專利名稱：一種多參數(shù)媒體適配網(wǎng)關(guān)及其適配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多媒體通信領(lǐng)域，具體涉及一種能在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下整合進(jìn)行媒體會(huì)話時(shí) 所需的多種媒體參數(shù)并進(jìn)行適配的網(wǎng)關(guān)及其適配方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字媒體應(yīng)用的快速發(fā)展，媒體適配作為滿足通用媒體訪問的必要環(huán)節(jié)，在 普適媒體環(huán)境中起到樞紐的角色。由于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)成，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下可用帶寬、服務(wù)質(zhì)量、延遲抖動(dòng)；實(shí)體環(huán)境 如設(shè)備能力(分辨率、媒體支持類型、處理器、電量)、信道特征；用戶體驗(yàn)如媒體內(nèi)容、媒 體類型、用戶喜好、會(huì)話滿意度等眾多影響媒體服務(wù)的因素，是衡量媒體服務(wù)質(zhì)量的重要指 標(biāo)。在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，以用戶和服務(wù)為中心，如何根據(jù)用戶的喜好和終端設(shè)備能力，使用 戶體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量最大化是亟待考慮的問題。傳統(tǒng)的媒體適配主要以已有媒體源特征為主，適配處理也主要是在編碼壓縮域進(jìn) 行，而且一般集成在媒體服務(wù)器中，存在不夠靈活、無法直接滿足用戶需求的問題，而且只 是提供最基本的碼流適配，保證媒體訪問能夠以最低用戶體驗(yàn)進(jìn)行?？紤]到異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融 合，以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上媒體訪問業(yè)務(wù)的多樣性，將媒體適配過程獨(dú)立成單元模塊，開發(fā)一種 精確地、以用戶為中心的媒體適配技術(shù)和產(chǎn)品，使得視頻服務(wù)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中能夠自由轉(zhuǎn)換 傳輸顯得十分必要，并具有廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種多參數(shù)的媒體適配網(wǎng)關(guān)，能夠支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下不同 層面上與會(huì)話媒體有關(guān)的各類媒體參數(shù)的統(tǒng)一適配決策，除了能在媒體流層面進(jìn)行適配傳 輸，還考慮了針對(duì)應(yīng)用層上用戶偏好、媒體內(nèi)容、特征提取等方面的因素對(duì)個(gè)性化適配的影 響，通過建立能動(dòng)態(tài)調(diào)整的適配多叉決策樹模型，針對(duì)參數(shù)分類的適配參數(shù)集XML文件結(jié) 構(gòu)，兼容應(yīng)用層以上的協(xié)議(如HTTP、SIP)，快速精確定位適配規(guī)則，與流傳輸建立參數(shù)映 射接口，有效地將適配結(jié)果應(yīng)用到會(huì)話場景中，能滿足常見的如H. 263/H. 264/MPEG-4壓縮 標(biāo)準(zhǔn)的流適配需求。本發(fā)明的多參數(shù)媒體適配網(wǎng)關(guān)，包括兩層結(jié)構(gòu)適配控制單元、流傳輸單元。適配 控制單元包括會(huì)話信息庫模塊、參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、分析決策模塊、流適配控制模塊、適配效用 反饋模塊；流傳輸單元包括解碼模塊、編碼模塊、流分發(fā)模塊。其中，所述會(huì)話信息庫模塊，提供外部接口給構(gòu)成多媒體應(yīng)用場景的其他網(wǎng)元如 媒體服務(wù)器，會(huì)話控制服務(wù)器等，使其他網(wǎng)元能傳遞本次會(huì)話的各類媒體參數(shù)；同時(shí)保存歷 史會(huì)話決策方案記錄，按照媒體參數(shù)的分類，以標(biāo)簽_屬性值方式存儲(chǔ)為XML文件形式。其中，所述參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于取已保存的媒體會(huì)話的參數(shù)信息，包括媒體源信 息、媒體服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、終端、用戶喜好等參數(shù)；同時(shí)接收適配效用反饋模塊對(duì)當(dāng)次媒體 會(huì)話業(yè)務(wù)適配效用的反饋信息，將兩方面的參數(shù)信息合并到XML文件中。
其中，所述分析決策模塊，進(jìn)一步結(jié)合當(dāng)前會(huì)話已有參數(shù)信息，通過基于適配參數(shù) 的適配決策樹路徑選擇，提取適配參數(shù)，進(jìn)行分析決策，決定本次會(huì)話的最佳適配方案。其中，所述流適配控制模塊，進(jìn)一步提取與底層流傳輸相關(guān)的參數(shù)，傳遞給解碼、 流發(fā)布模塊，并對(duì)多路流發(fā)布進(jìn)行調(diào)度管理。其中，所述適配效用反饋模塊，進(jìn)一步從流適配處理模塊獲取該次會(huì)話適配結(jié)果 的反饋信息，以XML文件形式存儲(chǔ)到會(huì)話信息庫模塊中，作為后續(xù)其他會(huì)話進(jìn)行適配方案 決策的重要參考，同時(shí)也是統(tǒng)計(jì)各類適配參數(shù)權(quán)重的重要依據(jù)。其中，所述解碼模塊，根據(jù)上層流適配控制模塊傳遞給解碼模塊的適配參數(shù)，對(duì)源 媒體流進(jìn)行適應(yīng)性的解碼，對(duì)源媒體流進(jìn)行適應(yīng)性的解碼。其中，所述編碼模塊，進(jìn)一步根據(jù)上層流適配控制模塊傳遞給編碼模塊的適配參 數(shù)，將之前解碼模塊輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行再編碼。其中，流分發(fā)模塊，進(jìn)一步對(duì)適配流進(jìn)行封裝，并采用適當(dāng)?shù)牧骶彌_機(jī)制，分發(fā)到 終端，提供分發(fā)質(zhì)量保證；同時(shí)流分發(fā)模塊應(yīng)支持多流并發(fā)模式。本發(fā)明的有益效果是依照本發(fā)明的多參數(shù)流媒體適配網(wǎng)關(guān)，能夠有效提高異構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行多媒體業(yè)務(wù)的會(huì)話建立的次數(shù)和會(huì)話質(zhì)量，同時(shí)減輕了流媒體服務(wù)器的計(jì) 算開銷和資源消耗；將媒體適配作為獨(dú)立單元，提高了整個(gè)流媒體系統(tǒng)的部署靈活性，同時(shí) 多參數(shù)適配方案的設(shè)計(jì)具有良好的擴(kuò)展性，不同的適配參數(shù)集能快速添加到?jīng)Q策樹模型， 適配參數(shù)的權(quán)重能夠根據(jù)自適應(yīng)反饋進(jìn)行統(tǒng)計(jì)更新，從而更加符合實(shí)際媒體適配應(yīng)用場景 的要求；XML文件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)便于參數(shù)集在會(huì)話流程中導(dǎo)出和更新，兼容上層應(yīng)用協(xié)議，使 得適配處理資源消耗少，決策快速；同時(shí)針對(duì)會(huì)話的雙向性特點(diǎn)，采用適配反饋機(jī)制，有效 提高決策樹模型的精準(zhǔn)度，使得決策的準(zhǔn)確性更高，更貼近用戶的個(gè)性化喜好。


圖1為本發(fā)明的多參數(shù)媒體適配網(wǎng)關(guān)的典型應(yīng)用環(huán)境；圖2為本發(fā)明的一種通用的多參數(shù)媒體適配網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的多參數(shù)的多叉決策樹模型；圖4顯示了基于適配參數(shù)權(quán)重的最佳適配路徑選擇結(jié)果圖；圖5為本發(fā)明的跨網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播會(huì)話的媒體適配網(wǎng)關(guān)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和適當(dāng)?shù)膶?shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖1描述了多參數(shù)媒體適配網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用環(huán)境，并展示了兩種典型的業(yè)務(wù)視頻點(diǎn) 播與視頻通話。其中，①表示局域網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)終端間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻通話的適配應(yīng)用場景；②表示 局域網(wǎng)移動(dòng)終端訪問廣域網(wǎng)中的視頻點(diǎn)播的適配應(yīng)用場景。圖2描述了一種通用的多參數(shù)媒體適配網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖，包括兩層結(jié)構(gòu)適配控 制單元、流傳輸單元。適配控制單元包括會(huì)話信息庫模塊、參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、分析決策模塊、 流適配控制模塊、適配效用反饋模塊；流傳輸單元包括解碼模塊、編碼模塊、流分發(fā)模塊。 下面對(duì)各層各模塊作詳細(xì)介紹。會(huì)話信息庫模塊保存本次用戶進(jìn)行媒體會(huì)話時(shí)保存的參數(shù)信息，包括媒體源信息、媒體服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、終端、用戶喜好等參數(shù)，以上的參數(shù)按照逐層分類的等級(jí)細(xì)化， 按照標(biāo)簽_屬性值方式存儲(chǔ)為XML文件組織形式進(jìn)行保存；同時(shí)會(huì)話信息庫模塊根據(jù)不同 分類的適配參數(shù)建立索引并保存歷史決策方案記錄，以便采用決策樹模型進(jìn)行分析決策時(shí) 便于快速查找定位參數(shù)分類和適合的決策方案。其中，會(huì)話信息模塊需要提供外部接口給構(gòu)成多媒體應(yīng)用場景的其他網(wǎng)元如媒體 服務(wù)器，會(huì)話控制服務(wù)器等，由于部分媒體會(huì)話參數(shù)是由這些網(wǎng)元在媒體會(huì)話發(fā)起、建立、 進(jìn)行、結(jié)束的整個(gè)過程中獲取，并且需要傳遞給媒體適配網(wǎng)關(guān)的會(huì)話信息模塊。參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊針對(duì)多參數(shù)媒體網(wǎng)關(guān)的多參數(shù)特性，參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊一方面從會(huì)話 信息庫模塊獲取已保存的本次用戶媒體會(huì)話的參數(shù)信息，該參數(shù)信息是按照標(biāo)簽_屬性值 方式存儲(chǔ)為XML文件組織形式；另一方面，參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊也接收適配效用反饋模塊對(duì)本次 媒體會(huì)話業(yè)務(wù)適配效用的反饋信息，該反饋信息也是按照標(biāo)簽_屬性值方式存儲(chǔ)為XML文 件組織形式；最后將以上兩方面得到的兩種XML文件合并為一個(gè)統(tǒng)一適配參數(shù)集XML文件， 供分析決策模塊使用。分析決策模塊作為最核心的部分，分析決策結(jié)合當(dāng)前會(huì)話已有參數(shù)信息，通過 已建立的基于適配參數(shù)的適配決策樹路徑選擇策略，提取重要參數(shù)，進(jìn)行分析決策，決定本 次會(huì)話的適配規(guī)則。結(jié)合已導(dǎo)入的多參數(shù)會(huì)話XML文件，針對(duì)已分類和篩選的會(huì)話參數(shù)信 息，快速查找選擇與該次會(huì)話適配目標(biāo)所需的參數(shù)集合，同時(shí)摒棄與本次會(huì)話應(yīng)用場景無 關(guān)參數(shù)，然后對(duì)選擇后的離散參數(shù)集進(jìn)行決策分析，如按照經(jīng)驗(yàn)分析(如通過以往大量會(huì) 話的調(diào)查研究、理論規(guī)則建立的適配決策樹模型)對(duì)不同特性參數(shù)按不同加權(quán)值進(jìn)行綜合 排序，同時(shí)將獲得參數(shù)集引入決策樹模型中進(jìn)行判斷，以參數(shù)分類性質(zhì)作為決策樹中間節(jié) 點(diǎn)，具體參數(shù)作為葉子節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)間的樹枝路徑表示會(huì)話應(yīng)用場景下該類參數(shù)的權(quán)重值， 根據(jù)多參數(shù)XML文件中按不同的參數(shù)類別在決策樹中進(jìn)行路徑選擇，歸并出合適的適配規(guī) 則。具體如圖3顯示的對(duì)多參數(shù)分類后的多叉決策樹模型。一種可參考的滿足視頻點(diǎn)播應(yīng)用場景的分類適配參數(shù)權(quán)重值如下表所示
權(quán)利要求
1.一種多參數(shù)的媒體適配網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括適配控制單元、流傳輸單元兩層結(jié) 構(gòu)；所述適配控制單元包括會(huì)話信息庫模塊、參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、分析決策模塊、流適配控制 模塊、適配效用反饋模塊；所述流傳輸單元包括解碼模塊、編碼模塊、流分發(fā)模塊；所述會(huì)話信息庫模塊，用于提供外部接口給構(gòu)成多媒體應(yīng)用場景的網(wǎng)元服務(wù)器，使其 他網(wǎng)元能傳遞本次會(huì)話的各類媒體參數(shù)；同時(shí)保存歷史會(huì)話決策方案記錄，按照媒體參數(shù) 的分類，以標(biāo)簽_屬性值方式存儲(chǔ)為XML文件形式；所述參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用于讀取所述會(huì)話信息庫模塊已有的媒體參數(shù)信息，包括媒體源 信息、媒體服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)、終端、用戶喜好；同時(shí)接收適配效用反饋模塊對(duì)當(dāng)次媒體會(huì) 話業(yè)務(wù)適配效用的反饋信息，將兩方面的參數(shù)信息合并到所述會(huì)話信息庫模塊的XML文件 中；所述分析決策模塊，用于根據(jù)所述參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊送來的已有參數(shù)信息，通過基于適配 參數(shù)的適配決策樹路徑選擇，提取適配參數(shù)，進(jìn)行分析決策，決定本次會(huì)話的最佳適配方 案；所述流適配控制模塊，用于提取與底層流傳輸相關(guān)的參數(shù)，傳遞給解碼、流發(fā)布模塊， 并對(duì)多路流發(fā)布進(jìn)行調(diào)度管理；所述適配效用反饋模塊，用于從流適配處理模塊獲取該次會(huì)話適配結(jié)果的反饋信息， 以XML文件形式存儲(chǔ)到會(huì)話信息庫模塊中，作為后續(xù)其他會(huì)話進(jìn)行適配方案決策的重要參 考，同時(shí)也是統(tǒng)計(jì)各類適配參數(shù)權(quán)重的重要依據(jù)；所述解碼模塊，用于根據(jù)上層流適配控制模塊傳遞給解碼模塊的適配參數(shù)，對(duì)源媒體 流進(jìn)行適應(yīng)性的解碼，對(duì)源媒體流進(jìn)行適應(yīng)性的解碼；所述編碼模塊，用于根據(jù)上層流適配控制模塊傳遞給編碼模塊的適配參數(shù)，將之前解 碼模塊輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行再編碼；流分發(fā)模塊，用于對(duì)適配流進(jìn)行封裝，并采用適當(dāng)?shù)牧骶彌_機(jī)制，分發(fā)到終端，提供分 發(fā)質(zhì)量保證；同時(shí)流分發(fā)模塊應(yīng)支持多流并發(fā)模式。
2.—種權(quán)利要求1所述多參數(shù)的媒體適配網(wǎng)關(guān)的媒體適配方法，其特征在于，包括下 列步驟步驟一、所述會(huì)話信息模塊通過外部接口獲取會(huì)話控制服務(wù)器傳遞該次會(huì)話信息，保 存與本次會(huì)話相關(guān)的基本信息，從用戶終端處會(huì)話發(fā)起信令中SDP方式獲取會(huì)話參數(shù)集， 生成與會(huì)話雙方有關(guān)的適配參數(shù)集XML文件；步驟二、所述會(huì)話信息模塊通過外部接口獲取媒體服務(wù)器對(duì)用戶請(qǐng)求的視頻源分析后 傳遞該次媒體請(qǐng)求信息，保存節(jié)目描述信息與視頻源相關(guān)信息，如果媒體源和媒體服務(wù)器 不在同一網(wǎng)絡(luò)，媒體服務(wù)器采用HTTP方式查詢并獲取媒體源文件的媒體參數(shù)集；生成與媒 體源有關(guān)的適配參數(shù)集XML文件；步驟三、所述參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊綜合步驟一、步驟二中所得兩種類型適配參數(shù)集XML文件， 并提取效用反饋信息，合并為統(tǒng)一媒體適配參數(shù)集XML文件；步驟四、所述分析決策模塊根據(jù)適配參數(shù)集XML進(jìn)行分析決策，結(jié)合會(huì)話信息庫模塊 已有的決策方案，通過決策樹模型，計(jì)算最優(yōu)決策樹路徑，并生成最優(yōu)適配方案；如果無法 生成適配方案，則終止本次會(huì)話連接；步驟五、所述流適配控制模塊將最優(yōu)適配方案映射為流適配單元中涉及編碼模塊，解碼模塊和流分發(fā)模塊能接收的底層參數(shù)，并將該次會(huì)話適配作為效用反饋信息傳送給適配 效用反饋單元存儲(chǔ)；步驟六、所述編碼、解碼模塊實(shí)施轉(zhuǎn)碼適配；流分發(fā)模塊根據(jù)流媒體協(xié)議對(duì)適配流進(jìn)行 封裝分發(fā)，定時(shí)獲得用戶可用帶寬情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整分發(fā)碼率，進(jìn)行QOS保障，并保證多路會(huì) 話流分發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的多參數(shù)的媒體適配網(wǎng)關(guān)及其適配方法，包括適配控制單元、流傳輸單元兩層結(jié)構(gòu)；適配控制單元包括會(huì)話信息庫模塊、參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、分析決策模塊、流適配控制模塊、適配效用反饋模塊；流傳輸單元包括解碼模塊、編碼模塊、流分發(fā)模塊。本發(fā)明能夠有效提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行多媒體業(yè)務(wù)的會(huì)話建立的次數(shù)和會(huì)話質(zhì)量，同時(shí)減輕了流媒體服務(wù)器的計(jì)算開銷和資源消耗；將媒體適配作為獨(dú)立單元，提高了整個(gè)流媒體系統(tǒng)的部署靈活性，同時(shí)多參數(shù)適配方案的設(shè)計(jì)具有良好的擴(kuò)展性，不同的適配參數(shù)集能快速添加到?jīng)Q策樹模型，適配參數(shù)的權(quán)重能夠根據(jù)自適應(yīng)反饋進(jìn)行統(tǒng)計(jì)更新，從而更加符合實(shí)際媒體適配應(yīng)用場景的要求。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102137047SQ201110067698
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者夏三波, 徐行, 戴彬, 莫益軍 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)