(57)【要約】信号処理システムのための決定支援システム及び方法は、映像ストリームを受信し、処理し、そして映像出力を供給するための映像処理システムと、前記映像処理システムからの前記映像出力を受信し、所定の基準に従って品質を評価する映像品質評価モジュールと、パラメータのレベル設定と評価モジュールからの前記映像出力の評価された品質について受信するため及び映像処理ストリームのパラメータのレベル設定の制御を設定するために適合される映像最適化器であって、該映像最適化器は多目的遺伝的アルゴリズム（ＭＯＧＡ）エンジンを有し、前記ＭＯＧＡは、所定レベルにおいて画像品質を最適化するために映像処理システムのための制御の設定を最適化する遺伝的アルゴリズムを用いる、映像最適化装置と、を有する。
2006509403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理システムのための決定支援システムであって：
映像ストリームを受信し、処理し、そして映像出力を供給するための映像処理システム；
前記映像処理システムからの前記映像出力を受信し、所定の基準に従って品質を評価する映像品質評価モジュール；並びに
パラメータのレベル設定と評価モジュールからの前記映像出力の評価された品質について受信するため及び映像処理ストリームのパラメータのレベル設定の制御を設定するため
に適合される映像最適化器であって、該映像最適化器は多目的遺伝的アルゴリズム（ＭＯＧＡ）エンジンを有し、前記ＭＯＧＡは、所定レベルにおいて品質を最適化するために映像処理システムのための制御の設定を最適化する遺伝的アルゴリズムを用いる、映像最適化装置；
を有することを特徴とする決定支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の決定支援システムであって、前記最適化装置は、品質評価モジュールにより評価される特定の画像品質について受信するように映像処理システムのパラメータのレベル設定の制御を設定することに少なくとも１つのアイテムを関連付ける統計解析器を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載の決定支援システムであって、前記少なくとも１つのアイテムはタイミング対市場を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項４】
請求項２に記載の決定支援システムであって、前記少なくとも１つのアイテムは製造コストを有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項５】
請求項２に記載の決定支援システムであって、前記統計解析装置により解析される前記少なくとも１つのアイテムは帯域幅利用可能性を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項６】
請求項２に記載の決定支援システムであって、前記統計解析装置により解析される前記少なくとも１つのアイテムはネットワーク利用可能性を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項７】
請求項１に記載の決定支援システムであって、前記画像品質評価モジュールは、映像、音声及びテキストに従ってマルチメディアの品質を評価し、ＭＯＧＡは、映像ストリームの音声、映像及びテキスト構成要素の優先順位を決めるように優先順位決定化命令を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項８】
請求項８に記載の決定支援システムであって、該システムは映像能力を有する電話を有し、音声部分の品質は最も高い優先順位を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項９】
請求項８に記載の決定支援システムであって、該システムは会議電話システムを有し、音声部分の品質は最も高い優先順位を有する、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の決定支援システムであって、前記の音声の品質はネットワークの混雑状態に従って優先順位を決定される、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項１１】
請求項８に記載の決定支援システムであって、前記の音声の品質は帯域幅の利用可能性に従って優先順位を決定される、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項１２】
請求項８に記載の決定支援システムであって、前記の音声の品質は電力損失に従って優先順位を決定される、ことを特徴とする決定支援システム。
【請求項１３】
信号ベースの処理装置に対する決定支援システムのための方法であって：
（ａ）映像処理システムにより映像処理ストリームを受信する段階；
（ｂ）初期のデフォルト設定及びパラメータに従って、カラー、シャープネス及びノイズキャンセルを処理する段階；
（ｃ）目的映像品質評価モジュールにより映像像品質を評価する段階；
（ｄ）前記映像品質評価モジュールからの品質のフィードバックに基づいて、前記映像処理システムに対するレベル設定及び制御パラメータを提供するために映像最適化器を用いる段階；
（ｅ）前記映像ストリームが終了したかどうかを決定する段階であって、前記映像ストリームが終了するまで、段階（ｃ）乃至（ｅ）を繰り返す段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、段階（ｅ）は、いずれの付加映像ストリームが処理を必要とするかどうかを判定する手順を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、段階（ｄ）における前記最適化器はＭＯＧＡエンジンと統計解析器とを有する、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記統計解析器は、品質評価モジュールにより評価された特定に画像品質を受信するために前記映像処理システムのパラメータのレベル設定の設定制御に関連する少なくとも１つのアイテムを解析する、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、前記の少なくとも１つのアイテムは複数のアイテムを構成し、帯域幅利用可能性を有し、前記統計解析器は前記の複数のアイテムを補間する、ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、前記の少なくとも１つのアイテムは複数のアイテムを構成し、電力損失を有し、前記統計解析器は前記の複数のアイテムを補間する、ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法であって、前記の少なくとも１つのアイテムは複数のアイテムを構成し、ネットワーク利用可能性を有し、前記統計解析器は前記の複数のアイテムを補間する、ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法であって、前記の少なくとも１つのアイテムは複数のアイテムを構成し、市場へのタイミングを有し、前記統計解析器は前記の複数のアイテムを補間する、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、決定支援システム（ＤＳＳ）のための信号処理ベースの支援システムの管理に関する。特に、本発明は、構成要素が、一般に、非線形であるＤＳＳの開発に関する。
【背景技術】
【０００２】
資源の不足している装置に対してマルチメディアのデータをストリーミングする（例えば、無線ネットワークに対して映像／マルチメディアをストリーミングする）とき、受信信号の品質と関連コストとの間のトレードオフが常に存在する。例えば、Ｇ３構成を有する携帯電話の携帯情報端末（ＰＤＡ）等の無線装置に対して映像をストリーミングするように選択する場合、ネットワークの混雑状態及び／又は利用可能な帯域幅の突然の減少が起こり得る（予測できる、できないに拘らず）。利用可能な記憶媒体においては又、突然、予想外に減少することがあり得る。
【０００３】
そのような予想外の帯域幅の利用可能性の変化は、破滅的様相でマルチメディアストリームに影響を及ぼし得る。例えば、テレビ会議（携帯電話においてなされる、なされないに拘らず）の場合、ネットワークの混雑状態のために、コールがドロップし得る。
【０００４】
マルチメディアをダウンロードする必要がある（例えば、記憶装置にダウンロードすることにより映画を購入する）場合、ドロップを生じる帯域幅のいずれの変化は、セッションが失敗する原因となり、ユーザはそのセッションを再び開始する必要がある。
【０００５】
更に、考慮される必要がある画像品質に加えて多くの他の要素があり、それらの要素については、従来技術により考慮されていない。例えば、電力損失、市場コスト、及び市場に出す時期対画像品質などの競合因子がある。それらの因子の間の関係は、解決方法を代数的に又は容易に得ることができるように、必ずしも均衡をとるように適合するとは限らない。しかしながら、全体的なスキームが信号処置ベースの決定支援システムに対して管理スキームを与えることが必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本発明の特徴は、信号処置ベースの決定支援システムを管理するシステムを提供することである。決定支援システムは、電力損失、市場コスト等のような他の競合因子に従って、マルチメディアストリーミングが破滅的妨害を受ける可能性を減少／排除するために最適な帯域幅の割り当てを動的に決定することができる。換言すれば、そのシステムは、種々の状況下で最適な割り当てを自動的に決定し、種々の状況下での更なる変化に対して適応することができる。変化した状況が、ネットワークの混雑状態、利用可能な帯域幅の減少、記憶媒体の一時的損失、電力減少等の１つ又はそれらの結合に原因しているに拘らず、そのシステムは、最も重要な特徴を維持するためにマルチメディアストリームのパラメータを調節する。会議電話中、典型的には、音声の明瞭さを維持することは、僅かにファジーな映像を表示するより重要であり、それ故、その特定の場合における再割り当ては、音声品質を特定のレベルに維持することを伴って、なされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の説明においては、本発明の理解を通じて提供するように、制限のためではなく説明のために、特定のアーキテクチャ、インターフェース、技術等のような特定の詳細について説明する。しかしながら、本発明については、それらの特定な詳細から逸脱する他の実施形態において実行することが可能であることを、当業者は理解するであろう。更に、明確化のために、周知の装置、回路及び方法についての詳細説明は省略し、不必要な詳細により本発明の説明が不明瞭にならないようにしている。
【０００８】
信号処理システムに対するＤＳＳについては、構成要素は、一般に、非線形性が大きく、それらの相関性は十分に規定されず、恐らく、非決定論的であるために、従来、周知ではない。以下に開示するモデル化方法においては、信号処理システムは、性能の関連レベル及びシステム関連コストを制御する構造を有する複雑なモデル化システムである。それらのシステムに関連するコストは、製造コスト、単位金額当たりの性能レベル、市場へのタイミング、及びマーケットシェアに関する効果に分類することが可能である。
【０００９】
図２は、本発明に従った映像決定支援システムの特徴について示している。
【００１０】
最適化モジュール１００は、多目的遺伝的アルゴリズム（ＭＯＧＡ）サブモジュール１０５と統計解析器１１０とを有する。ＭＯＧＡは、座標が異なる種類のコスト及び信号処理パラメータであるハイパー空間を検索する。ＭＯＧＡは、非決定論的検索空間を適切にイネーブルにし、遺伝的アルゴリズムモデルの初期指示から局部的最適に留められることなく、全体的最適の発見を可能にする。本発明者は、全体的最適を発見するためにより良い検索ポイントを決定するために役立つ多目的エンジンにより制御パラメータの設定を最適化し、遺伝的アルゴリズムの役割を考慮する参考文献として、Ｗａｌｉｄ  Ｓ．Ｉ．Ａｌｉ及びＣｏｒｎｅｌｉｓ  Ｖａｎ  Ｚｏｎによる“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｓｅｔｔｉｎｇ  ｉｎ  ａ  ｃｈａｉｎ  ｏｆ  Ｖｉｄｅｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｎｓ”と題された米国特許出願第０９／７１７，９８１号明細書、Ｗａｌｉｄ  Ｓ．Ｉ．Ａｌｉ及びＣｏｒｎｅｌｉｓ  Ｖａｎ  Ｚｏｎによる“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ａ  Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｍｅｔｒｉｃ  ｆｏｒ  ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｖｉｄｅｏ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ”と題された米国特許出願第０９／７３４，８２３号明細書の援用によって、本発明の説明を一部代替する。
【００１１】
市場コスト１２５及び市場へのタイミング１２６のような入力を解析する統計解析器１１０は、が層品質、製造コスト、市場へのタイミング、電力損失、帯域幅利用性等の間の関係に対する正式な見積りを、システムの残りに関連して、提供することができる。追加の／付加的要素（このスキームにおいて、解析される必要があり、又は好適には、解析されなければならない、何れの付加要素）が存在し、それらは、ボックス１２７（例えば、帯域幅、ネットワークの混乱状態等）により表している。典型的には、統計解析器は、コンパイルするデータを補間し、そのような情報は、更なる解析のためにＭＯＧＡに供給されることができる。
【００１２】
映像処理システム１１５は、映像ストリーム入力を受信するために適合される。そのシステムは、ピクチャカラー改善モジュール１１７と、シャープネス改善及びノイズキャンセルモジュール１１９を有する。映像品質評価モジュール１２１は映像処理システム１１５から映像を受信し、所定の目的基準に基づいて、品質をレーティング（例えば、良い、悪い及びそれらの間の多くの可能な変化により）する。
【００１３】
最適化モジュール１００は、パラメータのレベル設定を初期的に与え、画像品質、コスト、電力損失等に関する初期基準に基づいて、制御する。動作中、最適化モジュール１００は、順に映像出力が修正されるようにする、パラメータ、制御等の映像処理システム１１５におけるレベル設定を変えるために、映像処理システムと通信する。映像出力の修正においては、順に、映像品質評価モジュール１２１を変えるようにすることが可能である。映像品質が評価されるとき、この評価は、最適化モジュール１００のＭＯＧＡ１０５に与えられ、ＭＯＧＡは、映像品質評価モジュール１２１が最適化評価を与える（勿論、最適化モジュールにより考慮された、上記の他の競合要素を考慮する）まで、パラメータ及びレベル設定における更なる変更を与える。映像品質評価モジュールは、例えば、全体的品質レーティング及び／又はストリームの音声部分、映像部分及びテキスト部分の構成要素を有する、構成要素における映像ストリームを評価することが可能である。このように、ＭＯＧＡ１０５は、ある送信設定に戻るための要求が存在する場合、ストリームのどの部分が品質を維持する必要があるかを最適化することができる。
【００１４】
例えば、Ｇ３携帯電話における会議電話中に、映像品質は、音声品質より優先順位において低く、それ故、ときどき、会議電話の音声部分を損ねるというより、映像品質は犠牲にされる。この品質における変化は、ネットワークの混雑状態、利用可能な帯域幅における突然の減少、利用可能な電力の減少、記憶要求の変化等が原因となり得る。
【００１５】
ＭＯＧＡは、高レベルの信頼性により、よい解決方法（例えば、映像及びくっきりとした明瞭な映像ストリーム伴う高信号品質）を可能にする。多目的検索エンジンは、検討中である信号処理システムのパラメータ及び構造を変化させる能力を有し、その性能関連レベルは、よりよい検索ポイントを決定することを支援するために多目的エンジンに報告が戻される。
【００１６】
図３は、本発明の特徴を説明するためのフロー図である。段階３００において、映像ストリームは映像処理システム１１５により受信される。
【００１７】
段階３０５において、システムは、好適には、制御及びパラメータについてのデフォルト初期設定を有し、それ故、ピクチャカラー改善モジュール１１７による色修正並びにシャープネス改善及びノイズキャンセルが映像品質評価モジュール１２１に出力される。
【００１８】
段階３１０において、映像品質評価モジュール１２１は品質を評価し、評価結果を映像最適化モジュール１００（特に、ＭＯＧＡ１０５）に報告する。品質評価は、好適には、上記で、援用によって本発明の説明を一部代替した、米国特許出願第０９／７３４，８２３号明細書に記載されているスケーラブル目的メトリックに従う。映像品質評価モジュール１２１は、映像最適化モジュール１００のＭＯＧＡに品質評価を提供する。
【００１９】
段階３１５において、ＭＯＧＡは、映像品質評価を解析し、映像処理システムのパラメータ、コスト、タイミング及び他の要素のレベル設定のレシートに関連して、遺伝的アルゴリズムを用いて情報を処理し、そして、映像処理システム１１５に制御パラメータの設定を提供する。
【００２０】
段階３２０において、映像ストリームが終了したか否か又は他の映像ストリームが存在するか否かを判定する。映像品質評価モジュールからの更なる評価が存在する場合、ＭＯＧＡは、基準（制御設定、映像品質等）を評価し、パラメータ及び制御のレベル設定を更新する。１つおきのストリームであって、例えば、ストリーム当たり二回以上のインターバルにおいて、ＭＯＧＡが再評価することが又、可能であり、このとき、演算能力は、ストリームの一部においてそのような再評価を行うには十分速いことが仮定される。
【００２１】
本発明の幾つかの特徴について、図を参照して説明したが、種々の変形及び修正がなされることが可能であり、本発明の真の範囲から逸脱することなく、同等のものにより本発明の構成要素を置き換えることが可能であることを、当業者は理解することができるであろう。更に、請求項に記載された中心範囲から逸脱することなく、本発明の教示するところ及び特定の条件に適合するように、多くの修正を行うことが可能である。
【００２２】
例えば、統計解析器が“市場へのタイミング”のような要素を補間するとき、変化するコストのみを用いるのではなく、市場のタイミングを用いて種々の画像品質を考えることができるため、システムは、完成した消費者向け製品ばかりでなく、プロトタイプであり得る。しかしながら、システムは又、例えば、小売レベルの会議用装置において機能化された実際のシステムであることができる。そのようなシナリオにおいては、ユーザは、画像品質に関する全体的効果を有する種々の要素に優先順位を付けることが可能である。それ故、本発明は、本発明の実行するために検討した最良のモードとして開示した特定の実施形態に限定することが意図されるものではなく、本発明は、同時提出の特許請求の範囲における範囲内に網羅される実施形態全てを包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】決定支援システムにおける幾つかの競合要素を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に従ったシステムの簡略化したブロック図である。
【図３】本発明の特徴を示すフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2006509403.tif 000007
2006509403.tif 000008
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