(57)【要約】  マルチキャストスケーラブルビデオ通信サーバ(MSVCS)は、マルチキャスト機能を有するマルチエンドポイントのビデオ会議システム中に配置され、そのシステムでは、音声映像信号がスケーラブルに符号化される。MVCVSはさらに、エンドポイントへのユニキャストリンクを有する。MSVCSは、マルチキャスト通信チャネルを介してエンドポイントから受信した音声映像信号データをキャッシュし、且つそのデータを、ユニキャスト又はマルチキャスト通信チャネルを介して、そのキャッシュされたデータを要求するエンドポイントに再送信する。【選択図】図１
2010506461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声映像信号がベースレイヤ及び一つ又は複数のエンハンスメントレイヤを含むレイヤへとスケーラブルに符号化される、マルチエンドポイントのビデオ会議システムであって、
スケーラブルな音声映像信号をそれぞれが受信し、且つ/又は送信することのできる複数のエンドポイントと、
対応するユニキャスト通信チャネルにより、前記エンドポイントのそれぞれにリンクされたマルチキャストスケーラブルビデオ通信サーバ(MSVCS)と、
前記エンドポイントと前記MSVCSをリンクさせる複数のマルチキャスト通信チャネルを提供する通信ネットワークとを備え、
前記エンドポイントが、その個々の音声映像信号レイヤを、前記複数のマルチキャスト通信チャネルを用いて、他のエンドポイント及び前記MSVCSに送信するように構成されており、また前記MSVCSが、前記複数のエンドポイントから、前記複数のマルチキャスト通信チャネルを介して受信した音声映像信号データをキャッシュし、且つ前記データを、ユニキャスト通信チャネルを介して前記キャッシュされた音声映像信号データを要求するエンドポイントに、そのユニキャスト通信チャネルを介して再送信するように構成されるシステム。
【請求項２】
エンドポイントが、他のエンドポイントによる送信のために使用される特定のマルチキャスト通信チャネルグループに参加することによって、他のエンドポイントから受信した音声映像信号データに対する個別化したレイアウトのために、レートマッチング及び解像度選択を実施する、請求項1に記載のシステム。
【請求項３】
エンドポイントにより使用される前記マルチキャスト通信チャネルの少なくとも一つが、高信頼性送信を提供し、また前記エンドポイントにより送信される前記音声映像信号データの少なくとも前記ベースレイヤが、高信頼性送信を提供する前記マルチキャスト通信チャネルを介して送信される、請求項1に記載のシステム。
【請求項４】
複数のリンクされたMSVCS、SVCS、及び複合SVCSをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
【請求項５】
前記MSVCSが、マルチキャストルータの機能を行うようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。
【請求項６】
ユニキャスト通信チャネルを介してのみ前記MSVCSにリンクされ、且つ任意のマルチキャスト通信チャネルにアクセスできない少なくとも一つのエンドポイントをさらに備え、前記MSVCSが、ユニキャスト通信チャネルを介してのみリンクされた前記少なくとも一つのエンドポイントに、マルチキャスト可能なエンドポイントからデータ送信するためのSVCS又は複合SVCSとして動作するように、且つ反対に、対応するマルチキャスト通信チャネルを用いて、そのエンドポイントから受信した音声映像データを前記マルチキャスト可能なエンドポイントに送信するようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。
【請求項７】
前記MSVCSが、まず、一つのマルチキャスト通信チャネルグループアドレスを前記エンドポイントのそれぞれに割当てを行い、また各エンドポイントへの前記割当てのすべてを、その対応するユニキャスト通信チャネルを介して送信し、したがって、前記エンドポイントが、すべての前記割り当てられたマルチキャスト通信チャネルグループアドレスに参加することができ、且つ各エンドポイントが、それに割り当てられた前記マルチキャスト通信チャネルグループアドレスにテストパケットを送信し、テストパケットの受信先の他のエンドポイント又はマルチキャスト通信チャネルグループアドレスのリストを、ある時間期間後に前記MSVCSに報告できることにより、任意のマルチキャスト通信チャネルが、前記エンドポイントに、又は前記エンドポイント間で利用可能であるかどうかを識別するようにさらに構成される、請求項1に記載のシステム。
【請求項８】
音声映像信号がベースレイヤ及び一つ又は複数のエンハンスメントレイヤを含むレイヤへとスケーラブルに符号化される、マルチエンドポイントのビデオ会議システムであって、
スケーラブルな音声映像信号をそれぞれが受信し、且つ/又は送信することのできる複数のエンドポイントと、
一つ又は複数の対応するユニキャスト通信チャネルにより、前記エンドポイントのそれぞれにリンクされたマルチキャストスケーラブルビデオ通信サーバ(MSVCS)と、
前記MSVCSを前記エンドポイントにリンクさせる複数のマルチキャスト通信チャネルを提供する通信ネットワークとを備え、
前記エンドポイントが、その個々の音声映像信号レイヤデータを、その対応するユニキャスト通信チャネルを用いて、前記MSVCSに送信するように構成されており、また前記MSVCSが、受信した音声映像信号レイヤデータを、前記エンドポイントに、前記複数のマルチキャスト通信チャネルを介して再送信するように構成されるシステム。
【請求項９】
エンドポイントが、前記MSVCSにより使用される特定のマルチキャスト通信チャネルグループに参加することによって、前記他のエンドポイントから受信したデータのために個人化したレイアウトに対するレートマッチング、及び解像度選択を実施する、請求項8に記載のシステム。
【請求項１０】
前記MSVCSが、前記複数の前記エンドポイントから受信した音声映像信号データをキャッシュするように、且つ前記データを、その対応するユニキャスト通信チャネルを介して前記キャッシュされた音声映像信号データを要求するエンドポイントに、ユニキャスト通信チャネルを介して再送信するようにさらに構成される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１１】
エンドポイントを前記MSVCSにリンクさせる前記ユニキャスト通信チャネルの少なくとも一つが、高信頼性送信を提供し、また前記エンドポイントにより送信される前記音声映像信号データの少なくとも前記ベースレイヤが、高信頼性送信を提供する前記ユニキャスト通信チャネルを介して送信される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１２】
前記MSVCSが、受信エンドポイントに転送される出力ビデオ信号を作成する前に、前記ベースレイヤ、空間レイヤ又は品質レイヤよりも高位のレイヤに対応する、送信エンドポイントから受信した入力ビデオ信号の部分を選択的に除外する又は変更するように、且つ出力ビデオ信号中の低位の空間又は品質レイヤデータの使用を、明示的に符号化する若しくは知らせるように構成される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１３】
複数のリンクされたMSVCS、SVCS、及び複合SVCSをさらに備える、請求項8に記載のシステム。
【請求項１４】
前記MSVCSが、マルチキャストルータの機能を行うようにさらに構成される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１５】
ユニキャスト通信チャネルを介してのみ前記MSVCSにリンクされ、且つ任意のマルチキャスト通信チャネルにアクセスできない少なくとも一つのエンドポイントをさらに備え、前記MSVCSが、ユニキャスト通信チャネルを介してのみリンクされた前記少なくとも一つのエンドポイントに、前記マルチキャスト可能なエンドポイントからデータ送信するためのSVCS又は複合SVCSとして動作するように、且つ反対に、対応するマルチキャスト通信チャネルを用いて、そのエンドポイントから受信した音声映像データを前記マルチキャスト可能なエンドポイントに送信するようにさらに構成される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１６】
前記MSVCSが、マルチキャスト通信チャネルグループアドレスを選択し、またそれを、前記エンドポイントのすべてに、その対応するユニキャスト通信チャネルを介して送信し、したがって、前記エンドポイントが、前記選択されたマルチキャスト通信チャネルグループアドレスに参加することができ、且つ前記MSVCSにより、前記選択されたマルチキャスト通信チャネルグループアドレスに送信されたテストパケットをそれらが受信したかどうかを、ある時間期間後に前記MSVCSに報告できることにより、任意のマルチキャスト通信チャネルが、前記エンドポイントに利用可能であるかどうかを識別するようにさらに構成される、請求項8に記載のシステム。
【請求項１７】
音声映像信号がベースレイヤ及び一つ又は複数のエンハンスメントレイヤを含むレイヤへとスケーラブルに符号化される、マルチエンドポイントのビデオ会議システムを動作させる方法であって、前記会議システムが、
スケーラブルな音声映像信号をそれぞれが受信し、且つ/又は送信することのできる複数のエンドポイントと、
対応するユニキャスト通信チャネルにより、前記エンドポイントのそれぞれにリンクされたマルチキャストスケーラブルビデオ通信サーバ(MSVCS)と、
前記エンドポイントと前記MSVCSをリンクさせる複数のマルチキャスト通信チャネルを提供する通信ネットワークとを備え
前記エンドポイントにより、その個々の音声映像信号レイヤを、前記複数のマルチキャスト通信チャネルを用いて、他のエンドポイント及び前記MSVCSに送信するステップと、
前記MSVCSにおいて、前記複数のエンドポイントから、前記複数のマルチキャスト通信チャネルを介して受信された音声映像信号データをキャッシュするステップと、
キャッシュされたデータを、ユニキャスト通信チャネルを介して前記キャッシュされた音声映像信号データを要求するエンドポイントに、そのユニキャスト通信チャネルを介して再送信するステップと
を含む方法。
【請求項１８】
エンドポイントにおいて、他のエンドポイントによる送信のために使用される特定のマルチキャスト通信チャネルグループに参加することによって、前記他のエンドポイントから受信した音声映像信号データに対する個別化したレイアウトのために、レートマッチング、及び解像度選択を実施するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
エンドポイントにより使用される前記マルチキャスト通信チャネルの少なくとも一つが、高信頼性送信を提供し、また前記方法がさらに、高信頼性送信を提供するマルチキャスト通信チャネルを介して、前記エンドポイントの前記音声映像信号データの少なくとも前記ベースレイヤを送信するステップを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２０】
複数のリンクされたMSVCS、SVCS、及び複合SVCSを含むステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２１】
前記MSVCSを使用してマルチキャストルータの機能を行うステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも一つのエンドポイントが、ユニキャスト通信チャネルを介してのみ前記MSVCSにリンクされ、且つ任意のマルチキャスト通信チャネルにアクセスできず、前記方法がさらに、
前記MSVCSを、ユニキャスト通信チャネルを介してのみリンクされた前記少なくとも一つのエンドポイントに、マルチキャスト可能なエンドポイントからデータ送信するためのSVCS又は複合SVCSとして動作させるステップと、
反対に、対応するマルチキャスト通信チャネルを用いて、そのエンドポイントから受信した音声映像データを前記マルチキャスト可能なエンドポイントに送信するステップとを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２３】
前記MSVCSを使用して、まず、一つのマルチキャスト通信チャネルグループアドレスを前記エンドポイントのそれぞれに割当てを行い、また各エンドポイントへの前記割当てのすべてを、その対応するユニキャスト通信チャネルを介して送信し、したがって、前記エンドポイントが、すべての前記割り当てられたマルチキャスト通信チャネルグループアドレスに参加することができ、且つ各エンドポイントが、それに割り当てられた前記マルチキャスト通信チャネルグループにテストパケットを送信し、テストパケットの受信先の他のエンドポイント又はマルチキャスト通信チャネルグループアドレスのリストを、ある時間期間後に前記MSVCSに報告できることにより、任意のマルチキャスト通信チャネルが、前記エンドポイントに、又は前記エンドポイント間で利用可能であるかどうかを識別するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２４】
音声映像信号がベースレイヤ及び一つ又は複数のエンハンスメントレイヤを含むレイヤへとスケーラブルに符号化される、マルチエンドポイントのビデオ会議システムを動作させる方法であって、前記会議システムが、
スケーラブルな音声映像信号をそれぞれが受信し、且つ送信することのできる複数のエンドポイントと、
一つ又は複数の対応するユニキャスト通信チャネルにより、前記エンドポイントのそれぞれにリンクされたマルチキャストスケーラブルビデオ通信サーバ(MSVCS)と、
前記MSVCSを前記エンドポイントにリンクさせる複数のマルチキャスト通信チャネルを提供する通信ネットワークとを備え、
前記エンドポイントにおいて、その個々の音声映像信号レイヤデータを、その対応するユニキャスト通信チャネルを用いて、前記MSVCSに送信するステップと、
前記MSVCSにおいて、受信した音声映像信号レイヤデータを、前記複数のマルチキャスト通信チャネルを介して前記エンドポイントに再送信するステップと
を含む方法。
【請求項２５】
エンドポイントが、前記MSVCSによる送信に使用される特定のマルチキャスト通信チャネルグループに参加することによって、前記他のエンドポイントから受信したデータに対する個別化したレイアウトを行うために、レートマッチング、及び解像度選択を実施する、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
MSVCSにおいて、
前記複数の前記エンドポイントから受信した音声映像信号データをキャッシュするステップと、
前記データを、対応するユニキャスト通信チャネルを介して前記キャッシュされた音声映像信号データを要求するエンドポイントに、そのユニキャスト通信チャネルを介して再送信するステップと
をさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項２７】
エンドポイントを前記MSVCSにリンクさせる前記ユニキャスト通信チャネルの少なくとも一つが、高信頼性送信を提供し、前記方法がさらに、前記エンドポイントからの前記音声映像信号データの少なくとも前記ベースレイヤを、高信頼性送信を提供する前記ユニキャスト通信チャネルを介して送信するステップを含む、請求項24に記載の方法。
【請求項２８】
受信エンドポイントに転送される出力ビデオ信号を作成する前に、前記MSVCSを使用して、前記ベースレイヤ、空間レイヤ又は品質レイヤよりも高位のレイヤに対応する、送信エンドポイントから受信した入力ビデオ信号の部分を選択的に除外する又は変更するステップと、
前記出力ビデオ信号中の低位の空間又は品質レイヤデータの使用を、明示的に符号化する若しくは知らせるステップと
をさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項２９】
複数のリンクされたMSVCS、SVCS、及び複合SVCSを含むステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項３０】
前記MSVCSを使用して、マルチキャストルータの機能を行うステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも一つのエンドポイントが、ユニキャスト通信チャネルを介してのみ前記MSVCSにリンクされ、且つ任意のマルチキャスト通信チャネルにアクセスできず、前記方法がさらに、
前記MSVCSを、ユニキャスト通信チャネルを介してのみリンクされた前記少なくとも一つのエンドポイントに、マルチキャスト可能なエンドポイントからデータ送信するためのSVCS又は複合SVCSとして動作させるステップと、
反対に、対応するマルチキャスト通信チャネルを用いて、そのエンドポイントから受信した音声映像データを前記マルチキャスト可能なエンドポイントに送信するステップとを含む、請求項24に記載の方法。
【請求項３２】
前記MSVCSを使用して、マルチキャスト通信チャネルグループアドレスを選択し、またそれを、その対応するユニキャスト通信チャネルを介して前記エンドポイントのすべてに送信し、したがって、前記エンドポイントが、前記選択されたマルチキャスト通信チャネルグループアドレスに参加することができ、且つ各エンドポイントが、前記選択されたマルチキャスト通信チャネルグループアドレスに前記MSVCSにより送信されたテストパケットを受信した場合、ある時間期間後に前記MSVCSに報告できることにより、任意のマルチキャスト通信チャネルが前記エンドポイントに利用可能であるかどうかを識別するステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項３３】
前記方法の請求項17から32の少なくとも一つに記載されたステップを実施するための1組の命令を含むコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2006年9月29日に出願された米国特許仮出願第60/827,469号の利益を主張する。さらに、本出願は、国際特許出願番号PCT/US06/28365、PCT/US06/028366、PCT/US06/061815、PCT/US06/62569、PCT/US07/062357、PCT/US07/65554、PCT/US07/065003、PCT/US06/028367、及びPCT/US07/63335に関連する。本願の譲受人に譲渡された前述の出願のすべては、その全体を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、マルチメディアデータ通信システムに関する。詳細には、本発明は、ネットワークでサポートされたマルチキャスト及びスケーラブルビデオ（テレビ）会議サーバを共に用いることにより可能になる多地点会議機能に関する。
【背景技術】
【０００３】
多地点ビデオ会議では、各参加者により生成された圧縮ビデオデータは、それを受信することを望むすべての他の参加者に対して利用可能にすることが望ましい。これは、ユニキャストネットワークを介して、各エンドポイントソース又は多地点制御装置(MCU)により、いくつかの参加者/エンドポイントに対して同じデータを繰返し送信することを必要とする。MCUは、すべての参加者/エンドポイントにより生成されたデータを受信し、そのデータを、受信することを望む他の参加者/エンドポイントに、通常、混合して送信する。明らかに、ユニキャストネットワークシステム上のビデオ会議に対する帯域幅要件は、会議の参加者数に比例して増加する。
【０００４】
ネットワークでサポートされるマルチキャストがビデオ会議に利用可能である場合、各エンドポイントは、そのビデオデータをマルチキャストグループ中に1度だけ送信すればよい。そのデータを受信することを望む他のエンドポイントは、そのマルチキャストグループに参加すればよい。ネットワークは、十分に確立された技法(例えば、RFC1075に記載されるDVMRPプロトコル)を用いて、マルチキャストグループのメンバーにマルチキャストビデオデータを移送するために、最適化された配信ツリーを確立することができる。
【０００５】
受信者駆動型階層化マルチキャスト技法(例えば、Receiver-driven layered multicast、Steven McCanne、Van Jacobson、Martin Vetterli、ACM SIGCOMM Computer Communication Review、26巻、4号、117〜130ページ、1996年10月、ISBN:0-89791-790-1を参照のこと)では、MCUは必要ではなく、ビデオデータは、受信された各追加のレイヤが受信ビデオの品質を高める階層符号化又はスケーラブル符号化技法を用いて符号化される。各レイヤは、次いで、各エンドポイントにより個々のマルチキャストグループに送られて、各受信者は、参加する特定のマルチキャストグループを選択することにより、他の参加者から受信する帯域幅及び受信品質を選択することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マルチキャスト技法を使用することは、多地点会議のためにネットワーク帯域幅を効率的に使用することになり得るが、ネットワークでサポートされるマルチキャストに単に依存する、すなわち、専用のMCUを使用しない会議システムアーキテクチャは、いくつかの欠点を有する、すなわち、
1.ネットワークでサポートされるマルチキャストは、大域インターネット上で利用可能ではない。したがって、純粋にマルチキャストに基づく解決策は、大域多地点会議に対して使用することができない。
【０００７】
2.マルチキャストグループが、互いにマルチキャスト接続されていない異なるネットワーク上でローカルに管理される場合、これらのマルチキャストグループ間のマッピングが確立される必要がある。
【０００８】
3.二つ以上の同時の会議に対するマルチキャストグループのアドレス管理は、潜在的なアドレス競合をなくすために、共同で行われなければならない。
【０００９】
4.受信エンドポイントによりパケットデータが失われた場合、参加者/エンドポイントのグループ全体に対して、失われたデータをソースから再度マルチキャストすることは、他のメンバーエンドポイントが冗長な情報を受け取ることになるため効率的ではない。
【００１０】
5.新しい参加者がマルチキャストグループに参加する場合、圧縮されたビデオに対して予測符号化が使用されている可能性があるため、その圧縮されたビデオが、新しい参加者にとり復号可能ではないこともあり得る。
【００１１】
したがって、部分的に、又は完全にマルチキャストがサポートされるネットワークを介する効率的な多地点ビデオ会議のために、新規のマルチキャスト、及びスケーラブル符号化対応MCU若しくはサーバの設計に対して現在検討が行われている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、スケーラブルデジタルビデオ符号化、並びにその基礎となる通信ネットワークのマルチキャスト送信機能を使用する多地点ビデオ会議を実施するためのシステム及び方法を提供する。スケーラビリティ及びマルチキャスティングの組合せは、相乗的に動作して、現在のビデオ会議システムのいくつかの限界を克服する。
【００１３】
新規のマルチキャスト、及びスケーラブル符号化対応MCU若しくはサーバ(以下では、「マルチキャスト対応スケーラブルビデオ符号化サーバ(MSVCS)」)に対する設計が提供される。
【００１４】
本発明の方法は、局所化したユニキャスト送信を含むことができる。本発明の方法は、ネットワーク中の帯域幅を効率的に使用するために、マルチキャスト送信を利用し、同時に、エラー回復などの付随的なオペレーションに関連する帯域幅オーバーヘッドを最小化するために、局所化したユニキャスト送信の使用も利用する。
【００１５】
本発明のさらなる特徴、性質、及び様々な利点は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明、及び添付の図面からさらに明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図1a〜1dは、本発明の原理による、SVCSアーキテクチャをマルチキャストと組み合わせるための例示的なシステム構成の概略図である。
【図２】本発明の原理による、マルチキャスト可能な企業ネットワーク上の例示的なMSVCSの概略図である。
【図３】本発明の原理による、複数のロケーションを有するマルチキャスト可能な企業ネットワーク上の例示的なMSVCSオペレーションの概略図である。
【図４】本発明の原理による、ローカルなマルチキャストを有するマルチサイトの企業ネットワーク上の例示的なMSVCSオペレーションの概略図である。
【図５】本発明の原理による、電気通信事業者が管理するマルチキャストネットワーク上の例示的なMSVCSオペレーションの概略図である。
【図６】本発明の原理による、ユニキャスト企業ネットワークを有するマルチキャストバックボーン上の例示的なMSVCSオペレーションの概略図である。
【図７】例示的なマルチキャスト接続性発見プロセスの概略図である。
【図８】本発明の原理による、例示的な接続性テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
諸図を通して、同じ参照番号及び記号は、特に指定のない限り、示された実施形態の同様の機能、エレメント、コンポーネント、又は部分を指定するために使用される。さらに、本発明は、次に、諸図を参照して詳細に説明することになるが、例示的な諸実施形態に関連して説明する。
【００１８】
本発明は、ネットワークでサポートされるマルチキャスト機能の使用と、スケーラブルビデオ符号化(SVC)技法に基づいてビデオ通信及び多地点会議を可能にするスケーラブルビデオ会議サーバ(SVCS)の使用とを組み合わせる。
【００１９】
SVCは、元のビデオストリームを、複数の空間解像度、フレームレート、及びピクチャ品質(SNR)で再構成することを提供する複数のビットストリームにより表される符号化プロセスである。様々な再構成は、コンピュータネットワーク環境における異なるCPU能力、ディスプレイサイズ、ユーザのプリファレンス、及びビットレートを補償するために選択することができる。SVCビットストリームは、通常、ベースレイヤストリームと、一つ又は複数のエンハンスメントレイヤストリームを用いてピラミッド状に構成される。エンハンスメントレイヤストリームをそれ自体で復号することにより、元のビデオストリームの忠実な表現を作成することはできない。そうではなく、所望レベルの忠実度で(例えば、空間、時間、又は品質次元で)適正に復号するためには、少なくともベースレイヤストリームに、またおそらく他のエンハンスメントレイヤストリームにアクセスすることが必要である。ITU-T H.264国際規格のAmendment3、AnnexGはSVCの例を提供する。さらに、国際特許出願番号PCT/US06/28365は、特にビデオ会議用途に設計されたスケーラブルビデオ符号化技法を述べている。スケーラブル符号化技法はまた、オーディオに対しても適用可能である(例えば、ITU-T G.729.1(G.729EV)規格を参照のこと)。以下では、説明の便宜上、SVCを用いる所与のビデオソースを集合的に表す1組のビットストリームを、単数で「SVCストリーム」と呼ぶことができる。SVCストリームは、少なくとも一つのビットストリーム(ベースレイヤ)、及びおそらく一つ又は複数のエンハンスメントレイヤビットストリームを含むことになることが理解されよう。本発明は、本明細書でビデオ送信の枠内で述べているが、本発明の技法はまた、スケーラブルオーディオ符号化を用いるオーディオ送信の枠内で適用可能であることもさらに理解されよう。
【００２０】
ビデオ会議では、SVCストリームは、各エンドポイントからSVCSに送信される。その送信は、二つ以上の仮想又は物理チャネルを介することができる。必ずしもそうではないが、通常、これらの異なるチャネルは、異なるサービス品質(QoS)レベルを提供することができる。QoSサポートは、その基礎となる通信ネットワークにより提供することができるが、或いはよく知られたトランスポートレイヤ技法(例えば、FEC、ARQ)を用いてアプリケーションレイヤで実施することができる。さらに、国際特許出願番号PCT/US06/061815は、スケーラブルビデオのエラー耐性送信のための特有な技法を述べており、それにより、システムのエンドツーエンド遅延を増加させることなく、再送信により最も低い時間レベルの送達が保証される。
【００２１】
異なるQoSレベルが提供される場合、異なるチャネルにSVCレイヤを割り当てることは、それを用いてベースレイヤを移送することによって、またそのチャネル上にさらなる帯域幅が利用可能である場合は、さらにいくつかのエンハンスメントレイヤを移送することによって、高められた信頼性レベルを利用することができる。一般性を失うことなく、二つの仮想又は物理チャネルが使用されると仮定すると、高信頼性チャネル(HRC)は、基本的なピクチャ品質情報(ベースレイヤ)を含み、また低信頼性チャネル(LRC)は、ピクチャに対するエンハンスメント(良好な品質、解像度、又はフレームレート)を含む。情報は、LRCにおける情報ロスが、ピクチャ品質の本質的ではない劣化を生ずるだけであるように構成される。QoSが、その基礎となるネットワーク又はアプリケーションレイヤから利用可能ではない場合、異なるチャネルへのSVCレイヤの割当ては、本明細書の以下で述べるように、他の考慮事項に基づいて達成することができる。このような場合、特定のチャネルが、HRC又はLRCとして識別される必要はない。以下の説明では、N=0、1、2、・・・である表記「CN」は、SVCストリームがそれを介して送信される又は搬送される様々なチャネルを示す。符号化されたビデオ信号のベースレイヤは、チャネルC0上でのみ常に搬送されるが、それはまた、他のレイヤを搬送することもできる。QoSが利用可能である場合、C0がHRCに対応することがさらに理解されよう。
【００２２】
SVCSを用いるネットワーク上のビデオ会議では、各参加者のエンドポイントからSVCストリームを受信すると、SVCSは、各スケーラブルビデオストリームの必要な部分を選択し、各エンドポイントに送信する。SVCSは、他のSVCSにはエンドポイントとして見える可能性があり、必要な場合、サーバをカスケード接続することを可能にする。SVCS及びSVCSベースの通信システムの設計のための方法及びシステムに関する詳細な情報は例えば、国際特許出願番号PCT/US06/028366、PCT/US06/061815、PCT/US06/62569、PCT/US07/63335、PCT/US07/062357、PCT/US07/65554、PCT/US07/065003、及びPCT/US06/028367で利用可能である。PCT/US06/028366で述べられたSVCSシステムでは、エンドポイントとSVCS、SVCSとSVCS、及びSVCSとエンドポイントの通信はすべて、ポイントツーポイントのユニキャスト送信を用いて実現されることに留意されたい。
【００２３】
本発明は、その基礎となるネットワークのマルチキャスト機能が、改良されたビデオ会議及び他のビデオ通信システムの設計で利用することのできる機構を含む。本発明はまた、国際特許出願番号PCT/US07/63335、PCT/US07/062357、PCT/US07/65554、PCT/US07/065003、及びPCT/US06/028367に記載の技法を、マルチキャスト可能なシステムに直接適用するための機構を含む。これらの機構は、本明細書で一つずつ説明される。
【００２４】
ネットワークマルチキャスト機能を利用するための機構に関して、インターネットプロトコル(IP)ベースのネットワークの当初以来、ネットワークでサポートされるマルチキャストが検討されてきていることに留意されたい。しかし、インターネット上でのその展開は、最近のことである。IPネットワークを介するマルチキャストアプリケーションを確立することにおいて、マルチキャストIPアドレスが重要な役割を演ずる。IPv4では、アドレスの特別なグループ(すなわち、クラスDアドレス)が、マルチキャストIPアドレスとして予約される。任意のエンドポイントは、これらのアドレスの任意の一つにパケットを送ることができる。これらのパケットを受信することを望む他のエンドポイントは、この特定のマルチキャストアドレスに送信されるパケットを受信することを望むことを、その(マルチキャスト可能な)ルータに、明示的に示す必要がある(一般に、マルチキャストグループに「参加する(joining)」と呼ばれる)。同様に、エンドポイントはまた、この特定のマルチキャストアドレスに送信されるパケットの受信を停止することを望む場合、そのルータに対して示す必要がある(一般に、マルチキャストグループを「離脱する(leaving)」と呼ばれる)。このような指示は、IGMP (Internet Group Membership Protocol)などの標準のプロトコルによって達成することができる。
【００２５】
IPネットワークでは、インターネットを介して、任意の所与の時間に、エンドポイントにより使用される特定のマルチキャストアドレスの割振りを担当する中央制御は存在しない。したがって、この割振りタスクは、ローカルのネットワーク管理により、又はエンドポイントそれ自体により処理されなくてはならない。「Distributed Multicast Address Management in the Global Internet」（IEEE Journal on Selected Areas in Communications、Special Issue on the Global Internet、13巻、8号、1995年10月、1445〜1456ページ）において、エス  ペジャン(S. Pejhan)、エイ  エレフテリアディス(A. Eleftheriadis)、及びディー  アナスタシオウ(D. Anastassiou)は、問題の詳細な分析を行い、さらに、マルチキャストアドレス管理を実施するために可能なプロトコルを述べている。本発明はまた、MSVCSが、そのエンドポイント及び他のMSVCSとそれを介して接続されるネットワークのマルチキャスト構造を「発見する」ことのできる技法を含む。これらの技法は、図7を参照して本明細書で説明する。
【００２６】
現在では、ネットワークでサポートされるマルチキャストの展開は、二つの形態の一方で見出される、すなわち、(1)専用の企業マルチキャストソリューション、及び(2)管理された企業マルチキャストソリューション、これはIPサービスプロバイダにより管理される。いずれのソリューションにおいても、企業は、ユニキャスト又はマルチキャストの電気通信事業者バックボーンを介して接続される複数のサイトを有する。専用の企業ソリューションでは、マルチキャストアドレスの割振りは、専用の企業ネットワーク管理により行われる。専用の企業ソリューションは、いくつかの専用の(管理されていない)企業マルチキャストネットワークにわたるマルチキャストIPアドレス競合の影響を受けやすい。それとは反対に、管理された企業マルチキャストソリューションでは、IPサービスプロバイダが、マルチキャストアドレスブロックを管理し、且つ加入する複数の企業ネットワークにわたるマルチキャストIPアドレス空間の一意の分割を提供することができ、したがって、マルチキャストIPアドレス競合の可能性を回避する。
【００２７】
ここで、図1〜7を参照して本発明の機構を述べる。図1は、完全な、又は部分的なマルチキャストサポートを有するイントラネットの枠内に含まれるMSVCSのオペレーションを示す。他の図は、専用、又は管理された企業ソリューションと関連するさらに複雑な場合をカバーするための拡張を示す。MSVCSは、(管理的な割当て、マルチキャストアドレス管理エンティティとの対話、又は発見により)1組のマルチキャストアドレスが利用可能であると仮定する。
【００２８】
図1(a)は、二つ以上のエンドポイント(例えば、エンドポイントE1〜E3)がSVCS102にスター構成で接続される簡単なSVCSシステム100aを示す。(例えば、PCT/US06/28365及びPCT/US06/028366を参照のこと)。すべてのエンドポイントE1〜E3は、そのビデオ及びオーディオデータをSVCS102に送信し、それは次に、各送信者からの適切な情報を選択し、それを意図する受信者に転送する。この構成では、SVCSに対するビットレート負荷は非常に大きい。それぞれがB Kbpsで送信するN個の参加者の場合、合計の着信レートは、N・B Kbpsである。さらに、すべての参加者が、すべての他の参加者からのストリーム全体を受信するものと仮定すると、送出レートはN(N-1)B Kbpsである(すなわち、参加者数Nの二次関数)。
【００２９】
図1(b)は、MSVCSシステム100bを示しており、それは、SVCS102が、マルチキャスト対応スケーラブルビデオ符号化サーバ(MSVCS)104によって置き換えられていること以外は、SVCSシステム100aと同様である。システム100bでは、エンドポイントE1〜E3は、マルチキャストを用いて互いに直接通信する。図で示すように、システム100bは、MSVCS104がまた、リスニング経路LPを介して任意選択で、エンドポイントの送信を受信できる(そのマルチキャストアドレスを「リッスンする(listening)」)ように構成することができ、以下で説明するようにエラー回復の局所化に関して大幅な利益が得られる。図1(b)で示すシステム100bの構成では、ビデオ及びオーディオデータの主フローは、MSVCS104を通過することなく、その結果、サーバに対するビットレート要件が最小化される。リスニング経路LPを無視すると、MSVCS104上にビデオ及びオーディオデータフローは何もない。リスニング経路LPを介するフローが考慮される場合、サーバに対するロードは、受信方向でN・B Kbpsであるに過ぎない。送出されるデータトラフィックは、(以下で述べるもの以外は)ない。したがって、送出帯域幅の(参加者数に対する)二次の依存性はなくなる。
【００３０】
マルチキャスト送信がエンドポイント間で使用されるシステム100bのオペレーションでは、各エンドポイントは、特にそれに(すなわち、エンドポイント)に関連する1組のマルチキャストアドレスに対して、その情報を送信する。MSVCS104は、各エンドポイントと確立したユニキャスト制御経路CPを介して、どのマルチキャストアドレスを使用すべきかを各エンドポイントに知らせる(図1(b)参照)。これらの同じアドレスは、すべての他のエンドポイントに伝えられ、したがって、受信参加者/エンドポイントが、特定の送信エンドポイントからの受信を望む場合、その受信エンドポイントは、送信エンドポイントのアドレスに関連するマルチキャストグループに加入する、又は参加する  (IGMP用語で)ことができる。その着信するビデオストリームに特定のSVCレイヤを追加するために、受信エンドポイントは、単に、送信エンドポイントの関連するマルチキャストグループに参加するだけである。反対に、受信エンドポイントが、その着信ストリームから特定のSVCレイヤを外すためには、関連するマルチキャストグループを離脱する。
【００３１】
すべてのエンドポイントE1〜E3が、アドレスの単一な組(すなわち、単一のマルチキャストグループ)に送信するようにシステム100bを構成することが可能である。この構成の制限は、各受信エンドポイントが、いまや他の参加者のすべてから対応するビデオ(又はオーディオ)レイヤデータを受信する必要があること、或いはそのいずれからも受信しないことである。
【００３２】
送信エンドポイントそれ自体、又はMSVCS104は、エンドポイントの送信において様々なSVCレイヤを、どのように個々のマルチキャストグループに割り当てるべきかを決定することができる。例えば、MSVCS104が、各エンドポイントに利用可能な最小のビットレートを知っている場合、MSVCS104は、チャネルは完全に利用されるが過負荷にならないように、十分な数の時間又は品質レイヤをそのC0チャネルに含めるように、エンドポイントに命令することができる。反対に、MSVCS104は、さらなる低い品質レイヤ(例えば、低フレームレートを有する)を作成するように、エンドポイントに命令することができ、したがって、少なくともベースレイヤは、C0を介してすべてのエンドポイントに送信され得る。
【００３３】
いくつかのSVCシステムの実装形態では、ビデオビットストリーム中に明示的に符号化されたレイヤの中間的な品質上の点を達成することもまた可能であることに留意されたい。(例えば、国際特許出願番号PCT/US06/061815及びPCT/US07/63335を参照のこと)。エンハンスメントレイヤのサブセットを受信し、且つ適切なコンシールメント(concealment)を実施することにより、ベースレイヤ単独の品質レベル、又は完全なエンハンスメントレイヤを有するベースレイヤの品質レベルの間の(PSNRの視点から)「断片的(fractional)」な品質レベルを取得することが可能である。国際特許出願番号PCT/US07/63335は、失われたS1及びS0フレームのコンシールメントベースの回復を用いて、L0、L1、L2、及びS0フレームの送信例を述べている。このようなコンシールメントベースの回復を利用するように構成されたシステム102bでは、MSVCS104は、エンドポイントに(例えば、そのユニキャスト制御チャネルCPを介して)、さらなる「断片的な」又は中間的な品質のマルチキャストグループを作成するように命令することができ、そのマルチキャストグループに対して、それ(エンドポイント)は、エンハンスメントレイヤ(複数可)の部分的な適切な部分だけを送信することになる。この中間的な品質を受信することを望むエンドポイントは、ベースレイヤチャネル及びこの部分的なエンハンスメントマルチキャストグループに加入すればよい。このようなシステム100bでは、完全なエンハンスメントレイヤが、それ自体のマルチキャストグループに同時に送信された場合、ビットレートのオーバーヘッドとなるが、このようなオーバーヘッドは小さいはずである。このビットレートのオーバーヘッドは、完全なエンハンスメントレイヤに代えて、完全なエンハンスメントレイヤと、断片的品質を達成するために使用されるサブセットとの間の差だけを、個々のマルチキャストグループに送信することにより除外することができる。
【００３４】
マルチキャスト送信システムの知られた欠点は、チャネル上で特定のパケットの送信中にエラーが生じた場合、潜在的なエラー訂正、又はソースからの補償再送信を、その特定のパケットを受信していないエンドポイント(複数可)だけではなく、すべての参加者/エンドポイントに対して再度送信する必要のあることである。ソースエンドポイントが、パケット損失を受けた特定の受信エンドポイントに対して、ユニキャスト接続を用いて、失われたパケットを再送信することは可能であるが、実際には、ソースとその受信エンドポイントの間の距離(ネットワーク用語で)が重要なものとなり得る。結果として、再送信されたパケットを表示するには到着するのが遅すぎることもあり得る。本発明は、この欠点を克服するエラー回復サービスのための技法を含む。本技法は、再送信の責任を送信エンドポイントに代えて、MSVCSに委任することを含む。例えば、MSVCS104は、すべてのエンドポイントの送信をリッスンするように構成することができ、パケットのすべて、又はそのいくつか(例えば、国際特許出願番号PCT/US06/061815の用語では、「R」パケット)。をキャッシュすることができる。受信エンドポイントが、エラーを検出した場合、それは、MSVCS104に、受信エンドポイントのユニキャストリンクを介してMSVCSに、失われた/エラーパケットを再送信するように命令することができる。MSVCSは、次いで、そのパケットをユニキャストリンクを介して送信する。MSVCS104は、通常、いずれの送出ビデオ又はオーディオデータトラフィックも送信することはないが、エラーが生じたときに送信するだけである。さらに、本技法は、エンドポイントのキャッシュ及び再送信を行うタスクを軽減する。
【００３５】
エラー回復サービスのためのこの技法は、MSVCS104が、通常、送信エンドポイントよりも、エラーを受けた受信エンドポイントにはるかに近い(ネットワーク用語で)ので、優れたエラー局所化特性を有する。さらに、この技法は、従来のエンドポイントによる再送信技法よりも低い帯域幅要求を有する。例示的なものとして、システム100bにおける各エンドポイントが、パケット損失p(0<p<1)の確率を有するものと仮定する。その場合、エラー回復サービスを提供するためのMSVCS104からの平均送出レートは、N・B/(1-p)Kbpsとなり、それは、ベルヌーイのランダム過程に対する期待値である。20%もの高さのp値であっても、MSVCS104からの平均送出ビットレートは着信ビットレートの25%となるに過ぎない。対照的に、(例えば、SVCSを有する)従来のスター構成では、エラーが存在する場合、この同じ送出ビットレートを、さらに全体に加える必要があるはずである。
【００３６】
このエラー回復スキームの変形形態を実施するためのシステム100bの代替の構成が、システム100cとして図1(c)に示されている。システム100cでは、エンドポイントからの送信は、MSVCS104へのユニキャストであり、その後にMSVCS104からエンドポイントへのマルチキャスト送信が行われる。この構成では、MSVCS104に対する合計の着信ビットレートは、上記で述べたシステム100bにおけるものと同一である。送出ビットレートは、着信ビットレートと同一である(可能性のある再送信は無視する)が、なお、参加者数が2を超える場合は、スター構成(図1a)のビットレートよりもはるかに低い。
【００３７】
システム100cにおけるMSVCS104のオペレーションは、システム100aのSVCS102のオペレーションと類似している。システム100cでは、MSVCS104それ自体が、着信するビデオ(及びオーディオ)の様々なSVCレイヤがそれを介して送信されることになる1組のマルチキャストグループを確立する。特定のマルチキャストグループに参加するエンドポイントの各グループを、SVCSシステム(例えば、システム100a)の従来の単一のエンドポイントと等価な「集約」エンドポイントとして見なすとき、二つのシステムにおけるMSVCS104のオペレーションの類似は明らかである。システム100cにおけるMSVCS104は、システム100bにおけるものと同様に、C0グループが、すべての受信者の最小のビットレート要件を満たすことを保証することにより、レートマッチングを行うことができる。SVCS(例えば、SVCS102)は、それぞれ個々のエンドポイントに対してレートマッチングを行うが、MSVCSは、「集約」エンドポイントに対してレートマッチングを行う。システム100c構成のさらなる利点は、MSVCS104は、エンドポイントへのその送信前にすべてのストリームがMSVCSにおいて組み合わされるので、統計多重をさらに容易に実施できることである。さらに、システム100bと同様に、改良されたレートマッチング及びレート制御能力のために、前述のものと同様に低い帯域幅オーバーヘッドを用いて、「断片的」品質のマルチキャストグループをシステム100cシステムで確立することができる。
【００３８】
例えば、システム100cにおいて、エンドポイントE1がエンドポイントE3に送信することを仮定する。MSVCS104からの各マルチキャストチャネル中に含まれるエンドポイントE1のレイヤ数は、E1〜E3に対して利用可能なビットレートに応じて変化することになる。エンドポイントE1〜E3は、言い換えると、「集約」ユーザとなり、それは、個々のエンドポイントが、SVCSにより処理されるはずの方法と同様に、MSVCS104によって処理される。システム100bにおけるように、MSVCS104は、着信するパケットをキャッシュすることができ、且つ受信エンドポイントによってエラーが検出された場合、それらを再送信のために利用可能にすることができる。これらの再送信は、再送信に関連する帯域幅オーバーヘッドが完全に局所化されるように、MSVCS104とエンドポイント間のユニキャストチャネル上で行うことができる。さらに、エラー耐性及びレート制御のためのさらに複雑なSVCSベースの技法を、システム100bでそれらが適用されたものと同様な方法で、システム100cで適用することができる。
【００３９】
概して、国際特許出願PCT/US06/061815、PCT/US07/63335、PCT/US07/65554、及びPCT/US07/062357に記載されているすべてのエラー耐性、複合(compositing)、細線化(thinning)及び他の技法は、直接的に、MSVCSオペレーションで適用することができる。唯一の差は、MSVCSの場合は、データ送信を、マルチキャストチャネル上ですべきか、それともユニキャスト上かに関する考慮が必要なことである。特定のエンドポイントにおける損失に対処するエラー回復手段は、ユニキャストで送信されるべきである。複合SVCS(例えば、PCT/US06/62569を参照のこと)では、構成されたストリームの送信をマルチキャストすることができる。同様に、細線化を行うSVCS(PCT/US07/062357)では、細線化されたストリームのマルチキャスト又はユニキャスト送信の選択は、受信のための(パケット損失のない、又は非常にわずかである高品質の)適切なチャネルを、すべての受信エンドポイントが有するか、それとも一つだけのエンドポイントが有するかに基づいて決定することができる。いずれの場合においても、細線化されないストリームは、別のマルチキャストグループ中で、細線化されたストリームに並んで同時に存在することができる。SVCSでトランスコーディングが使用される場合(例えば、PCT/US07/65554を参照のこと)、それは、通常、非SVCのエンドポイント(例えば、H.264 AVCエンドポイント)に適合するように行われ、したがって、トランスコードされたストリームのユニキャスト送信が適切なはずである。二つ以上のこのようなレガシーエンドポイントがシステム中に存在し、且つ特定の参加者/エンドポイントの送信を受信している場合、このようなレガシーエンドポイント単独のために、別個のマルチキャストグループをMSVCSで確立することができる。このようなシステムでは、レガシーエンドポイントは、定義により、マルチキャスト対応ではないのでここではサーバ駆動のマルチキャスト構成だけが適用されることになる。
【００４０】
図1a〜1cで示すシステムサーバ及びエンドポイント構成は、任意の適切な方法でマージし、又は組み合わせることができることに留意されたい。図1(d)は、例示的なシステム100dを示しており、そこでは、エンドポイントE1は、システム100aのように、MSVCS104と通信するためにユニキャストを使用し、エンドポイントE2及びE3は、システム100cのように、ユニキャストを送信し、且つMSVCS104からのマルチキャストを受信し、またエンドポイントE4〜E6はすべて、システム100bのように、MSVCSがリッスンするマルチキャストクラウド中に存在する。システム100dでは、様々な送信タイプ、又はエンドポイントの橋渡しをするために、MSVCS104はまた、E1及びE2〜E3から生成された信号をE4〜E5のマルチキャストクラウドに送信する。他のすべての点については、MSVCS104との協動におけるエンドポイントの各サブセット(E1、E2-E3、E4〜E5)のオペレーションは、上記で述べたようにシステム100a〜cと同じ又は同様である。以下では、「ユニキャスト」、「エンドポイント駆動のマルチキャスト」及び「サーバ駆動のマルチキャスト」という用語は、図1a〜1cで示されたタイプのシステム(例えば、システム100a〜100c)をそれぞれ指すために使用することができる。
【００４１】
図2〜7は、複数のSVCS(マルチキャスト対応と非マルチキャスト対応の両方)が使用され得る企業環境で出会う可能性が高いさらに複雑なMSVCS構成を有するシステムを示す。
【００４２】
例えば、図2は、専用の、又は管理された企業マルチキャストソリューション220に対する構成200を示しており、その場合、企業のイントラネットに位置するMSVCS210が、以下のサービス及び機能を行うように構成される。
【００４３】
a)MSVCS210は、サーバ駆動の、又はエンドポイント駆動のマルチキャスト構成(又はその組合せ)のいずれかで、1組のマルチキャストアドレスを使用することになる。これを達成するために、MSVCS210は、会議セッション用にマルチキャストアドレスを適正に予約するように、イントラネットの既存のIPマルチキャストグループアドレス管理システムと協動できなくてはならない。アドレス管理システムとMSVCS210の間の必要な通信は、サイトに特有のプロトコルによって実行することができる。代替的には、MSVCS210がマルチキャストアドレスの割振りそれ自体を処理してもよい。
【００４４】
b)MSVCS210は、企業ネットワークエンドポイント、SVCS又は他のMSVCS(例えば、SVCS230)の外から受信したビデオデータを、マルチキャストを介してデータを内部に配信するために、選択されたマルチキャストアドレスに送信する。このオペレーションは、発信するMSVCS(例えば、SVCS230)が、サーバ駆動のマルチキャストを行っているのか、それともエンドポイント駆動のマルチキャストなのかにかかわらず同じである。後者の場合、サーバMSVCS210は、実質的に、二つのネットワークの間の橋渡しをする。
【００４５】
c)MSVCS210は、イントラネットのクライアントから受信したビデオデータを外部のエンドポイント、SVCS、又はMSVCS(例えば、SVCS230)に送信する。
【００４６】
d)マルチキャスト可能なネットワーク上のMSVCS210は、失われたパケットを、エンドポイントに再送信することにより、又は新しく参加した参加者を開始するためにイントラフレームを提供することにより、回復させるプロキシとして働くことができる。(例えば、上記で述べたMSVCSにより提供されるエラー回復サービスを参照のこと)。
【００４７】
図3は、例えば、仮想私設網(VPN)を介して、相互接続された複数のロケーション又はサイト320を有する専用の企業ソリューションのための構成300を示しており、その場合、選択されたマルチキャストアドレスが、プロバイダのバックボーンにわたりトンネル化されたように複数のサイトにわたって動作する。構成300では、多地点会議を実施するためには、そのマルチキャストアドレスを用いてデータを送信及び受信できるロケーションの一つで単一のMSVCS310だけを必要とする。
【００４８】
図4及び5は、複数のロケーションを有する管理された企業ソリューションに対する構成400及び500をそれぞれ示しており、それは、仮想私設網(VPN)を介して相互接続されていないが、それに代えて、電気通信事業者のマルチキャストがサポートされたバックボーンネットワークにより接続されている。このような場合では、各管理された企業顧客に対して、電気通信事業者により割り振られた一意のマルチキャストアドレスがあるはずである。マルチキャストアドレスは、多地点ビデオ会議用、及び企業の複数サイト内のマルチキャスティング用に予約される。このような場合、多地点会議を実施するためには、図4で示す各イントラネットサイトに位置するMSVCS410、又は図5に示す電気通信事業者のバックボーンネットワークに位置するMSVCS510を必要とする。
【００４９】
構成400では、異なるサイトにおける二つのMSVCS410は、ユニキャストを用いて互いに通信する。その二つのMSVCS410は、構成情報を交換することができ、したがって、そのそれぞれは、レート制御及び統計多重などに関して適切な判断を行うことができる。実質的には、マルチキャストからユニキャストにデータを変換するとき、MSVCS410は、遠隔ネットワークのプロキシとして働き、組み合わされたすべてのソースを提示する。MSVCS410はまた、リンク制約を考慮することにより、集約したソースに対して、インテリジェントなレート制御/シェーピングをすべて適用する。MSVCS410は、標準のSVCS手順で見られるものと同様に、そのリンクに対してもエラー回復機能を行うことができる。
【００５０】
構成500では、各マルチキャスト会議セッションが、電気通信業者によって割り当てられた、管理された企業のサイトにわたる一意の1組のマルチキャストアドレスを使用するので、MSVCS510は、多くの管理された企業520の間で設定された多地点ビデオ会議セッションを調整することができる。図5で示すように、多地点ビデオ会議が、いくつかの管理された企業顧客520にわたって設定された場合、電気通信業者は、その企業間会議に対して、別個のマルチキャストアドレスブロックを使用することができ、その場合、MSVCS510を電気通信業者によりホストさせることは有利であり得る。
【００５１】
最後に、図6は、マルチキャストがバックボーンネットワーク620で利用可能であるが、すべての企業ネットワーク630が、利用可能なマルチキャストサポートを有していないシナリオに対する構成600を示す。この構成では、電気通信業者ネットワーク620中に配置されたMSVCS610は、マルチキャストを用いて他のMSVCS610と通信することができる。そのようにする場合、様々なMSVCS610が、直接それに接続された企業630SVCSに対して、プロキシとして働くことができる。例えば、MSVCS610'は、SVCS630'から受信した情報をマルチキャスト送信することができる。MSVCS610'はまた、同位のMSVCS630が、どのレイヤをどのマルチキャストアドレスに送信すべきかに関する正しい判断を行うことができるように、その関連するSVCS630'に接続されたエンドポイントの要件について同位のMSVCS610に知らせる。
【００５２】
概して、MSVCS(又は複数ある場合MSVCS(複数))は、再送信要求への高速な応答がすべての参加エンドポイントに対して可能であるように、ネットワーク内に配置されるべきである。二つのエンドポイント間のユニキャスト及びマルチキャスト経路は、有意な共通コンポーネントを有するように保証されてはいないが、十分なマルチキャストルータ密度を有する適度によく接続されたネットワークの場合、計算されたマルチキャスト経路は、エンドポイント間で良好なバランス(ネットワーク距離)を提供するネットワーク点を横断するものと想定するのは合理的である。したがって、MSVCSが共にホストされる(co-hosted)(すなわち、同じ機器上で動作する)、並置される(co-located)、又はマルチキャストルータに非常に近い(ネットワーク用語で)場合、有利となるはずである。このような配置のさらなる利点は、マルチキャスト通信チャネルを介して一つのエンドポイントから他のものに移動するパケットは、所与の、又は他のマルチキャスト通信チャネル経路に沿っていない第2の経路を横断して、リッスンしているMSVCSに達するために、マルチキャストルータでコピーされる必要がないことである。
【００５３】
図2〜6で示された構成200〜600は、MSVCSが、既存のIPマルチキャストアドレス管理システムと協動することを想定している。しかし、このようなアドレス管理システムが存在しない、又はこのような協動が実行可能又は実際的ではない場合もあり得る。このような場合に対して、本発明は、マルチキャストアドレス及び接続性発見のための機構をMSVCSに提供する。MSVCSは、(1)利用可能なマルチキャストアドレス(複数可)、及び(2)マルチキャストトポロジ(すなわち、どのクライアントがマルチキャストIPアドレスグループ中に存在するか)を完全に、又は部分的に発見するように構成することができる。
【００５４】
発見手順では、構成されたMSVCSは、1組のマルチキャストIPアドレスを選択して、それを、多地点会議に参加したいクライアントすべてに対してして、ユニキャストを介して送信する。各クライアントはまた、その組のマルチキャストアドレスの一つだけに対する送信者として割り当てられる。クライアントは、次いで、その割り当てられたマルチキャストアドレスに、テストパッケージを送信し、一方で、マルチキャストアドレスの全体の組における他のクライアントから到来するテストパッケージをリッスンする。各クライアントは、次いで、MSVCSにその受信記録を、すなわち、テストパッケージの受信先のマルチキャストアドレスのリストを報告する。このテスト手順は、MSVCSにマルチキャスト接続性の図を生成することを可能にする。テスト手順は、会議セッション確立の時点で実行することができ、MSVCSが、どのクライアントが互いにマルチキャストを使用できるかを判定することを可能にする。
【００５５】
マルチキャスト接続性発見手順のオペレーションは、図7で示すシステム700を参照すれば理解することができる。システム700は、未知のマルチキャストサポートを有するネットワーク720を含む。例えば、四つのエンドポイントEp1〜Ep4が、ネットワーク720を介して多地点会議に参加することを望むことがあり得る。最初は、MSVCS710は、これらのエンドポイントEp1〜Ep4の間のマルチキャスト接続性に気付いていない。発見手順を開始するために、MSVCS710は、選択したマルチキャストアドレスの適切な組を、各エンドポイントEp1〜Ep4に送る。アドレスの選択は、MSVCS710が処理している他の会議と重複しないように行われるとよい。MSVCS710はまた、アドレスごとに単一のエンドポイントを送信者として割り当てる。さらに一つのマルチキャストアドレスが追加されて、MSVCSは発見プロセスに参加することができる。したがって、アドレスの合計数は、この例では、5個のアドレス(例えば、「A」、「B」、「C」、「D」、及び「E」)である。一般性を失うことなく、第1のエンドポイントEp1は、第1のマルチキャストアドレスAに対する送信者として選択され、第2のエンドポイントEp2がBに対して、以下同様に選択され、第5のアドレスEはMSVCS710により使用されると仮定することができる。これらのアドレス割当てを受信した後、すべてのエンドポイント及びMSVCS710は、その各割り当てられたアドレスA、B、C、D、又はEに所定のテストパケットを送信することを開始する。同時に、すべてのエンドポイント及びMSVCS710は、他の四つのアドレスをリッスンする(すなわち、それらは、他の四つのアドレスに対応する四つのマルチキャストグループに参加し、メンバーとなる)。発見手順の下に、送られるテストパケットは、他のマシン又はエンドポイントによりこれらのマルチキャストアドレスに送信され得る他のパケットから区別できるように、所定の署名を運ぶことができる。セッションに参加しているエンドポイント間の時間遅延を補償するように適切に選択することのできる所定の時間期間の後、各エンドポイントEP1〜Ep4は、それがテストパケットを受信したアドレスのリストを送る。このデータを用いて、MSVCS710は、例えば、参照テーブル(例えば、テーブル800、図8)を作成することができる。
【００５６】
テーブル800では、セル中の表記「x」は、対応する行のヘッダで示された数のエンドポイントが、列のヘッダで示されたマルチキャストアドレスで、テストパケットを受信したことを報告したことを示している。通常、マルチキャストの受信は、対称的であり(すなわち、エンドポイント1が、エンドポイント2を聞いた(hear)場合、エンドポイント2もエンドポイント1が聞こえるはずである)、且つ遷移的(すなわち、エンドポイント2がエンドポイント1を聞き、且つエンドポイント3が、エンドポイント2を聞いた場合、エンドポイント3はまたエンドポイント1が聞こえるはずである)であることが予測され得る。しかし、これらの特性は、マルチキャストのインフラストラクチャの実装形態に応じて、すべての場合に適用されないこともあり得る。テーブル800で示された例では、MSVCS710は、エンドポイント1、2、及び4が、互いにデータを送信するための双方向マルチキャストを使用できることを報告することができる。
【００５７】
本発明の好ましい実施形態であると考えられるものを述べてきたが、当業者であれば、他の、またさらなる変更及び修正を、本発明の趣旨から逸脱することなくそれに加え得ること、またこのような変更及び修正のすべてが本発明の真の範囲に含まれるものとして特許請求するように意図されていることが理解されよう。例えば、本明細書で述べられたMSVCSの機能はすべて、SVCクライアントにも実装することができる。その場合、別個のMSVCSを展開することは回避され得る。
【００５８】
本発明によれば、本明細書で述べた技法は、ハードウェアとソフトウェアの任意の適切な組合せを用いて実施できることが理解されよう。前述のレート推定及び制御技法を実施し、動作させるためのソフトウェア(すなわち、命令)は、ファームウェア、メモリ、ストレージデバイス、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、集積回路、ASIC、オンラインのダウンロード可能な媒体、及び他の利用可能な媒体を限定することなく含むことのできるコンピュータ可読媒体上で提供することができる。
【図１】
2010506461.tif 000003
【図２】
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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】
2010506461.tif 000010
【国際調査報告】
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