は、この解像度について、ユーザ知覚品質（ＭＯＳの観点において）がどの程度データレート（ｋｂｐｓ単位）に依存するかを示す。このユーティリティ関数（通例）が、或る特定のアプリケーション又はビデオストリームについて標準的であるが、別のアプリケーションビデオストリームは異なるユーティリティ関数を有する場合があり、通例は有することに留意すべきである。
【００６８】
デバイス／ＵＥが複数の解像度を提供する場合、これは図４のＵＥ１．２について示すように複数のユーティリティ関数によって反映することができる。ＶＧＡ解像度について１つのユーティリティ関数が存在し、ＸＧＡ解像度について１つのユーティリティ関数が存在し、ＷＸＧＡについて１つのユーティリティ関数が存在し、ＨＤについて１つのユーティリティ関数が存在する。ＵＥ２及びＵＥ３の場合、ここでもまたユーティリティ関数が１つしか存在しない。
【００６９】
ここで、異なるコーデックについて異なるユーティリティ関数が存在する場合もあることに留意すべきである。たとえば、利用可能な２つのコーデックが存在する場合、デバイスごとのユーティリティ関数の数は２倍となる。しかしながら、単純にするために、この状況は図４に示していない。
【００７０】
図４の第２の行は、ＩＵＴの実行前の品質レベルを示している。ＵＥ１．２はまだ用いられていないので、ＵＥ１．２のための品質レベルは、まだ存在しないことを見て取ることができる。
【００７１】
第３の行は、最適化関数（目的関数）に対する入力パラメータが何であるか、すなわちデバイスＵＥ１．２、ＵＥ２、ＵＥ３のためのユーティリティ関数を示している。
【００７２】
次に、これらは目的関数への入力として用いられる。これは図４の行４において示されている。この実施形態における最適化関数の本質は、ＩＵＴ後の全てのデバイス（ＵＥ１．２、ＵＥ２、及びＵＥ３）のユーザ知覚品質の総和がその最大値に達するリソース割り当てを求めることにあることを見て取ることができる。
【００７３】
次に、第５の行は、最適化手順の例示的な結果を示している。ここでの最適なリソース割り当ては、デバイスＵＥ１．２についてＸＧＡ解像度が選択され、ＵＥ１．２について結果としてのＭＯＳが３．３となる一方で、ＵＥ２については３．７となり、ＵＥ３については３．５となるようになっている。これは、ＩＵＴオペレーションを可能にするために、ＵＥ２及びＵＥ３における品質レベルが、最適化手順によって幾分減少されたことを意味する。したがって、この例示的な事例において、ＵＥ１．２のための３番目に大きい解像度（ＷＸＧＡ）並びにＵＥ２及びＵＥ３のわずかな品質低下をもたらすデータレートの選択を組み合わせることによって、目的関数によって規定された通りの最良全体品質を与える最適なリソース割り当てがもたらされる。
【００７４】
ここで、さらなる実施形態が他の目的関数を用いる可能性があることに留意すべきである。たとえば、種々のデバイスの品質の総和の最大値を用いる代わりに、総和ではなく同じｅＮｏｄｅＢ又は同じセルによってサービス提供される全てのユーザ／デバイスの平均品質を最大にする目的関数を選択することができる。目的関数の異なる設定に依拠して、これは最適化の結果として異なるリソース割り当てをもたらす場合がある。
【００７５】
目的関数のための別の手法は、全てのユーザ／デバイスが受け取る或る特定の品質レベルを保証するようにすることができる。或る特定の品質レベルは、たとえば、全てのユーザデバイスにサービス提供することができる最小品質レベルとすることができる。これに基づいて、目的関数は全てのデバイスが知覚する平均品質を最適化することができる。
【００７６】
またさらなる手法は、目的関数を、全てのユーザ／デバイスが知覚するアプリケーション間の品質差を最小にするように、たとえば最も高い品質（ＭＯＳの観点から）を有するデバイスと最も低い品質を有するデバイスとの間の品質差を最小にするように設計することとすることができる。
【００７７】
目的関数は、全ての実施形態において、ＩＵＴオペレーションに関与する複数のデバイスの品質の組み合わせに基づいて全体複合品質尺度を規定するように、かつ最適化関数が全体品質尺度を最適化するリソース割り当てを探す、すなわち全体品質尺度が最適値又は極値に達するリソース割り当てを探すよう規定されるように規定される。最適化オペレーションに対する入力として、割り当てられたデータレート、解像度、及び場合によってはコーデックにも依拠して或る特定のアプリケーションについてユーザが知覚する品質を示す（品質）ユーティリティ関数が用いられる。次に、複合品質尺度が、複数の可能なリソース割り当て（異なるデータレート及び異なる解像度を含む）間で、該品質尺度が極値に達するリソース割り当てを求めることによって最適化されるように、様々なアプリケーション及び複数のアプリケーションへの様々な可能なリソース割り当てについてのユーティリティ関数に基づいて上記複合品質尺度を計算し、それによってＩＵＴオペレーション後にネットワークの最適化された全体リソース割り当てを得るように最適化オペレーションが実行される。
【００７８】
次に、さらなる実施形態を図５との関連で説明する。実施形態は、図４に示すものに類似しているが、ターゲットデバイスにおいて異なる解像度に異なる重みを指定するパラメータであるパラメータαＵＥ１．２を含む変更された目的関数を用いる。αＵＥ１．２の値がどのように解像度に依存するかの例が図５の第２の行に与えられている。この例において、αＵＥ１．２の値は解像度の増加と共に０から１に線形に増えることを見て取ることができる。しかしながら、重み付け係数αＵＥ１．２を規定する他の方法も可能である。
【００７９】
重み付け係数によって、異なる解像度又はそれらのそれぞれの品質レベルが全体品質尺度に寄与しているとき、それらにより高い（又はより低い）重みを指定することが可能となる。これによって、次に、低い解像度よりも高い解像度を選好することが可能になり、重み付け係数αＵＥ１．２、その量、及び、解像度に対するその依存度を選択することによって、或る特定の解像度を別の解像度よりも全体品質尺度により多く寄与させることにより、それらのそれぞれのＭＯＳが同じ場合であっても、その特定の解像度が他のものよりも好まれる程度を選択することができる。
【００８０】
１つの実施形態によれば、重み付け係数は、より高い解像度がより高い重みを指定されるように選択される。この実施形態の特定の例は図５に示すものである。
【００８１】
次に、図６に関連して、重み付け係数αＵＥ１．２をどのように導出することができるかを示す一実施形態を説明する。第１のステップにおいて、ユーティリティ関数及び対応するデータレートに基づいて、デバイスＵＥ１．１における現在のユーザ知覚品質（ＭＯＳ）が求められる。次に、第２のステップにおいて、第１の解像度からより高い解像度にストリームを転送するときの品質利得を示す品質利得関数が得られる。この関数は、たとえばユーザ試験によって予め求めておくことができる。図６において、解像度を、ＶＧＡから、ＸＧＡ、ＷＸＧＡ、及びＨＤ等の他の解像度に変更するための品質利得が示されている。第３のステップにおいて、次に、ＩＵＴ前のデバイスＵＥ１．２の品質レベル（ここではＭＯＳ＝４）について、ＭＯＳ＝４の品質レベルを変更することなく異なる他のデータレートに変更するのに追加のデータレートがどれだけ必要であるかが求められる。この結果、他の解像度のために必要とされる様々な「追加のデータレート」がもたらされる。次に、ステップ４において、これらの追加のデータレートを用いて（或る特定の追加のデータレートに対応するネットワークコストパラメータを示す所定のネットワークコスト関数に基づいて）、異なる解像度に変更するためのネットワークコストを導出することができる。次に、ステップ５において、それぞれステップ２及び４において求められた異なる解像度のユーザ満足度利得及びネットワークコストに基づいて、ステップ５に示すようにそれに基づいてαＵＥ１．２を導出することによってパラメータαＵＥ１．２が求められる。図５に示すパラメータａ及びｂを適切に選択することによって、ネットワークオペレータはより高い解像度への変更により多くの重みを指定する（より高いａ）か、又は過度に大きな追加のネットワークコストを回避することによるネットワークリソースの節減により多くの重みを指定する（より大きなｂ）ことができる。
【００８２】
しかしながら、これは重み付けパラメータαＵＥ１．２を導出する１つの可能な例に過ぎず、他の手法も同様に可能であることを理解すべきである。
【００８３】
本発明の実施形態との関連で説明した方法、要素、ユニット、及び装置は、ハードウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又は双方の組合せとして実施することができることが当業者には容易に明らかとなろう。特に、本発明の実施形態及びそれとの関連で説明されたモジュールの要素は、コンピュータ上で動作するか又はマイクロプロセッサによって実行される１つ又は複数のコンピュータプログラムによって実施することができることが理解されよう。本発明を実施する任意の装置は、特に、ネットワークにおいて動作するルータ、サーバ、モジュール等のネットワークエンティティ、又は移動電話、スマートフォン、ＰＤＡ、若しくは任意の同様のもの等の移動デバイスの形態を取ることができる。
【図２】
0005559113.tif 000006
【図３】
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【図１】
0005559113.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【図６】
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