(57)【要約】      （修正有）【課題】レイテンシがきわめて重要である環境内でビデオ及び／又は音声の低レンダリングレイテンシを実現可能な方法及び装置を提供する。【解決手段】方法８００は、ＡＶストリームを受信し８０１、受信ビデオストリームに関するビデオ符号化フレームレートを得る８０２。ディスプレイによってサポートされるリフレッシュレートをディスプレイから得８０３、それらのリフレッシュレートの中から、ビデオ符号化フレームレートの倍数であるリフレッシュレートを選択する８０４。選択したリフレッシュレートを構成コマンド内でディスプレイに伝送し８０５、復号済みビデオフレームをディスプレイに伝送する８０６。【選択図】図８
2019135828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置によって受信されるビデオストリームからのビデオフレームの出力を前記装置に接続されるディスプレイのディスプレイリフレッシュと同期させる、前記装置によって実装される方法であって、
ビデオストリームを前記装置によって受信すること、
前記ビデオストリームのビデオ符号化フレームレートを前記装置によって取得すること、
前記ディスプレイについてサポートされたディスプレイリフレッシュレートを前記装置によって取得すること、
前記取得したビデオ符号化フレームレートの倍数であるディスプレイリフレッシュレートを前記サポートされたディスプレイリフレッシュレートの中から前記装置によって選択すること、
前記装置内のビデオ復号器によって前記受信ビデオストリームの復号済みビデオフレームが出力されるときディスプレイモード構成コマンドを受信機によって前記ディスプレイに送信することであって、前記ディスプレイモード構成コマンドは前記選択されたディスプレイリフレッシュレートを含む、送信すること、及び
前記ビデオ復号器によって出力される前記受信ビデオストリームからのビデオフレームを前記装置によって前記ディスプレイに送信し続けることであって、前記ビデオ復号器による前記出力は前記受信ビデオストリームからの復号済みビデオフレームが前記ビデオ復号器によって出力されるとき前記ディスプレイモード構成コマンドを前記ディスプレイに前記送信することによって前記ディスプレイの前記ディスプレイリフレッシュと同期される、送信し続けること
を含む、方法。
【請求項２】
前記取得されるビデオ符号化フレームレートの前記倍数が整数の倍数である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ビデオフレーム間の到達レートを前記装置によって測定することで前記ビデオストリームの前記ビデオ符号化フレームレートを取得することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビデオストリームに関係するシグナル伝達から前記符号化ビデオフレームレートを取得することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記シグナル伝達はシーケンスパラメータセット又はピクチャパラメータセットに従って前記ビデオストリーム内に含まれる情報から取得される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記サポートされたディスプレイリフレッシュレートは、前記ディスプレイによって提供される情報を読み出すことによって前記ディスプレイから取得される、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ディスプレイによって提供される前記情報が拡張ディスプレイ識別データである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ビデオストリームからのビデオフレームをディスプレイに伝送するための装置であって、
前記ビデオストリームを受信するように構成されるネットワークインタフェースと、
前記ビデオストリームのビデオ符号化フレームレートを取得すること、
前記ディスプレイについてサポートされたディスプレイリフレッシュレートを取得すること、
前記ビデオ符号化フレームレートの倍数であるディスプレイリフレッシュレートを前記サポートされたディスプレイリフレッシュレートの中から選択すること、
前記装置内のビデオ復号器によって前記受信ビデオストリームからの復号済みビデオフレームが出力されるときディスプレイモード構成コマンドを前記ディスプレイに送信することであって、前記ディスプレイモード構成コマンドは前記選択されたディスプレイリフレッシュレートを含む、送信すること、及び
前記ビデオ復号器によって出力される前記受信ビデオストリームからのビデオフレームを前記ディスプレイに送信し続けることであって、前記ビデオ復号器による前記出力は前記受信ビデオストリームからの前記復号済みビデオフレームが前記ビデオ復号器によって出力されるとき前記ディスプレイモード構成コマンドを前記ディスプレイに前記送信することによって前記ディスプレイのディスプレイリフレッシュと同期される、送信し続けること
を行うように構成される少なくとも１個のプロセッサと
を含む、装置。
【請求項９】
前記少なくとも１個のプロセッサが前記ビデオ符号化フレームレートの整数の倍数を選択するように構成される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１個のプロセッサが、ビデオフレーム間の到達レートを測定することで前記符号化ビデオフレームレートを取得するように更に構成される、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１個のプロセッサが、前記ディスプレイによって提供される情報を読み取ることによって前記サポートされたディスプレイリフレッシュレートを前記ディスプレイから取得するように更に構成される、請求項８〜１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記装置がセットトップボックスである、請求項８〜１１の何れか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置がモバイル通信装置である、請求項８〜１１の何れか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本開示は、概してビデオ及び／又は音声ストリームを処理する分野に関し、排他的にではないがとりわけ、低レイテンシのビデオ及び／又は音声レンダリングが重要な状況において低レンダリングレイテンシでビデオ及び／又は音声ストリームを処理する分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
本明細書に記載する如何なる背景情報も、以下に記載する本明細書の実施形態に関係し得る技術の様々な側面を読者に紹介することを意図する。この解説は、本開示の様々な態様をより良く理解するのを助けるための背景情報を読者に与えるのに有用だと考えられる。従って、これらの記述はかかる観点から読まれるべきであることを理解すべきである。
【０００３】
ビデオ及び／又は音声の符号化が遠隔計算装置によって実時間で実行される環境では、ビデオ及び／又は音声フレームの計算が遠方のサーバ上で、例えばクラウド内で実行される。これは一般に仮想化と呼ばれる。例えばクラウドゲームシステムでは、ゲーム機に対するプレーヤのアクションに応じてクラウドゲームサーバがビデオ及び／又は音声フレームを計算する。クラウドサーバは、そのように計算されたビデオ及び／又は音声フレームを符号化し、それらをビデオ及び／又は音声ストリーム内でプレーヤのゲーム機に伝送する。ゲーム機はそのビデオ及び／又は音声ストリームを復号し、その結果をビデオ及び／又は音声レンダリング装置に出力する。この形態は、ビデオゲームがプレーヤのゲーム機上で実行され、ビデオ及び／又は音声フレームがゲーム機によって計算される非クラウドゲームと異なる技術的ソリューションである。非クラウドゲームに対するクラウドゲームの利点の１つは、クラウドゲームが高性能のゲーム機を必要としないことである。しかし、プレーヤの入力アクションとプレーヤの入力アクションに応じて修正されるビデオ及び／又は音声フレームのレンダリングとの間のレイテンシが増加し、ユーザエクスペリエンスに悪影響が出て例えば可視／可聴ジッタ、ティアリング、及びスタッタを引き起こすほど危機的になる場合がある。従って、このレイテンシを減らしてユーザエクスペリエンスを改善することが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
概要
従って本開示は、ビデオ及び／又は音声フレームが遠隔的に計算され、レイテンシが極めて重要である環境内でビデオ及び／又は音声の低レンダリングレイテンシを実現するための機構を提供する。
【０００５】
そのために、装置によって受信されるビデオストリームからのビデオフレームの出力を装置に接続されるディスプレイのディスプレイリフレッシュと同期させる、装置によって実装される方法を定める。この方法は、ビデオストリームを装置によって受信すること、ビデオストリームのビデオ符号化フレームレートを装置によって取得すること、ディスプレイについてサポートされたリフレッシュレートを装置によって取得すること、取得したビデオ符号化フレームレートの倍数であるリフレッシュレートをサポートされたディスプレイリフレッシュレートの中から装置によって選択すること、装置内のビデオ復号器によって受信ビデオストリームの復号済みビデオフレームが出力されるときディスプレイモード構成コマンドを装置によってディスプレイに送信することであって、ディスプレイモード構成コマンドは選択されたリフレッシュレートを含む、送信すること、及びビデオ復号器によって出力される受信ビデオストリームからのビデオフレームを装置によってディスプレイに送信し続けることであって、ビデオ復号器による出力は受信ビデオストリームからの復号済みビデオフレームがビデオ復号器によって出力されるとき前述のディスプレイモード構成コマンドをディスプレイに前述の送信することによってディスプレイのディスプレイリフレッシュと同期される、送信し続けることを含む。
【０００６】
この方法の一実施形態によれば、ビデオ符号化フレームレートの倍数が整数の倍数である。
【０００７】
この方法の別の実施形態によれば、この方法は、ビデオフレーム間の到達レートを装置によって測定することでビデオストリームの符号化ビデオフレームレートを取得することを更に含む。
【０００８】
この方法の別の実施形態によれば、この方法は、ビデオストリームに関係するシグナル伝達から符号化ビデオフレームレートを取得することを更に含む。
【０００９】
この方法の別の実施形態によれば、シグナル伝達はシーケンスパラメータセット又はピクチャパラメータセットに従ってビデオストリーム内に含まれる情報から取得される。
【００１０】
この方法の別の実施形態によれば、サポートされたディスプレイリフレッシュレートは、ディスプレイによって提供される情報を読み出すことによってディスプレイから取得される。
【００１１】
この方法の別の実施形態によれば、ディスプレイによって提供される情報は拡張ディスプレイ識別データ（Extended Display Identification Data）である。
【００１２】
本原理は、ビデオストリームからのビデオフレームをディスプレイに伝送するための装置にも関する。この装置は、ビデオストリームを受信するように構成されるネットワークインタフェースと、ビデオストリームのビデオ符号化フレームレートを取得すること、ディスプレイについてサポートされたディスプレイリフレッシュレートを取得すること、ビデオ符号化フレームレートの倍数であるディスプレイリフレッシュレートをサポートされたディスプレイリフレッシュレートの中から選択すること、装置内のビデオ復号器によって受信ビデオストリームからの復号済みビデオフレームが出力されるときディスプレイモード構成コマンドをディスプレイに送信することであって、ディスプレイモード構成コマンドは選択されたディスプレイリフレッシュレートを含む、送信すること、及びビデオ復号器によって出力される受信ビデオストリームからのビデオフレームをディスプレイに送信し続けることであって、ビデオ復号器による出力は受信ビデオストリームからの復号済みビデオフレームがビデオ復号器によって出力されるときディスプレイモード構成コマンドをディスプレイに送信することによってディスプレイのディスプレイリフレッシュと同期される、送信し続けることを行うように構成される少なくとも１個のプロセッサとを含む。
【００１３】
この装置の一実施形態によれば、少なくとも１個のプロセッサがビデオ符号化フレームレートの整数の倍数を選択するように構成される。
【００１４】
この装置の別の実施形態によれば、少なくとも１個のプロセッサが、ビデオフレーム間の到達レートを測定することで符号化ビデオフレームレートを取得するように更に構成される。
【００１５】
この装置の別の実施形態によれば、少なくとも１個のプロセッサが、ディスプレイによって提供される情報を読み取ることによってサポートされたディスプレイリフレッシュレートをディスプレイから取得するように更に構成される。
【００１６】
この装置の別の実施形態によれば、この装置がセットトップボックスである。
【００１７】
この装置の別の実施形態によれば、この装置がモバイル通信装置である。
【００１８】
図面の簡単な説明
本開示の更なる利点が特定の非限定的な実施形態の説明によって明らかになる。本開示の利点を得ることができるやり方を説明するために、本原理の特定の説明を添付図面に示すその特定の実施形態に関して行う。図面は本開示の例示的実施形態を示し、従って本開示の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。説明する実施形態は特定の有利な実施形態を形成するために組み合わせることができる。以下の図面では、本開示を無駄に不明瞭にするのを避けるために、前の図面の中で既に説明されているアイテムと同じ参照番号を有するアイテムの説明を再び行うことはない。以下の図面に関して実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本原理を適用可能な例示的システムである。
【図２ａ】符号器／復号器のビデオフレームレートとディスプレイリフレッシュレートとの差によってビデオレイテンシ、ビデオジッタ、ビデオスタッタリング、及びビデオティアリングがどのように引き起こされるのかを示す。
【図２ｂ】符号器／復号器のビデオフレームレートとディスプレイリフレッシュレートとの差によってビデオレイテンシ、ビデオジッタ、ビデオスタッタリング、及びビデオティアリングがどのように引き起こされるのかを示す。
【図３】ビデオディスプレイのリフレッシュに対する符号器／復号器のビデオフレームレートの非同期によって一定のレイテンシがどのように引き起こされるのかを示す。
【図４】本原理の別の実施形態に従ってレイテンシがどのように減らされるのかを示す。
【図５】ディスプレイに構成コマンドを伝送する瞬間を選択的に選ぶことにより、受信機の復号器による復号済みフレームの出力とフレームの表示との間のレイテンシを更に減らす更なる実施形態である。
【図６】本原理による受信機装置１０６の一実施形態１０６ａである。
【図７】本原理による受信機装置１０６の別の実施形態１０６ｂである。
【図８】ビデオストリームからのビデオフレームをディスプレイに伝送する例示的方法８００である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面は本開示の概念を示すためのものであり、必ずしも本開示を示すための唯一のあり得る構成ではないことを理解すべきである。
【００２１】
詳細な説明
この説明は本開示の原理を示す。従って本明細書で明確に説明され又は図示されていなくても、本開示の原理を具体化しその趣旨及び範囲に含まれる様々なアレンジを当業者なら考案できることが理解されよう。
【００２２】
本明細書で挙げる全ての例及び条件付き言語は、当技術分野を促進するために発明者がもたらす本開示の原理及び概念を読者が理解するのを助けるための教示を目的とするものであり、具体的に挙げるかかる例及び条件に限定されないものと解釈されるべきである。
【００２３】
更に、本開示の原理、態様、及び実施形態並びにその具体例を挙げる本明細書の全ての表現は、その構造上の等価物及び機能上の等価物の両方を包含することを意図する。加えて、かかる等価物は現在知られている等価物並びに将来開発される等価物、即ち構造に関係なく同じ機能を実行する開発される任意の要素の両方を含むことを意図する。
【００２４】
図１は、本原理を適用するための例示的なシステム１である。クラウドゲームとは、シンクライアントを使用してコンピュータ、コンソール、及びモバイル装置に対するゲームの直接且つオンデマンドのビデオストリーミングを可能にする一種のオンラインゲームソリューションである。クラウド内のサーバ上で実際のゲームが記憶され、実行され、音声／ビデオフレームが計算される。音声／ビデオの結果は、データ通信ネットワーク上でプレーヤのゲーム機、シンクライアントに直接ストリーミングされる。この形態は、最新のゲームで遊ぶためにより高い性能が要求される場合に時代遅れとなる高性能のゲーム機を購入し設置する必要なしにプレーヤがゲームを利用できるようにする。プレーヤのゲーム機からの制御及びボタン押しはゲーム機によってクラウドサーバに伝送され、クラウドサーバはその制御及びボタン押しに対するゲームの応答をゲーム機に送り返す。シンクライアントはハードウェア又はソフトウェアによって実装することができる。例えばシンクライアントは、インターネット経由でゲームパッケージを購入するときプレーヤのＰＣ上にインストールされるソフトウェアであり得る。例えばシンクライアントは、顧客によって購入され、その顧客の携帯電話上にダウンロードされインストールされるスマートフォンアプリケーション内に含まれ得る。
【００２５】
システム１は、典型的なクラウドゲーム環境である。システム１は広域ネットワーク（ＷＡＮ）１０１（例えばインターネット）へのアクセスを含み、ＷＡＮ１０１にはゲームサーバ１００及び顧客構内１０００の顧客のインターネットアクセスゲートウェイ（ＧＷ）１０３がデータ通信リンク１０２を介して接続される。ゲートウェイ１０３は、シンクライアントゲーム機１０６を接続するための、及びモバイル装置１１０、例えば携帯型ＰＣ、タブレット、又はスマートフォンを接続するための顧客構内１０００の有線ネットワーク１０５及び無線ネットワーク１０９を提供する。シンクライアントゲーム機１０６は、音声／ビデオをレンダリングするために高精細度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）等の音声／ビデオリンクを介してデジタルＴＶ１０８に接続する。シンクライアントゲーム機１０６にはゲームパッド１０４が接続される。プレーヤ（不図示）はシンクライアントゲーム機１０６によってビデオゲームで遊ぶことができる。プレーヤのアクションはゲームパッド１０４によって入力される。シンクライアントゲーム機１０６はゲームサーバ１００とインタフェースする。プレーヤのアクションに応じて、ゲームのビデオ及び音声フレーム並びにビデオ及び音声フレームに対する修正がゲームサーバ１００によって計算される。ゲームサーバ１００は、（クラウド）計算資源のプール等の分散形式にあり得る複数のサーバによって実装することができる。モバイル装置１１０は、ゲーム用のコンソールとして装置を使用できるようにするシンクライアントアプリケーションを含み得る。リンク１０７を介してゲーム機１０６に接続される代わりに、デジタルＴＶ１０８はネットワーク１０５に接続されても良くシンクライアントを含み、その場合は専用のシンクライアントゲーム機１０６を使用する必要がない。或いはネットワーク１０５は、シンクライアントを含むセットトップボックス（不図示）を含む。
【００２６】
クラウドゲームシステム１が満足のいくやり方で機能するには、プレーヤのアクションと、プレーヤのアクションに応じてゲームサーバによって修正される画像及び音声のシンクライアントによるレンダリングとの間のレイテンシ（遅れ、遅延）がプレーヤにとって知覚不能であるべきである。このレイテンシには幾つかの原因がある。第１の原因は送信／受信のレイテンシである。このレイテンシは、プレーヤのアクションをゲームサーバに伝送するのに必要な時間及び結果として生じる修正済みの音声／ビデオフレームをシンクライアントが受信するのに必要な時間で構成される。このレイテンシは、例えば光ファイバネットワークケーブル及び実時間データトラフィックに高い優先順位を与えるインテリジェントネットワークスイッチを用いる最適化されたネットワークインフラによって減らすことができる。第２の原因は、プレーヤから受信される入力アクションに応じてビデオ及び音声フレームに対する修正を計算するのに必要な計算時間によって引き起こされるレイテンシである。このレイテンシは高性能の計算資源を使用することによって減らすことができる。本開示の内容である第３の原因は、ゲームサーバのビデオ符号器によって使用されるビデオフレームレートとビデオディスプレイのリフレッシュレートとの非同期によって引き起こされるレイテンシである。以下、シンクライアントの復号器クロックがシンクライアントによって受信される符号化クロックと同期されるので、シンクライアントのビデオ復号器の復号フレームレートは受信ビデオストリームの符号化フレームレートと同じだと考える。符号化クロックと復号クロックとの間のドリフトはここでは考えない。計算する画像の複雑さとは無関係に一定の符号化フレームレートを保つのに十分な資源をビデオ符号化サーバが有するので、ゲームサーバからのビデオストリームの符号化フレームレートは（非クラウドゲームシステムとは異なり）一定だと更に仮定する。ゲームサーバのビデオ符号器は、例えば２５、３０、５０、６０、又は１００フレーム／秒（ｆｐｓ）の一定のフレームレートでビデオフレームを符号化することができる。シンクライアントのビデオ復号器はこの符号化フレームレートに従ってビデオフレームを復号する。しかし、ディスプレイのリフレッシュレートは符号化フレームレート、従ってシンクライアントのビデオ復号器の復号フレームレートと異なる場合がある。この不一致が不規則なビデオフレームの表示、ことによるとビデオフレームの喪失さえも引き起こし、以下で更に説明するようにディスプレイのジッタ、ティアリング、及びスタッタを生じさせる。生じたアーティファクトはプレーヤのアクションに対するゲームの「ぎくしゃくした」反応によってプレーヤにとって知覚可能になる場合があり、目で認めることができる画像の歪みはプレーヤのユーザエクスペリエンスに悪影響を及ぼす場合がある。ティアリング又はスクリーンティアリングは、ディスプレイ装置が単一のスクリーンリフレッシュ内で複数のビデオフレームからの情報を表示するビデオディスプレイ内の視覚的アーティファクトであり、ディスプレイのビデオフィードがディスプレイのリフレッシュレートと同期していない場合に生じる。ことによると仮想現実（ＶＲ）や拡張現実等の没入型技術による遠隔操作手術（遠隔手術）やテレオペレーション（遠隔操作、遠隔地から機械の動作を操作し又は制御すること）等、ビデオゲーム以外の実時間ビデオ環境では、外科医又は遠隔オペレータのアクションに対するビデオのぎくしゃくした反応又は画像の歪みが遠隔操作手術又はテレオペレーションの精度を下げる場合は論じたレイテンシが危険になる可能性がある。
【００２７】
図２ａ及び図２ｂは、ビデオ符号器／復号器のフレームレートとディスプレイリフレッシュレートとの差によってビデオレイテンシ、ビデオジッタ、ビデオスタッタリング、及びビデオティアリングがどのように引き起こされるのかを示す。時間が左から右に漸進的に変化するタイムラインを水平に示す。このタイムラインの上の矢印は、装置１０６内又はスマートフォン１１０内のシンクライアント等の中の受信機装置のビデオ復号器による、サーバ１００等の遠隔ビデオ計算源から受信される新たな復号済みフレームの出力を示す。タイムラインの下の矢印は、ＤＴＶ１０８等のディスプレイ装置又はスマートフォン１１０内に組み込まれるディスプレイのビデオフレームリフレッシュを示す。サーバによる新たな符号化済みフレームの出力とその結果生じる受信機の復号器による復号済みフレームの出力との間のレイテンシ又はジッタを引き起こすネットワーク転送、受信機装置内の受信バッファリング及び復号に起因する追加の如何なるレイテンシ及びジッタも図面に示していない。図２ａ及び図２ｂでは、遠隔ビデオ計算源内のビデオ符号器のビデオ符号化フレームレート（従って受信機装置内のビデオ復号フレームレート）がディスプレイ装置のリフレッシュレートと異なる。図２ａでは、ビデオ符号化フレームレートが３０ｆｐｓであるのに対し、ディスプレイリフレッシュレートは５０ｆｐｓである。図２ｂではこの状況が逆になっている。つまり図２ａでは遠隔ビデオ計算源によって生成される新たな符号化済みビデオフレームが受信機装置のビデオ復号器によって約３３ｍｓごとに出力される（上記のように受信機側でのネットワーク搬送、バッファリング、及び復号処理による追加のレイテンシは考慮に入れない）。図２ｂでは、新たな符号化済みビデオフレームが受信機装置のビデオ復号器によって２０ｍｓごとに出力される。こうして図２ａでは２０ｍｓごとに、図２ｂでは約３３ｍｓごとに復号済みビデオフレームが受信機装置によって出力されディスプレイ装置に伝送される。今度はプレーヤのアクション、例えばパンやズームアクション又は表示画像に影響を及ぼす他の任意のアクションがサーバ１００に伝送され、サーバ１００によって修正済みのビデオフレームがプレーヤのアクションに応じて計算され符号化されたと仮定し、図２ａを次に参照し、２０１で、この新たに計算されたビデオフレームが受信機装置によって受信され、（例えばディスプレイドライバ及び／又はディスプレイインタフェース若しくはディスプレイポートによって）ディスプレイに出力される。２１４でディスプレイがリフレッシュされ、新たなビデオフレーム２０１がディスプレイ上で表示（レンダリング）される。デルタＴ２１（参照番号２３０）の７ミリ秒（７ｍｓ）の遅延が復号済みフレームの出力とその表示との間で経過している。２１５では、受信機のビデオ復号器によって出力された最後のビデオフレームが新たに復号されるビデオフレームによってまだ置換されていない。従ってディスプレイ装置は最後に表示されたビデオフレームの表示（レンダリング）を繰り返す。２０２で、新たなビデオフレームが受信機のビデオ復号器によって出力される。２１６でディスプレイがリフレッシュされ、従ってその新たなビデオフレームは２１６でデルタＴ２２（参照番号２３１）の１３ｍｓの遅延を伴って表示される。２０３で、新たなビデオフレームが受信機のビデオ復号器によって出力され、ディスプレイに伝送される。ディスプレイの実装にもよるが、ディスプレイによる新たなビデオフレーム２０３の受信とそのリフレッシュ２１７との間の遅延は新たに受信されるビデオフレームをディスプレイが処理するには短すぎるので、ディスプレイは前に表示されたビデオフレームの表示を繰り返す。但し、ディスプレイは次のリフレッシュ２１８で、つまり２１ｍｓのデルタＴ２３（参照番号２３２）の後で初めて、新たに受信したビデオフレームをレンダリングする。従って受信機のビデオ復号器によって生成されるビデオフレームは可変のレイテンシを伴ってディスプレイによってレンダリングされ、ことによると目で認めることができるジッタ効果を引き起こす。或いは及びここでもディスプレイの実装にもよるが、リフレッシュ２１７の直前に到達した新たに受信されるビデオフレーム２０３をレンダリングするのに十分な時間を有さないディスプレイは、新たに受信されるビデオフレームを削除することができる。そのビデオフレームは失われる。ビデオフレームを繰返し表示すること及びビデオフレームが失われることは目で認めることができるあり得るスタッタ効果の原因である。或いは及びここでもディスプレイの実装にもよるが、ディスプレイがリフレッシュの真っただ中である間に新たなビデオフレームが受信機のビデオ復号器によって出力される場合、ディスプレイは前の画像の一部及び次の画像の一部をレンダリングする。これらの画像が異なる場合、そのことはビデオティアリングと呼ばれる目で認めることができる歪みを引き起こす（例えばレンダリングされる画像の上部が前に復号されたビデオフレームに属し、レンダリングされる画像の下部が現在の復号ビデオフレームに属する）。２０４で新たなビデオフレームが受信機のビデオ復号器によって出力される。新たなビデオフレームに属する画像は２１９のリフレッシュ時に、即ち９ｍｓのデルタＴ２４（参照番号２３３）の後でディスプレイによってレンダリングされる。
【００２８】
図２ｂでは、状況が図２ａの状況と逆である。新たなビデオフレームが受信機のビデオ復号器から２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、及び２４６において出力される（図２ａではビデオ復号フレームレートがディスプレイリフレッシュレートよりも低いが、図２ｂではそれが逆である）。ディスプレイのリフレッシュが２５１、２５２、２５３、及び２５４で行われる。ディスプレイの実装にもよるが、２４１でのビデオフレーム出力は２５２で次のリフレッシュが行われる前の２４２において到達するフレームによって置換されるので失われる。フレーム２４２はデルタＴ２５（参照番号２６０）の後でレンダリングされる。２４３で、新たに復号されるビデオフレームが入手可能になり、デルタＴ２６（参照番号２６１）後のリフレッシュ時２５３でディスプレイ上にレンダリングされる。２４４及び２４５で、新たに復号されるフレームが入手可能になる。２５４でディスプレイがリフレッシュされると、フレーム２４５がフレーム２４４を置換し、従ってフレーム２４４が失われる。このことはジッタリング（デルタＴ２５、デルタＴ２６、及びデルタＴ２７がそれぞれ異なる）及びスタッタリング（フレーム２４１及び２４４が失われる）を引き起こす。或いは及び受信機のビデオ復号器の実装にもよるが、ビデオフレーム２４４はディスプレイが２５３におけるリフレッシュの真っただ中にあるとき（その最中）に到達し、そのことがビデオティアリングを引き起こす。
【００２９】
従って、サーバのビデオ符号器のフレームレート（従って受信機の復号フレームレート）とディスプレイのリフレッシュレートとの差により、更新されたビデオフレームを受信することとそのビデオフレームをディスプレイ装置に出力することとの間のレイテンシは可変であり、場合によっては有利に短いが他の場合は不利に長いビデオジッタを引き起こす。一部のビデオフレームは繰り返され、他は削除され、ビデオスタッタリングを引き起こす。一部のビデオフレームは同じリフレッシュ内で部分的にレンダリングされ、ビデオティアリングを引き起こす。これらはユーザエクスペリエンスに悪影響を及ぼす。これに関連して、先に記載したようにレイテンシには複数の原因があり、それらのレイテンシは上記のレイテンシと累積的であることを忘れてはならない。従って、ビデオ符号器とビデオディスプレイのリフレッシュレートとの差によって引き起こされる追加の如何なるレイテンシも、最大累積レイテンシ、ジッタ、ティアリング、及び／又はスタッタリング要件の超過を引き起こし得る。
【００３０】
図３は、ディスプレイのリフレッシュに対する符号器（従って復号器）のビデオフレームレートの非同期によって一定のレイテンシがどのように引き起こされるのかを示す。図２とは対照的に、図３ではビデオ符号器のフレームレート（従ってビデオ復号器のフレームレート）とビデオディスプレイのリフレッシュレートとが同じ、例えば５０ｆｐｓである。参照番号３０１〜３０５は受信機のビデオ復号器による復号済みビデオフレームの出力を指す。参照番号３１４〜３１９はビデオディスプレイのリフレッシュを指す。参照番号３２０〜３２４は、受信機のビデオ復号器による復号済みビデオフレームの出力とディスプレイによるそのビデオフレームの表示との間の遅延デルタＴ３１〜デルタＴ３５を指す。
【００３１】
３０１で新たなビデオフレームが復号器によって出力される。しかし、次のディスプレイリフレッシュは３１５なので、ディスプレイは１４ｍｓの遅延デルタＴ３１（参照番号３２０）（３１５の時点）まで復号済みビデオフレームをレンダリングしない。ビデオ符号器のクロックとビデオ復号器のクロックとの間にドリフトがないと考えられる場合このレイテンシは一定であり、つまり復号済みビデオフレームが３０１、３０２、３０３、３０４、及び３０５において出力され、ディスプレイによって３１５、３１６、３１７、３１８、及び３１９のそれぞれにおいてレンダリングされ、デルタＴ３１（３２０）、デルタＴ３２（３２１）、デルタＴ３３（３２２）、デルタＴ３４（３２３）、及びデルタＴ３５（３２４）それぞれのレイテンシは毎回同じである。しかし、ディスプレイのリフレッシュが復号器によるビデオフレームの出力及びフレームレートのほぼ逆数（inverse）の直後にたまたま生じる場合（ここで５０ｆｐｓではフレームレートの逆数は２０ｍｓである）、一定のレイテンシが低値間の不定の持続時間を有する場合がある。従って、ここではジッタが生じないが、最適な短い遅延と不利な長い遅延との間でレイテンシが不定である。ビデオディスプレイの実装によれば、復号器が新たなフレームを出力するのとほぼ同じ時点にディスプレイのリフレッシュがたまたま含まれる場合、ビデオティアリングが依然として生じることがある。同様に、復号器によるフレームの出力がディスプレイリフレッシュの瞬間に近過ぎる場合、かかる構成がビデオスタッタリングの原因になり得る。
【００３２】
図４は、本原理の別の実施形態に従って上記のレイテンシがどのように減らされるのかを示す。参照番号４０１〜４０５は受信機のビデオ復号器による復号済みビデオフレームの出力である。参照番号４１４〜４２３はビデオ復号器の出力に結合されるディスプレイのリフレッシュである。参照番号４３０〜４３４は、受信機のビデオ復号器による復号済みビデオフレームの出力とディスプレイによるそのビデオフレームのレンダリングとの間の遅延デルタＴ４１〜デルタＴ４５を示す。図４ａでは、例えばＨＤＭＩ構成コマンドを伝送することにより、ディスプレイのリフレッシュレートがビデオ符号器の符号化フレームレート（従ってビデオ復号器のフレームレート）の整数の倍数、例えば増倍係数１、２、５、又は１０に設定される。最大増倍係数は、最大ディスプレイリフレッシュレートによって限定される。１（一）を上回る増倍係数を適用することによってレイテンシが減る。加えて、１を上回る増倍係数が整数の増倍係数である場合はジッタが除去される。ディスプレイリフレッシュレートの設定は、例えばディスプレイにコマンド（例えばＨＤＭＩコマンド）を送信することによって行われ、そのコマンドはディスプレイリフレッシュレートの構成設定を含む。
【００３３】
特定の実施形態によれば、ビデオ（音声／ビデオストリーム）のビデオ符号化フレームレート、従ってビデオ復号フレームレートは、受信される音声／ビデオストリームのサンプルにわたる平均ビデオフレーム間隔（ビデオフレーム間の平均到達時間）を測定することにより受信機によって決定される。
【００３４】
別の実施形態によれば、ビデオ符号化フレームレート（従ってビデオ復号フレームレート）は、Ｈ．２６４符号化ビデオに関するシーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）やピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）から等、符号化ビデオフレームを含む音声／ビデオストリームに関係するシグナル伝達から決定され、ＳＰＳ又はＰＰＳはビデオ符号化フレームレートを含み、又は帯域外シグナル伝達源から得られる。
【００３５】
特定の実施形態によれば、復号済みビデオをレンダリングするのに使用されるディスプレイによってサポートされるディスプレイリフレッシュレートの中から増倍係数が有利に選択される。
【００３６】
特定の実施形態によれば、サポートされるディスプレイリフレッシュレートは、例えばビデオ電子装置規格化協会（ＶＥＳＡ）によるディスプレイの拡張ディスプレイ識別データ（ＥＤＩＤ）からサポートされるディスプレイリフレッシュレートを読み取ることによってディスプレイ装置から直接得られる。ＥＤＩＤはデジタルディスプレイの機能をビデオ源（例えばグラフィックスカードや受信機装置）に示すためにデジタルディスプレイによって提供されるデータ構造である。ＥＤＩＤは、高精細度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）、デジタルビジュアルインタフェース（ＤＶＩ）、又はDisplayPortインタフェースの何れかに従ってディスプレイから取得され得る。
【００３７】
図５は、ディスプレイに構成コマンドを伝送する瞬間を選択的に選ぶことにより、受信機の復号器による復号済みフレームの出力とフレームの表示との間のレイテンシを更に減らす更なる実施形態である。矢印５０１〜５０９は受信機装置によって出力されるビデオフレームを示す。矢印５１０〜５１８は受信機装置に結合されるディスプレイ装置のリフレッシュを示す。参照番号５１４の構成コマンドの伝送まで、及び図４を用いて説明した実施形態の１つにより、受信機によって出力されるビデオフレームとビデオフレームの表示との間の遅延デルタＴ５０（５２０）は一定である。ジッタ、ティアリング、及びスタッタリングは除去される。しかし、レイテンシは更に減らすことができる。矢印５１４はディスプレイへのディスプレイモード構成コマンドの伝送である。伝送の瞬間は、受信機装置内の（ビデオ）復号器によって復号済みビデオフレームがディスプレイに出力される直後（出力され次第）であるように、即ちその数ミリ秒後、例えばその１ｍｓ、２ｍｓ、５ｍｓ、又は１０ｍｓ後であるように選ばれる。５３０の間、ディスプレイが自らの表示設定を再構成している。ディスプレイのハードウェア及びソフトウェアの実装にもよるが、ディスプレイの再構成中は画像が見えない可能性がある（画像のフリーズ又はブラックスクリーンが生じる場合がある）。しかし、構成コマンドの受信時５１４にディスプレイの内蔵リフレッシュクロックが開始されている。ディスプレイの実装に依存するコマンド処理遅延の後、５１７でディスプレイがリフレッシュされ、新たな構成内でフレーム５０８を表示する準備が整う。従ってこの更なる改善によれば、ディスプレイリフレッシュが受信機装置内の（ビデオ）復号器による復号済みビデオフレームの出力（時点）の直後（すぐ後、少し過ぎ）に設けられるので、レイテンシがデルタＴ５１（５２１）まで有利に減らされる。従ってディスプレイモード構成コマンドをディスプレイに送信することは、ビデオ復号器から復号済みビデオフレームを受信することによってトリガされる。このことは、ディスプレイのリフレッシュに対するビデオ復号器の出力の同期をもたらす。ディスプレイモード構成コマンドの送信は一度（例えば受信ビデオストリームに関する復号器による復号済みビデオフレームの第１の出力時）しか必要ではなく、その後、受信ビデオストリームからの復号済みビデオフレームをディスプレイに送信し続けることができる。受信ビデオストリームに関する復号済みビデオフレームの第１の出力時にディスプレイモード構成コマンドを送信する必要はないが、復号器−ディスプレイ（又は受信機−ディスプレイ）の同期はディスプレイモード構成コマンドがディスプレイ装置に送信され且つディスプレイ装置によって考慮される（検討される）まで行われない。ディスプレイモード構成コマンドの送信は、ディスプレイが受信機装置から切断された後で受信機装置から再接続される場合、ディスプレイがオフにされた後でオンにされる場合、又は受信機装置によって別のストリームが選択される場合、例えばチャネルの変更後にのみ再度行う必要がある。この同期が実行されると、先に述べたように復号済みフレームの出力とディスプレイ装置上でのフレームの表示との間のレイテンシが減る。
【００３８】
図６は、本原理による受信機装置１０６の一実施形態である。受信機装置１０６ａは、１つのサーバ又は複数のサーバからの音声／ビデオストリームの受信元であり、入力アクションの送信先であるネットワーク１０５（例えば有線ネットワークや無線ネットワーク）に接続される。受信機装置１０６ａは、音声及び／又はビデオフレームの送信先であるディスプレイ装置（不図示）に接続１０７を介して更に接続される。最後に、受信機装置１０６ａは入力装置１０４からユーザ入力を受信する。メモリ６０９は装置の機能を定めるプログラム命令を記憶し、その命令は中央処理装置（ＣＰＵ）６０８によって実行される。ＣＰＵ６０８は、入力インタフェース６０７からユーザ入力制御命令を受信する。これらの命令は、例えばビデオゲームの選択やゲーム制御コマンドを含む。ビデオゲームを選択するためのユーザ入力、例えば利用者がビデオゲームの統一資源ロケータ（ＵＲＬ）を選択することに従い、ＣＰＵがそのＵＲＬへの接続要求をネットワークインタフェース６０１への接続６１７を介してネットワーク１０５に伝送する。ＵＲＬの選択後、ネットワーク内のサーバが符号化済みの音声／ビデオパケットを含む多重化ストリームを受信機装置１０６ａに伝送する。このストリームは、リンク６１０を介してネットワークインタフェース６０１ａからデマルチプレクサ６０２によって受信される。ＣＰＵ６０８が、音声／ビデオストリームからビデオパケットと音声パケットとを分離するようにデマルチプレクサ６０２にリンク６１６を介して命令する。デマルチプレクサはリンク６１１を介して音声パケットを音声復号器６０３に伝送し、リンク６１３を介してビデオパケットをビデオ復号器６０４に伝送する。音声復号器６０３は符号化済み音声パケットを復号し、リンク６１２を介して復号済み音声フレームをディスプレイインタフェース６０５に伝送する。同様に、ビデオ復号器６０４は符号化済みビデオパケットを復号し、リンク６１４を介して復号済みビデオフレームをディスプレイインタフェース６０５に出力する。ディスプレイインタフェース６０５は受信した音声フレーム及びビデオフレームをデジタル音声及びデジタルビデオに変換し、そのデジタル音声及びデジタルビデオをリンク１０７に接続されるディスプレイ装置に伝送する。ビデオ復号器６０４の出力は、リンク６１４を介して本原理によるコントローラ６０６にも接続される。コントローラ６０６は受信ビデオフレームからビデオフレーム間の到達時間、従ってビデオのｆｐｓを決定する。コントローラ６０６は更にリンク１０７を介してディスプレイ装置に応答指令信号を直接又はディスプレイインタフェース６０５を介して送り、例えばサポートされるビデオの解像度及びビデオのｆｐｓ（サポートされるビデオディスプレイモード、サポートされるビデオディスプレイリフレッシュレート）を含むディスプレイのＥＤＩＤ情報を読み取ることにより、サポートされたビデオの解像度及びサポートされたディスプレイリフレッシュレートを得ることができる。これらの情報源から、コントローラ６０６はビデオのジッタ、スタッタリング、及びティアリングを減らす最良のディスプレイ構成設定を決定する。次いで、このディスプレイ構成がコントローラ６０６によってディスプレイインタフェース６０５に伝送される。ディスプレイインタフェース６０５は、コントローラ６０６から受信されるディスプレイ設定に従って自らのデジタル音声／ビデオ出力を構成する。加えてコントローラ６０６は、ディスプレイインタフェース６０５とディスプレイとの間のリンク１０７に使用されるプロトコルに従って（例えばＨＤＭＩ、ＤＶＩ、又はDisplayPortに従って）ディスプレイ構成コマンドをディスプレイインタフェース６０５経由でディスプレイに伝送する。ビデオフレームの到達間の時間からビデオのｆｐｓを決定する代わりに、コントローラ６０６は例えば帯域内ＳＰＳ、ＰＰＳ、又は帯域外シグナル伝達源から受信されるシグナル伝達からビデオのｆｐｓを決定することができる。更なる実施形態によれば、及びビデオ復号器によるビデオフレームの出力とディスプレイによるそれらのビデオフレームの表示との間のレイテンシを更に減らすために、コントローラ６０６は、図５に示すようにビデオ復号器６０４から（復号済み）ビデオフレームを受信した数ミリ秒後に（又はその時点に）構成情報の伝送を設けることにより、ディスプレイインタフェース６０５にディスプレイ構成情報を伝送するための瞬間を選択する（選ぶ）。こうしてディスプレイモード構成コマンドをディスプレイに送信することは、ビデオ復号器から復号済みビデオフレームを受信することによってトリガされる。ディスプレイ構成情報がディスプレイに送信されディスプレイによって考慮されると、ビデオ復号器による復号済みビデオフレームの出力がディスプレイのディスプレイリフレッシュと同期され、先に述べたように復号済みフレームの出力とディスプレイによるフレームの表示との間のレイテンシが更に減る。更なる実施形態（不図示）によれば、入力装置及びディスプレイ装置が受信機装置内に、例えばタブレットやスマートフォン等のモバイル装置内に組み込まれる。
【００３９】
図７は、本原理による受信機装置１０６の別の実施形態である。受信機装置１０６ｂは、中央処理装置７０２、ネットワークインタフェース７０３、メモリ７０４、ディスプレイインタフェース７０５、及び入出力インタフェース７０６を含み、それらの要素はデータ通信バス７０１上で相互接続される。メモリ７０４は本原理による方法を含むコンピュータ可読命令を記憶する。例えばゲームパッド１０４からのユーザ入力が入出力インタフェース７０６を介して受信される。音声／ビデオストリーム、例えばコンピュータゲームの音声／ビデオストリームがリンク１０５及びネットワークインタフェース７０３を介して受信される。リンク１０７を介してビデオフレーム及び音声フレームがディスプレイ装置に伝送される。音声／ビデオストリームの多重分離及び復号がプロセッサ７０２によって実行される。プロセッサは、本原理による且つ図６のコントローラ６０６に関して先に説明した方法を実行する、メモリ７０４内に記憶される制御プログラムを更に実行する。更なる実施形態によれば、装置１０６ｂは組み合わせられたディスプレイ及び入力装置、例えばタッチスクリーンを含み、ユーザアクションが一体型ディスプレイのタッチセンス層によって受信される。
【００４０】
図８は、ビデオストリームからのビデオフレームをディスプレイに伝送する例示的方法８００である。この方法は、例えば図６の装置１０６ａ又は図７の装置１０６ｂによって実装される。第１のステップ８０１で、ビデオストリームが受信される。このストリームは音声及び他のデータも含み得る。ステップ８０２で、前述のビデオストリームのビデオ符号化フレームレートが得られる。このビデオ符号化フレームレートは帯域外シグナル伝達又は帯域内シグナル伝達から得ることができ、その場合はステップ８０２をステップ８０１の前に実行することができ、又は例えばビデオ復号器６０４の出力におけるビデオフレームの到達間の時間を測定することから得ることができる。ステップ８０３で、ディスプレイによって提供される情報を読み取ることにより、例えばＥＤＩＤを読み出すこと又はメモリを読み出すことにより、ディスプレイについてサポートされたディスプレイリフレッシュレートを得ることができる。ステップ８０４で、前述のビデオ符号化フレームレートの倍数であるディスプレイリフレッシュレートが、ディスプレイによってサポートされるリフレッシュレートの中から選ばれる（選択される）。好ましくは、この倍数は整数の倍数である。ステップ８０５で、ディスプレイモード構成コマンドがディスプレイに伝送される。ディスプレイモード構成コマンドは、サポートされた被選択リフレッシュレートを含む。最後に、ステップ８０６でビデオストリームからのビデオフレーム（及びことによるとディスプレイがスピーカを組み込む場合は音声フレーム）がディスプレイに伝送される。この方法のステップの一部は異なる順序で実行することができ、又は並行して実行されても良く、例えばストリームがネットワークから受信され、ストリームからのビデオフレームがステップ８０２〜８０６の実行中にディスプレイに伝送される。例えば、サポートされたリフレッシュレートをディスプレイから得るステップ８０４は他の全てのステップの前に実行されても良い。
【００４１】
図中の一部の要素は、全ての実施形態で使用されなくても良いこと又は必要とされなくても良いことを理解すべきである。一部の操作は並列に実行され得る。図示し且つ／又は説明した以外の実施形態もあり得る。例えば本原理を実装する装置はハードウェアとソフトウェアとの混合を含み得る。
【００４２】
本開示の原理の態様はシステム、方法、又はコンピュータ可読媒体として具体化できることを理解すべきである。従って、本開示の原理の態様は完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、又は「回路」、「モジュール」、若しくは「システム」として本明細書で全て広く定められ得るハードウェアの態様とソフトウェアの態様とを組み合わせる実施形態の形を取り得る。更に、本開示の原理の態様はコンピュータ可読記憶媒体の形を取り得る。１つ又は複数のコンピュータ可読記憶媒体の任意の組合せを利用することができる。
【００４３】
従って、例えば本明細書で示した図面は、本開示の原理を具体化する例示的なシステムコンポーネント及び／又は回路の概念図を表すことを理解すべきである。同様に、任意の工程図、流れ図、状態遷移図、疑似コード等は、コンピュータ可読記憶媒体内で実質的に表すことができ、そのためコンピュータ又はプロセッサによってかかるコンピュータ又はプロセッサが明確に示されていようがいまいが実行される様々なプロセスを表すことを理解すべきである。
【００４４】
コンピュータ可読記憶媒体は、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の中に実装され且つコンピュータによって実行可能なコンピュータ可読プログラムコードをその上に実装するコンピュータ可読プログラム製品の形を取り得る。本明細書で使用するとき、コンピュータ可読記憶媒体は、情報を内部に記憶する固有の能力並びに情報をそこから取り出せるようにする固有の能力を与えられた非一時的記憶媒体と見なされる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えばこれだけに限定されないが、電子、磁気、光学、電磁、赤外、若しくは半導体のシステム、機器、装置、又は上記のものの任意の適切な組合せとすることができる。記憶媒体の一部の又は全ての側面が離れて（例えば「クラウド」内に）位置しても良い。当業者なら容易に理解されるように、次のもの、つまりハードディスク、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去プログラム可能読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、携帯型コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、磁気記憶装置、又は上記のものの任意の適切な組合せは本原理を適用できるコンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例を示すが、例示に過ぎず網羅的な列挙ではないことを理解すべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１  システム
１００  ゲームサーバ
１０１  広域ネットワーク
１０３  ゲートウェイ
１０４  ゲームパッド
１０５  ネットワーク
１０６  シンクライアントゲーム機
１０６ａ  受信機装置
１０６ｂ  受信機装置
１０８  デジタルＴＶ
１１０  モバイル装置
６０１  ネットワークインタフェース
６０２  デマルチプレクサ
６０３  音声復号器
６０４  ビデオ復号器
６０５  ディスプレイインタフェース
６０６  コントローラ
６０７  入力インタフェース
６０８  ＣＰＵ
６０９  メモリ
７０１  バス
７０２  ＣＰＵ
７０３  ネットワークインタフェース
７０４  メモリ
７０５  ディスプレイインタフェース
７０６  入出力インタフェース
１０００  顧客構内
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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