(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送チェーンを介したパケット化されたオーディオおよびビデオ伝送の品質を測定する方法であって、
a)前記伝送チェーンに沿って1つまたは複数の測定検出器を提供するステップと、
b)ソースからのエラーのないストリーム(第1のストリーム)を符号化するステップと、
c)符号化されたエラーのないストリーム(第2のストリーム)を保存するステップと、
d)1つまたは複数の測定検出器を用いて、1つまたは複数の測定ポイントでビットストリームパケットの消失を検出するステップと、
e)各々の検出された消失パケットのために、一意識別子を判定するステップと、
f)各測定検出器が、消失パケット識別子のリストを中央監視システムに送信するステップと、
g)保存された第2のストリームから、受信された消失パケットの識別子に基づいて、前記中央監視システムで、各測定ポイントのために疑似ストリームを構築するステップと、
h)リファレンスとしての第1のストリームおよび疑似ストリームに基づくFR(フルリファレンス)またはRR(縮小リファレンス)品質推定アルゴリズムを用いて、または疑似ストリームに基づくNR(ノーリファレンス)品質推定アルゴリズムを用いて、またはこれらの組み合わせを用いて、前記伝送チェーンに沿った各測定ポイントのための品質スコアを導出するために、前記疑似ストリームを評価するステップとを備える方法。
【請求項２】
ステップg)およびh)が、前記中央監視システムで、g1')前記第2のストリームからパラメータのセットを抽出するステップ、g2')前記消失パケット識別子のリストに基づいて、前記抽出されたパラメータのセットを変更するステップ、およびh')前記伝送チェーンに沿った前記伝送のための品質スコアを導出するために、前記変更されたパラメータのセットを評価するステップによって置き換えられる請求項1に記載の方法。
【請求項３】
ステップh)が、エンコーダの入力での第1のストリームと出力での第2のストリームを比較することによって、符号化プロセスの品質を推定するステップをさらに備える請求項1または2のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
プレゼンテーションタイムスタンプ、追加カウンタおよび連続性カウンタから構成される、またはそれらから導出されるMPEG-2トランスポートストリームパケットのための一意識別子が定義される請求項1から3のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
マッピングテーブルが、消失RTPパケットの情報から消失MPEG-2トランスポートストリームパケットについての情報を導出する請求項1から4のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
伝送チェーンを介したパケット化されたオーディオおよびビデオビットストリーム伝送の品質を測定するためのシステムであって、
前記伝送チェーンに沿って設けられ、1つまたは複数の測定ポイントでビットストリームパケットの消失を検出し、各々の検出された消失パケットのための一意識別子を判定するように構成された1つまたは複数の測定検出器と、
ソースからのエラーのないストリーム(第1のストリーム)を符号化するためのエンコーダと、
符号化されたエラーのないストリーム(第2のストリーム)を保存するためのバッファと、
前記1つまたは複数の測定検出器から消失パケット識別子のリストを受信し、保存された第2のストリームから、前記受信された消失パケットの識別子に基づいて、各測定ポイントのための疑似ストリームを構築し、リファレンスとしての第1のストリームおよび疑似ストリームに基づくFR(フルリファレンス)またはRR(縮小リファレンス)品質推定アルゴリズムを用いて、または疑似ストリームに基づくNR(ノーリファレンス)品質推定アルゴリズムを用いて、またはこれらの組み合わせを用いて、前記伝送チェーンに沿った各測定ポイントのための品質スコアを導出するために、前記疑似ストリームを評価するように構成された中央監視システムとを備えるシステム。
【請求項７】
伝送チェーンを介したパケット化されたオーディオおよびビデオビットストリーム伝送の品質を測定するためのシステムであって、
ソースからのエラーのないストリーム(第1のストリーム)を符号化するためのエンコーダと、
符号化されたエラーのないストリーム(第2のストリーム)を保存するためのバッファと、
前記伝送チェーンに沿って設けられ、1つまたは複数の測定ポイントでビットストリームパケットの消失を検出し、各々の検出された消失パケットのための一意識別子を判定するように構成された1つまたは複数の測定検出器と、
前記1つまたは複数の測定検出器から消失パケット識別子のリストを受信し、保存された第2のストリームからパラメータのセットを抽出し、前記消失パケット識別子のリストに基づいて前記抽出されたパラメータのセットを変更し、リファレンスとしての第1のストリームおよび疑似ストリームに基づくFR(フルリファレンス)またはRR(縮小リファレンス)品質推定アルゴリズムを用いて、または疑似ストリームに基づくNR(ノーリファレンス)品質推定アルゴリズムを用いて、またはこれらの組み合わせを用いて、前記伝送チェーンに沿った前記伝送のための品質スコアを導出するために、前記変更されたパラメータのセットを評価するように構成された中央監視システムとを備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオおよびビデオビットストリーム伝送の品質測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオおよびビデオストリームは、一般にいわゆるエレメンタリストリーム(Elementary Streams)(ES)に符号化される。次に、オーディオおよびビデオのエレメンタリストリームはインターネットプロトコル(Internet Protocol)(IP)パケットにパッケージ化される。基本的に、異なる形式は既存の技術によってサポートされる。
【０００３】
最新のビットストリーム指向の品質評価法は、ビットストリームのIPパケットを分析し、ストリームのオーディオビジュアル品質を反映する平均オピニオン評点(Mean Opinion Score)(MOS)などの推定される品質尺度を導出する。この目的のために、オーディオおよびビデオのエレメンタリストリームは、通常、逆多重化される。さらなるステップで、品質関連パラメータは、オーディオおよびビデオのためにビットストリームから抽出される。最後に、数学モデルを使用し、オーディオおよびビデオのために抽出されたパラメータから品質尺度、または全体的なビジュアル品質推定値にプールされる中間品質尺度を計算する。
【０００４】
IPTVシステムは通常、すべてのTVチャンネルのためのストリームが集約および準備されるヘッドエンドを提供する。準備されたストリームは、ツリー状ネットワーク構造の中の顧客に分配される。単一のTVチャンネルに関しては、原則としてすべての顧客が同じストリームを受信する。この送信はもっぱら、たとえば品質に影響を及ぼしうるパケット消失など、ストリームに特定の変化を生じさせる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の根底にある目的は、IPTVビットストリームのユーザによって知覚される品質を計算および推定することをサポートする品質測定の方法およびシステムを提供することである。この目的は、請求項の特徴を用いて達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一般に、本発明は、伝送チェーンの中の1つまたは複数の任意のポイントのための品質推定をサポートする中央品質監視の方法およびシステムを提供する。特定の伝送リンクのための消失パケットをヘッドエンドに報告する1つまたは複数のパケット消失検出器は、伝送チェーンの中に配置される。この方法では、たとえば、個々のユーザによって受信された各ストリームのための品質が計算すなわち推定されうる。
【０００７】
したがって、本発明は、伝送チェーンを介したオーディオおよびビデオビットストリーム伝送の品質を測定する方法であって、
a)伝送チェーンに沿って1つまたは複数の測定検出器を提供するステップと、
b)1つまたは複数の測定検出器を用いて、1つまたは複数の測定ポイントでビットストリームパケットの消失を検出するステップと、
c)各々の検出された消失パケットのために、一意識別子を判定するステップと、
d)各測定検出器が消失パケット識別子のリストを中央監視システムに送信するステップと、
e)保存されたエラーのないストリームから、受信された消失パケットの識別子に基づいて、中央監視システムで各測定ポイントのために疑似ストリームを構築するステップと、
f)伝送チェーンに沿った各測定ポイントのための品質スコアを導出するために、疑似ストリームを評価するステップとを備える方法を提供する。
【０００８】
選択された監視ポイントでIPストリームから品質関連のパラメータを抽出して、直接測定する代わりに、測定ユニットは単に1つまたは複数の選択された測定ポイントでパケットの消失を検出する。各消失パケットはともに各パケットのための一意識別子、すなわち各パケットのために一意の識別子で記される。次のステップでは、消失パケットの識別子のリストを備えたメッセージは、システム全体のヘッドエンドに設けられた中央監視システムに送信される。中央監視システムは消失パケットの識別子を備えたリストを受信し、それを、消失パケットのリストと一緒に中央監視システムに以前に保存されていたエラーのないストリームから、特定の監視ポイントで監視された伝送ストリームと全く同じエラー動作を示すストリーム(疑似ストリーム)を構築するために使用する。次いで、この疑似ストリームは、基本的な客観品質推定方法を用いてMOSを導出するために評価される。
【０００９】
ステップf)は、エンコーダの入力と出力で信号を比較することによって、符号化プロセスの品質を推定するステップをさらに備えてもよい。
【００１０】
本発明の代替実施形態によって、ステップe)およびf)は、中央監視システムで、e1')エラーのないストリームからパラメータのセットまたは別の品質関連の表現を抽出するステップ、e2')消失パケットの識別子のリストに基づいて、抽出されたパラメータのセットまたは表現を変更するステップ、およびf')伝送チェーンに沿った伝送のための品質スコアを導出するために、変更されたパラメータセットまたはストリーム表現を評価するステップによって置き換えられる。
【００１１】
消失パケットの一意識別子は、RTPタイムスタンプおよびパケット番号から抽出される。好ましくは、プレゼンテーションタイムスタンプ、追加カウンタおよび連続性カウンタから構成される、またはそれらから導出されるMPEG-2トランスポートストリームパケットのための追加の一意識別子が定義される。
【００１２】
また、消失RTPについての情報、および消失RTPパケットの情報からMPEG-2トランスポートストリームパケットを導出するために、すなわち消失RTPパケットの識別子を消失MPEG-2トランスポートストリームパケットにマッピングするために、マッピングテーブルが使用されることが好ましい。
【００１３】
オーディオおよびビデオ品質の推定は、すべて本明細書に参照により組み込まれている[1],[2],[5],[3],[8]のうちのいずれかによるオーディオビジュアル品質を推定するための方法を含めて、当技術分野で一般に知られている方法によって実行されてもよい。
【００１４】
品質測定システムまたは方法は、一般に、必要とされる入力情報の特定のタイプおよびフォーマットに関連した採用する品質モデルのタイプに関して分類される。測定システムの中で使用される品質モデルは、オーディオとビデオの両方、またはオーディオビジュアルの品質推定のために、以下のタイプのうちの1つに関連していてもよい。すなわち、フルリファレンス(Full Reference)(FR):リファレンス信号が必要とされる;縮小リファレンス(Reduced-Reference)(RR):ソース信号から抽出される部分的情報が必要とされる;またはノーリファレンス(No-Reference)(NR):リファレンス信号は必要とされない。それぞれのモデルの入力情報は、以下のタイプのうちの1つに関連していてもよい。すなわち、信号/媒体ベース:復号されたビデオ(ピクセル情報)および復号されたオーディオが必要とされる;またはパラメータベース:ビットストリームレベル情報が必要とされる。情報は、ビットストリームの(全体的または部分的な)復号ではなくパケットヘッダの解析を必要とするパケットヘッダ情報からビットストリームの完全な復号へと多岐にわたる。
【００１５】
中央監視システムは、リファレンス信号と同様に暗号化されていない符号化ストリームも中央監視システムが配置されたヘッドエンドで利用可能であるため、すべての前述のモデルのタイプを採用することができる。したがって、システムの異なる実施形態が想定されうる。
【００１６】
フルリファレンス品質モデルに基づいた実現のために、非圧縮ストリームと圧縮ストリームは、後の品質分析の処理のためにバッファリングされなければならない。オーディオストリームのためには品質モデルタイプPEAQ[1]、ビデオストリームのためには品質モデルPEVQ[2]、または類似のモデルを適用することができる。
【００１７】
ノーリファレンス品質モデルに基づく実施形態については、圧縮ストリームだけがバッファリングされ、処理される必要がある。異なるノーリファレンス品質モデルが提案されており、たとえば[3]を参照されたい。ITU-Tは、P.NAMS(パケットヘッダベース品質予測)およびP.NBAMS(ビットストリームベース品質予測)[4]と呼ばれる規格に従って現在開発中である。この場合に従った本発明の実施形態では、ユーザのセットトップボックスによって再生されたエラーのあるストリームを反映する中央監視場所で、各ユーザのためにストリームを取得することができる。それぞれパケットヘッダまたはビットストリームベースの品質監視方法を使用して、それぞれのユーザのための品質推定値を取得することができる。
【００１８】
品質分析のために必要とされる非圧縮および圧縮ストリームの処理の主な部分はまた、たとえばヘッドエンドで、信号がエンコーダを通過する場合に直ちに実行されてもよい。ここでの利点は、分析のいくつかの中間結果のみをバッファリングすればよいということである。たとえば、本発明の好ましい実施形態の1つでは、(たとえばパケット消失の場合に)符号化による品質への影響と送信による品質への影響とを区別する品質モデルが使用される。ここで、品質に対する符号化の寄与は直接取り込まれ、品質に対する消失の寄与は、それぞれの測定ポイントから受信された情報に基づいて計算されうる。本発明の代替実施形態では、この情報は損なわれていないストリームから取り込まれたパラメータのセットから構成され、このセットはエンドまたは測定ポイント情報に基づいて訂正されている。そのようなパラメータは、たとえば、消失確率、所与の時間フレーム内での消失相関、行の中のパケット消失の数、破損期間すなわちパケット消失関連のアーティファクトが持続する期間、またはその他の類似のパラメータでありうる。その他に、さらなるビットストリーム関連のパラメータは、ビデオについては、消失スライスの位置またはインデックス、フレーム型、残留エネルギー(すなわち、変換係数の二乗の和)、運動ベクトルの平均および最大の大きさ(および位相)、インターマクロブロックのためのパーティションの平均および最大数、消失マクロブロックの平均二乗誤差推定、または消失による影響を受けるマクロブロック数に関する空間的範囲とすることができ、オーディオについては、パラメータの例は、影響を受けたオーディオフレームのインデックス、それらの分光時間コンテンツの記述子であり、-たとえば影響を受ける部分の調波構造についての情報を提供する-、またはそれらがオンセットなどの重要な情報を含むかどうかについての情報を含む。パラメトリックコーデックの場合、含有されるビットのビットクラスなどのコーデック固有の情報が利用されうる。
【００１９】
代替実施形態では、オーディオおよびビデオペイロード情報は、より多くのコンテンツ固有の態様が考えられうる信号関連の縮小リファレンスに関して表現されうる。ここでは、必要なストレージ容量は劣化していないストリーム全体を保存する場合よりも少なくなるが、モデル予測は純粋にパラメトリックな方法の場合よりも正確になることが期待できる。そのような縮小リファレンス品質モデルの例は、J.246[5]として標準化されたものである。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態によって、上記の品質モデルの組み合わせを適用することができる。パケットヘッダまたはビットストリームベースの特徴とともに信号/媒体ベースの特徴を使用することができ、その結果、いわゆるハイブリッド品質モデル([6]参照)となる。ビットストリーム情報とプレーヤの出力の両方に基づくモデルの利点は、最良の品質推定パフォーマンスにつながることが期待されることである。
【００２１】
本発明による中央品質測定方法は、複数の利点を提供する。すなわち、
-本発明によるシステムは、1つの場合すなわち中央監視システムのみで品質分析ユニットを必要とする。したがって、最高の複雑性を持つことができ、それによって最良の品質推定が可能となる。
-品質分析ユニットがヘッドエンドに配置される場合、入来信号またはソース信号もまた考慮されてよい。本明細書で先に説明したように、これによって、入来信号またはソース信号をリファレンスとして使用して、いわゆるフルリファレンス品質推定アルゴリズムを適用することができる。本発明のそれぞれの実施形態の場合、コンテンツ特性を考慮した符号化および圧縮プロセスの品質をよりよく推定するために、変更されたストリームはこのリファレンスと比較される。
-多くの実装では、ビットストリームまたはパケットヘッダベースの品質評価方法は、少なくとも2つの期間を使用してオーディオまたはビデオ品質MOSを計算する。すなわち、1つの期間は、符号化および圧縮段階の品質の影響を記述する。第2の期間は、伝送エラーによる影響を考慮する。本発明のそれぞれの実施形態の場合、同じTVストリームを多くのユーザに配信するために、第1の期間のための分析および計算は一度だけ必要とされる。しかしながら、この符号化減損の推定は、それぞれのチャンネルを視聴しているすべてのユーザに対して有効になる。本発明のこの実施形態では、IP伝送による品質寄与を推定する第2の期間は、伝送ラインに沿ったある場所か、またはユーザのSTBのいずれかで、各監視ポイントのために個々に計算される。これによって、全体の計算負荷を大幅に縮小することができる。
-必要なストレージ容量は、フルリファレンスの代わりに中央の位置で縮小リファレンスを適用すること、およびそれぞれの品質モデルを適用することによって縮小されうる。
-中央の位置に配置することができるハイブリッド品質モデルを使用した品質評価を実現することができ、それによって個々の視聴者によって知覚される品質を視聴者の視点からほぼ正確に評価することが可能になる。
-必要なパケット消失検出器は非常に単純なものであり、したがって、伝送チェーンに沿った任意の種類の場所、また、たとえば各セットトップボックスの中などにそれらを配置するために非常に少ないコストが生じるだけである。
-ストリームの品質分析は、ヘッドエンドで入手可能な暗号化されていないストリームに基づいて行うことができる。ストリームは符号化の後で暗号化される。暗号化されたストリームのみを受信する他の品質モデルは、組織的により低いパフォーマンスを示す。
【００２２】
他の態様、特徴および利点は、上記の要約、ならびに図面および特許請求の範囲を含む以下の説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】IPTVシステムの典型的な例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の説明ではMPEG-2トランスポートストリーム(Transport Streams)を使用したマルチメディア伝送に焦点を当てているが、本発明は他のストリーム形式のためにも機能する。
【００２５】
図1は、IPTVシステムの典型的な例を示す。入来オーディオおよびビデオストリーム101は、標準化されたオーディオおよびビデオコーデックを採用するエンコーダ側で配信ビットレートに適合される。この例では、出力ビットストリームはMPEG-2トランスポートストリーム(TS)に多重化され、ユーザデータグラムプロトコル(User Datagram Protocol)(UDP)パケット(図1のユニット111によって作り出される102)にパッケージ化される。いわゆる取得サーバ(A-サーバ、112)は、配信のために必要に応じてストリームを適合させる。A-サーバでは、トランスポートストリームパケットは暗号化され、リアルタイムトランスポートプロトコル(Real-Time Transport Protocol)(RTP)パケット103にパッケージ化される。A-サーバからの出力ストリームは、コアネットワークを介して特定の分配サーバ(D-サーバ)(不図示)に分配される。D-サーバは高速チャンネル変更のためのメカニズムを提供し、エラーが生じた場合に再送を行う。特定のルータである動的ソースルータ(Dynamic Source Routers)(DSR、113)は、マルチキャスト対応の階層的集約ネットワークを通じてTVチャンネルを分配するために使用される。パケットの再送および高速チャンネル切り替えのために、ユニキャスト配信が使用される。エンドユーザでは、アクセスはDSLモデムおよびインターネットアクセスデバイス(Internet Access Device)(IAD、114)によって提供される。IADはセットトップボックス(STB、115)に接続される。セットトップボックスは、最終的にオーディオおよびビデオ信号を復号するためのメディアプレーヤを含む。
【００２６】
本発明による中央品質監視方法/システムによって、IPTVシステム全体の品質を推定することができる。図1に示す例示的な実施形態による中央品質監視システムは品質分析ユニット(QA、119)と、パケットマッピングユニット(PM、117)と、複数のパケット消失検出器(PLD、116)と、品質測定管理ユニット(QMM、110)とを備える。
【００２７】
品質分析ユニットは、エンコーダの出力と取得サーバの入力との間のストリーム102を取り込む。伝送チェーンのこのポイントでは、ストリームにはまだエラーがないことが仮定されている。入力ストリーム101はさらに、図1において点線で示すように、明示または縮小リファレンスに関して考慮されてもよい。エラーのないストリーム102は、後述するように、品質分析ユニットのバッファに一定の時間保存されるので、品質評価のための後の段階で使用されうる。
【００２８】
バッファに保存されたデータは、配信ストリームのために使用されるパケット化によってパケットのシーケンスにまとめられる。本発明のこの実施形態によって、各パケットは一意のパケット識別子でタグ付けされる。
【００２９】
所与の測定ポイント105のために受信されたパケット消失情報を使用して、それぞれのユーザのためのストリームは中央監視位置で生成される。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態では、オーディオおよびビデオ圧縮のための品質推定は一度だけ計算される。この計算は、消失のない伝送に対応する。これは、すべてのユーザが同じように符号化された信号を受信するので、個々の監視ポイントについて品質を計算するために再利用されうる。
【００３１】
異なるユーザのためのパケット消失イベントは、一般にそれらがネットワークの中のどこで生じるかによって異なる性質のものであるので、伝送による品質への影響は各々個々の監視ポイントについて異なりうる。したがって、伝送品質107は、各監視ポイントについて個々に計算される必要がある。これは、バッファリングされたエラーのないストリームとともに報告された消失パケット識別子のリストを考慮することによって達成される。本発明によって、ストリームの消失した部分の知識は、破損したストリームがどのように見えるのか、または聞こえるのかを正確に判定するために使用される。
【００３２】
最後に、符号化による品質を記述する消失のない品質推定は、異なる監視ポイントによって提供される個々の分析と組み合わされ、たとえば、システムの中の各エンドユーザのためのMOSを計算することができる(107)。MOS値[8]を計算するために、T-V-Modelアルゴリズムなどの品質推定モデルを使用することができる。
【００３３】
符号化および伝送の寄与が別々に考慮されない場合、取得したエラー情報および最初のソースストリームから生成されたユーザ固有のストリームは、オーディオ、ビデオおよび/またはオーディオビジュアル品質モデルのための入力として直接使用され、そこでこのモデルは、前述の品質モデルのタイプのうちの任意のものに関係してもよい。
【００３４】
前述の一意のパケット識別子はまた、パケットマッパユニットの中で使用される。いくつかのパッケージングおよび暗号化の解決法は特殊なマッピング解決法を必要とする。UDPおよびRTP MPEGトランスポートストリームのための解決法は以下で説明される。この解決法はまた、暗号化されたパケットを暗号化されていないパケットへマッピングすることを提供できるので、暗号化されたストリームをサポートする。
【００３５】
本発明の代替実施形態では、中央監視解決法は結果として生じるRTPパケットにアクセスして、A-サーバの後で直接的にのみエラーのないストリームを取り込むことができることに留意されたい。しかしながら、この場合、暗号化されたペイロードへのアクセスは不可能であり、ヘッダ情報を採用する品質モデルだけが実現可能である。以下では、基本的にペイロードへのアクセスを可能にし、したがってより洗練された、したがって正確な品質モデルタイプを利用することができる本発明の実施形態に焦点を当てる。
【００３６】
前述のように、図1に示すA-サーバ112はストリームを暗号化し、RTPパケット103の中のパケットを保存する。A-サーバはUDPベースのトランスポートストリームを受信する。トランスポートストリームパケットは整理し直され、トランスポートストリームペイロードは暗号化される。次いで、複数のトランスポートストリームパケットは1つのRTPパケットにまとめられる。
【００３７】
パケットマッパユニットは、RTPパケットの中の暗号化されたトランスポートストリームパケットを暗号化されていないUDPパケットの中のトランスポートストリームパケットにマッピングすることをサポートする。マッピングシステムは、暗号化されていないストリームのうちのどのトランスポートストリームパケットが消失したのかを最終的に判定することができる記述を生成する。
【００３８】
発信源のトランスポートストリームパケットに対するRTPトランスポートストリームパケットのためのマッピングシステムは、トランスポートストリームパケットのための一意識別子を必要とする。ストリーム全体に対して一定であるマルチキャストアドレス、プログラム識別子およびストリーム識別子(PID)に加えて、MPEG-2トランスポートストリームは、各々のパケット化エレメンタリストリーム(Packetized Elementary Stream) (PES)フレームの境界で変わるプレゼンテーションタイムスタンプ(PTS)を提供する。また、1つのトランスポートストリームから次のものへ増加する4ビットの接続性カウンタCCが提供される。PESフレームが16パケットより多いパケットを備え、したがってCCがリセットされる可能性があるので、ストリームから一意のカウンタを導出するためにさらなるカウンタが必要とされる。11ビットの追加のカウンタAuxCntは、トランスポートストリームパケットのための導出された識別子が一意であることを保証することが仮定されている。好ましい実施形態によって、識別子は以下のフォーマットを有する。
TsPcktId: PTS(33bit), AuxCnt(11bit), CC(4bit)
【００３９】
パケットは、TsPcktIdが導出される時点で正しい順序を持つことが仮定されている。識別子は、TS-パケットおよびRTPパケットのテーブルマッピングに関して、マッパに対して内的に使用される。
【００４０】
オーディオおよびビデオストリームの分析は、TsPcktIdのシーケンスに関連する。
【００４１】
RTPパケットは、RTPタイムスタンプおよびRTPシーケンス番号を考慮することによって、一意的に識別されうる。すなわち、
RtpPcktId: RtpTimeStamp(32bit), RtpSeqNr(16bit)
【００４２】
次のステップで、どのRTPパケットの中にどのトランスポートストリームパケットが存在するのかが分析される。A-サーバの直後、パケットは依然として同じ順序を持ち、その時点で消失したパケットはないことが仮定されている。この測定の結果は、以下の形態のリストの中に保存される。すなわち、
RtpTsMap: RtpPcktId, TsPckId0, TsPckId1, ... , TsPckIdn
【００４３】
このマッピングは、RTPパケットの中にどのトランスポートストリームパケットが含まれているのかを宣言する。これらのマッピングエントリのストリームはここで、RTPパケットの消失が検出されている場合に、どのトランスポートストリームパケットが消失しているのかを調べるために使用されうる。
【００４４】
1つまたは複数のパケット消失検出器116は、伝送チェーンの中の複数の場所に提供されうる。例示的な監視ポイントは、セットトップボックス115、インターネットアクセスデバイス(Internet Access Device)114、またはD-サーバなどのネットワークの中の異なるポイント、またはDSR113である。さらなる監視ポイントは、集約ネットワークのスイッチに配置されてもよい。消失パケットの検出は、エンドユーザに提示されるビデオおよび音声に最もよく対応すると思われるので、セットトップボックス115に配置されるのが好ましい。
【００４５】
代替的に、パケット消失検出器はインターネットアクセスデバイス114、またはインターネットアクセスデバイスとセットトップボックスとの間に配置された追加のサブシステム上で実装されうる。これは、セットトップボックスでの実装と同じくらい正確であることが予想される測定結果をサポートする。
【００４６】
マルチキャストストリームの品質を監視するためのパケット消失検出器は、配信チェーンの各段階に配置されるのが好ましい。しかしながら、チェーンの後の段階で、さらなるパケットが消失している可能性があるので、個々のユーザのための品質をこの代替手段によって判定することはできない。また、パケット再送メカニズムがシステムの中で適用されてもよく、その後トラフィックを変更する。
【００４７】
再送要求を検出したパケット消失検出器は、ネットワーク中心の仕方で個々のセットトップボックスのための品質を推定するのに役立つことが好ましい。そのようなパケット消失検出器は、DSRの出力に配置されるのが好ましい。再送するために要求されるパケットは、消失したものとみなされうる。再送パケットは監視されうる。ネットワークのトラフィック分析から、再送パケットが時間内にセットトップボックスに達し、したがって復元されたとみなされる可能性がどれくらいあるのかということが推定されうる。この情報は、最終的に消失が発生しなかった場合でも、品質パラメータを導出するために役立ちうる。消失パケットの周りのうまく受信されたパケットは、エラー伝搬の影響を推定するために採用されうる。それにもかかわらず、このパケット消失検出器は、セットトップボックスに配置されたパケット消失検出器よりも信頼性が低いと予想される。たとえば、-何らかの理由で-再送されることを要求されなかった消失パケットは、この方法を使用して検出されることは不可能である。
【００４８】
以下で、セットトップボックスまたはインターネットアクセスデバイスの中に実装することができるような好ましい「軽量」パケット消失検出器について説明する。RTPトランスポートストリームパケットのための消失検出器の実装は、以下のステップを備える。すなわち、
-インターネットアクセスデバイス(114)内で、各々入来するRTP MPEG-2トランスポートストリームパケット、ユニキャストおよびマルチキャストが監視される。
-新たなRTP SSRCが現れることによって、新たな監視トラックが起動する。
-非アクティブである期間の後、監視トラックは再度停止する。
-すべてのシーケンス番号が保存される必要はない。
-消失パケットのRtpPcktIdだけがリストの中に保存される必要がある。RTPシーケンス番号が連続していない場合に、消失RTPパケットが検出される。
-(たとえば再送されることによって到着する場合など)シーケンスのうちの行方不明のパケットが後で到着する場合、その後消失したもののRtpPckIdは再びリストから外される。
-行方不明のパケットが特定の時間スロット内に到着しない場合、そのパケットは間違いなく消失したものとしてマークされる。
-消失パケットのリストは閾値ベースで、または必要に応じて中央監視サーバに定期的に報告することができる。どのようにして報告が生じるのかは、遠隔で設定することができる。報告は、RTCP XRプロトコル[7]またはその拡張版を使用してもよい。
-中央監視システムは、上述のように、それぞれのユーザのために伝送されたストリーム、または縮小版、またはそのパラメータ記述を再構築することによって、考慮中の個々の監視ポイントのための個々のMOS値を計算するために、これらの報告を使用する。
【００４９】
品質測定管理ユニット110は、監視ポイントの場所などの他の関連情報とともに、消失パケットメッセージを1つまたは複数のパケット消失検出器から収集する。品質測定管理ユニットは、どのトランスポートストリームパケットが消失しているのかを評価する。具体的には、どのトランスポートストリームパケットが消失しているのかは、受信したRTPパケット識別子から引き出される。この情報は、品質分析ユニットに伝えられる。品質分析ユニットは消失トランスポートストリームパケットについての情報を考慮して、パケット消失エラーを含む疑似ストリームを再構築し、個々のMOS結果およびさらに関連した品質測定を計算する。この情報は、品質測定管理ユニットに戻され、さらに処理される。品質測定管理ユニットは、中央監視システムを全体的に制御および管理するためのインターフェースを提供する。
【００５０】
本発明は図面および上述の説明の中で詳細に図示および説明されているが、そのような図および説明は例示または典型的なものであって、限定的なものとみなされるべきではない。以下の特許請求の範囲内で、変更および修正が当業者によってなされてもよいことが理解されよう。特に、本発明は、上記および下記の異なる実施形態による特徴の任意の組み合わせを備えたさらなる実施形態を含む。
【００５１】
さらに、特許請求の範囲の中の「備える」という言葉は他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞「a」または「an」は複数形を除外するものではない。単一のユニットは、特許請求の範囲に記載された複数の特徴の機能を満たしてもよい。属性または値と関連した「本質的に」、「約」、「およそ」などの用語はまた、特に、それぞれ正確な属性または正確な値を定義する。特許請求の範囲における任意の参照符号は、範囲を限定するものとして解釈するべきではない。
【符号の説明】
【００５２】
101  入来オーディオおよびビデオストリーム
102  ストリーム
103  リアルタイムトランスポートプロトコル(RTP)パケット
105  測定ポイント
107  伝送品質
110  品質測定管理ユニット(QMM)
111  ユニット
112  取得サーバ(A-サーバ)
113  動的ソースルータ(DSR)
114  インターネットアクセスデバイス(IAD)
115  セットトップボックス(STB)
116  パケット消失検出器(PLD)
117  パケットマッピングユニット(PM)
119  品質分析ユニット(QA)
【図１】
0005996541.tif 000002