向多個(gè)客戶端傳送多媒體數(shù)據(jù)的方法、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】為了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(102)，把多媒體數(shù)據(jù)傳送給多個(gè)客戶端(104a、104b)，其中所述多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)(102)的狀況，為多個(gè)客戶端(104a、104b)中的每個(gè)客戶端，確定所述多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率。響應(yīng)傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端請(qǐng)求(114)，按照為請(qǐng)求客戶端(104a、104b)確定的可用多媒體碼率，選擇被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的格式，并把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端(104a、104b)。
【專利說(shuō)明】向多個(gè)客戶端傳送多媒體數(shù)據(jù)的方法、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，向多個(gè)客戶端提供多媒體數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，更具體地，涉及向多個(gè)客戶端傳送多媒體數(shù)據(jù)的方法、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的實(shí)施例涉及從提供視頻數(shù)據(jù)的服務(wù)器，通過(guò)無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)，向多個(gè)客戶端提供視頻數(shù)據(jù)的途徑。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，從保持多媒體內(nèi)容的服務(wù)器到多個(gè)客戶端設(shè)備的可靠并且高效的富多媒體內(nèi)容分發(fā)的需求不斷增長(zhǎng)。例如，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)設(shè)備的增強(qiáng)能力和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)能力已導(dǎo)致移動(dòng)視頻消費(fèi)的巨大增長(zhǎng)。最近，對(duì)于移動(dòng)多媒體流式傳輸，已使基于HTTP的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)流式傳輸(DASH，也稱為MPEG-DASH或3GP_DASH(參見參考文獻(xiàn)
[I])標(biāo)準(zhǔn)化。這種途徑重新使用廣泛部署的基于TCP(傳輸控制協(xié)議)的HTTP(超文本傳輸協(xié)議)(漸進(jìn)式下載)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并提供與標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議兼容的完整的流式傳輸構(gòu)架，包括媒體表現(xiàn)、傳輸和動(dòng)態(tài)碼率自適應(yīng)。
[0003]對(duì)最佳的媒體分發(fā)來(lái)說(shuō)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器到客戶端設(shè)備的內(nèi)容的傳送仍然是主要的瓶頸。例如，對(duì)最佳的移動(dòng)媒體分發(fā)來(lái)說(shuō)，無(wú)線鏈路仍然是瓶頸，如在參考文獻(xiàn)[2]中所述。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的情況下，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商面臨在多個(gè)客戶端之間分配稀缺的網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)使用戶的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)達(dá)到最大的問(wèn)題。在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)流量會(huì)是最佳媒體分發(fā)的問(wèn)題。
[0004]圖1是通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)102，例如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)，從視頻服務(wù)器100向視頻客戶端104a和104b提供視頻數(shù)據(jù)的環(huán)境的示意表示。如圖1中所示,每個(gè)視頻客戶端經(jīng)相應(yīng)的無(wú)線信道108a和108b，連接到基站(eNB) 106。和視頻服務(wù)器100 —樣，基站106連接到核心網(wǎng)絡(luò)102。在核心網(wǎng)絡(luò)102內(nèi)，設(shè)置流量管理單元110和流量工程單元112，其中流量管理單元110包括例如QoE優(yōu)化器。流量管理單元110從基站106分別接收與基站106和視頻客戶端104a及104b之間的兩個(gè)無(wú)線信道108a和108b的長(zhǎng)期平均質(zhì)量有關(guān)的信息。此外，流量管理單元110從視頻服務(wù)器接收多媒體內(nèi)容的效用信息。該信息可包括關(guān)于保存在服務(wù)器100中的視頻格式的不同表現(xiàn)的率失真信息。
[0005]為了通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)102，從視頻服務(wù)器100(參見圖1)向客戶端提供視頻內(nèi)容，一種已知的途徑是所謂的RTP/UDP-流式傳輸途徑(RTP=實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，UDP=用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。圖2表示服務(wù)器100和客戶端104a之間的這種流式傳輸途徑的示意圖?？蛻舳讼蛞曨l服務(wù)器100發(fā)送對(duì)特定視頻流的請(qǐng)求114，視頻服務(wù)器通過(guò)UDP，提供具有視頻碼率的分組流，如在116所示。來(lái)自視頻服務(wù)器100的數(shù)據(jù)經(jīng)核心網(wǎng)絡(luò)102傳送，并通過(guò)流量工程單元112，當(dāng)把來(lái)自視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳送給客戶端時(shí)，所述流量工程單元112提供碼率整形機(jī)制，例如通過(guò)應(yīng)用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)碼算法，或者借助內(nèi)容感知分組丟棄。對(duì)于傳統(tǒng)的RTP/RTSP流式傳輸，提出了通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基于QoE的資源分配，如在參考文獻(xiàn)[3]中所述。不過(guò)，這種途徑代價(jià)高，并且伴隨有由借助例如轉(zhuǎn)碼或內(nèi)容感知分組丟棄的必要的網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)容適配引起的開銷。[0006]于是，現(xiàn)有技術(shù)中的另一種已知途徑是利用例如DASH協(xié)議(DASH= “HTTP的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)流式傳輸”)的所謂“自適應(yīng)HTTP流式傳輸”，它通過(guò)以多個(gè)碼率編碼相同的內(nèi)容，提供固有的自適應(yīng)性。圖3表示按照DASH視頻格式，提供視頻內(nèi)容的例子。圖3是保存在例如圖1的服務(wù)器100中的DASH視頻格式的例子。按照這種格式，在服務(wù)器上保存許多小文件，每個(gè)小文件以一定的質(zhì)量包含視頻的某一時(shí)段。更具體地，在圖3中，以3種不同的質(zhì)量，即質(zhì)量1、質(zhì)量2和質(zhì)量3保存視頻內(nèi)容。對(duì)于每種質(zhì)量，表示了 3個(gè)片段，每個(gè)片段具有例如2秒的長(zhǎng)度。質(zhì)量最高的片段的視頻碼率為1.5Mbps，文件大小為3Mb。對(duì)于最低的質(zhì)量來(lái)說(shuō),視頻碼率為0.5Mbps，文件大小為1Mb，居中的質(zhì)量(質(zhì)量2)具有IMbps的視頻碼率，文件大小為2Mb。
[0007]圖4表示利用DASH協(xié)議的流式傳輸技術(shù)的例子。同樣表示了服務(wù)器100和客戶端104a，服務(wù)器按照?qǐng)D3中所示的格式，保持多媒體內(nèi)容或視頻內(nèi)容。在多媒體流式傳輸處理開始時(shí)，DASH客戶端104a通過(guò)向服務(wù)器100發(fā)送AlHTTP請(qǐng)求，所述AlHTTP請(qǐng)求包含期望的多媒體流的媒體呈現(xiàn)描述(MPD)的URL，向服務(wù)器請(qǐng)求所述MPD。服務(wù)器100返回包括所述MPD的A2HTTP響應(yīng)。MPD包含可在服務(wù)器100得到的多媒體格式的描述，包括不同片段的URL和多媒體格式。為了以所需多媒體格式下載片段，DASH客戶端104a向服務(wù)器100發(fā)送Bla-BNa HTTP請(qǐng)求，其中HTTP請(qǐng)求包括以期望的質(zhì)量，保存在服務(wù)器100上的多媒體片段的URL。服務(wù)器100把Blb-BNb被請(qǐng)求視頻片段文件傳送給客戶端。所述請(qǐng)求是作為HTTP請(qǐng)求傳送的，所述片段是作為HTTP響應(yīng)傳送的。HTTP在TCP之上運(yùn)行，如在116所示?？蛇x的是，和RTP/UDP流式傳輸途徑中一樣，在DASH會(huì)話中，同樣可以進(jìn)行流量工程112，以便在把數(shù)據(jù)從服務(wù)器傳送給客戶端時(shí)，提供碼率整形機(jī)制。
[0008]關(guān)于圖3和圖4說(shuō)明的上述途徑是不利的，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或者更多的客戶端在共用鏈路上競(jìng)爭(zhēng)資源時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出不一致并且不公平的行為，如在參考文獻(xiàn)[4]中概述的那樣。實(shí)際上，在參考文獻(xiàn)[5]中，斷定為了確保良好的流式傳輸性能，TCP帶寬應(yīng)兩倍于多媒體碼率。由于例如在有限的無(wú)線頻譜中，這種過(guò)度供給行不通，因此還需要考慮適合于個(gè)體用戶狀況和媒體特性的資源管理策略。
[0009]DASH協(xié)議定義了自適應(yīng)HTTP流式傳輸?shù)某尸F(xiàn)和分段格式(參見圖3)，但是控制策略不是該標(biāo)準(zhǔn)的一部分。為了提高在自適應(yīng)HTTP視頻分發(fā)方面的用戶感受，提出了不同的碼率適配途徑，例如如在參考文獻(xiàn)[6]和[7]中所述。不過(guò)，這些途徑往往優(yōu)化單個(gè)用戶的自適應(yīng)HTTP流式傳輸，而未進(jìn)一步考慮對(duì)共用網(wǎng)絡(luò)資源的其他DASH用戶的影響。事實(shí)上，迄今為止，一直很少研究多路存取DASH流式傳輸問(wèn)題。一直主要從端對(duì)端服務(wù)器-客戶端角度，研究自適應(yīng)HTTP媒體分發(fā)，而網(wǎng)絡(luò)，例如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)一直被視為黑箱(參見參考文獻(xiàn)[2]和[8])。在關(guān)于多用戶HTTP流式傳輸?shù)纳贁?shù)出版物中，參考文獻(xiàn)[9]考慮了在最后一跳的無(wú)線鏈路，適配HTTP/TCP視頻傳輸?shù)墓秸{(diào)度器(RR)。在參考文獻(xiàn)[10]中，考慮了對(duì)多個(gè)客戶端之間的自適應(yīng)HTTP視頻分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)管理。不過(guò)，所需碼率是根據(jù)所有用戶的可用帶寬估計(jì)量，由網(wǎng)絡(luò)確定的(例如，參見圖4)。參考文獻(xiàn)[11]表明家庭網(wǎng)關(guān)中的簡(jiǎn)單帶寬整形策略能夠改善競(jìng)爭(zhēng)客戶端之間的自適應(yīng)HTTP體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]按照實(shí)施例，提供一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，把多媒體數(shù)據(jù)從多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源傳送給多個(gè)客戶端的方法，其中所述多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述方法包括以下步驟:根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況，由設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)中，并接收效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息的優(yōu)化器，為連接到基站或者連接到網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)客戶端中的每個(gè)客戶端，確定所述多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率，所述可用多媒體碼率指示在所述網(wǎng)絡(luò)狀況的條件下，可在多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源獲得，并且列舉在效用信息中的多媒體格式中的哪種多媒體格式可被提供給相應(yīng)的客戶端；和響應(yīng)傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端請(qǐng)求，按照優(yōu)化器為請(qǐng)求客戶端確定的可用多媒體碼率，選擇被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的格式，并把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端。
[0011]另一個(gè)實(shí)施例提供一種具有保存在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述指令執(zhí)行通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，把多媒體數(shù)據(jù)從多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源傳送給多個(gè)客戶端的上述方法。
[0012]另一個(gè)實(shí)施例提供一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，向多個(gè)客戶端傳送多媒體數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，系統(tǒng)被配置成按照通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，把多媒體數(shù)據(jù)從多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源傳送給多個(gè)客戶端的上述方法工作。
[0013]按照另一個(gè)實(shí)施例，提供一種把多媒體數(shù)據(jù)傳送給多個(gè)客戶端的網(wǎng)絡(luò)，所述多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述網(wǎng)絡(luò)可具有:優(yōu)化器，所述優(yōu)化器被配置成根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況，為多個(gè)客戶端中的每個(gè)客戶端確定多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系；代理服務(wù)器，所述代理服務(wù)器被配置成接收傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端請(qǐng)求，和來(lái)自優(yōu)化器的可用多媒體碼率，從按其保存被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的多個(gè)不同的多媒體碼率中，選擇最好地匹配可用多媒體碼率之一的一個(gè)多媒體碼率，根據(jù)可用多媒體碼率中的一個(gè)所選多媒體碼率，修改所述請(qǐng)求，并把修改后的請(qǐng)求傳送給保存多媒體數(shù)據(jù)的服務(wù)器，以使服務(wù)器把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，向多個(gè)客戶端傳送多媒體數(shù)據(jù)的方法，其中多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述方法包括:
[0015]根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況，為多個(gè)客戶端中的每個(gè)客戶端，確定所述多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率；和
[0016]響應(yīng)傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端請(qǐng)求，按照為請(qǐng)求客戶端確定的可用多媒體碼率，選擇被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的格式，并把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端。
[0017]按照實(shí)施例，所述方法還包括根據(jù)所述請(qǐng)求，確定所需多媒體碼率，其中選擇和傳送步驟包括從按其保存被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的多個(gè)不同的多媒體碼率中，選擇最好地匹配可用多媒體碼率之一的一個(gè)多媒體碼率。
[0018]按照實(shí)施例，可以設(shè)置優(yōu)化器和代理服務(wù)器，其中
[0019]優(yōu)化器接收效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息，確定可用的多媒體碼率，并把可用的多媒體碼率提供給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器通過(guò)解析保存多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源和客戶端之間的可用格式的初始交換，學(xué)習(xí)可用格式，并且在流式傳輸處理期間，代理服務(wù)器接收所述請(qǐng)求，選擇所述格式，解析所述請(qǐng)求，根據(jù)選擇的格式修改所述請(qǐng)求，然后把修改后的請(qǐng)求傳送給保存多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源，或者
[0020]其中優(yōu)化器從代理服務(wù)器接收可用格式的列表，效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息，確定可用多媒體碼率，選擇格式，并把選擇的格式提供給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器通過(guò)解析保存多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源和客戶端之間的可用格式的初始交換，學(xué)習(xí)可用格式，并把格式的列表轉(zhuǎn)發(fā)給優(yōu)化器，在流式傳輸處理期間，代理服務(wù)器接收所述請(qǐng)求，解析所述請(qǐng)求，根據(jù)接收的所選擇的格式修改所述請(qǐng)求，然后把修改后的請(qǐng)求傳送給保存多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源。
[0021]修改所述請(qǐng)求可包括根據(jù)可用多媒體碼率中的一個(gè)所選多媒體碼率，重寫所述請(qǐng)求。傳送多媒體數(shù)據(jù)的請(qǐng)求可包括定位符,例如URL，所述定位符與按所需多媒體碼率編碼的多媒體數(shù)據(jù)相關(guān)，在這種情況下，修改所述請(qǐng)求可包括改變所述定位符，以匹配與保持按可用多媒體碼率之一編碼的多媒體數(shù)據(jù)的文件相關(guān)的定位符。代理服務(wù)器可設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)上，或者設(shè)置在一些或者所有的客戶端上，其中在代理服務(wù)器被設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)客戶端上的情況下，用信號(hào)把可用多媒體碼率通知在客戶端上的代理服務(wù)器。
[0022]按照另外的實(shí)施例，所述請(qǐng)求和可用多媒體碼率被傳送給多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源，其中所述來(lái)源按照接收的可用多媒體碼率之一，選擇多媒體數(shù)據(jù)的格式，并傳送所選格式的被請(qǐng)求多媒體數(shù)據(jù)。
[0023]按照另外的實(shí)施例，所述方法還包括根據(jù)選擇的多媒體碼率，分配用于把被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給請(qǐng)求客戶端的帶寬。
[0024]按照另外的實(shí)施例，在傳輸會(huì)話期間，反復(fù)確定可用的多媒體碼率，以便考慮到網(wǎng)絡(luò)狀況的變化。
[0025]按照另外的實(shí)施例，多媒體數(shù)據(jù)包括多個(gè)片段，每個(gè)片段包含媒體數(shù)據(jù)的某一時(shí)段，其中所述請(qǐng)求識(shí)別要傳送給客戶端的片段。
[0026]按照另外的實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)是有線網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)狀況包括網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀態(tài)或者網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線環(huán)境。
[0027]按照另外的實(shí)施例，按照DASH協(xié)議提供多媒體數(shù)據(jù)，并按照HTTP把多媒體數(shù)據(jù)傳
送給客戶端。
[0028]按照另外的實(shí)施例，多媒體數(shù)據(jù)包括視頻數(shù)據(jù)。
[0029]按照另外的實(shí)施例，效用信息包括各個(gè)多媒體格式的率失真信息。
[0030]按照另外的實(shí)施例，在傳輸會(huì)話期間，客戶端按照預(yù)定準(zhǔn)則，選擇不同的所需多媒體碼率。所述預(yù)定準(zhǔn)則可包括在客戶端的可用資源，和在客戶端的緩沖區(qū)狀態(tài)。
[0031]按照另外的實(shí)施例，客戶端識(shí)別請(qǐng)求中的變化，并在為未來(lái)的請(qǐng)求確定所需多媒體速率時(shí)，把所述變化考慮在內(nèi)。
[0032]按照實(shí)施例，為多個(gè)客戶端中的每個(gè)客戶端,確定所述多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率包括根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況，由設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)中并接收效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息的優(yōu)化器，為通過(guò)連接到基站或者連接到網(wǎng)絡(luò)而共享公共網(wǎng)絡(luò)資源的多個(gè)客戶端中的每個(gè)客戶端，一起確定所述多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率，所述可用多媒體碼率指示在所述網(wǎng)絡(luò)狀況的條件下，可在多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源獲得，并且列舉在效用信息中的多媒體格式中的哪種多媒體格式可被提供給相應(yīng)的客戶端。
[0033]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種包含保存在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述指令執(zhí)行按照本發(fā)明的實(shí)施例的方法。
[0034]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，把多媒體數(shù)據(jù)傳送給多個(gè)客戶端的系統(tǒng)，其中多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述系統(tǒng)被配置成按照本發(fā)明的實(shí)施例工作。
[0035]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種把多媒體數(shù)據(jù)傳送給多個(gè)客戶端的網(wǎng)絡(luò),其中多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述網(wǎng)絡(luò)包括:
[0036]優(yōu)化器，所述優(yōu)化器被配置成根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀況，為多個(gè)客戶端中的每個(gè)客戶端確定多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系；和
[0037]代理服務(wù)器，所述代理服務(wù)器被配置成接收傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端請(qǐng)求，和來(lái)自優(yōu)化器的可用多媒體碼率，從按其保存被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的多個(gè)不同的多媒體碼率中，選擇最好地匹配可用多媒體碼率之一的一個(gè)多媒體碼率，根據(jù)可用多媒體碼率中的一個(gè)所選多媒體碼率，修改所述請(qǐng)求，并把修改后的請(qǐng)求傳送給保存多媒體數(shù)據(jù)的服務(wù)器，以使服務(wù)器把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端。
[0038]本申請(qǐng)的發(fā)明人詳細(xì)研究了上面提及的現(xiàn)有途徑，發(fā)現(xiàn)所有這些現(xiàn)有途徑都考慮了多個(gè)參數(shù)，然而，現(xiàn)有途徑都沒(méi)有利用媒體內(nèi)容信息?；谒霭l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種按照實(shí)施例，通過(guò)在無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)中，利用HTTP的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)流式傳輸(DASH)，改善用戶滿意度的新機(jī)制。按照實(shí)施例，DASH代理服務(wù)器被用于增強(qiáng)DASH客戶端的體驗(yàn)質(zhì)量，并且與其碼率適配邏輯不是本地實(shí)現(xiàn)在DASH客戶端中，就是實(shí)現(xiàn)在DASH服務(wù)器中的傳統(tǒng)DASH途徑不同，本發(fā)明的實(shí)施例提供負(fù)責(zé)截取客戶端請(qǐng)求，并根據(jù)QoE優(yōu)化器的輸入，重寫客戶端請(qǐng)求的DASH代理服務(wù)器。
[0039]從而，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于DASH的QoE驅(qū)動(dòng)的資源分配，它優(yōu)化對(duì)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)客戶端的自適應(yīng)HTTP媒體分發(fā)。通過(guò)在DASH代理服務(wù)器中重寫客戶端請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)制執(zhí)行對(duì)優(yōu)化資源的應(yīng)用層碼率適配，以致本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)重寫客戶端請(qǐng)求，考慮了使網(wǎng)絡(luò)資源適應(yīng)于用戶感受質(zhì)量和自適應(yīng)HTTP流式傳輸?shù)囊嫣帯?br> [0040]本發(fā)明的實(shí)施例是有利的，因?yàn)樗鼈兏纳屏司W(wǎng)絡(luò)中的用戶感受質(zhì)量，提高了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線資源利用效率，改善了用戶滿意度，避免了消費(fèi)者抱怨，并且與現(xiàn)有的QoE媒體分發(fā)構(gòu)架兼容。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]下面參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0042]圖1是表示把來(lái)自視頻服務(wù)器的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)核心網(wǎng)絡(luò)，提供給視頻客戶端的環(huán)境的不意圖；
[0043]圖2表示服務(wù)器和客戶端之間的RTP/UDP流式傳輸方法的示意圖；
[0044]圖3表示當(dāng)保存在例如圖1的服務(wù)器中時(shí)的DASH視頻格式的例子；
[0045]圖4表不利用DASH協(xié)議的流式傳輸技術(shù)的例子；
[0046]圖5是本發(fā)明的從服務(wù)器向DASH客戶端提供或傳送多媒體內(nèi)容的實(shí)施例的示意圖；
[0047]圖6表示描述在無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，本發(fā)明的其它實(shí)施例的示意圖；
[0048]圖7表示更詳細(xì)地說(shuō)明關(guān)于圖6提及的各種途徑的示意圖，其中圖7(a)是按照實(shí)施例的主動(dòng)代理途徑的方框圖，圖7(b)是按照另一個(gè)實(shí)施例的主動(dòng)代理途徑的方框圖，而圖7(c)是按照實(shí)施例的主動(dòng)服務(wù)器途徑的方框圖；
[0049]圖8表不總結(jié)模擬參數(shù)的表格；
[0050]圖9是對(duì)35次模擬運(yùn)行求平均值得到的不同途徑的平均意見得分(MOS)的圖表；
[0051]圖10表示對(duì)35次模擬求平均值得到的4種方案各自的性能；
[0052]圖11表示向QoE優(yōu)化器提供效用信息的實(shí)施例，其中圖11(a)表示其中從數(shù)據(jù)庫(kù)獲得效用信息的實(shí)施例，圖11(b)表示其中效用信息包含在MPD中的實(shí)施例，而圖11(c)表示其中從服務(wù)器獲得效用信息的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0053]按照實(shí)施例，提供QoE驅(qū)動(dòng)的多路存取DASH，所述QoE驅(qū)動(dòng)的多路存取DASH優(yōu)化對(duì)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)客戶端的自適應(yīng)HTTP媒體分發(fā)。依據(jù)定義，自適應(yīng)HTTP流式傳輸功能是半分散的，即，(a)客戶端負(fù)責(zé)估計(jì)流式傳輸數(shù)據(jù)速率，并作出分段決策，(b)QoE優(yōu)化器進(jìn)行總體資源分配。
[0054]本發(fā)明的實(shí)施例說(shuō)明一種途徑，所述途徑考慮通過(guò)重寫客戶端請(qǐng)求，使網(wǎng)絡(luò)資源適應(yīng)于在自適應(yīng)HTTP流式傳輸方面的用戶感受質(zhì)量的益處。與適應(yīng)于吞吐量變化的關(guān)于單一 DASH流的碼率適配方案不同，按照本發(fā)明的實(shí)施例的QoE驅(qū)動(dòng)的多用戶碼率適配途徑直接考慮在流內(nèi)容表現(xiàn)出不同的率失真特性的條件下，對(duì)用戶體驗(yàn)質(zhì)量的影響。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)考慮到用戶感受質(zhì)量，允許優(yōu)化有限的網(wǎng)絡(luò)資源的使用。此外，能夠防止由無(wú)線信道狀況的動(dòng)態(tài)變化引起的服務(wù)質(zhì)量的劇烈變化。
[0055]圖5表示本發(fā)明的從服務(wù)器100向DASH客戶端104提供或傳送多媒體內(nèi)容的實(shí)施例的示意圖?？蛻舳?04經(jīng)無(wú)線信道108連接到基站106，基站106和DASH服務(wù)器100通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)102連接。按照本發(fā)明的實(shí)施例，流量管理單元110包括為了為每個(gè)客戶端找出最佳的多媒體碼率而設(shè)置的QoE優(yōu)化器111。信息被轉(zhuǎn)發(fā)給流量工程單元112，流量工程單元112包括為了重寫客戶端請(qǐng)求，并把被請(qǐng)求的MPD發(fā)送給QoE優(yōu)化器110而設(shè)置的DASH代理服務(wù)器120。流量工程單元112還包括為了限制從服務(wù)器向客戶端發(fā)送多媒體數(shù)據(jù)的帶寬而設(shè)置的碼率整形器。QoE優(yōu)化器111從基站接收與基站106和DASH客戶端之間的信道108相關(guān)的信息，QoE優(yōu)化器111從代理服務(wù)器120接收MPD，QoE優(yōu)化器111從DASH服務(wù)器100接收效用信息，例如，關(guān)于保存在DSAH服務(wù)器100中的不同表現(xiàn)或格式的率失真信息。提供給流量管理單元110的信道信息描述網(wǎng)絡(luò)的狀況，當(dāng)被保存在服務(wù)器100 (另外參見圖3)之時(shí)，效用信息描述多媒體質(zhì)量(如視頻質(zhì)量)和多媒體碼率(例如視頻碼率)之間的關(guān)系，例如率失真。根據(jù)該信息，QoE優(yōu)化器111為可連接到基站106，或者連接到核心網(wǎng)絡(luò)102的多個(gè)客戶端104中的每個(gè)客戶端，確定適用于多媒體數(shù)據(jù)的多媒體碼率，即，確定在所述網(wǎng)絡(luò)狀況下，可在服務(wù)器獲得的并且列舉在MH)中的多媒體格式(參見圖3)中的哪種多媒體格式可被提供給相應(yīng)的客戶端104a和104b。該信息，即，確定的多媒體格式被提供給流量工程單元112，并被DASH代理服務(wù)器120使用。[0056]例如，考慮DASH客戶端104a發(fā)出包括所期望質(zhì)量的特定視頻片段的請(qǐng)求114的情況，所述請(qǐng)求114經(jīng)基站106，從DASH客戶端104a被轉(zhuǎn)發(fā)給流量工程單元112，并被提供給DASH-代理服務(wù)器120。DASH-代理服務(wù)器評(píng)估請(qǐng)求114，并根據(jù)所述請(qǐng)求，確定被請(qǐng)求片段的多媒體碼率。在確定所需多媒體碼率不對(duì)應(yīng)于QoE優(yōu)化器111關(guān)于DASH客戶端104a確定的多媒體碼率的情況下，DASH代理服務(wù)器通過(guò)用確定的多媒體碼率代替原始多媒體碼率，重寫請(qǐng)求114，并把修改后的請(qǐng)求114’轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器100。根據(jù)包含在修改后的請(qǐng)求中的信息，服務(wù)器100把具有確定的多媒體碼率的片段提供給客戶端，如在116所示。
[0057]例如，考慮圖5中的情形，并且假定鑒于信道信息和效用信息，QoE優(yōu)化器111確定客戶端104a的多媒體碼率為IMbps (參見圖3)，而客戶端104b的多媒體碼率為0.5Mbps (參見圖3)，另外假定DASH客戶端114發(fā)出對(duì)具有1.5Mbps的多媒體碼率的片段的請(qǐng)求，本發(fā)明的實(shí)施例如下工作。在DASH代理服務(wù)器114，對(duì)具有1.5Mbps多媒體碼率的片段的請(qǐng)求被接收，并確定該碼率不同于由QoE優(yōu)化器111使之與客戶端104a關(guān)聯(lián)的碼率(該碼率為IMbps)。于是，代理服務(wù)器重寫客戶端請(qǐng)求，從而生成修改的請(qǐng)求114’，以致被請(qǐng)求片段的多媒體碼率現(xiàn)在僅僅為1Mbps。假定請(qǐng)求114包括對(duì)具有質(zhì)量I (視頻碼率1.5Mbps)的片段I的請(qǐng)求，但是鑒于修改后的請(qǐng)求114’，DASH服務(wù)器將通過(guò)路徑116，向客戶端104a轉(zhuǎn)發(fā)只具有質(zhì)量2 (IMbps)的片段I。
[0058]在請(qǐng)求114中指示的多媒體碼率小于確定的多媒體碼率的情況下，修改的請(qǐng)求114’可包括比原始多媒體碼率高的多媒體碼率。
[0059]在圖5中，表示了具有兩個(gè)DASH客戶端的無(wú)線環(huán)境，不過(guò)，按照本發(fā)明的實(shí)施例的上述途徑顯然也適用于具有不止兩個(gè)客戶端的環(huán)境。另外注意，該途徑并不局限于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，相反，該途徑也可用在有線網(wǎng)絡(luò)中，在有線網(wǎng)絡(luò)中，可向直接連接到網(wǎng)絡(luò)(經(jīng)有線鏈路)的多個(gè)客戶端請(qǐng)求視頻內(nèi)容，并且提供給QoE優(yōu)化器111的信息可包括和網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān)的信息，例如，與DASH服務(wù)器和DASH客戶端之間的一條或多條可能路徑有關(guān)的信息，例如路徑上，對(duì)所有DASH視頻流來(lái)說(shuō)的可用總帶寬，以致根據(jù)這些狀況，確定對(duì)每個(gè)DASH客戶端來(lái)說(shuō)的最佳多媒體碼率，隨后代理服務(wù)器120按照上述方式，利用確定的最佳多媒體碼率。
[0060]與常規(guī)途徑相比，上面關(guān)于圖5說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施例允許更快的應(yīng)用層碼率(視頻質(zhì)量)適配，和允許按照網(wǎng)絡(luò)狀況，更直接地控制視頻質(zhì)量。
[0061]注意，上述途徑可被反復(fù)進(jìn)行，例如在傳輸會(huì)話期間被反復(fù)進(jìn)行，以考慮到網(wǎng)絡(luò)狀況的變化，以致可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的不斷變化的狀況，適配或改變由QoE優(yōu)化器111提供給代理服務(wù)器120的視頻碼率。例如，在會(huì)話開始時(shí)，只有低視頻碼率適用于DASH客戶端104，不過(guò)，在傳輸會(huì)話期間，客戶端和基站之間的信道會(huì)改善，從而該客戶端的總的可用碼率可增大。當(dāng)可用碼率變化時(shí)，視頻碼率被增大，以致以提高的質(zhì)量向客戶端提供視頻片段。
[0062]圖5描述其中DASH-代理服務(wù)器120是流量工程單元112的一部分的實(shí)施例，不過(guò)，本發(fā)明并不局限于這樣的實(shí)施例。相反，每個(gè)DASH客戶端104a、104b都可具備實(shí)現(xiàn)DASH代理服務(wù)器120的功能的單元，在這種情況下，會(huì)利用信號(hào)把QoE優(yōu)化器111確定的視頻碼率從QoE優(yōu)化器111通知給相應(yīng)的DASH客戶端，以致響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，能夠在客戶端本身容易地產(chǎn)生修改后的請(qǐng)求。按照實(shí)施例，客戶端實(shí)現(xiàn)一種如下算法:使他可以識(shí)別他發(fā)出的請(qǐng)求中的各種變化，以及哪些變化是由代理服務(wù)器120在核心網(wǎng)絡(luò)120中產(chǎn)生的。當(dāng)為未來(lái)的請(qǐng)求確定所請(qǐng)求的視頻格式時(shí)，DASH客戶端把這些變化考慮在內(nèi)。按照實(shí)施例，在DASH客戶端中實(shí)現(xiàn)的算法識(shí)別從DASH服務(wù)器100接收的視頻格式，判定在所請(qǐng)求的格式和接收的格式之間是否存在差異，并根據(jù)該信息，確定發(fā)生于它的變化將把借助從服務(wù)器100接收的片段用信號(hào)通知的新格式用于未來(lái)的請(qǐng)求。在其它實(shí)施例中，代理服務(wù)器可被配置成用信號(hào)向作出請(qǐng)求的客戶端通知變化后的視頻碼率。
[0063]圖6表示描述在無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，本發(fā)明的其它實(shí)施例的示意圖。關(guān)于圖5已說(shuō)明的實(shí)體具有相同的附圖標(biāo)記。在圖6中，示意地表示了 LTE核心網(wǎng)絡(luò)102, LTE核心網(wǎng)絡(luò)102包括向DASH客戶端104a和104b提供無(wú)線連接的基站106。DASH服務(wù)器100連接到LTE核心網(wǎng)絡(luò)102，LTE核心網(wǎng)絡(luò)102包括上面關(guān)于圖5說(shuō)明的QoE優(yōu)化器111，以及上面說(shuō)明的代理服務(wù)器120。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，不設(shè)置代理服務(wù)器，而是把QoE優(yōu)化器111確定的碼率提供給DASH服務(wù)器，所述DASH服務(wù)器根據(jù)接收的各個(gè)客戶端的碼率信息，并根據(jù)經(jīng)核心網(wǎng)絡(luò)102接收的請(qǐng)求114，進(jìn)行碼率適配，如在方框122所示，以便根據(jù)適配的碼率提供視頻內(nèi)容。
[0064]在圖6中描述的情形下，多個(gè)移動(dòng)客戶端104a、104b通過(guò)LTE核心網(wǎng)絡(luò)102，同時(shí)向下游傳送不同的DASH內(nèi)容。在DASH服務(wù)器100，確定每個(gè)內(nèi)容的效用信息，并添加到媒體呈現(xiàn)描述(MPD)中。例如，可在表現(xiàn)的初始化片段中，或者對(duì)于每個(gè)片段，在MH)的表現(xiàn)內(nèi)，用信號(hào)通知效用信息，按照實(shí)施例，效用信息提供保存在DASH服務(wù)器100中的視頻內(nèi)容的不同格式或表現(xiàn)(參見圖3)的率失真信息。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，QoE優(yōu)化器111收集包括效用信息的MPD，和關(guān)于不同DASH客戶端的信道信息，并確定最佳的多媒體碼率。按照第一實(shí)施例(參見圖5)，通過(guò)設(shè)置代理服務(wù)器120，使用主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)途徑，所述代理服務(wù)器120解析客戶端HTTP請(qǐng)求114，并根據(jù)匹配QoE優(yōu)化結(jié)果的MPD，修改多媒體或視頻碼率。按照關(guān)于圖6說(shuō)明的第二實(shí)施例，即，主動(dòng)服務(wù)器途徑，DASH服務(wù)器100按照從QoE優(yōu)化器111接收的反饋，主動(dòng)使多媒體或視頻碼率適合于請(qǐng)求客戶端。
[0065]按照實(shí)施例，例如上面關(guān)于圖5和圖6說(shuō)明的實(shí)施例，在網(wǎng)絡(luò)102中設(shè)置優(yōu)化器111，優(yōu)化器111接收效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息。優(yōu)化器為通過(guò)連接到基站106，或者連接到網(wǎng)絡(luò)102，共享公共網(wǎng)絡(luò)資源的多個(gè)客戶端104a、104b中的每個(gè)客戶端，一起確定多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率。
[0066]對(duì)這兩個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)，可以設(shè)置帶寬整形器124(參見圖6)，以致根據(jù)確定的多媒體速率，能夠限制用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端的帶寬，并且能夠分配必需的資源。
[0067]圖7表示更詳細(xì)地說(shuō)明關(guān)于圖6提及的各種途徑的示意圖，其中圖7(a)是按照實(shí)施例的主動(dòng)代理途徑的方框圖，圖7(b)是按照另一個(gè)實(shí)施例的主動(dòng)代理途徑的方框圖，而圖7(c)是按照實(shí)施例的主動(dòng)服務(wù)器途徑的方框圖。關(guān)于圖5和圖6已說(shuō)明的實(shí)體具有相同的附圖標(biāo)記。
[0068]圖7 (a)表示通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)(未示出)，連接到服務(wù)器100的DASH客戶端104a，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括上面關(guān)于圖5說(shuō)明的代理服務(wù)器120和QoE優(yōu)化器111。在多媒體流式傳輸處理開始時(shí)，DASH客戶端104a通過(guò)向服務(wù)器100發(fā)送HTTP請(qǐng)求114a，向服務(wù)器請(qǐng)求期望的多媒體流的媒體呈現(xiàn)描述(MPD)。請(qǐng)求114a包括MH)的URL。服務(wù)器100通過(guò)代理服務(wù)器120，向客戶端104a返回包括被請(qǐng)求的MPD的HTTP響應(yīng)116a。所述MPD可包含可在服務(wù)器100獲得的多媒體格式的描述，包括不同片段的URL和多媒體格式。QoE優(yōu)化器111可從代理服務(wù)器120接收包括效用信息的MPD。在流式傳輸開始時(shí)及流式傳輸期間，QoE優(yōu)化器定期從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件(未示出)接收關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息，例如，從移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的eNB,接收關(guān)于信道狀況的信息。根據(jù)該信息，效用信息，并且如果存在可用的多媒體格式，QoE優(yōu)化器定期確定可用的多媒體碼率，并將其提供給代理服務(wù)器120。代理服務(wù)器120通過(guò)解析保存多媒體數(shù)據(jù)的服務(wù)器100和客戶端104a之間的可用格式的初始交換，學(xué)習(xí)可用格式。QoE優(yōu)化器111還可把關(guān)于可能的帶寬限制的信息提供給資源整形器124( —種帶寬整形器)，以便在把數(shù)據(jù)從服務(wù)器100傳送給客戶端104a時(shí)，提供碼率整形機(jī)制，如上關(guān)于圖4所述。在流式傳輸期間，為了以所需多媒體格式下載片段，DASH客戶端104a向服務(wù)器100發(fā)送請(qǐng)求114b，其中HTTP請(qǐng)求包括以期望的質(zhì)量，保存在服務(wù)器100上的多媒體片段的URL。代理服務(wù)器120接收來(lái)自客戶端104a的請(qǐng)求114b，并按照從優(yōu)化器獲得的可用多媒體碼率的最新信息，選擇格式。代理服務(wù)器120解析請(qǐng)求114b，在需要時(shí)，根據(jù)選擇的格式修改所述請(qǐng)求，并把修改的請(qǐng)求114b或者未修改的請(qǐng)求114b'傳送給服務(wù)器100。作為響應(yīng)，服務(wù)器100把包括被請(qǐng)求片段的HTTP響應(yīng)116b經(jīng)代理服務(wù)器120，傳送給客戶端104ao
[0069]圖7(b)表示通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)(未示出)，連接到服務(wù)器100的DASH客戶端104a，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括上面關(guān)于圖5說(shuō)明的代理服務(wù)器120和QoE優(yōu)化器111。圖7 (b)是一種與關(guān)于圖7(a)說(shuō)明的途徑類似的途徑，除了按照本實(shí)施例，QoE優(yōu)化器111接收上述信息，確定可用的多媒體碼率，選擇格式，并把選擇的格式提供給代理服務(wù)器120之外。代理服務(wù)器120接收請(qǐng)求114a,解析所述請(qǐng)求,通過(guò)重寫所述請(qǐng)求,修改該請(qǐng)求，以指示選擇的格式(接收自QoE優(yōu)化器111)，并把修改后的請(qǐng)求114b傳送給服務(wù)器100。
[0070]圖7(c)表示通過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)(未示出)，直接連接到服務(wù)器100的DASH客戶端104a，所述核心網(wǎng)絡(luò)包括上面關(guān)于圖5說(shuō)明的QoE優(yōu)化器111。在多媒體流式傳輸處理開始時(shí)，DASH客戶端104a通過(guò)把HTTP請(qǐng)求114a發(fā)送給服務(wù)器100，向服務(wù)器請(qǐng)求期望的多媒體流的媒體呈現(xiàn)描述(MPD)。請(qǐng)求114a包括MPD的URL。服務(wù)器100向客戶端104a返回包括被請(qǐng)求的MPD的HTTP響應(yīng)116a。所述MPD包含可在服務(wù)器100得到的多媒體格式的描述，包括不同片段的URL和多媒體格式。QoE優(yōu)化器111收集效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息，并確定提供給服務(wù)器100的可用多媒體碼率。QoE優(yōu)化器111還可把關(guān)于可能的帶寬限制的信息提供給資源整形器124 ( —種帶寬整形器)，以便在把數(shù)據(jù)從服務(wù)器100傳送給客戶端104a時(shí)，提供碼率整形機(jī)制，如上關(guān)于圖4所述。在流式傳輸期間，為了以所需多媒體格式下載片段，DASH客戶端104a向服務(wù)器100發(fā)送請(qǐng)求114b，其中HTTP請(qǐng)求包括以期望的質(zhì)量，保存在服務(wù)器100上的多媒體片段的URL。作為響應(yīng)，服務(wù)器100向客戶端104a發(fā)送包括被請(qǐng)求的片段的HTTP響應(yīng)116b，其中服務(wù)器100使多媒體格式適合于客戶端104a，還按照從QoE優(yōu)化器111接收的反饋，限制數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0071]下面，將比較按照本發(fā)明的實(shí)施例的途徑和純被動(dòng)途徑及不進(jìn)行任何適配的途徑。更具體地，將比較主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)途徑(圖5中所示的第一實(shí)施例)、主動(dòng)服務(wù)器途徑(圖6中所示的第二實(shí)施例)和被動(dòng)途徑。在被動(dòng)途徑中，客戶端測(cè)量由帶寬整形器按照QoE優(yōu)化的結(jié)果而分配的可用帶寬，并把帶寬測(cè)量結(jié)果用于確定和請(qǐng)求具有適當(dāng)碼率的多媒體格式。還將給出與常規(guī)的DASH流式傳輸途徑的比較，在常規(guī)的DASH流式傳輸途徑中，流式傳輸速率和可用資源分別由客戶端和LTE調(diào)度器確定。將關(guān)于LTE系統(tǒng)的下行鏈路，比較剛剛提及的4種方案，并將考慮請(qǐng)求編碼成11種表現(xiàn)的不同DASH內(nèi)容的8個(gè)客戶端。在這些模擬中，將使用Microsoft平滑流式傳輸客戶端(參見參考文獻(xiàn)[4])，圖8表示總結(jié)模擬參數(shù)的表格。
[0072]圖9表示對(duì)35次模擬運(yùn)行求平均值得到的不同途徑的平均意見得分(MOS)的圖表。從20秒到60秒，測(cè)量所有用戶的MOS。QoE-服務(wù)器途徑(第二實(shí)施例)表現(xiàn)出最佳的性能，因?yàn)樗杏脩舳家宰罴阉俣冗M(jìn)行流式傳輸。與QoE-服務(wù)器途徑相比，QoE-代理途徑(第二實(shí)施例)的MOS降低，因?yàn)橹挥须x散的一組碼率可用。這兩種途徑對(duì)應(yīng)于其中利用QoE優(yōu)化器111確定每個(gè)客戶端的多媒體格式和對(duì)應(yīng)的傳輸速率的主動(dòng)優(yōu)化。與未優(yōu)化的DASH優(yōu)化(non-opt)相比,被動(dòng)流式傳輸改善了感受的視頻質(zhì)量。另外與主動(dòng)途徑相t匕，被動(dòng)方案的MOS也降低，因?yàn)榭蛻舳藢?duì)吞吐量變化反應(yīng)遲緩，并且并不總是收斂到最佳的表現(xiàn)水平。對(duì)QoE被動(dòng)方案和未優(yōu)化方案來(lái)說(shuō)，多媒體格式只由客戶端決定。與未優(yōu)化方案相比，就MOS來(lái)說(shuō)，QoE-被動(dòng)方案、QoE-代理方案和QoE-服務(wù)器方案分別使平均用戶滿意度提高了 0.2,0.36和0.57。
[0073]圖10表示對(duì)35次模擬求平均值得到的4種方案各自的性能。可以看出對(duì)需求較低的用戶，未優(yōu)化方案可提供良好的性能，但是對(duì)需求更高的用戶，比如公共汽車、海岸和港口用戶則表現(xiàn)欠佳。同時(shí)，基于QoE的方案在用戶之間分配資源，以致使總的用戶滿意度達(dá)到最大。這導(dǎo)致需求高的用戶的感受視頻質(zhì)量的顯著增加，同時(shí)保持對(duì)需求較低的視頻的 M0S。
[0074]在具有請(qǐng)求視頻內(nèi)容的客戶端的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，說(shuō)明了本發(fā)明的以上實(shí)施例。不過(guò)注意，本發(fā)明同樣適用于有線環(huán)境，即，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)線路，連接到服務(wù)器的客戶端。如上所述，隨后根據(jù)有線網(wǎng)絡(luò)中的具體狀況，確定適合于相應(yīng)客戶端的碼率。另外，本發(fā)明并不局限于視頻內(nèi)容，相反，本發(fā)明適用于要從服務(wù)器傳送給客戶端的所有種類的多媒體數(shù)據(jù)，并且多媒體數(shù)據(jù)可包括視頻數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)等等。
[0075]此外注意，上面說(shuō)明的實(shí)施例把優(yōu)化器和代理服務(wù)器表示成網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立實(shí)體。按照其它實(shí)施例，優(yōu)化器和代理服務(wù)器可用公共實(shí)體實(shí)現(xiàn)，例如，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化器和代理服務(wù)器兩者的功能的公共計(jì)算機(jī)或服務(wù)器。
[0076]圖11表示向QoE優(yōu)化器提供效用信息的實(shí)施例。圖11 (a)表示其中從數(shù)據(jù)庫(kù)獲得效用信息的實(shí)施例。圖11(b)表示其中效用信息包含在MPD中的實(shí)施例。圖11(c)表示其中從服務(wù)器獲得效用信息的實(shí)施例。
[0077]圖11 (a)是示意表示服務(wù)器110、客戶端104a、代理服務(wù)器120和QoE優(yōu)化器111的方框圖。另外，圖中表示了保持效用信息的數(shù)據(jù)庫(kù)126。按照本實(shí)施例，客戶端104a通過(guò)向服務(wù)器發(fā)送包含期望的多媒體流的媒體呈現(xiàn)描述(MPD)的URL的HTTP請(qǐng)求，向服務(wù)器請(qǐng)求所述MPD。服務(wù)器100返回MPD，所述MH)包含可在服務(wù)器得到的多媒體格式，例如視頻名稱的描述，包括不同片段的URL和多媒體格式。代理服務(wù)器120接收MPD，得出視頻名稱，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給優(yōu)化器111。根據(jù)接收的視頻名稱，優(yōu)化器111查詢數(shù)據(jù)庫(kù)126，接收客戶端104a請(qǐng)求的視頻的效用信息。
[0078]按照?qǐng)D11 (b)的實(shí)施例，響應(yīng)來(lái)自客戶端104a的請(qǐng)求，服務(wù)器可查詢數(shù)據(jù)庫(kù)126，取回所請(qǐng)求的MPD的效用信息。服務(wù)器100修改MPD，以包括所述效用信息。修改后的MPD隨后通過(guò)代理服務(wù)器120，被發(fā)送給客戶端100和QoE優(yōu)化器111。[0079]按照?qǐng)D11(c)的實(shí)施例，響應(yīng)來(lái)自客戶端104a的請(qǐng)求，服務(wù)器100可查詢數(shù)據(jù)庫(kù)126，取回所請(qǐng)求的MH)的效用信息。服務(wù)器100把效用信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給優(yōu)化器。在上面說(shuō)明的所有實(shí)施例中，可把效用信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)126中，并依據(jù)存在于MH)中的多媒體內(nèi)容的名稱或URL，訪問(wèn)所述效用信息。
[0080]盡管關(guān)于設(shè)備說(shuō)明了一些方面，不過(guò)顯然這些方面也代表對(duì)應(yīng)方法的說(shuō)明，其中塊或裝置對(duì)應(yīng)于方法步驟，或者方法步驟的特征。類似地，關(guān)于方法步驟說(shuō)明的方面也代表對(duì)應(yīng)設(shè)備的對(duì)應(yīng)塊或零件或特征的說(shuō)明。
[0081]取決于某些實(shí)現(xiàn)要求，本發(fā)明的實(shí)施例可用硬件或軟件實(shí)現(xiàn)?？梢岳帽４嬗须娍勺x控制信號(hào)的數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)，比如軟盤、DVD、CD、R0M、PR0M、EPR0M、EEPR0M或閃速存儲(chǔ)器，完成所述實(shí)現(xiàn)，所述電可讀控制信號(hào)與(或者能夠與)可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)作，以致實(shí)現(xiàn)相應(yīng)方法。
[0082]按照本發(fā)明的一些實(shí)施例包含非臨時(shí)性數(shù)據(jù)載體，所述非臨時(shí)性數(shù)據(jù)載體具有能夠與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)作，以致實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一的電可讀控制信號(hào)。
[0083]通常，本發(fā)明的實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)成具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼能夠?qū)崿F(xiàn)所述方法之一。例如，程序代碼可保存在機(jī)器可讀載體上。
[0084]其它實(shí)施例包含保存在機(jī)器可讀載體上的，實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一的計(jì)算機(jī)程序。
[0085]換句話說(shuō)，于是，本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例是具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一。
[0086]于是，本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例是一種數(shù)據(jù)載體(或者數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)，或者計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))，所述數(shù)據(jù)載體包含記錄在上面的，用于實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一的計(jì)算機(jī)程序。
[0087]于是，本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例是代表用于實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)流或信號(hào)序列。例如，所述數(shù)據(jù)流或信號(hào)序列可被配置成經(jīng)數(shù)據(jù)通信連接，例如經(jīng)因特網(wǎng)傳送。
[0088]另一個(gè)實(shí)施例包含配置成或者適合于實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一的處理裝置，例如計(jì)算機(jī)，或者可編程邏輯器件。
[0089]另一個(gè)實(shí)施例包含裝有實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)。
[0090]在一些實(shí)施例中，可以使用可編程邏輯器件(例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)來(lái)實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法的一些或所有功能。在一些實(shí)施例中，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列可以與微處理器協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)這里說(shuō)明的方法之一。通常，所述方法最好用任意硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
[0091]上述實(shí)施例只是本發(fā)明的原理的舉例說(shuō)明。顯然對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這里說(shuō)明的安排和細(xì)節(jié)的各種修改和變化是顯而易見的。于是，本發(fā)明僅由以下權(quán)利要求的范圍限定，而不受利用這里的實(shí)施例的說(shuō)明和解釋給出的具體細(xì)節(jié)限定。
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【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(102)把多媒體數(shù)據(jù)從多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源(100)傳送給多個(gè)客戶端(104a、104b)的方法，其中所述多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述方法包括: 根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)(102)的狀況，由設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)(102)中并接收效用信息和關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀況的信息的優(yōu)化器(111)，為連接到基站(106)或者連接到網(wǎng)絡(luò)(102)的多個(gè)客戶端(104a、104b)中的每個(gè)客戶端，確定所述多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系，所述可用多媒體碼率指示在所述網(wǎng)絡(luò)狀況的條件下能夠在多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源(100)獲得并且被列舉在效用信息中的多媒體格式中的哪種多媒體格式能夠被提供給相應(yīng)的客戶端(104a、104b);和 響應(yīng)于傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端請(qǐng)求(114)，根據(jù)優(yōu)化器(111)為請(qǐng)求客戶端(104a、104b)確定的可用多媒體碼率，選擇被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的格式并把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端(104a、104b)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括根據(jù)所述請(qǐng)求(114)確定所需多媒體碼率，并且其中選擇和傳送步驟包括從按其保存被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的多個(gè)不同的多媒體碼率中選擇最好地匹配可用多媒體碼率之一的一個(gè)多媒體碼率。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)(102)包括代理服務(wù)器(120)， 其中優(yōu)化器(111)把可用多媒體碼率提供給代理服務(wù)器(120)，并且代理服務(wù)器(120)接收請(qǐng)求(114)，選擇格式，解析請(qǐng)求(114)，根據(jù)選擇的格式修改請(qǐng)求(114)，并把修改后的請(qǐng)求(114’)傳送給多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源(100)，或者 其中優(yōu)化器(111)還選擇格式，并把選擇的格式提供給代理服務(wù)器(120)，并且代理服務(wù)器(120)接收請(qǐng)求(114)，解析請(qǐng)求(114)，根據(jù)接收的所選格式修改請(qǐng)求(114)，并把修改后的請(qǐng)求(114’)傳送給多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源(100)。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其中傳送多媒體數(shù)據(jù)的請(qǐng)求(114)包括定位符，例如URL，所述定位符與按所需多媒體碼率編碼的多媒體數(shù)據(jù)相關(guān)，并且其中修改請(qǐng)求(114)包括改變所述定位符，以匹配與按可用多媒體碼率之一編碼的多媒體數(shù)據(jù)相關(guān)的定位符。
5.按照權(quán)利要求3所述的方法，其中代理服務(wù)器(120)被設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)(102)上，或者被設(shè)置在一些或者所有的客戶端(104a、104b)上，其中，在代理服務(wù)器被設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)客戶端(104a、104b)上的情況下，用信號(hào)把可用多媒體碼率通知客戶端(104a、104b)上的代理服務(wù)器。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法,其中請(qǐng)求(114)和可用多媒體碼率被傳送給多媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源(100)，并且其中來(lái)源(100)根據(jù)所接收的可用多媒體碼率之一選擇多媒體數(shù)據(jù)的格式，并傳送所選格式的被請(qǐng)求多媒體數(shù)據(jù)。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)選擇的多媒體碼率分配用于把被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(102)傳送給請(qǐng)求客戶端(104a、104b)的帶寬。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中在傳輸會(huì)話期間，反復(fù)確定可用多媒體碼率，以便考慮到網(wǎng)絡(luò)(102)的狀況的變化，并且其中多媒體數(shù)據(jù)包括多個(gè)片段，每個(gè)片段包含媒體數(shù)據(jù)的某一時(shí)段，并且其中請(qǐng)求(114)識(shí)別要傳送給客戶端(104a、104b)的片段。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)(102)是有線網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并且其中網(wǎng)絡(luò)狀況包括網(wǎng)絡(luò)(102)的擁塞狀態(tài)或者網(wǎng)絡(luò)(102)中的無(wú)線狀況。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法,其中根據(jù)DASH協(xié)議提供多媒體數(shù)據(jù)，并根據(jù)HTTP把多媒體數(shù)據(jù)傳送給客戶端(104a、104b)，其中，在傳輸會(huì)話期間，客戶端(104a、104b)根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)則選擇不同的所需多媒體碼率，其中，在傳輸會(huì)話期間，客戶端(104a、104b)根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)則選擇不同的所需多媒體碼率。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中客戶端(104a、104b)識(shí)別請(qǐng)求(114)的變化，并在為未來(lái)的請(qǐng)求(114)確定所需多媒體碼率時(shí)把所述變化考慮在內(nèi)。
12.一種包含保存在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述指令執(zhí)行按照權(quán)利要求1-11之一所述的方法。
13.—種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(102)向多個(gè)客戶端(104a、104b)傳送多媒體數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述系統(tǒng)被配置成按照權(quán)利要求1-11之一所述的方法工作。
14.一種把多媒體數(shù)據(jù)傳送給多個(gè)客戶端(104a、104b)的網(wǎng)絡(luò)，其中所述多媒體數(shù)據(jù)是按不同多媒體碼率的多種格式保存的，所述網(wǎng)絡(luò)(102)包括: 優(yōu)化器，所述優(yōu)化器被配置成根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的效用信息，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)(102)的狀況，為多個(gè)客戶端(104a、104b)中的每個(gè)客戶端確定多媒體數(shù)據(jù)的可用多媒體碼率，所述效用信息描述多媒體質(zhì)量和多媒體碼率之間的關(guān)系；和 代理服務(wù)器(120)，代理服務(wù)器(120)被配置成接收傳送具有所需多媒體碼率的多媒體數(shù)據(jù)的客戶端(104a、104b)請(qǐng)求(114)，和來(lái)自優(yōu)化器的可用多媒體碼率，從按其保存被請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)的多個(gè)不同的多媒體碼率中選擇最好地匹配可用多媒體碼率之一的一個(gè)多媒體碼率，根據(jù)可用多媒體碼率中的一個(gè)所選多媒體碼率修改請(qǐng)求(114)，并把修改后的請(qǐng)求(114’)傳送給保存多媒體數(shù)據(jù)的服務(wù)器(100)，以使服務(wù)器(100)把所選格式的多媒體數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求客戶端(104a、104b)。
15.按照權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)(102)，還包括碼率整形器，所述碼率整形器被配置成把從服務(wù)器(100)向客戶端(104a、104b)發(fā)送多媒體數(shù)據(jù)片段的帶寬限制成優(yōu)化器用信號(hào)通知的帶寬。
【文檔編號(hào)】H04N21/234GK103581701SQ201310340452
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】M·施哈達(dá), D·斯塔勒, W·凱勒爾, E·斯坦貝克, A·艾爾埃塞莉, D·施羅德 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩