(57)【要約】本発明は、ビデオ・ストリームをマルチキャストする方法を提供する。本方法は、基地局において複数のパケットを含むビデオ・ストリームから第１のパケットにアクセスすることを含む。ビデオ・ストリーム中の各パケットはベース層または少なくとも１つの拡張層のいずれかに割り当てられる。本方法は、第１のパケットがベース層に割り当てられるか、それとも拡張層に割り当てられるかに基づいて選択される符号化方式を使用して第１のパケットを符号化することを含む。
2010516182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局において、複数のパケットを含むビデオ・ストリームからの第１のパケットにアクセスするステップを含み、前記複数のパケットの各々はベース層または少なくとも１つの拡張層のいずれかに割り当てられ、さらに、
前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられるか前記少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかに基づいて選択される符号化方式を使用して前記第１のパケットを符号化するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられるか前記少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかを判定するステップを含み、前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられるか前記少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかを判定するステップが、前記第１のパケットのランダム・アクセス・ポイント・フィールドと前記第１のパケットのＮＲＩフィールドとのうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられるか前記少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のパケットを符号化するステップは、前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられることが決定されたときに比較的保守的な符号化方式を使用して前記第１のパケットを符号化するステップと、前記第１のパケットが少なくとも１つの拡張層に割り当てられることが決定されたときに比較的積極的な符号化方式を使用して前記第１のパケットを符号化するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
エア・インタフェースを通じて、選択された符号化方式に従って符号化された前記第１のパケットを提供するステップを含み、前記エア・インタフェースを通じて第１のパケットを提供するステップは、前記第１のパケットが新しいパケットであるか再送信されたパケットであるかを示す情報と、前記第１のパケットに関連する再送信識別子を示す情報と、第１のパケットのシーケンス番号を示す情報とのうちの少なくとも１つを提供するステップを含み、さらに、
前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられるか前記少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかに基づいて、前記第１のパケットの再送信の最大数を決定するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
所定の符号化方式を選択するステップまたは動的に符号化方式を選択するステップを含み、前記第１のパケットの再送信の最大数を決定するステップは、動的に第１のパケットの再送信の最大数を決定するステップまたは第１のパケットの再送信の所定の最大数を使用するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記エア・インタフェースを通じて前記第１のパケットを提供することに応答して、肯定応答および否定応答のうちの少なくとも１つを受信するステップと、
前記第１のパケットの以前の再送信の数が前記再送信の最大数より少ない場合、少なくとも１つの否定応答を受信することに応答して前記第１のパケットを再送信するステップと、
前記第１のパケットの以前の再送信の数が前記再送信の最大数以上のときには、少なくとも１つの否定応答を受信することに応答して第２のパケットを送信するステップとを含み、前記第２のパケットが新しいパケットであることを示す情報と前記第１のパケットに関連する再送信識別子を示す情報とを送信するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
エア・インタフェースを通じて、複数のパケットを含むビデオ・ストリームからの第１のパケットを受信するステップを含み、前記複数のパケットの各々がベース層または少なくとも１つの拡張層のいずれかに割り当てられ、前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられるか前記少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかに基づいて選択された符号化方式を使用して符号化される、方法。
【請求項８】
前記第１のパケットを受信するステップが、Ｉフレーム、Ｐフレーム、またはＢフレームの一部である第１のパケットを受信するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のパケットを受信するステップが、前記第１のパケットが前記ベース層に割り当てられることが決定されたときに比較的保守的な符号化方式を使用して符号化された前記第１のパケットを受信するステップと、前記第１のパケットが少なくとも１つの拡張層に割り当てられることが決定されたときに比較的積極的な符号化方式を使用して符号化された前記第１のパケットを受信するステップとを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記符号化方式に従って前記第１のパケットの復号を試みるステップと、
前記第１のパケットの正常な復号に応答して肯定応答を提供し、前記第１のパケットの失敗した復号に応答して否定応答を提供するステップと、
前記否定応答を提供することに応答して前記第１のパケットの少なくとも１回の再送信を受信するステップと、
前記否定応答を提供することに応答して第２のパケットを受信するステップと、
前記第２のパケットが、前記第２のパケットが新しいパケットであることを示す情報と、前記第１のパケットに関連する再送信識別子を示す情報とを含む場合、前記第１のパケットに関連する情報をクリアするステップとを含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムは一般に、エア・インタフェースを通じて無線接続性をもたらす１つまたは複数の装置を含む。装置は、無線通信システムに実装された無線アクセス技術のタイプに応じて、基地局、基地局ルータ、アクセス・ポイントなどを含むことができる。たとえば、ユニバーサル移動体通信システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＵＭＴＳ）または移動体通信用グローバル・システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＧＳＭ）などの携帯電話システムでは、基地局を使用して関連する地理的エリアまたはセル内に無線接続性をもたらすことができる。別の例として、ブルートゥースまたはＩＥＥＥ規格の１つに従って実装されたＷｉＦｉシステムまたは短距離無線通信システムでは、アクセス・ポイントを使用して空港ターミナルやコーヒー・ショップなどのホットスポット内に無線接続性をもたらすことができる。
【０００３】
モバイル・ユニットはエア・インタフェースを通じて基地局と通信することができる。例示的なモバイル・ユニットには、携帯電話、携帯情報端末、スマートフォン、ページング装置、テキスト・メッセージ装置、全地球測位システム（ＧＰＳ）装置、ネットワーク・インタフェース・カード、ノートブック・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータなどが含まれる。たとえば、モバイル・ユニットは、音声および／またはデータ情報、信号情報、ページング・メッセージ、ブロードキャスト・メッセージなどを含むメッセージを送信および／または受信することができる。基地局は通常、１つまたは複数のネットワークに通信可能に結合されるので、モバイル・ユニットは、ネットワークにやはり通信可能に結合された他の装置と通信することができる。たとえば、あるモバイル・ユニットは、関連した基地局に結合されたネットワークを通じて別のモバイル・ユニットとの無線通信リンクを確立することができる。別の例では、モバイル・ユニットは、ネットワークに接続されたサーバから情報を受信することができる。
【０００４】
ネットワークに接続されたサーバは、ポイント・ツー・ポイント通信技法、または従来マルチキャストおよび／またはブロードキャスト技法を含むポイント・ツー・マルチポイント通信技法のいずれかを使用して、モバイル・ユニットに情報を送信することができる。たとえば、サーバから特定のモバイル・ユニットへのポイント・ツー・ポイント通信では、送信されたパケットは、メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）層アドレスなどの、モバイル・ユニットを示す情報を含むパケット・ヘッダを含む。次いで、パケットはモバイル・ユニットに関連する基地局に送信され、基地局はエア・インタフェースを通じてパケットを送信することができる。各パケットは、エア・インタフェースを通じて送信するために多くのメッセージに分割できる。各メッセージは、関連のあるモバイル・ユニットのアドレスと元のパケットのペイロードの一部とを含む。エア・インタフェースは、多数の様々なモバイル・ユニット宛のパケットまたはメッセージを搬送することができる共有媒体であるので、各モバイル・ユニットは、モバイル・ユニットのアドレスを含むパケットまたはメッセージを「聞く（ｌｉｓｔｅｎ）」だけである。
【０００５】
ポイント・ツー・マルチポイント通信は、サーバが２つ以上のモバイル・ユニットに同じ情報を送信することを可能にする。たとえば、モバイル・ユニットのユーザは、サーバにより提供されるペイパービュー方式のテレビ番組などのマルチキャストまたはブロードキャスト・サービスを受信するために加入することができる。マルチキャストまたはブロードキャスト・サービスに加入しているモバイル・ユニットは、一般にサービスの受信機と呼ばれる。加入したモバイル・ユニットには、ポイント・ツー・マルチポイント送信のためのマルチキャストまたはブロードキャスト・アドレスを割り当てることができる。次いで、サーバはブロードキャスト／マルチキャスト・アドレスに情報を送信し、加入したモバイル・ユニットは、このアドレスに関連する送信に対して「聞く」。したがって、サーバは、マルチキャスト／ブロードキャスト・アドレスを使用する受信機にペイパービュー方式のテレビ番組を表すパケットのストリームをマルチキャストまたはブロードキャストすることにより、すべての受信機にペイパービュー方式のテレビ番組をマルチキャストすることができる。
【０００６】
１つまたは複数の受信機にブロードキャストされることを意図されるビデオ・ストリームは、ベース層や１つまたは複数の拡張層などの複数の層に分割できる。ベース層はビデオ・ストリーム中のパケットのサブセットを含むことができ、残りのパケットは１つまたは複数の拡張層に含めることができる。ＱＵＡＬＣＯＭＭのＭｅｄｉａＦｌｏ（商標）システムなどのいくつかのブロードキャスト無線ネットワークは複数のレートでのデータの送信が可能なので、ベース層パケットを比較的低いレートで符号化および送信し、拡張層パケットを比較的高いレートで符号化および送信することができる。受信機と送信する基地局との間の無線通信リンクのチャネル品質が比較的低い場合、受信機は比較的低いレートのベース層パケットのみを復号できることがあり、結果として受信機は比較的低品質のビデオを生成することがある。無線通信リンクのチャネル品質が比較的高い場合、受信機はベース層パケットと比較的高いレートの拡張層パケットの両方を復号できることがあり、結果として受信機は比較的高品質のビデオを生成することがある。しかしながら、ブロードキャスト無線ネットワークの受信機は、ベース層パケットまたは拡張層パケットのいずれかをスケジューリングするために使用できるいかなるフィードバックも提供しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ビデオ・ストリームは１つまたは複数の受信機にマルチキャストすることもできる。たとえば、第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ：３ＧＰＰ）の標準規格および／またはプロトコルの一部である高速ダウンリンク・パケット・アクセス（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ：ＨＳＤＰＡ）システムは、時分割で送信時間間隔（ＴＴＩ）ごとに複数の受信機にわたって単一のデータ・ストリームをスケジューリングするために、マルチキャスト・スケジューラによって拡張することができる。たとえば、基地局または基地局ルータは、システム内の受信機への単一ビデオ・ストリームのマルチキャストをスケジューリングすることができるマルチキャスト・スケジューラを含むことができる。これらの受信機は、パケットが正常に受信されたことを示す肯定応答（ＡＣＫ）メッセージ、および／またはパケットが正常には受信されなかったことを示す否定応答（ＮＡＫ）メッセージなどの、フィードバックを提供することができる。受信機は、現在のチャネルの状態を示す情報を提供することもできる。次いで、基地局または基地局ルータのマルチキャスト・スケジューラは、このフィードバックを使用して、データ・ストリーム中の次のパケットのための符号化レートを選択することができる。マルチキャスト・スケジューラは、すべての受信機によって正常に復号されたわけではないデータを再スケジューリングするかどうかを判定することもできる。しかしながら、従来の基地局および／または基地局ルータは、サーバによって提供されたビデオ・パケットを解析することができず、したがってビデオ・データ・ストリームの受動的な送信機として機能する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のうちの１つまたは複数の問題の影響に対処することを対象とする。以下に、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために本発明の簡略化された概要を示す。この概要は本発明の網羅的な概観ではない。また、本発明の重要または不可欠な要素を確認すること、または本発明の範囲を詳細に描写することを意図するものではない。その唯一の目的は、後述する、より詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【０００９】
本発明の一実施形態において、ビデオ・ストリームをマルチキャストする方法が提供される。本方法の一実施形態は、基地局において複数のパケットを含むビデオ・ストリームから第１のパケットにアクセスすることを含む。ビデオ・ストリーム中の各パケットは、ベース層または少なくとも１つの拡張層のいずれかに割り当てられる。本方法は、第１のパケットがベース層に割り当てられるか、それとも拡張層に割り当てられるかに基づいて選択される符号化方式を使用して第１のパケットを符号化することをさらに含む。本方法の別の実施形態は、エア・インタフェースを通じて、複数のパケットを含むビデオ・ストリームから第１のパケットを受信することを含む。ビデオ・ストリーム中の各パケットは、ベース層または少なくとも１つの拡張層のいずれかに割り当てられる。第１のパケットは、ベース層に割り当てられるか、それとも少なくとも１つの拡張層に割り当てられるかに基づいて選択される符号化方式を使用して符号化される。
【００１０】
本発明は、同様の参照番号が同様の要素を識別する、添付の図面とともに以下の説明を参照することによって理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による無線通信システムの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図２】本発明によるビデオ・データ・ストリームの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図３】本発明による、エア・インタフェースを通じてビデオ・データ・ストリームを送信する方法の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図４】本発明による、エア・インタフェースを通じて送信されたビデオ・データ・ストリームを受信する方法の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は様々な変更形態および代替の形態が可能であるが、本発明の具体的な実施形態は図面中に例として示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、本明細書における具体的な実施形態の説明は、本発明を開示された特定の形態に限定するものではなく、むしろ、その意図は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の範囲内に入るすべての変更形態、均等物、および代替形態を包含することであることを理解されたい。
【００１３】
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。見やすくするために、本明細書では、実際の実装形態のすべての特徴を説明するわけではない。そのようないかなる実際の実施形態の開発においても、実装形態ごとに変わることになる、システム関連および業務関連の制約への準拠など、開発者の固有の目的を達成するために、多くの実装形態固有の決定が行われるべきであることは当然理解されよう。さらに、そのような開発努力は複雑で時間がかかることがあるが、それでもやはり、この開示の利益を受ける当業者にとって日常的な仕事となることは理解されよう。
【００１４】
本発明および対応する詳細な説明の部分は、ソフトウェア、またはコンピュータ・メモリ内のデータビット上の計算のアルゴリズムおよび記号表現で表される。これらの説明および表現は、当業者が自身の仕事の本質を他の当業者に効果的に伝えるためのものである。アルゴリズムは、本明細書で使用されるとき、また一般に使用されるとき、所望の結果に至る首尾一貫した一連のステップであると考えられる。ステップは、物理量の物理操作を必要とするステップである。必ずしもそうとは限らないが、通常、これらの量は、格納、転送、組合せ、比較、あるいは操作が可能な、光信号、電気信号、または磁気信号の形態をとる。主として一般的な用法という理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数字などと呼ぶことは、時として便利であることがわかっている。
【００１５】
なお、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連すべきものであり、これら物理量に付けられる単なる便利なラベルであることに留意されたい。特に別段の規定がない限り、または、考察から明らかなように、「処理」または「計算」または「算出」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的、電気的量として表現されるデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のそのような情報記憶装置、伝送装置、または表示装置内の物理的量として同様に表現される他のデータへ変換する、コンピュータ・システムまたは同様の電子計算装置の動作およびプロセスを指す。
【００１６】
また、本発明のソフトウェア実装態様は、一般に、なんらかの形式のプログラム記憶媒体に符号化されるか、またはある種類の伝送媒体上で実装されることにも注意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気媒体（たとえば、フロッピ・ディスクまたはハード・ドライブ）でも、光学式媒体（たとえば、コンパクトディスク読取り専用メモリ、すなわち「ＣＤ−ＲＯＭ」）でもよく、読取り専用でもランダムアクセスでもよい。同様に、伝送媒体は、当技術分野で知られているツイスト・ワイヤ・ペア、同軸ケーブル、光ファイバ、または何かその他の適切な伝送媒体でもよい。本発明は、所与の実装のこれらの態様によって限定されない。
【００１７】
次に、添付の図を参照して本発明を説明する。様々な構造、システムおよび装置は、単に説明のために、また当業者によく知られている詳細により本発明を不明瞭にしないように、図面中では概略的に示されている。それにもかかわらず、添付の図面は、本発明の例示的な例を記述し、説明するために含まれる。本明細書で使用される語句は、当業者によるそれらの語句の理解と矛盾しない意味を有するように理解され、解釈されるべきである。本明細書の語または句の矛盾しない用法によって暗示されるものとされる、語または句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される通常の、および慣習的な意味とは異なる定義はない。語または句が特別な意味、すなわち、当業者によって理解される意味以外の意味を有するとされる限りにおいて、このような特別な定義は、語または句に特別な定義を直接かつ明解に提供する定義法で、明細書にはっきり記載されることになる。
【００１８】
図１は、無線通信システム１００の例示的な一実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、無線通信システム１００は、第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクト（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ：３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２）によって定義された１つまたは複数の標準規格および／またはプロトコルに従って動作するネットワーク１０５を含む。したがって、ネットワーク１０５は、データ・パケットを送信するために高速ダウンリンク・パケット・アクセス（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ：ＨＳＤＰＡ）を実施することができる。無線通信システム１００においてＨＳＤＰＡを実装するための技法は、当技術分野で知られており、見やすくするために、本発明に関連するＨＳＤＰＡの態様についてのみ本明細書でさらに説明する。さらに、本開示の利益を受ける当業者は、本発明が３ＧＰＰ標準規格および／またはプロトコルに従ってＨＳＤＰＡを実装するネットワーク１０５に限定されないことを理解されたい。別の実施形態では、ネットワーク１０５は、データ・パケットを送信するために使用できる他の標準および／またはプロトコルを実装することができる。
【００１９】
ネットワーク１０５は、１つまたは複数のビデオ・データ・ストリームのマルチキャストなどの、ポイント・ツー・マルチポイントのメディア・サービスを提供するように構成されたメディア・サーバ１１０に通信可能に結合される。図１ではメディア・サーバ１１０は単一のエンティティとして示されているが、本開示の利益を受ける当業者は、メディア・サーバ１１０が任意の数の異なる別々のエンティティに実装できることを理解されたい。たとえば、メディア・サーバ１１０は、ビデオ・データ・ストリームを生成するための１つのエンティティ、およびネットワーク１０５を通じてビデオ・データ・ストリームをマルチキャストするための第２のエンティティを含むことができる。１つまたは複数の基地局１１５もネットワーク１０５に通信可能に結合され、エア・インタフェースを通じてマルチキャスト・メディアを送信するように構成することができる。本開示の利益を受ける当業者は、「基地局」という用語が、限定はしないが、基地局、基地局ルータ、アクセス・ポイントなどを含む無線接続性をもたらすための任意の装置を指すために本明細書で使用されることを理解されたい。基地局１１５は、３ＧＰＰ標準規格および／またはプロトコル、ならびに他の無線通信標準規格および／またはプロトコルに従って動作することができる。
【００２０】
無線通信システム１００はまた、１つまたは複数のモバイル・ユニット１２０（１〜ｎ）を含む。識別用指標（１〜ｎ）を、特定のモバイル・ユニット１２０（１〜ｎ）またはそのサブセットを示すために使用することができる。しかしながら、モバイル・ユニット１２０を集合的に指す場合は、識別用指標（１〜ｎ）を省くことがある。この慣例は、図面中の数字および１つまたは複数の識別用指標によって示される他の要素にも適用できる。モバイル・ユニット１２０は、基地局１１５によって無線通信リンク１２５を通じてネットワーク１０５にアクセスできる。図示の実施形態では、無線通信リンク１２５は、１つまたは複数のメディア・ストリームのマルチキャストをサポートするために使用できるアップリンクおよびダウンリンクのシグナリングおよび／またはトラフィック・チャネルを含む。たとえば、無線通信リンク１２５は、３ＧＰＰ標準規格および／またはプロトコルに従ってＨＳＤＰＡを実施するために使用されるアップリンクおよびダウンリンクのシグナリングおよび／またはトラフィック・チャネルを含むことができる。
【００２１】
図示の実施形態では、モバイル・ユニット１２０は、メディア・サーバ１１０からビデオ・ストリーミング・サービスなどのマルチキャスト・サービスを受信するために加入する。たとえば、モバイル・ユニット１２０は、マルチキャスト・ペイパービュー・テレビ・イベントを受信するために加入することができる。したがって、メディア・サーバ１１０はビデオ・データ・ストリームを作成し、無線通信リンク１２５を通じてモバイル・ユニット１２０に送信するためにネットワーク１０５を通じて基地局１１５にビデオ・データ・ストリームを提供することができる。ビデオ・データ・ストリームは、ストリーミング・ビデオ、たとえばマルチキャスト・ペイパービュー・テレビ・イベントを再構成および／または再生するために、モバイル・ユニット１２０によって使用できる情報を含むパケットを含む。
【００２２】
ビデオ・ストリーム中のパケットは、ベース層や１つまたは複数の拡張層などの複数の層に分割できる。本明細書において使用されるように、「ベース層」という用語は、ビデオ・ストリーム中の他のパケットまたはフレームに関係なく、ビデオの一部を構成および／または再生するために使用できるパケットまたはフレームを指すことができる。しかしながら、当業者は、ベース層が独立フレームに限定されず、いくつかの実施形態では、ベース層は独立および従属のパケットまたはフレームの組合せを含むこともできることを理解されたい。「拡張層」という用語は、１つまたは複数のベース層パケットまたはフレームに含まれた情報と組み合わせる（または情報を参照する）とき、ビデオの一部を構成および／または再生するために使用できるパケットまたはフレームを指す。たとえば、ＭＰＥＧ−４標準規格に従って符号化されるビデオ・フレームは、ＩフレームおよびＰフレームを含むことができる。Ｉフレームは、ビデオの他のフレームに関係なく符号化されたビデオ・フレームであり、したがってベース層フレームである。ビデオ・ストリームまたは録画は、Ｉフレームを用いて開始することができ、一般にストリームの全体にわたって一定のＩフレームを含む。Ｉフレームは、イントラ・フレーム、キー・フレーム、またはアクセス・ポイントと呼ばれることもある。Ｐフレームは、符号化されている現フレームとビデオの前フレームとの間の差分を利用して、変化しない情報たとえば静的なバックグラウンドが繰り返して送信されないことを確実にする動き補償フレームである。一部の実施形態では、ビデオ・ストリームは双一次Ｂフレームなどの他の拡張層フレームを含むこともできる。
【００２３】
図２は、ビデオ・データ・ストリーム２００の例示的な一実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、ビデオ・データ・ストリーム２００は、１つまたは複数のベース層パケット２０５および１つまたは複数の拡張層パケット２１０を含む。拡張層パケット２１０は、すべて同じ拡張層に関連付けることも、様々な拡張層に関連付けることもできる。たとえば、拡張層パケット２１０（１、３）をＰフレーム層などの第１の拡張層に関連付け、拡張層パケット２１０（２、４）をＢフレーム層などの第２の拡張層に関連付けることができる。パケット２０５、２１０は新しい情報を含んでもよく、または以前に送信されたパケットの再送信でもよい。たとえば、パケット２０５（２）は、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）プロトコルに従って再送信されたパケット２０５（１）の再送信でもよい。
【００２４】
パケット２０５、２１０はヘッダ２１５およびペイロード２２０を含む。ペイロード２２０は一般的に、ビデオ・ストリームを再構成および／または再生するために使用される情報を含み、ヘッダ２１５は一般に、パケット２０５、２１０の復号、パケット２０５、２１０の再送信の組合せ、パケット２０５、２１０の順序付けなどの動作のために使用される情報を含む。図示の実施形態では、ヘッダ２１５は、ペイロード２２０に含まれる情報が新しい情報であるかまたは以前に送信されたペイロード２２０の再送信であるかを示すフィールド２２５を含む。ヘッダ２１５はまた、１つの識別子を含むフィールド２３０を含み、この識別子は、ペイロード２２０の情報を、（現在のペイロード２２０が再送信である場合には）以前に送信されたペイロードまたは（現在のペイロード２２０が正常に復号されない場合には）今後のペイロードと関連付けるために使用できる。このような識別子の一例はＨＡＲＱ−ＩＤである。ヘッダ２１５は、ビデオ・ストリームが正しく再構成および／または再生されるように、復号化されたペイロード２２０を順序付けるために使用できるシーケンス番号を含むフィールド２３５をさらに含む。しかしながら、本開示の利益を受ける当業者は、ヘッダ２１５が本明細書に記載されない他の情報を含むこともできることを理解されたい。
【００２５】
再び図１を参照すると、基地局１１５は、メディア・サーバ１１０によって提供されるビデオ・データ・ストリーム・パケットがベース層の一部であるかまたは１つまたは複数の拡張層の一部であるかを判定することができる。一実施形態では、ビデオ・データ・ストリームは単一のレートで符号化され、ベース層はビデオ・データ・ストリームのＩフレームから構成されている。拡張層は、ＰフレームやＢフレームなどのすべて残りのフレームから構成されることができる。次いで、メディア・サーバ１１０によって使用されるコーデックに応じて、基地局１１５は、パケット内の１つまたは複数のフィールドにアクセスすることによりパケット層を決定することができる。たとえば、ＭＰＥＧ−４用のリアルタイム・トランスポート・プロトコル（ＲＴＰ）ペイロード・フォーマット（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔ  ３６４０で定義される）に従って符号化されるパケットは、パケットがランダム・アクセス・ポイントであるかどうかを示すランダム・アクセス・ポイント（ＲＡＰ）フラグ・フィールドを含む。このフィールドが、パケットがランダム・アクセス・ポイントであることを示す場合、このことはパケットがＩフレームに属しており、したがってベース層パケットであることを意味する。このフィールドが、パケットがランダム・アクセス・ポイントでないことを示す場合、パケットは拡張層に含まれるフレームの一部である。別の例では、Ｈ．２６４用のＲＴＰペイロード・フォーマット（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔ  ３９８４で定義される）に従って符号化されるパケットはＮＲＩフィールドを含む。パラメータＮＲＩはｎａｌ＿ｒｅｆ＿ｉｄｃを表し、「ｎａｌ」はネットワーク抽象化層を表す。ＮＲＩの最も高い値は、パケットがベース層パケットであることを示す。たとえば、ＮＲＩは一般に２ビットを含む。ＮＲＩビットに対する値００は、ＮＡＬ構造の内容がピクチャ間予測のための参照ピクチャの再構成に使用されないことを示し、したがって参照ピクチャの完全性を危うくすることなく、その内容を廃棄することができる。００より大きいＮＲＩの値は、参照ピクチャの完全性を維持するためにＮＡＬユニットの復号が必要であることを示す。さらに別の例では、複数レートの符号化を用いるＨ．２６４において、ＮＲＩフィールドはパケットの層を特定することができる。一実施形態では、基地局１１５はパケット・ヘッダからタイム・スタンプを抽出することもできる。たとえば、基地局はＲＴＰヘッダからＲＴＰタイム・スタンプを抽出することができる。
【００２６】
次いで基地局１１５は、パケットに関連する層に基づいてビデオ・データ・ストリームからのパケットを符号化することができる。一実施形態では、ベース層パケットがモバイル・ユニット１２０によって正常に復号される可能性を高めるために、基地局１１５はベース層パケットに対して比較的保守的（ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ）な符号化方式を選択することができる。基地局１１５は、拡張層パケットのために比較的積極的（ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ）な符号化方式を選択することができる。したがって、ベース層パケットは比較的大部分のモバイル・ユニット１２０によって成功裏に復号できるが、拡張層パケットはチャネルの状態が比較的良好なモバイル・ユニット１２０によってのみ復号できる。使用される特定の符号化方式、および符号化方式を様々なチャネルの状態と関連付けるための基準は、設計選択の問題である。さらに、基地局１１５は、ＨＡＲＱなどの再送信方式を実施することができ、したがってモバイル・ユニット１２０のすべてによって肯定応答されたわけではないパケットの再送信を試みることができる。一実施形態では、パケットの再送信の数を、パケットに関連する層に基づいて制限することができる。たとえば、ベース層パケットに対しては比較的多数の再送信の試行を許し、拡張層パケットに対しては比較的少数の再送信の試行を許すことができる。様々な代替実施形態では、符号化方式、これらの符号化方式と様々なチャネルの状態の関連付け、および／または再送信の最大数を、あらかじめ選択することができかつ／または動的に決定することができる。基地局１１５はまた、ビデオ・パケット・ヘッダのタイム・スタンプを使用して、パケットを再送信するには遅すぎる時を検出することができる。
【００２７】
図３は、エア・インタフェースを通じてビデオ・データ・ストリームを送信する方法３００の例示的な一実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、基地局はネットワークを通じてメディア・サーバによって与えられるビデオ・データ・ストリームからパケットにアクセスすることができる（３０５）。基地局はパケット層を決定する（３１０）。たとえば、パケットがベース層パケットであるかまたは拡張層パケットであるかを判定する（３１０）ために、基地局はパケット・ヘッダの１つまたは複数のフラグを使用することができる。次いで基地局は、パケット・ヘッダの１つまたは複数の値、フラグ、またはフィールドを設定することができる（３１５）。一実施形態では、基地局は、新規情報フィールド、ＨＡＲＱ−ＩＤフィールド、およびシーケンス番号フィールドの値を設定することができる（３１５）。たとえば、ＨＳＤＰＡ標準規格では、基地局は、新規データ・インジケータをトグルして（３１５）、パケットが新しいパケットであることを示し、かつ現在のパケットのＨＡＲＱ−ＩＤの値を設定することができる（３１５）。基地局は現在のパケットのシーケンス番号を設定することもでき（３１５）、これによってパケットは隣接パケットから区別され、受信パケットが順番に集められることを可能にする。
【００２８】
次いで、パケット層に基づいてパケットを符号化することができる（３２０）。たとえば、ベース層パケットは比較的低いデータ・レート（たとえば、保守的な符号化方式）で符号化することができ（３２０）、拡張層パケットは比較的高いデータ・レート（たとえば、積極的な符号化方式）で符号化することができる（３２０）。次いで、ビデオ・データ・ストリームに関連するサービスに加入した１つまたは複数のモバイル・ユニットに向けてエア・インタフェースを通じて符号化されたパケットを送信することができる（３２５）。たとえば、基地局は、エア・インタフェースによってサポートされる１つまたは複数のシグナリングおよび／またはデータ・チャネルを通じて、新規データ・インジケータ、ＨＡＲＱ−ＩＤ、シーケンス番号、ペイロード、および他のなんらかの情報を送信することができる（３２５）。パケットが送信された（３２５）後、基地局は加入したモバイル・ユニットからの肯定応答および／または否定応答を聞くすることができる。
【００２９】
基地局が、送信されたパケットがすべて（または選択されたしきい値パーセンテージ）のモバイル・ユニットによって正常に受信および／または復号されたことを示す肯定応答を受信した（３３０）場合、その局はモバイル・ユニットに送信する（３２５）ためにビデオ・データ・ストリームから別のパケットにアクセスすることができる（３０５）。しかしながら、基地局が、送信されたパケットがすべて（または選択されたしきい値パーセンテージ）のモバイル・ユニットによって正常に受信および／または復号されなかったことを示す否定応答または他の指示を受信した（３３０）場合、基地局は符号化されたパケットを再送信するかどうかを判定することができる。図示の実施形態では、この決定は、符号化されたパケットの以前の再送信の数（Ｎ）が許された再送信の最大数（ＮＭＡＸ）を超えるかどうかを判定することで開始する（３３５）。本明細書で述べるように、許された再送信の数はパケット層に基づいて決定することができる。符号化されたパケットの以前の再送信の数が許された再送信の数より少ない場合、符号化されたパケットを再送信することができ（３４０）、以前の再送信の数を増やすことができる（３４５）。
【００３０】
以前の再送信の数が許された送信の数以上の場合、基地局は符号化されたパケットを再送信しないという指示を与えることができる。したがって、基地局が、以前の再送信の数が許された送信の数以上であると決定した（３３５）場合、基地局はビデオ・データ・ストリームから新しいパケットにアクセスし（３０５）、新しいパケットに関連するパケット層を決定することができる（３１０）。次いで基地局は、新しいパケットのパケット・ヘッダ値を設定することができる（３１５）。以前のパケットは再送信されることはないので、基地局は新規データ・インジケータを、パケットが新しい情報を含むことを示す値に設定することができ（３１５）、ＨＡＲＱ−ＩＤを以前のパケット、すなわち再送信されないパケットと関連しているＨＡＲＱ−ＩＤの値に設定することができる（３１５）。次いでモバイル・ユニットは、この情報を使用して、ＨＡＲＱ−ＩＤに関連しているパケットが再送信されることはないと決定することができるので、以下に詳細に述べるように、以前のパケットに関連するＨＡＲＱバッファをクリアすることができる。
【００３１】
図４は、エア・インタフェースを通じて送信されたビデオ・データ・ストリームを受信する方法４００の例示的な一実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、モバイル・ユニットはエア・インタフェースを通じて基地局によって送信されたパケットなどの、ビデオ・データ・ストリームの一部であるパケットにアクセスする（４０５）。次いでモバイル・ユニットは、たとえばパケットに関連している新規情報フィールドを調べることによって、パケットが新しい情報を含むかまたは以前に送信されたパケットの再送信であるかを判定する（４１０）。モバイル・ユニットが、符号化されたパケットが新しいパケットではなく再送信であると決定した（４１０）場合、モバイル・ユニットはバッファにパケットを追加し（４１５）、バッファの内容を使用して再送信されたパケットの復号を試みることができる（４２０）。たとえば、モバイル・ユニットは新たに受信した符号化されたパケットを、新たに受信したパケットのＨＡＲＱ−ＩＤによって示されるバッファに格納された以前に送信された情報と組み合わせ（４１５）、組み合わされた情報の復号を試みることができる（４２０）。モバイル・ユニットが新たに受信したパケットを正常に復号した（４２５）場合、モバイル・ユニットは基地局に肯定応答を返送して、パケットが正常に復号されたことを示すことができる（４３０）。しかしながら、モバイル・ユニットが受信されたパケットを正常に復号しなかった（４２５）場合、モバイル・ユニットは否定応答を送信して、パケットが正常に復号されなかったことを示し、パケットの再送信を要求することができる（４３５）。
【００３２】
ステップ４１０に戻ると、モバイル・ユニットが、たとえばパケットに関連している新規情報フィールドを検査することによって、符号化されたパケットが新しいパケットであると決定した（４１０）場合、モバイル・ユニットは、パケットのヘッダ中のＨＡＲＱ−ＩＤフィールドに含まれるＨＡＲＱ−ＩＤによって示されるＨＡＲＱバッファをクリアすることができる（４４０）。本開示の利益を受ける当業者は、モバイル・ユニットが、符号化されたパケットが新しいパケットであると決定すると（４１０）、モバイル・ユニットはＨＡＲＱバッファをクリアする（４４０）ことに加えて他の動作を行うこともできることを理解されたい。たとえば、非応答モードを無線リンク制御（ＲＬＣ）層で使用して、追加の再送信がＲＬＣ層で行われないこと、および、欠落パケットがビデオ・データ・ストリーム・デコーダによってアプリケーション層で適切に処理されることを確実にする。次いでモバイル・ユニットは、ＨＡＲＱ−ＩＤによって示されるバッファに新しいパケットを追加し（４１５）、バッファの内容を使用して符号化されたパケットの復号を試みる（４２０）ことを続行することができる。
【００３３】
パケットが受信されて復号されると、モバイル・ユニットはこれらのパケットを使用して、ビデオの各部分を構成および／または再生することができる。一実施形態では、モバイル・ユニットは、最初にシーケンス番号に従って受信パケットを再び順序付けることを試みる。基地局が１つまたは複数のパケットの送信を中止し、次のパケットへ進むことを決めた場合、送信を復号できなかった一部のモバイル・ユニットは、その後で受信されたパケットを上位層に配信できないことがある。したがって、欠落したシーケンス番号に起因するその後のパケットのブロッキングを回避するために、メディア・アクセス制御層のブロッキング・タイマーは、ストリームの連続性が並び替え機能によって危うくされることのない十分に低い値にセットすることができる。
【００３４】
上記に開示された具体的な実施形態は例示的なものにすぎず、本発明は、本明細書の教示の利益を受ける当業者にとって明らかな、異なるが均等の様態で変更および実施できる。さらに、本明細書に示された構成または設計の詳細には、下記の特許請求の範囲に記載されている場合を除いて、限定する意図はない。したがって、上記に開示された具体的な実施形態は改変または変更でき、すべてのそのような変形例は本発明の範囲内であると考えられることは明白である。したがって、本明細書で求められる保護は、以下の特許請求の範囲に説明するとおりである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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