實時流量傳送系統(tǒng)和方法
【專利說明】實時流量傳送系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求Ngoc Dung Dao于2013年10月11日提交的申請?zhí)枮?1/890，011、發(fā)明名稱為“實時流量傳送系統(tǒng)和方法”的美國臨時申請的權益，以及Ngoc Dung Dao于2013年11月27日提交的申請?zhí)枮?4/092,607、發(fā)明名稱為“實時流量傳送系統(tǒng)和方法”的美國專利申請的權益，其均以引用方式并入本文，就如同將其內(nèi)容全文復制在此一樣。
技術領域
[0003]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信領域，并且在具體實施例中，涉及實時流量傳送系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0004]語音電話、視頻會議呼叫、電視(TV)廣播和在線TV等實時通信業(yè)務在網(wǎng)絡中占據(jù)主導流量。用戶經(jīng)常將有線網(wǎng)絡中的體驗與無線運營商提供的類似業(yè)務相比較。因此，有線網(wǎng)絡中服務質(zhì)量(QoS)標準可成為無線網(wǎng)絡的基準。由于實時流量對數(shù)據(jù)包傳送有嚴格的延遲限制，滿足用戶期望對于無線網(wǎng)絡運營商來說更具挑戰(zhàn)性。與語音業(yè)務相比，實時視頻業(yè)務由于速率波動處理起來更加困難。實時視頻流量的突發(fā)性可在網(wǎng)絡的某個點，尤其是無線節(jié)點上引起短時擁塞。短時擁塞可導致較大視頻幀的延遲或丟失。因此需要一種處理實時流量傳送的有效系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一個實施例，一種網(wǎng)絡組件進行實時流量傳送(traffic delivery)的方法，包括:在無線節(jié)點處，檢測實時業(yè)務流(traffic f1w)的幀。在確定與實時業(yè)務流速率對應的傳輸最終期限不支持幀的大小時，根據(jù)幀的大小以及下一幀的大小，延長傳輸最終期限。該方法進一步包括:在延長的傳輸最終期限內(nèi)，為轉(zhuǎn)發(fā)該幀以及下一幀進行調(diào)度。
[0006]根據(jù)另一個實施例，一種終端設備支持實時流量傳送的方法，包括:在允許的幀延遲最終期限內(nèi)，從無線節(jié)點接收用于實時業(yè)務流的一組幀中的幀。該幀依賴于一組幀中的尚未接收到的遲到幀。該方法進一步包括:在終端設備的第一解碼器處，解碼幀，以及超過允許的幀延遲最終期限之后，從無線節(jié)點接收一組幀中的遲到幀。接著，在終端設備的第二解碼器處解碼遲到幀，發(fā)送已解碼的遲到幀到第一解碼器。該方法進一步包括:在允許的幀延遲最終期限內(nèi)，接收一組幀中的一個或多個后續(xù)幀。一個或多個后續(xù)幀依賴于遲到幀。在第一解碼器處，根據(jù)已解碼的遲到幀解碼一個或多個后續(xù)幀。
[0007]根據(jù)另一個實施例，一種網(wǎng)絡組件進行實時流量傳送的方法，包括:編碼用于實時業(yè)務流一組幀中的第一幀；以及使用已編碼的第一幀，編碼用于實時業(yè)務流一組幀中的第二幀。在已編碼的第一幀中，指示已編碼的第二幀的大小。該方法進一步包括:在第一幀之后，發(fā)送第二幀。
[0008]根據(jù)另一個實施例，一種用于實時流量傳送的網(wǎng)絡組件，包括:至少一個處理器，以及存儲用于至少一個處理器執(zhí)行的程序的非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)。程序包括用于在無線節(jié)點處檢測實時業(yè)務流的幀的指令。在確定實時業(yè)務流速率對應的傳輸最終期限不支持該幀的大小時，根據(jù)該幀的大小以及下一幀的大小，網(wǎng)絡組件延長傳輸最終期限；以及在延長的傳輸最終期限內(nèi)，為轉(zhuǎn)發(fā)該幀以及下一幀進行調(diào)度。
[0009]根據(jù)另一個實施例，一種支持于實時流量傳送的終端通信設備，包括:至少一個處理器，以及存儲用于至少一個處理器執(zhí)行的程序的非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)。程序包括在允許的幀延遲最終期限內(nèi)，從無線節(jié)點接收用于實時業(yè)務流的一組幀中的幀。該幀依賴于一組幀中的尚未接收到的遲到幀。該程序包括:在終端設備的第一解碼器處，解碼幀，以及超過允許的幀延遲最終期限之后，從無線節(jié)點接收一組幀中的遲到幀的進一步指令。在終端設備的第二解碼器處，解碼遲到幀，接著發(fā)送到第一解碼器。該終端通信設備進一步用于在允許的幀延遲最終期限內(nèi)，接收一組幀中的一個或多個后續(xù)幀。一個或多個后續(xù)幀依賴于遲到幀。在第一解碼器處，根據(jù)已解碼的遲到幀解碼一個或多個后續(xù)幀。
[0010]根據(jù)再一個實施例，一種用于實時流量傳送的網(wǎng)絡組件，包括:至少一個處理器，以及存儲用于至少一個處理器執(zhí)行的程序的非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)。程序包括編碼用于實時業(yè)務流的一組幀中的第一幀，以及使用已編碼的第一幀，編碼用于實時業(yè)務流的一組幀中的第二幀。在已編碼的第一幀中，指示已編碼的第二幀的大小。接著，在第一幀之后，發(fā)送第二幀。
[0011]前述內(nèi)容已經(jīng)相當寬泛地概述了本發(fā)明一個實施例的特征，從而能夠更好地理解接下來對本發(fā)明的詳細說明。下文將描述本發(fā)明實施例的另外特征和優(yōu)點，這些構成本發(fā)明權利要求的主題。本領域技術人員應理解，所公開的構思和具體實施例可被很容易地用作修改或設計用于實現(xiàn)本發(fā)明的相同目的的其他結構或過程的基礎。本領域技術人員也應該認識到，這類等同結構沒有偏離所附權利要求中闡述的本發(fā)明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0012]為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在結合附圖參考下面的說明，附圖中:
[0013]圖1示出了實時流量傳送系統(tǒng)的實施例；
[00? 4]圖2示出了視頻幀流量的實例；
[0015]圖3示出了實時流量傳送方法的實施例；
[0016]圖4示出了用于解碼實時流量的方法的實施例；以及
[0017]圖5為可用于實現(xiàn)各個實施例的處理系統(tǒng)的示意圖。
[0018]除非另外指明，不同附圖中對應編號和符號一般表示對應部件。附圖的繪制清楚地示出了實施例的相關方面，并不必是按比例繪制。
【具體實施方式】
[0019]下面將更詳細地討論當前優(yōu)選實施例的實現(xiàn)和運用。然而，應理解，本發(fā)明提供了可以體現(xiàn)在多種特定語境中的許多可應用的發(fā)明構思。所討論的具體實施例僅僅說明了實現(xiàn)和運用本發(fā)明的特定方式，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0020]視頻流由可以以不同方式被編碼的視頻幀組成。周期性地生成獨立編碼視頻幀(I幀)，以提供隨機訪問并提高壓縮視頻的質(zhì)量。使用來自I幀的信息進行編碼的其他依賴視頻幀，包括預測編碼幀(P幀)和雙向預測幀(B幀)，可以顯著降低編碼比特數(shù)。由于I幀的大小可以是P幀和B幀的大小的20倍或更大，視頻流的瞬時速率可發(fā)生顯著變化。有時，如果在P幀的時刻發(fā)生場景變化，P幀的大小可以比平均編碼速率大很多。如果I幀丟失，不能夠?qū)σ蕾囈曨l幀適當?shù)亟獯a，并且?guī)酌氲囊曨l可能丟失。這是實時視頻傳送的基本問題，在無線網(wǎng)絡中由于用戶移動性和信道衰落導致的無線鏈路的頻譜效率不穩(wěn)定，該問題甚至更加嚴重。
[0021]本文提供的實施例為一種可在蜂窩無線網(wǎng)絡中使用的實時視頻傳送的系統(tǒng)和方法。實時視頻傳送的問題通過在網(wǎng)絡側(cè)無線資源調(diào)度器和視頻編碼器的聯(lián)合設計以及用戶終端處的解碼器得到解決。本文的系統(tǒng)和方法也可用于語音電話流量等任何實時流量。
[0022]在典型的實時視頻通信中，每個媒體數(shù)據(jù)包具有傳輸?shù)淖罱K期限，例如為了滿足傳輸速率并滿足使用體驗質(zhì)量(Q0E)要求。如果沒有在最終期限前傳送數(shù)據(jù)包，由于解碼器忽略遲到數(shù)據(jù)包而丟棄該數(shù)據(jù)包。先前的策略盡力地解決視頻數(shù)據(jù)包傳送的延遲約束。然而，由于視頻瞬時速率的較大變化，很難保證按時傳送視頻數(shù)據(jù)包。此外，由于通常假定延遲數(shù)據(jù)包對于實時視頻服務是無用的而丟掉延遲數(shù)據(jù)包。這意味著如果大的I幀不能按時被發(fā)送給用戶，則被丟棄。結果，依賴于I幀的幀由于丟失參考的I幀而變得無用。因而，丟失了依賴于I幀的整個組的畫面幀，例如長達