(57)【要約】マルチメディア情報を受信するためのマルチキャスティングシステム（１０）であって、マルチメディアコンテンツ源（１２）に結合されたコンテンツスイッチ（２０）と、少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナル（３６）とを含む。マルチメディアコンテンツ源（１２）は複数のマルチメディアコンテンツ（１４、１６、…、１８）を含み、各マルチメディアコンテンツは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて伝送される主マルチメディアストリームによりサポートされる。少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルは、各々のマルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信される副マルチメディアストリームとして、コンテンツスイッチ（２０）からネットワークを通じて受信するよう構成される。コンテンツスイッチ（２０）は帯域幅スケーラ（２１）を含み、これは、各々の主マルチメディアストリームを、実質的に同期される複数の副マルチメディアサブストリームにスケールするよう構成される。マルチメディアスマートターミナル（３６）はスマートターミナルサブストリームスイッチ（６４）を含み、これは、複数の副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成される。
2004502356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチメディア情報の受信のためのマルチキャスティングシステムであって、前記システムは、
マルチメディアコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを含み、前記マルチメディアコンテンツ源は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、各々の前記マルチメディアコンテンツは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて伝送される、主である主ビットレートマルチメディアストリームによりサポートされ、Ｎは整数であり、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、さらに
少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルを含み、各々の前記マルチメディアスマートターミナルは、各々の前記マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信される副マルチメディアストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成される、システム。
【請求項２】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに
スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記スマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成され、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルと、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームによりサポートされるマルチメディアコンテンツの受信品質との間における、実質的に最適な関係を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームは実質的に同期され、前記スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに
同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成され、
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチは、先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを、前記副マルチメディアストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに実質的に同期することにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするよう構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
前記Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリを含むルックアップ表を含む、動的にロードされるデータベースを含み、各々の前記コンテンツエントリｎについて前記ルックアップ表はさらに、或る数ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームを含み、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数であり、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて前記ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値および同期データの組を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
複数ｋ個の利用可能な副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、各々の前記マルチメディアコンテンツにつき、前記ルックアップ表に基づいて実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するための、スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段と、
先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間での遷移のタイミングを、前記ルックアップ表により与えられる同期データの組のタイミングに実質的に同期することにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、同期スマートターミナルサブストリーム手段とを含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段はさらに、
実質的に最適なビットレートを含む、現在用いられている最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームについての現在のエラーレートを連続的に求めるための手段と、
高しきい値スイッチング手段とを含み、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた高エラーレートしきい値よりも高い場合に、前記高しきい値スイッチング手段は、前記コンテンツを、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームから、低低ビットレートを含むより低い副ビットレート副マルチメディアサブストリームへスイッチし、前記低低ビットレートは前記実質的に最適な低ビットレートよりも低く、前記スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段はさらに
低しきい値スイッチング手段を含み、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた低エラーレートしきい値よりも低い場合に、前記低しきい値スイッチング手段は、前記コンテンツを、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームから、高低ビットレートを含むより高い副ビットレート副マルチメディアサブストリームへスイッチし、前記高低ビットレートは前記実質的に最適な低ビットレートよりも低い、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記同期データの組はさらに複数のフラグを含み、前記システムはさらに、
前記先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームから後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームへの前記スイッチが起こる少なくとも１つの最適瞬間を示す前記複数のフラグを、連続的に判断するためのフラグ手段を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段はさらに、
前記先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームについてのエラーレートを連続的に求めるための手段を含み、前記求められたエラーレートは、前記先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームから前記後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームへのスイッチの方向を示し、前記方向は、前記後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームが前記先行最適ビットレートと比較して低いビットレートを含む場合には、アップダウンの方向を含み、前記アップダウンの方向を有する前記スイッチはアップダウンのスイッチを含み、前記方向は、前記後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームが前記先行最適ビットレートと比較して高いビットレートを含む場合に、ダウンアップの方向を含み、前記ダウンアップの方向を有する前記スイッチはダウンアップのスイッチを含み、前記スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段はさらに、
少なくとも１つの以前のアップダウンまたは少なくとも１つのダウンアップのスイッチを含む以前のスイッチ履歴を判断して、各々の前記以前のアップダウンまたはダウンアップのスイッチについてタイミングデータの組を追跡および収集するための、以前の履歴スイッチング手段と、
決定手段とを含み、前記決定手段は、前記検出手段により示された前記現在のスイッチの前記方向と、少なくとも１つの前記以前のアップダウンまたは少なくとも１つの前記以前のダウンアップのスイッチを含む前記以前のスイッチ履歴と、各々の前記以前のアップダウンまたは各々の前記以前のダウンアップのスイッチについての前記タイミングデータの組とに基づいて、現在のスイッチを行なうべきか、またはこれを遅らせるべきかの決定を行なうための手段である、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記決定手段はさらに、
予め定められた期間にわたり或る数の以前のスイッチを算出するための手段を含み、前記予め定められた期間にわたる前記数の以前のスイッチが予め定められたしきい値を超えると、前記予め定められた期間にわたる前記数の以前のスイッチが前記予め定められたしきい値を下回るまで、現在のスイッチを行なうべきか、またはこれを行なうことを遅らせるべきかの前記決定が遅らされる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
受信マルチメディア同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記受信マルチメディア同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに
受信デバイスを含み、前記受信デバイスは、前記複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを、前記コンテンツスイッチから前記ネットワークを通じて受信、および前記Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリを含むルックアップ表を受信するよう構成され、各々の前記コンテンツエントリｎについて前記ルックアップ表はさらに或る数ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームを含み、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数であり、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて前記ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値、および同期データの組を含み、さらに、
前記ルックアップ表に基づき前記複数Ｎ個の利用可能なマルチメディアコンテンツ間でスイッチするよう構成されたスマートターミナルコンテンツスイッチを含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに、
送受信マルチメディアスマートターミナルを含み、前記送受信マルチメディアスマートターミナルはさらに、
送受信デバイスと、
スマートターミナルコンテンツスイッチとを含み、
前記送受信デバイスは前記コンテンツスイッチから前記ネットワークを通じ前記複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを受信するよう構成され、
前記スマートターミナルコンテンツスイッチは、前記Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリを含むルックアップ表を受信するよう構成され、
各々の前記コンテンツエントリｎについて前記ルックアップ表はさらに或る数ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームを含み、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数であり、
各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて前記ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値、および同期データの組を含み、
前記送受信デバイスは、各々の前記受信されたマルチメディアコンテンツの受信状態を前記コンテンツスイッチに送信するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに、
送受信マルチメディアスマートターミナルを含み、前記送受信マルチメディアスマートターミナルはさらに
送受信デバイスを含み、前記送受信デバイスは、前記コンテンツスイッチから前記ネットワークを通じて複数Ｎ１個のマルチメディアコンテンツを最初に受信するよう構成され、Ｎ１はＮよりも小さい整数であり、前記送受信デバイスはさらに、前記コンテンツスイッチと通信することにより、前記複数Ｎ１個の最初に利用可能なマルチメディアコンテンツを、前記ネットワークにわたり複数Ｎ２個の後に利用可能なマルチメディアコンテンツへと拡張するよう構成され、Ｎ２はＮ１よりも大きくかつＮよりも小さい整数であり、さらに
スマートターミナルコンテンツスイッチを含み、前記スマートターミナルコンテンツスイッチは、前記複数Ｎ１個の最初に利用可能なマルチメディアコンテンツ間でスイッチすることによりマルチメディアコンテンツを選択するよう構成され、かつ、前記複数Ｎ２個の後に利用可能なマルチメディアコンテンツ間でスイッチすることによりマルチメディアコンテンツを選択するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
マルチキャスティング伝送システムであって、マルチメディアコンテンツ源は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、Ｎは整数であり、前記マルチメディアコンテンツ源にはコンテンツスイッチが結合され、前記コンテンツスイッチは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ主高ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして各々の前記マルチメディアコンテンツを受信し、前記コンテンツスイッチはさらに帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、各々の前記受信された主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームへとスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートマルチメディアストリームに実質的に同期され、マルチメディアスマートターミナルは、少なくとも１つのマルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じ送信されるマルチメディアストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成され、前記マルチメディアスマートターミナルはさらに
スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記スマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成され、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルと、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームによりサポートされるマルチメディアコンテンツの受信品質との間における、実質的に最適な関係を含む、マルチキャスティング伝送システム。
【請求項１４】
前記スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成され、
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチは、先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを、前記副マルチメディアストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに、実質的に同期させることにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするよう構成される、請求項１３に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項１５】
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
前記Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリを含むルックアップ表を含む、動的にロードされるデータベースを含み、各々の前記コンテンツエントリｎについて前記ルックアップ表はさらに或る数ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームを含み、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数であり、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて、前記ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値、および同期データの組を含む、請求項１４に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項１６】
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
複数ｋ個の利用可能な副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、前記ルックアップ表に基づいて、各々の前記マルチメディアコンテンツについて実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するための、スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段と、
先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを、前記ルックアップ表により与えられる同期データ組のタイミングに実質的に同期させることにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、同期スマートターミナルサブストリーム手段とを含む、請求項１５に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項１７】
マルチキャスティング伝送システムであって、マルチメディアコンテンツ源は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、Ｎは整数であり、
前記マルチメディアコンテンツ源にはコンテンツスイッチが結合され、
前記コンテンツスイッチは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ主ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして各々の前記マルチメディアコンテンツを受信するよう構成され、
前記コンテンツスイッチは、副帯域幅を有する副チャネルを通じ伝送されるマルチメディアストリームとして、少なくとも１つのマルチメディアコンテンツを、少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルへとネットワークを通じて送信するよう構成され、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームへとスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートマルチメディアストリームに実質的に同期される、マルチキャスティング伝送システム。
【請求項１８】
ビデオ情報の受信のためのビデオマルチキャスティングシステムであって、前記システムは、
ビデオコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを含み、前記ビデオコンテンツ源は複数Ｎ個のビデオコンテンツを含み、各々の前記ビデオコンテンツは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて伝送される、主である主ビットレートビデオストリームによりサポートされ、Ｎは整数であり、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートビデオストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副ビデオサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副ビデオサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副ビデオサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、前記複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームは実質的に同期され、さらに
少なくとも１つのビデオスマートターミナルを含み、各々の前記ビデオスマートターミナルは、各々の前記ビデオコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信される副ビデオストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成される、システム。
【請求項１９】
ビデオマルチキャスティング伝送システムであって、ビデオコンテンツ源は複数Ｎ個のビデオコンテンツを含み、Ｎは整数であり、前記ビデオコンテンツ源にはコンテンツスイッチが結合され、前記コンテンツスイッチは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主高ビットレートで送信される主ビデオストリームとして各々の前記ビデオコンテンツを受信し、前記コンテンツスイッチはさらに帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、各々の前記受信された主である主ビットレートビデオストリームを複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副ビデオサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副ビデオサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副ビデオサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副ビデオサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートビデオストリームに実質的に同期され、ビデオスマートターミナルは、少なくとも１つのビデオコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信される副ビデオストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成され、前記ビデオスマートターミナルはさらに
ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副ビデオサブストリームを選択するよう構成され、前記実質的に最適な副ビットレート副ビデオサブストリームは、前記実質的に最適な副ビットレート副ビデオサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルと、前記実質的に最適な副ビットレート副ビデオサブストリームにより送信されるビデオコンテンツの受信品質との間における、実質的に最適な関係を含む、システム。
【請求項２０】
前記ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチはさらに
同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、
前記同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副ビデオサブストリームを選択するよう構成され、
前記同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチは、先行最適副ビットレート副ビデオサブストリームと後続最適副ビットレート副ビデオサブストリームとの間の遷移のタイミングを、前記副ビットレート副ビデオストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに実質的に同期させることにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするよう構成される、請求項１９に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項２１】
前記同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
前記Ｎ個のビデオコンテンツエントリを含むルックアップ表を含む、動的にロードされるデータベースを含み、各々の前記コンテンツエントリｎについて前記ルックアップ表はさらに或る数ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームを含み、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数であり、各々の前記副ビットレート副ビデオサブストリームについて前記ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値、および同期データの組を含む、請求項２０に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項２２】
前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、
複数ｋ個の利用可能な副ビットレート副ビデオサブストリーム間でスイッチすることにより、前記ルックアップ表に基づき、各々の前記ビデオコンテンツについて実質的に最適な副ビットレート副ビデオサブストリームを選択するための、スイッチングスマートターミナルサブストリーム手段と、
先行最適副ビットレート副ビデオサブストリームと後続最適副ビットレート副ビデオサブストリームとの間の遷移のタイミングを、前記ルックアップ表により与えられる同期データの組のタイミングに実質的に同期させることにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、同期スマートターミナルサブストリーム手段とを含む、請求項２０に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項２３】
前記主ビデオストリームは圧縮されたビデオストリームを含み、前記圧縮されたビデオストリームはさらに複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含み、前記複数の独立フレームはさらに複数のスナップショットを含み、前記複数の従属フレームはさらに複数の運動ベクトルを含み、ビデオピクチャは算出された従属フレームの組を含み、各々の前記算出された従属フレームは、前記従属フレームにある運動ベクトルの組および先立つ独立フレームを用いることにより算出され、各々の前記副サブストリームはさらに、複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含み、各々の前記サブストリームにある前記複数の独立フレームは複数の同期データを含み、前記同期スマートターミナルサブストリーム手段はさらに、
先行最適副ビットレート副ビデオサブストリームと後続最適副ビットレート副ビデオサブストリームとの間の前記遷移のタイミングを、前記後続最適副ビットレート副ビデオサブストリームにある複数の独立フレームの出現のタイミングに実質的に同期することにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、ビデオ手段を含む、請求項２０に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項２４】
前記主ビデオストリームは圧縮されたビデオ＆データストリームを含み、前記圧縮されたビデオ＆データストリームはさらに、複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含み、前記複数の独立フレームはさらに複数のスナップショットを含み、前記複数の従属フレームはさらに複数の運動ベクトルを含み、ビデオピクチャは算出された従属フレームの組を含み、各々の前記算出された従属フレームは、前記従属フレームにある運動ベクトルの組および先立つ独立フレームを用いて算出され、各々の前記副サブストリームはさらに、複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含み、各々の前記サブストリームにある前記複数の独立フレームは複数の同期データを含み、前記同期スマートターミナルサブストリーム手段はさらに、
先行最適副ビットレート副ビデオサブストリームと後続最適副ビットレート副ビデオサブストリームとの間の前記遷移のタイミングを、前記後続最適副ビットレート副ビデオサブストリームにある複数の独立フレームの出現のタイミングに実質的に同期させることにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、ビデオおよびデータ手段を含む、請求項２０に記載のマルチキャスティング伝送システム。
【請求項２５】
マルチキャスティング伝送システムであって、ビデオコンテンツ源は複数Ｎ個のビデオコンテンツを含み、Ｎは整数であり、
前記ビデオコンテンツ源にはコンテンツスイッチが結合され、
前記コンテンツスイッチは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで送信される主ビデオストリームとして各々の前記ビデオコンテンツを受信するよう構成され、
前記コンテンツスイッチは、少なくとも１つのビデオコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信される副ビデオストリームとして、ネットワークを通じて少なくとも１つのビデオスマートターミナルへ送信するよう構成され、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートビデオストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副ビデオサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副ビデオサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副ビデオサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副ビデオサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートビデオストリームに実質的に同期される、マルチキャスティング伝送システム。
【請求項２６】
ビデオ＆オーディオ情報の受信のための、ビデオ＆オーディオマルチキャスティングシステムであって、前記システムは、
ビデオ＆オーディオコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを含み、前記ビデオ＆オーディオコンテンツ源は複数Ｎ個のビデオ＆オーディオコンテンツを含み、各々の前記オーディオコンテンツ源は１つの前記ビデオ＆オーディオコンテンツ源と実質的に同期され、前記コンテンツスイッチは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで送信される主ビデオ＆オーディオストリームとして、各々の前記ビデオ＆オーディオコンテンツを受信し、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートビデオ＆オーディオストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオ＆オーディオサブストリームに同期するよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副ビデオ＆オーディオサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副ビデオ＆オーディオサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副ビデオ＆オーディオサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副ビデオ＆オーディオサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートビデオ＆オーディオストリームに実質的に同期され、さらに
少なくとも１つのビデオスマートターミナルを有し、各々の前記ビデオスマートターミナルは、各々の前記ビデオコンテンツを、副ビデオダウンリンク帯域幅を有する第２のビデオダウンリンクチャネルを通じて送信される副ビデオストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成され、さらに
少なくとも１つのオーディオスマートターミナルを含み、各々の前記オーディオスマートターミナルは、１つの前記ビデオコンテンツと実質的に同期された各々の前記ビデオコンテンツを、オーディオダウンリンク帯域幅およびオーディオアップリンク帯域幅を有する副オーディオ二重チャネルを通じて送信される副オーディオストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じ受信するよう構成される、システム。
【請求項２７】
マルチメディア情報のマルチキャスティング受信の方法であって、前記方法は、
マルチメディアコンテンツ源により与えられた複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを、前記マルチメディアコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを用いて受信するステップを含み、各々の前記マルチメディアコンテンツは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして受信され、Ｎは整数であり、前記方法はさらに、
前記コンテンツスイッチを用いてネットワークを通じ各々の前記マルチメディアコンテンツを送信するステップを含み、各々の前記マルチメディアコンテンツは、副帯域幅を有する副チャネルを通じてマルチメディアストリームとして送信され、前記方法はさらに、
少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルにより、各々の前記マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じ送信されるマルチメディアストリームとして、前記ネットワークを通じて受信するステップを含む、方法。
【請求項２８】
前記コンテンツスイッチはさらに帯域幅スケーラを含み、各々の前記マルチメディアコンテンツを前記ネットワークを通じて送信する前記ステップはさらに、
１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで送信された、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームにスケールするステップを含み、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらにスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記スマートターミナルサブストリームスイッチを用いて前記ネットワークを通じ各々の前記マルチメディアコンテンツを受信する前記ステップはさらに、
実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するために、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチするステップを含み、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルと、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームによりサポートされるマルチメディアコンテンツの受信品質との間における実質的に最適な関係を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記ネットワークを通じて各々の前記マルチメディアコンテンツを受信する前記ステップはさらに、
（Ａ）　実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するために、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチするステップと、
（Ｂ）　前記ステップ（Ａ）のタイミングを、前記副ビットレート副マルチメディアストリームにより送信された同期データの組のタイミングに実質的に同期させるステップとを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、前記Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリを含むルックアップ表を含む、動的にロードされるデータベースを含み、各々の前記コンテンツエントリｎについて前記ルックアップ表はさらに、或る数ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームを含み、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数であり、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて前記ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値、および同期データの組を含み、前記ネットワークを通じて各々の前記マルチメディアコンテンツを受信する前記ステップはさらに、
（Ａ）　前記ルックアップ表に基づいて、実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを各々の前記マルチメディアコンテンツにつき選択するために、複数ｋ個の利用可能な副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチするステップと、
（Ｂ）　遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするために、先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の前記遷移のタイミングを、前記ルックアップ表により与えられる同期データの組のタイミングに、実質的に同期するステップとを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記ステップ（Ａ）はさらに、
（Ａ１）　実質的に最適なビットレートを含む、現在用いられている最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームについての現在のエラーレートを連続的に求めるステップと、
（Ａ２）　前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた高エラーレートしきい値よりも高い場合に、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームから、低低ビットレートを含むより低い副ビットレート副マルチメディアサブストリームへ、前記コンテンツをスイッチするステップとを含み、前記低低ビットレートは前記実質的に最適な低ビットレートよりも低く、前記ステップ（Ａ）はさらに
（Ａ３）　前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた低エラーレートしきい値よりも低い場合に、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームから、高低ビットレートを含むより高い副ビットレート副マルチメディアサブストリームへ、前記コンテンツをスイッチするステップを含み、前記高低ビットレートは前記実質的に最適な低ビットレートよりも低い、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記ステップ（Ａ）はさらに、（Ａ４）第１の最適低ビットレートを含む第１の最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームから、第２の最適低ビットレートを含む第２の最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームへ、前記マルチメディアコンテンツをスイッチするステップを含み、前記第２の最適低ビットレートと前記第１の最適低ビットレートとの間の関係、すなわち、前記第１の最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームから前記第２の最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームへの、前記マルチメディアコンテンツの現在のスイッチのビットレート方向は、以前のスイッチのビットレート方向により定められる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに送受信マルチメディアスマートターミナルを含み、前記送受信マルチメディアスマートターミナルはさらに、送受信デバイスおよびスマートターミナルコンテンツスイッチを含み、前記ネットワークを通じ各々の前記マルチメディアコンテンツを受信する前記ステップはさらに、
前記送受信デバイスを用いて、前記ネットワークを通じ前記コンテンツスイッチから複数Ｎ１個のマルチメディアコンテンツを最初に受信するステップと、
マルチメディアコンテンツを選択するために、前記スマートターミナルコンテンツスイッチを用いて、前記複数Ｎ１個の最初に利用可能なマルチメディアコンテンツ間でスイッチするステップと、
前記送受信デバイスを用いて、前記ネットワークを通じ、前記複数Ｎ１個のマルチメディアコンテンツの受信を複数Ｎ２個のマルチメディアコンテンツへと拡張するために、前記コンテンツスイッチと通信するステップとを含み、Ｎ１はＮより小さい整数であり、Ｎ２はＮ１よりも大きくかつＮよりも小さい整数であり、前記ネットワークを通じ各々の前記マルチメディアコンテンツを受信する前記ステップはさらに、
マルチメディアコンテンツを選択するために、前記スマートターミナルコンテンツスイッチを用いて、前記複数Ｎ２個の後に利用可能なマルチメディアコンテンツ間でスイッチするステップを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
マルチキャスティング伝送システムであって、マルチメディアコンテンツ源が複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、Ｎは整数であり、コンテンツスイッチが前記マルチメディアコンテンツ源に結合され、前記コンテンツスイッチが、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして、各々の前記マルチメディアコンテンツを受信する、前記マルチキャスティング伝送システムにおいて、受信マルチメディアスマートターミナルを用いて、少なくとも１つのマルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信されるマルチメディアストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信する方法であって、前記受信マルチメディアスマートターミナルはさらに受信デバイスおよびスマートターミナルコンテンツスイッチを含み、前記方法は、
前記受信デバイスを用いて、前記ネットワークを通じ前記コンテンツスイッチから前記複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを受信するステップと、
前記スマートターミナルコンテンツスイッチを用いて、前記複数Ｎ個の利用可能なマルチメディアコンテンツ間でスイッチするステップとを含む、方法。
【請求項３６】
前記コンテンツスイッチはさらに帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、同期データの組に実質的に同期され、前記マルチメディアスマートターミナルはさらにスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記方法はさらに、
実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するために、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチするステップを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
マルチメディア情報の無線受信のためのマルチキャスティングシステムであって、前記システムは
マルチメディアコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを含み、前記マルチメディアコンテンツ源は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、Ｎは整数であり、前記コンテンツスイッチは、各々の前記マルチメディアコンテンツを、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして、第１の無線ネットワークを通じて受信し、前記システムはさらに
少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルを含み、各々の前記マルチメディアスマートターミナルは、各々の前記マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信されるマルチメディアストリームとして、前記コンテンツスイッチから無線ネットワークを通じて受信するよう構成され、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートマルチメディアストリームに実質的に同期され、
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに
スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記スマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルを実質的に最小限にするよう構成される、システム。
【請求項３８】
リアルタイムのマルチメディア情報の受信のためのマルチキャスティングシステムであって、前記システムは、
マルチメディアコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを含み、前記マルチメディアコンテンツ源は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、Ｎは整数であり、前記コンテンツスイッチは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして各々の前記マルチメディアコンテンツを受信し、前記システムはさらに
少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルを含み、各々の前記マルチメディアスマートターミナルは、各々の前記マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信されるマルチメディアストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成され、前記コンテンツスイッチはさらに
帯域幅スケーラを含み、前記帯域幅スケーラは、１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームにスケールするよう構成され、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、１つの前記主である主ビットレートマルチメディアストリームに実質的に同期され、
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナルはさらに
スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、前記スマートターミナルサブストリームスイッチは、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルを実質的に最小限にするよう構成される、システム。
【請求項３９】
複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含むマルチメディアコンテンツ源からマルチメディア情報を受信するためのマルチキャスティングシステムであって、Ｎは整数であり、前記システムは、
主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて主ビットレートで主マルチメディアストリームとして送信される各々の前記マルチメディアコンテンツを受信するための、コンテンツスイッチ手段と、
各々の前記マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信されるマルチメディアストリームとして、前記コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するための、少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナル手段とを含み、前記コンテンツスイッチ手段はさらに、
１つの前記主帯域幅を有する１つの前記主専用チャネルを通じて１つの前記主高ビットレートで伝送される、各々の前記主である主ビットレートマルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームにスケールするための、帯域幅スケール手段を含み、Ｋは整数であり、第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリームは第Ｋの低ビットレートを有し、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリームは実質的に同期される、システム。
【請求項４０】
少なくとも１つの前記マルチメディアスマートターミナル手段はさらに、
前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択するための、スマートターミナルサブストリームスイッチ手段を含み、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームは、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルと、前記実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームによりサポートされるマルチメディアコンテンツの受信品質との間における、実質的に最適な関係を含む、請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記スマートターミナルサブストリームスイッチ手段はさらに
同期スマートターミナルサブストリームスイッチ手段を含み、前記同期スマートターミナルサブストリームスイッチ手段は、前記複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビットレート副マルチメディアサブストリームを選択し、かつ、先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを、各々の前記副ビットレート副マルチメディアサブストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに実質的に同期させることにより、前記遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための手段である、請求項４０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は信号処理に関し、より特定的には、マルチメディアデータを伝送するためのマルチキャスティングシステムに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
リアルタイムマルチメディア情報を無線伝送するための先行技術のビデオオンデマンドシステム（ＶＯＤシステム）では、典型的なＶＯＤシステムは少なくとも１つのビデオコンテンツ源、コンテンツスイッチ、および少なくとも１つのビデオ受信端末を含む。各ＶＯＤ端末は専用のチャネルを有し、これは、コンテンツスイッチを介してビデオコンテンツ源へ、所望のビデオコンテンツに対するリクエストを無線で送信する。マルチメディアデータの組（たとえば１組のビデオファイル）がコンテンツ源から専用チャネルで単一のユーザに送信される際には、データレートはこの特定のユーザの端末についての受信状態に基づき変更して適合され得る。特定のユーザの端末の受信状態が良好であるほど、このユーザの端末へデータの組が送信され得るビットレートは高くなる。
【０００３】
しかしながら、先行技術のユニキャストＶＯＤシステムに関してはいくつかの不都合がある。実際、ユニキャストシステムが動作できるためには、各ユーザにつき２つの専用チャネル、すなわち受信用の１つの専用チャネルと、ビデオ受信の状態をコンテンツプロバイダに連続的に送信するための１つの専用チャネルとが必要になる。したがって所与のビデオコンテンツは、ユーザの数の２倍もの数のチャネルを通じて伝送されなければならない。したがって、ユーザの数は無線セルがサポートできる数のスロット（またはチャネル）により制限される。典型的な無線セルは極めて速く飽和してしまうが、これはセル当り５〜５０までのビデオチャネル（すなわち５〜５０までのビデオユーザのみ）もしくは２０〜２００までのオーディオチャネル、またはセル当り２〜２０までのデータチャネルをサポートできるにすぎないからである。
【０００４】
したがって必要とされているのは、上述の制限のないマルチメディア無線システム（たとえばビデオシステム）である。より具体的に、必要とされているのは、複数のスマートターミナル用の同じチャネル上でデータを伝送できるマルチキャスト伝送システムであって、各スマートターミナルが、フィードバック情報をコンテンツプロバイダに送信することなく、受信されたマルチメディアデータの品質を独立におよびローカルに調節できる、マルチキャスト伝送システムである。
【０００５】
【発明の開示】
利用可能な技術の不都合に対処するために、この発明は、マルチメディア情報を受信するためのマルチキャスティングシステムおよびマルチキャスティングの方法を提供する。データの組がチャネルを通じて伝送される前に、このデータの組は高度にスケールされてサブストリームへと束ねられ、これらがスマートターミナルにより処理される。各スマートターミナルは、その受信品質に基づき、どのサブストリームを用いるべきか、および受信状態の変化に基づいていつ別のサブストリームにスイッチするべきかを、独立に決定する。各スマートターミナルはまた、いつおよびどのようにサブストリーム間のスイッチング動作を同期させるかを決定し、こうしてデータ損失を最小限にすること、および用いられているサブストリーム間の遷移を平滑にすることによって、マルチメディア受信を最適化する。
【０００６】
この発明の一局面は、マルチメディアコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチと、少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルとを含む、マルチキャスティングシステムに向けられる。マルチメディアコンテンツ源は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを含み、ここで各々のマルチメディアコンテンツは、主である主ビットレートマルチメディアストリームによってサポートされ、これは主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて伝送される。Ｎは整数である。
【０００７】
この発明の一実施例では、コンテンツスイッチはさらに帯域幅スケーラを含み、これは主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ高い主ビットレートで伝送される各々の主マルチメディアストリームを、複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリームにスケールするよう構成され、ここでＫは整数である。一実施例では複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリームは実質的に同期される。代替実施例では、複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリームは同期されない。
【０００８】
一実施例では、各マルチメディアスマートターミナルは、各マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じ送信される複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリームとして、コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成される。
【０００９】
一実施例では、各マルチメディアスマートターミナルはさらにスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、これは、複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることで、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成される。スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、実質的に最適なビットレートを含む現在用いられている最適な副マルチメディアサブストリームについての現在のエラーレートを連続的に求めるための装置を含む。最適な選択された副マルチメディアサブストリームは、受信時に求められたエラーレートのレベルと、最適な副マルチメディアサブストリームによりサポートされるマルチメディアコンテンツの受信品質との間における最適な関係を含む。
【００１０】
複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリームが実質的に同期される一実施例では、スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含む。この実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチは、複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることで、最適な低ビットレートを有する最適な副マルチメディアサブストリームを選択するよう構成される。
【００１１】
一実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリを含むルックアップ表を含む、動的にロードされるデータベースを含み、ここで各コンテンツエントリｎにつきルックアップ表はさらに或る数ｋ個の副マルチメディアサブストリームを含む。各々の副マルチメディアサブストリームにつき、ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値、高エラーレートしきい値、および同期データの組を含む。ここで、ｎはＮ以下の整数であり、ｋはＫ以下の整数である。
【００１２】
一実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらにスイッチングスマートターミナルサブストリームデバイスを含み、これは、複数ｋ個の利用可能な副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより、各マルチメディアコンテンツにつき、ルックアップ表に基づいて実質的に最適な副マルチメディアサブストリームを選択するためのものである。
【００１３】
選択された最適な副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが予め定められた高エラーレートしきい値よりも高い場合、スマートターミナルスイッチは、コンテンツを、実質的に最適な副マルチメディアサブストリームから、低低ビットレート（ｌｏｗｅｒ　ｌｏｗ ｂｉｔ ｒａｔｅ）を含むより低い副マルチメディアサブストリームにスイッチし、ここで低低ビットレートは、実質的に最適な低ビットレートよりも低い。逆に、実質的に最適な副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが予め定められた低エラーレートしきい値よりも低い場合、スマートターミナルスイッチは、コンテンツを、実質的に最適な副マルチメディアサブストリームから、高低ビットレート（ｈｉｇｈｅｒ　ｌｏｗ ｂｉｔ ｒａｔｅ）を含むより高い副マルチメディアサブストリームにスイッチし、ここで高低ビットレートは、実質的に最適な低ビットレートよりも低い。
【００１４】
一実施例では、スマートターミナルスイッチはさらに、先行最適副マルチメディアサブストリームについてのエラーレートを連続的に求めるための装置を含む。求められたエラーレートは、先行最適副マルチメディアサブストリームから後続最適副マルチメディアサブストリームへのスイッチの方向を示す。スイッチの方向は、後続最適副マルチメディアサブストリームが先行最適ビットレートと比較して低いビットレートを含む場合には、アップダウンの方向を含み得る。方向はまた、後続最適副マルチメディアサブストリームが先行最適ビットレートと比較して高いビットレートを含む場合には、ダウンアップの方向を含み得る。アップダウンの方向を有するスイッチはアップダウンのスイッチを含み、ダウンアップの方向を有するスイッチはダウンアップのスイッチを含む。一実施例では、現在のスイッチを行なうべきか、またはこれを行なうことを遅らせるかの決定は、検出デバイスにより示される現在のスイッチの方向と、少なくとも１つの以前のアップダウンのスイッチまたは少なくとも１つの以前のダウンアップのスイッチを含む以前のスイッチ履歴と、各々の以前のアップダウンのスイッチまたは各々の以前のダウンアップのスイッチについてのタイミングデータの組とに基づく。
【００１５】
一実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに同期スマートターミナルサブストリームデバイスを含み、これは、先行最適副マルチメディアサブストリームと後続最適副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを、ルックアップ表により与えられる同期データの組のタイミングに実質的に同期させることにより、遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするためのものである。
【００１６】
一実施例では、先行最適副マルチメディアサブストリームと後続最適副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングは、副マルチメディアストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに同期され、こうして遷移中のデータの損失を実質的に最小限にする。別の実施例では、同期データの組はさらに複数のフラグを含み、これらは、先行最適副マルチメディアサブストリームから後続最適副マルチメディアサブストリームへのスイッチが起こるべき少なくとも１つの最適瞬間を示す。
【００１７】
一実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに受信マルチメディア同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、これは、ネットワークを通じコンテンツスイッチから複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを受信するよう構成される受信デバイスのみをさらに含む。代替実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチはさらに送受信マルチメディアスマートターミナルを含み、これは、ネットワークを通じてコンテンツスイッチから複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを受信するよう構成されかつ各々の受信されたマルチメディアコンテンツの受信状態をコンテンツスイッチに送信するよう構成された、送受信デバイスをさらに含む。
【００１８】
この発明の別の局面は、ビデオ情報を受信するためのビデオマルチキャスティングシステムに向けられる。一実施例では、このシステムは、ビデオコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチと、少なくとも１つのビデオスマートターミナルとを含む。ビデオコンテンツ源は複数のビデオコンテンツを含み、各々のビデオコンテンツは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じて伝送される主ビデオストリームによりサポートされる。各々のビデオスマートターミナルは、各々のビデオコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じて送信される副ビデオストリームとして、コンテンツスイッチからネットワークを通じて受信するよう構成される。
【００１９】
一実施例では、ビデオコンテンツスイッチはさらに、各々の主ビデオストリームを、複数の実質的に同期された副ビデオサブストリームにスケールするよう構成された帯域幅スケーラを含む。
【００２０】
一実施例では、ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチは、複数の副ビデオサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビデオサブストリームを選択するよう構成され、ここで実質的に最適な副ビデオサブストリームは、実質的に最適な副ビデオサブストリームの受信時に求められるエラーレートのレベルと、実質的に最適な副ビデオサブストリームにより送信されるビデオコンテンツの受信品質との間における実質的に最適な関係を含む。
【００２１】
一実施例では、ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチはさらに同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、これは、複数の副ビデオサブストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビデオサブストリームを選択するよう構成される。同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチはさらに、先行最適副ビデオサブストリームと後続最適副ビデオサブストリームとの間の遷移のタイミングを、副ビデオストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに実質的に同期させることにより、遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするよう構成される。
【００２２】
この発明の好ましい実施例では、主ビデオストリームは圧縮されたビデオストリームを含み、これはさらに、複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含む。複数の独立フレームはさらに複数のスナップショットを含む。複数の従属フレームはさらに複数の運動ベクトルを含む。ビデオピクチャは算出された従属フレームの組を含む。各々の算出された従属フレームは、従属フレームにある運動ベクトルの組および先立つ独立フレームを用いて算出される。各々の副サブストリームはさらに複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含む。各サブストリームにある複数の独立フレームは複数の同期データを含む。この実施例では、同期スマートターミナルビデオサブストリームスイッチはさらに、先行最適副ビデオサブストリームと後続最適ビデオサブストリームとの間の遷移のタイミングを後続最適副ビデオサブストリームにある複数の独立フレームの出現タイミングに実質的に同期させることにより、遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、ビデオデバイスを含む。
【００２３】
この発明のさらに別の局面は、マルチメディア情報のマルチキャスティング受信のための方法に向けられる。一実施例では、この方法は以下のステップを含む。（１）マルチメディアコンテンツ源により与えられた複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツを、マルチメディアコンテンツ源に結合されたコンテンツスイッチを用いて受信するステップ、ここで各マルチメディアコンテンツは、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ主ビットレートで送信される主マルチメディアストリームとして受信され、Ｎは整数であり、（２）コンテンツスイッチを用いてネットワークを通じ各々のマルチメディアコンテンツを送信するステップ、ここで各マルチメディアコンテンツは、副帯域幅を有する副チャネルを通じマルチメディアストリームとして送信され、および（３）少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルによって、各マルチメディアコンテンツを、副帯域幅を有する副チャネルを通じ送信されるマルチメディアストリームとして、ネットワークを通じて受信するステップ。
【００２４】
コンテンツスイッチがさらに帯域幅スケーラを含むこの発明の好ましい実施例では、この発明の方法はさらに、（４）１つの主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ１つの主高ビットレートで送信された各々の主マルチメディアストリームを、複数の副マルチメディアサブストリームにスケールするステップを含む。
【００２５】
一実施例では、ネットワークを通じて各々のマルチメディアコンテンツをマルチメディアストリームとして少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナルにより受信するステップ（３）はさらに以下のサブステップを含む。（３Ａ）実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副マルチメディアサブストリームを選択するために複数の副マルチメディアサブストリーム間でスイッチするステップ、および（３Ｂ）ステップ（３Ａ）のタイミングを同期データの組のタイミングに実質的に同期させるステップ。
【００２６】
この発明の上述の利点および追加の利点は、ここでこの発明の好ましい実施例の詳細な説明を添付の図面との関連で検討する結果として、より明らかなものとして理解されるであろう。
【００２７】
【発明の実施のベストモード】
以下、この発明の好ましい実施例を詳細に参照し、その例を添付の図面で示す。好ましい実施例との関連でこの発明を説明するが、これはこの発明をこれら実施例に限定することを意図したものではないことが理解されるであろう。この発明は逆に、前掲の特許請求の範囲により定められたこの発明の意味および範囲内に含まれ得る、代替物、変形物および均等物を包含することを意図している。さらにこの発明の以下の詳細な説明においては、この発明の完全な理解を可能にするために多くの具体的な詳細を示すが、当業者であればこの発明はこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが明らかであろう。別の場合には、この発明の局面を不必要に曖昧にすることを避けるために、周知の方法、手順、構成要素、および回路を詳細には説明しない。
【００２８】
図１は、この発明の主題を表わす、マルチメディア情報を受信するためのマルチキャスティングシステム１０を示す。好ましい実施例では、システム１０はマルチメディアコンテンツ源１２に結合されたコンテンツスイッチ２０を含む。マルチメディアコンテンツ源１２は複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツ１４、１６、…、１８を含み、ここでＮは整数である。たとえば、コンテンツ源１２は或る数のチャネルを有するビデオサーバを含み、これにはＣＮＮ、ＢＢＣ、ＡＢＣなどが含まれるが、これらに限定はされない。インターネット関連のアプリケーションで標準的な機能となったリアルプレイヤ（Ｒｅａｌ Ｐｌａｙｅｒ）は、この発明のネットワーク指向のアプリケーションのためのサーバを含み得る。この発明の無線の応用例では、衛星ＴＶサーバが図１のマルチメディアコンテンツ源１２として用いられ得る。
【００２９】
この発明の無線の実施例では、各マルチメディアコンテンツ１４、１６、…、１８は、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ伝送される、圧縮された主である主ビットレートマルチメディアストリームによりサポートされる。一実施例では、各マルチメディアコンテンツ１４、１６、…、１８は、主帯域幅を有する主専用チャネルを通じ伝送される圧縮されたビデオストリームを含む。この応用例で利用されるビデオ圧縮技術は、国際標準化機構（ＩＳＯ）／国際電気標準会議（ＩＥＣ）のモーション・ピクチャ・エキスパート・グループ（ＭＰＥＧ）仕様に準拠する。
【００３０】
ビデオ圧縮は、通信リンクでのビデオ伝送の時間を減少させる、または狭い帯域幅の通信チャネルを通じて広い帯域幅の信号を伝送するために映像処理システムに設けられ得る。さらにビデオ圧縮は、所与の空間に記憶され得るビデオデータの量を増加させる、または所与の量のビデオデータを記憶するのに必要な空間を減少させるために用いられ得る。
【００３１】
ＭＰＥＧ規格は、動画ビデオサービスのための圧縮および復元アルゴリズムを規定する。このようなサービスの一例がビデオオンデマンド（ＶＯＤ）システムであり、ここで加入者は、遠隔のビデオ記憶装置と対話することで、加入者のＴＶセットにおける特定の映画またはビデオプログラムの上演をリクエストする。ビデオ圧縮によって動画イメージは、従来のテレビジョンチャネルのうちほんのわずかだけを用いて通信チャネルを通じ送信可能である。この結果、テレビジョンケーブル媒体などの所与の通信媒体を通じはるかに多くのビデオチャネルが搬送され得る。さらに、従来の電話リンクが広い帯域幅のテレビジョン信号を配送可能となる。
【００３２】
ＭＰＥＧアルゴリズムでは、動画ビデオの各フレームは、独立に規定されるか、以前および／または将来表示されるフレームからの変化として規定される。ビデオシーンは単一の独立フレーム（ＩフレームはＩピクチャを生じさせるイントラフレームである）により記述され、これは最初に現われる全シーンを示し、これにＰフレーム（すなわち、Ｐピクチャを生じさせる「予測された」フレーム）および／またはＢフレーム（すなわち、Ｂピクチャを与える「補間された」フレーム）などの長い一続きの変化フレームが続き、これらがシーンにおける変化を記述する。こうしてＭＰＥＧビデオ圧縮技術は、シーンのうちの変わらない要素の冗長な伝送をなくす。
【００３３】
図２に示すように、ＭＰＥＧビデオ圧縮／復元システム４０は、たとえばビデオカメラなどのイメージソース４２、または動画ビデオを記憶するためのビデオサービス記憶装置を含む。ＭＰＥＧエンコーダ４４がＭＰＥＧ圧縮アルゴリズムに従いイメージソース４２からのイメージデータを圧縮する。遠隔のユーザに送信されるために、圧縮されたイメージデータの組がビデオサービス媒体４６、たとえばＴＶケーブルまたは電話システムに与えられる。これに代えて圧縮イメージデータは、ローカルまたは遠隔のユーザによる後の検索のためにローカルなビデオ記憶装置にロードされることもある。ＭＰＥＧデコーダ４８は、ＭＰＥＧ復元アルゴリズムに従って圧縮イメージデータを復元して、受信されたイメージを表示する映像端末５０に供給する。
【００３４】
ＭＰＥＧアルゴリズムは以下の仕様、すなわち１９９１年１１月のＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２（ＭＰＥＧ−１）、および１９９５年３月のＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８（ＭＰＥＧ−２）に規定される。ＭＰＥＧ−１については、これはフレームとして規定される表示すべき完全なイメージを扱う。フレームのサイズは、水平方向の２２個のマクロブロック×垂直方向の１６個のマクロブロックに等しいものとして設定され、ここで１マクロブロックはイメージの６ブロックからなり、このうち４ブロックが輝度を、２ブロックがクロミナンスを表わす。イメージの各ブロックは８×８の画像素子（画素）を含む。
【００３５】
動画は１秒につき３０フレームで与えられ、こうしてあたかも連続的であるかのような動きを生み出す。各ピクチャは何千もの画素でできているため、ほんの短い動きの連続を記憶するだけでも必要な記憶量は膨大なものとなる。所望の解像度が高くなるにつれて各ピクチャにおける画素の数もまた増加すると考えられる。幸いなことに、人間の視覚の特殊な性質を利用して、知覚される画質の損失なしに極めて高いデータ圧縮を達成する損失性圧縮技術が開発されている。（損失性圧縮技術は、目標の画質を達成するのに必要でない情報を捨てることに関わる。）しかしながら、記憶された動きの連続の画素をすべてリアルタイムで再構成するためには復元プロセッサが必要である。
【００３６】
「ＭＰＥＧ規格」は圧縮機器と復元機器との間の互換性を達成する。この規格は、記憶媒体のためのビデオ信号の符号化されたデジタル表現と、復号のための方法との両方を規定する。表現は、通常の速さの再生、カラー動画のその他のプレイモード、および静止画の再生をサポートする。規格は一般的な走査線数５２５本および６２５本のテレビ、パーソナルコンピュータおよびワークステーションのディスプレイフォーマットを包含する。ＭＰＥＧ規格は、コンパクトディスク、デジタルオーディオテープまたは磁気ハードディスクなどの、秒速１．５Ｍｂｉｔまでの連続転送レートをサポートする機器を意図している。ＭＰＥＧ規格は、各々が２４Ｈｚと３０Ｈｚとの間のレートであるおよそ２８８×３５２画素のピクチャフレームのサポートを意図している。
【００３７】
ＭＰＥＧ規格の下では、ピクチャフレームは一連の「マクロブロックスライス」（ＭＢＳ）に分けられ、各ＭＢＳは或る数のピクチャ区域（「マクロブロック」と呼ばれる）を含み、これらの各々は１６×１６画素の区域を覆う。これらピクチャ区域の各々は１つ以上の８×８のマトリックスで表わされ、これらの要素は空間輝度およびクロミナンス値である。マクロブロックの一表現（４：２：２）において、輝度の値（Ｙタイプ）が１６×１６画素のピクチャ区域（４つの８×８の「Ｙ」マトリックス）にある各々の画素について与えられ、ＵおよびＶ（すなわち青および赤のクロミナンス）タイプの、各々が同じ１６×１６のピクチャ区域を覆うクロミナンス値が、２つの８×８の「Ｕ」マトリックスおよび２つの８×８の「Ｖ」マトリックスにそれぞれ与えられる。すなわち、各々の８×８のＵマトリックスまたはＶマトリックスは８×１６画素の区域を覆う。別の表現（４：２：０）では、輝度値は１６×１６画素のピクチャ区域にある各々の画素について与えられ、ＵタイプおよびＶタイプの各々について１つの８×８マトリックスが１６×１６画素のピクチャ区域のクロミナンス値を表わすように設けられる。２×２構成における４つの隣接した画素の群は「クワッドピクセル（ｑｕａｄｐｉｘｅｌ）」と呼ばれ、こうしてマクロブロックは８×８構成の６４クワッドピクセルを含むものとして考えることもできる。
【００３８】
したがって、上述のように先行技術では、ビデオストリームのビットレートを減少させるために、ソースストリームの復元および圧縮の簡単な方法を用いることができる。しかしながら、目標のビデオストリームの高品質の映像を維持するためには、この動作を行なうのに膨大な計算能力が必要となる。
【００３９】
この出願は、２０００年６月２７日出願の「圧縮されたビデオストリームの帯域幅スケールの方法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｓｃａｌｉｎｇ ｏｆ ａ ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｖｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ）」と題された仮特許出願第６０／２１４，５５０号での優先権を主張する。
【００４０】
仮特許出願第６０／２１４，５５０は、この発明の基礎である帯域幅スケーラ２１を用いた圧縮ビデオストリームの帯域幅スケールのための新しい方法を開示している。仮特許出願第６０／２１４，５５０号に従う圧縮ビデオストリームの帯域幅スケールの新しい方法は、運動ベクトルを用いることで、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＭＰＥＧ−７、Ｈ−２６１、Ｈ−２６３の規格を含むがこれらに限定はされないフレーム間の、小さな相違を指し示す。
【００４１】
仮特許出願第６０／２１４，５５０号に従う圧縮ビデオストリームの帯域幅スケールの新しい方法は、ソースストリームの従来の復元方法および圧縮方法を用いない。これの代わりに、仮特許出願第６０／２１４，５５０号に従う圧縮ビデオストリームの帯域幅スケールの新しい方法は、ソースストリームの元の（ｏｒｉｇｉｎａｌ）運動ベクトルを利用する。この方法により、帯域幅スケール動作を行なうのに必要な計算能力の量が著しく減少する。帯域幅スケールは、特定目的のコンピュータチップを用いる、または多目的の特殊プログラムされたコンピュータを用いることによって実行され得る。
【００４２】
図１をさらに参照して、コンテンツスイッチ２０はさらに帯域幅スケーラ２１を含み、これは、１つの主帯域幅を有する主専用チャネル（図示せず）を通じ主高ビットレートで伝送される、主である主ビットレートマルチメディアストリーム（図示せず）の各々を、複数Ｋ個の副ビットレートの副マルチメディアサブストリーム２２、２４、…、２６にスケールするよう構成され、ここでＫは整数である。第１の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム２２は第１の低ビットレートを有し、第２の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム２４は第２の低ビットレートを有し、第Ｋの副ビットレート副マルチメディアサブストリーム２６は第Ｋの低ビットレートを有する。
【００４３】
一実施例では、各々の主ストリーム（図示せず）についての複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム２２、２４、…、２６は実質的に同期される。
【００４４】
図１をさらに参照して、マルチメディア情報のマルチキャスティング伝送のためのシステム１０はさらに少なくとも１つのマルチメディアスマートターミナル３６を含み、これは各々のマルチメディアコンテンツ１４、１６、…、１８を、副チャネル（図示せず）を通じて送信される複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム２２、２４、…、２６として、コンテンツスイッチ２０からネットワーク（図示せず）を通じて受信するよう構成され、ここで各サブストリームはそのビットレートに基づくそれ自身の帯域幅を占める。
【００４５】
図３に示す好ましい実施例では、マルチメディアスマートターミナル３６はさらにコンテンツスイッチ６２を含み、これは与えられた複数Ｎ個のコンテンツの間でマルチメディアコンテンツを選択するよう構成される。数Ｎ個の与えられたコンテンツは、コンテンツのタイプとネットワーク７４の性質とに依存する。マルチメディアスマートターミナル３６がコンテンツスイッチ２０からマルチメディア情報を受信するのに用いるネットワーク７４は、特定のマルチメディア情報をサポートする無線ネットワークを含み得る。たとえばビデオ情報のためには、ネットワーク７４は、チャネルの数が５〜５０の範囲である無線ビデオネットワークを含む。したがって、特定のユーザが受信できる許容できるチャネルの最大量は５０であり、受信時の無線セル内のユーザの位置に依存する。マルチメディア情報がオーディオデータのみを含む場合、チャネルの数は２０〜２００の範囲である。感覚に関するデータの組については、チャネルの数は２〜２０の範囲である。
【００４６】
上述のように、スマートターミナル３６により選択される各々のコンテンツは、複数Ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム６８、７０、…、７２によりサポートされる。スマートターミナル３６はさらにスマートターミナルサブストリームスイッチ６４を含み、これは複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリーム６８、７０、…、７２の間でスイッチするよう構成される。しかしながら、受信時に求められたエラーレートのレベルと、ビットレートとの間、またはマルチメディアコンテンツの受信品質との間における、実質的に最適な関係を有する複数のサブストリーム間で最適なサブストリームを選択する決定を行なう前に、スマートターミナルサブストリームスイッチは、エラーレート判定デバイス７５を用いて各々の受信されたサブストリームのエラーレートを連続的にチェックする必要がある。スマートターミナルコンテンツスイッチ６２、サブストリームスイッチ６４およびエラーレート判定デバイス７５は、特定目的のコンピュータまたはチップ、または特殊プログラムされた多目的のコンピュータを用いて実現され得る。
【００４７】
エラーレートが連続的にチェックされた後、サブストリームスイッチは、最高ビットレートを有するどのサブストリーム（最適サブストリームと呼ばれる）が、許容できるエラーレートを有するマルチメディア情報をサポートできるかについて決定し、この特定の最適サブストリームにスマートターミナルをスイッチする。
【００４８】
繰返すと、帯域幅スケーラ２１を用いた圧縮ビデオストリームの帯域幅スケールにより、各々の受信されたマルチメディアストリームにつき複数のサブストリームを得ることができる。異なった位置にある受信スマートターミナル３６について、同じマルチメディアコンテンツを受信するための最適サブストリームは、同じ選択されたコンテンツが異なった位置で受信されるエラーレートの局地的レベルに依存して異なり得る。以下の議論は、最適な先行サブストリームから後続の最適サブストリームへとスイッチすべきかどうかの決定を行なう単一の特定のスマートターミナルに着目し、ここで先行するサブストリームは遷移前の最適サブストリームであり、後続のサブストリームは遷移後の最適サブストリームである。
【００４９】
受信スマートターミナル３６は、マルチメディアコンテンツ源１２により与えられた各々のコンテンツにつき最高ビットレートを有する最適サブストリームを、受信品質を過度に低下させることなく許容され得る許容エラーレートに基づき選択できる。選択されたコンテンツをサポートする最高可能ビットレートを有するサブストリームの受信品質が、エラーレートの増加のため許容できないものとなり始めると、スマートターミナル３６は、後に十分に説明するように、ビットレートがより低いがエラーレートのレベルが許容可能である別のサブストリームへとスイッチまたはジャンプすることができる。
【００５０】
無線ネットワークを通じてのマルチメディアユニキャストのための先行技術のシステムでは、無線デバイスの物理的状態はそのままでデータ受信能力は動的に変化する（たとえば、遮蔽された区域に入る場合および／または静的から動的（移動）へ状態が変化する場合および／または速度が変化する場合、無線デバイスの受信能力は低下する）。先行技術の帯域幅スケーラは高ビットレートの主マルチメディアストリームを受信し、これを、主ストリームよりもビットレートが低い副マルチメディアストリームにスケールする。スケールされた副マルチメディアストリームは受信機へと送信され戻される。受信機は受信したマルチメディアストリームを復号し、エラーレートをチェックし、エラーレートのレベルに従ってコマンドループを通じて先行技術の帯域幅スケーラへとフィードバック信号を連続的に送信することで、マルチメディアストリームビットレートを増加または減少させる。
【００５１】
一方、この発明は、マルチメディア情報のマルチキャスティング伝送の目的のために、圧縮マルチメディアストリームの帯域幅スケールのための新しい方法を採用する。好ましい実施例では、無線スマートターミナルデバイス３６のデータ受信能力もまた、受信状態に依存して動的に変化する。たとえば、移動スマートターミナルが遮蔽された区域に入ると、これはその移動状態を静的から動的（動き）へと変化、および／またはさらにその速度も変化させる。これらすべての状況において、無線スマートターミナルデバイス３６の受信能力は減少される。
【００５２】
この発明では、帯域幅スケーラ（図１の２１）はやはり高ビットレート主マルチメディアストリームを受信する。主マルチメディアストリームは、ＳＤＰなどの公知のプロトコルを通じて通知される多数のビットレートでの、より低いビットレートのストリームにスケールされる。多数の副サブストリームは好ましくは同期され、その構造において同一である。スマートターミナル３６は、エラーレートのレベルに従ってこれらサブストリーム間でスイッチできる。スイッチは、後で説明するように、映像の歪みを避けるために最も近いＩフレームのタイプで行なわれることが好ましい。したがってこの発明では、受信スマートターミナル３６からコンテンツスイッチ２０へのフィードバックはない。
【００５３】
この発明の一実施例では、先行最適副ビットレートの副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレートの副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングは同期されない。
【００５４】
この発明の好ましい実施例では、図３のスマートターミナルサブストリームスイッチ６４はさらに同期スマートターミナルサブストリームスイッチを含み、これは、先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを、副マルチメディアストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに実質的に同期させて、遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするよう構成される。
【００５５】
一実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチ６４はさらに、動的にロードされるデータベース７６を含み、これは、先行最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームと後続最適副ビットレート副マルチメディアサブストリームとの間の遷移のタイミングを同期させるのに用いられるルックアップ表７８を含む。
【００５６】
一実施例で、図４は同期データベース７６を例示し、これはＮ個のマルチメディアコンテンツエントリ８２、８４、…、８６と、Ｎ個の対応するルックアップ表エントリ９２、９４、…、９６とを含む。
【００５７】
図４に示すルックアップ表♯１  ７８はさらにいくつかの追加のエントリ、すなわち或る数ｋ個の副ビットレート副マルチメディアサブストリーム１００、１０２、…、１０４を含む。各々の副ビットレート副マルチメディアサブストリームについて、ルックアップ表はさらに、低エラーレートしきい値１０６、１０８、…、１１０と、高エラーレートしきい値１１２、１１４、…、１１６と、同期データの組１１８、１２０、…、１２２とを含む。
【００５８】
一実施例では、同期スマートターミナルサブストリームスイッチ６４はさらに、先行および後続の最適副マルチメディアサブストリーム間の遷移のタイミングを同期データの組１１８、１２０、…、１２２のタイミングに実質的に同期させるための、同期スマートターミナルサブストリーム手段を含む。
【００５９】
一実施例で、図５はスイッチ論理流れ１４０を説明するフローチャートを示し、これはまたこの発明のマルチメディア情報のマルチキャスティング受信の方法に対応する。マルチメディアコンテンツ源により与えられる複数Ｎ個のマルチメディアコンテンツがスマートターミナルコンテンツスイッチ６２を用いて受信されると（ステップ１４２）、スマートターミナルサブストリームスイッチ６４は最初に、複数Ｋ個の副マルチメディアサブストリーム間でスイッチすることにより最適ビットレートを有するサブストリームを選択する（ステップ１４４）。
【００６０】
次のステップ（ステップ１４６）では、実質的に最適なビットレートを含む、現在用いられている最適な副マルチメディアサブストリームについての現在のエラーレートが連続的に求められる。選択された副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた高エラーレートしきい値よりも高く（論理条件１４８が論理上のイエスであり）、かつスイッチするタイミングが同期される（タイミング条件１５２が論理上のイエスである）場合には、より低いビットレートのサブストリームへのスイッチが起こる（ステップ１５６）。逆に、選択された副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた高エラーレートしきい値よりも低い（論理条件１４８が論理上のノーである）、またはスイッチするタイミングが同期されない（タイミング条件１５２が論理上のノーである）場合には、より低いビットレートのサブストリームへのスイッチは起こらない。
【００６１】
その代わりに次の論理条件がチェックされる。選択されたマルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた低エラーレートしきい値よりも低く（論理条件１５０が論理上のイエスであり）かつスイッチするタイミングが同期される（タイミング条件１５４が論理上のイエスである）場合には、より高いビットレートのサブストリームへのスイッチが起こる（ステップ１５８）。逆に、選択された副マルチメディアサブストリームについて求められたエラーレートが、予め定められた低エラーレートしきい値よりも高い（論理条件１５０が論理上のノーである）、またはスイッチするタイミングが同期されない（タイミング条件１５４が論理上のノーである）場合には、より高いビットレートのサブストリームへのスイッチは起こらない。
【００６２】
一実施例では、同期データの組はさらに複数のフラグを含み、これらは、先行最適副マルチメディアサブストリームから後続最適副マルチメディアサブストリームへのスイッチが起こる少なくとも１つの最適瞬間を示す。一実施例では、少なくとも１つのフラグは、選択されたサブストリームにＩフレームが現われるべき正確な時間を含む。
【００６３】
一実施例では、サブストリームスイッチ６４はさらにサブストリームスイッチ履歴ブロック６６を含む。サブストリームスイッチ履歴ブロックは、いくつかのファクタに基づき現在のスイッチを行なうべきか、またはこれを行なうことを遅らせるべきかについての決定を行なうための、決定論理を含む。１つのファクタは、先行最適副マルチメディアサブストリームから後続最適副マルチメディアサブストリームへのスイッチの方向である。スイッチの方向はアップダウンの方向またはダウンアップの方向を含む。方向は、後続最適副マルチメディアサブストリームが先行最適ビットレートと比較してより低いビットレートを含む場合にはアップダウンの方向である。この場合には、アップダウンの方向を有するスイッチはアップダウンのスイッチを含む。スイッチの方向は、後続最適副マルチメディアサブストリームが先行最適ビットレートと比較してより高いビットレートを含む場合には、ダウンアップの方向を含む。この場合には、ダウンアップの方向を有するスイッチはダウンアップのスイッチを含む。別のファクタは、各々の以前のアップダウンのスイッチまたはダウンアップのスイッチについてのタイミングデータの組である。
【００６４】
一実施例では、サブストリームスイッチ履歴ブロック６６は、現在のスイッチがマルチメディア情報の受信品質を損なう、たとえばマルチメディアコンテンツを見る時間と比較して極めて短い期間内に余りに多くのスイッチが同じ方向に行なわれる場合には、現在のスイッチを行なうことを遅らせることができる。別の実施例では、サブストリームスイッチ履歴ブロック６６は、予め定められた期間にわたる以前のスイッチの数が予め定められたしきい値を超えると、現在のスイッチを行なうことを遅らせることができる。
【００６５】
例Ｉ
サブストリームスイッチについての式：
スイッチする時間：現在のスイッチのための残り時間（実数）
スイッチする時間＝ｎｏｔ（ｄ１（排他的ｏｒ）ｄｄ）＊（ｔｍｉｎ−（ｔｔ−ｔ１））
スイッチする時間≦０の場合、スイッチ動作が行なわれ得る
ここで、ｔ１−最後のスイッチの時間−（実数）、
ｔｍｉｎ−再スイッチのための最小限の時間−（実数）、
ｔｔ−現在の時間−（実数）、
ｄ１−最後のスイッチの方向：（０）−より低いボーレートへ、（−１）−より高いボーレートへ（ブーリアン数）、
ｄｄ−現在のスイッチのリクエストされた方向：（０）−より低いボーレートへ、（−１）−より高いボーレートへ（ブーリアン数）。
【００６６】
好ましい実施例では、この発明はビデオ情報を受信するための無線ビデオマルチキャスティングシステムを含む。図１のシステム１０をこの実施例の例示に用いることができ、ここでマルチメディアコンテンツ源１２はビデオコンテンツ源を含み、コンテンツスイッチ２０はビデオコンテンツスイッチを含み、マルチメディアスマートターミナル３６は無線ビデオスマートターミナルを含む。この実施例では、ビデオコンテンツスイッチ２０はさらにビデオ帯域幅スケーラ２１を含み、これは、１つの主帯域幅を有する１つの主専用チャネルを通じて主高ビットレートで伝送される各々の主ビデオストリームを、複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームにスケールするよう構成され、ここでＫは整数である。一実施例では、複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームは同期されない。好ましい実施例では、複数Ｋ個の副ビットレート副ビデオサブストリームは実質的に同期される。
【００６７】
一実施例では、ビデオスマートターミナル３６はビデオスマートターミナルサブストリームスイッチ６４を含み、これは、複数Ｋ個の副ビデオストリーム間でスイッチすることにより、実質的に最適な低ビットレートを有する実質的に最適な副ビデオサブストリームを選択するよう構成される。実質的に最適な副ビデオサブストリームは、選択されたビデオコンテンツが許容できるエラーレートで受信され得る、可能である最高ビットレートを含む。
【００６８】
好ましい実施例では、ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチ６４はさらに同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチを含み、これは、先行最適副ビデオサブストリームと後続最適副ビデオサブストリームとの間の遷移のタイミングを、副ビットレート副ビデオストリームにより伝送される同期データの組のタイミングに実質的に同期することによって、遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするよう構成される。
【００６９】
一実施例では、同期ビデオスマートターミナルサブストリームスイッチ６４はさらに動的にロードされるデータベース７６を含み、これはＮ個のビデオコンテンツエントリを含むルックアップ表７８を含み、これらエントリは、或る数の副ビデオサブストリーム１００、１０２、…、１０４についてのエントリと、或る数の低エラーレートしきい値１０６、１０８、…、１１０ついてのエントリと、或る数の高エラーレートしきい値１１２、１１４、…、１１６についてのエントリと、或る数の同期データの組１１８、１２０、…、１２２についてのエントリとを含む。
【００７０】
この発明の好ましい実施例では、主ビデオストリームは圧縮されたビデオストリームを含み、これはさらに複数のＩ独立フレームおよび複数の従属フレームを含む。複数の独立フレームは複数のスナップショットを含む。複数の従属フレームは複数の運動ベクトルを含む。一実施例では、各ビデオピクチャは従属フレームの組を含み、これらは、従属フレームにある運動ベクトルの組および先立つ独立フレームを用いて算出される。この実施例では、各々の副サブストリームはさらに複数の独立フレームおよび複数の従属フレームを含み、各サブストリームにある複数の独立フレームは複数の同期データとして用いられ得る。この実施例では、同期スマートターミナルサブストリームはさらに、先行最適副ビデオサブストリームと後続最適副ビデオサブストリームとの間の遷移のタイミングを、後続最適副ビデオサブストリームにある複数の独立フレームの出現のタイミングに実質的に同期させて、遷移中のデータの損失を実質的に最小限にするための、ビデオデバイスを含む。
【００７１】
この発明の具体的な実施例に関する以上の記述は、例示および説明を目的として提示されたものである。これらは網羅的なものとして、または開示の正確な形へとこの発明を限定するものとして意図されてはおらず、上述の教示に照らせば明らかに多くの変形および変更が可能である。これらの実施例は、この発明の原理およびその実際の適用を最もよく説明することにより、当業者がこの発明、および企図された特定の用途に好適なさまざまな変形を伴ったさまざまな実施例を最もよく利用することができるように、選択され記述されている。この発明の範囲は、前掲の特許請求の範囲およびその均等物により規定されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の主題を表わす、マルチメディア情報を送受信するためのマルチキャスティングシステムを示す図である。
【図２】先行技術の圧縮／復元システムを示す図である。
【図３】与えられた複数Ｎ個のコンテンツ間でマルチメディアコンテンツを選択するよう構成されたコンテンツスイッチと、選択されたコンテンツについての最適サブストリームを選択するよう構成されたスマートターミナルサブストリームスイッチとを含む、マルチメディアスマートターミナルを示す図である。
【図４】Ｎ個のマルチメディアコンテンツエントリおよびＮ個の対応するルックアップ表エントリを含む、同期データベースを示す図である。
【図５】この発明のマルチメディア情報のマルチキャスティング受信の方法に対応する、スイッチ論理流れを説明するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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