移动网络中具有改善的效率的媒体流制造技术

本发明专利技术涉及一种移动通信设备(22)，包括：接收机(40)，用于经由移动通信网络接收内容数据；播出缓冲器(41)用于保持已下载但尚未播放的内容数据；媒体读取器(42)，用于以媒体速率从播出缓冲器读取内容数据，并将内容发送到显示器或扬声器以便呈现；段请求控制器(46)，用于向远程服务器发送媒体段请求；缓冲器填充监视器(45)，用于连续地或至少在媒体段下载结束时检查播出缓冲器的填充水平。段请求控制器(46)被配置为在连续请求媒体段的状态与不请求任何媒体段的状态之间进行切换。该切换依据填充水平。通过限制段的下载，创建了更多及更长的空闲时段，增加了无线电向下切换的几率，从而节省电池和资源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动网络中具有改善的效率的媒体流
本专利技术涉及通信网络中利用自适应媒体速率和/或非自适应媒体速率的媒体流技术。
技术介绍
人们对于HTTP媒体流，特别是视频越来越感兴趣。这已经发展到超越了简单的渐进式下载来提供两个新特征:比特率适配和直播内容。实现这一点的方法是，内容被分成多个段或者文件，每一个对应小的时间间隔的内容，例如5或10秒。向客户端设备提供清单文件(也称为媒体呈现描述，MPD)，该清单文件列出了不同的段以及在何处获取它们，并且客户端逐一获取它们。可以用不同的区段来提供内容的备选表示(例如不同的比特率或质量)，使得客户端可以通过针对每个时间间隔选择若干备选段之一来动态地调整比特率。该段典型地被格式化为MPEG-2传输流或者MP4文件(包括基于ISO基本媒体文件格式的3GP文件和其它文件格式)。通过类似HTTP的标准网络协议获取的分割而成的不同段/文件也被称为是缓存-友好的，或者是CDN(内容分发网络)友好的，因为其不需要服务器或者缓存中的任何状态，这与基于类似RTSP的协议的流服务器相反。3GPP已经在PSS的版本9中标准化了针对HTTP流的解决方案，被称为自适应HTTP流(AHS)。运动图像专家组(MPEG)已经将AHS扩展为被称为基于HTTP的动态自适应流媒体(DASH)的新标准，目前已经敲定并且也被用作3GPP中HTTP流的版本10 (被称为3GP-DASH10)的基础。针对HTTP流的其他(非标准化)解决方案包括苹果公司的HTTP实时流以及微软公司的平滑流。移动宽带无线电网络通常在无线电接口采用状态机。较高的无线电状态用来向移动设备提供高吞吐量信道，但是保持在那个状态也需要花销无线电网络中的资源(例如相关的控制信令)以及设备的电池。因此更有效的是，以尽可能高的速率发送给定的数据量，然后向下切换到较低的无线电状态以节省网络资源和电池。由于时延和切换无线电状态的成本，这只在空闲时段足够长时才有意义，使得可以在再次向上切换之前在较低的无线电状态中度过充足的时间。通常情况下，通过采用不活动定时器检测数据流量的空闲时段来触发无线电状态的向下切换。然而也可以使用其它机制。智能电话的视频需要200kbps (针对iPhone是低质量的)与600kbps (针对iPad是低质量的)之间的媒体比特率。共享的载体(如HSPA和LTE)可以提供6Mbps以上的峰值比特率。为了节省电池并有效地利用系统资源，无线电信道提供了多个状态。在3G WCDMA网络，最高状态对应于Cell_DCH/HSPA。Cell-DCH无线电状态允许最高的峰值-比特率，但也要求高的系统资源并且最消耗移动电话电池。Cell-FACH无线电状态需要较少的系统资源和电池，但是也允许中等比特率。通常，无线电网络在一定的承载空闲时段(意为不传送数据)后，将无线电信道转入“低”状态。大多数运营商使用2秒数量级的超时。当无线电信道空闲了另一时段，例如10秒，无线电网络的无线电信道状态进入URA-PCH，其能更为有效地使用电池，但是为了发送/接收数据需要向上切换到更高的状态。还存在设备发起的从Cell-DCH或Ce I1-FACH状态直接向下切换到空闲或者URA-PCH状态的过程，这通常被称为“快速休眠”。定时器通常处于2-5秒的数量级。所描述的定时器可以在基于运营商配置的网络之间和在基于设备商配置的设备之间变化。也可以存在使用其他算法向下切换状态的网络和设备，不仅仅是使用静态定时器。在LTE网络中，最高状态对应于连接模式下的活动子状态。通常在不活动定时器到期后发起向下切换到空闲模式状态。也存在连接模式状态中的电池节能状态(称为DRX子状态)。自适应HTTP流正在成为主导内容流技术。存在许多不同的技术，例如苹果的HTTP实时流(HLS)、微软的平滑-流(ISM)以及3GP/MEPGDASH。这些自适应HTTP流技术具有共同的原理:客户端以文件序列的形式接收内容流，这些文件在本地合并为连续的媒体流。文件序列的URL在清单文件中描述，在HLS情况下，清单文件是.m3u8播放列表，在微软ISM情况下是.1sms，以及在DASH情况下是.MPD。客户端按照在清单中的描述逐个获取媒体段(文件)。在文件下载期间，客户端测量可用的链路比特率(下载速度)。客户端根据在可用链路比特率和媒体所需链路比特率之间的不同，选择相应的质量表示(稍低于测量到的链路比特率)。连续的媒体流在服务器侧被分割成媒体段(文件)。这些媒体段由客户端作为独立的文件逐一获取。客户端将可能不同质量等级的媒体段再次合并为连续的流。在自适应比特率流中，清单文件中定义了多个表示。这些表示可以对应于不同的媒体比特率。通常客户端负责估计什么媒体比特率可以被安全地传递，然后请求相应的表示。如果可用的吞吐量下降，需要向下切换媒体速率。如果可用的吞吐量上升，可以向上切换媒体速率以最大化端用户体验。目前媒体流技术(自适应和非自适应的)的问题在于，它们不考虑上述的无线电状态机，也没有提供想要的业务模式。因此，存在这样的可能性:在突发之间没有空闲时段或者有短暂的空闲时段的情况下(其中不触发无线电状态的向下切换、或者在向下切换后过早地触发向上切换)发送数据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术的通信网络。根据第一方面，提供了一种移动通信设备，包括:-接收机，用于经由移动通信网络接收内容数据；-播出缓冲器，用于保持已下载但是尚未播放的内容数据；-媒体读取器，用于从播出缓冲器以媒体速率读取内容数据，并用于将内容发送给显示器或者扬声器以便呈现；-段请求控制器，用于向远端服务器发送针对新内容段的请求；-缓冲器填充监视器，用于检查播出缓冲器的填充水平。段请求控制器被配置为依据填充水平在连续请求内容段的状态和不请求任何内容段的状态之间切换。段请求控制器可以在填充水平低于最小填充值时切换到连续请求新内容段的状态，并在播出缓冲器的填充水平高于最大填充值时切换到不请求任何内容段的状态。通过切换到不请求任何其他段的状态，增加了在网络节点与设备之间通信中创造相对长的空闲时段的几率。在这些相对长的空闲时段中，该通信可以被向下切换到更低的无线电状态，以节省移动设备中的电池。在实施例中，最小填充水平和最大填充水平在移动通信设备中本地配置，或者经由移动通信网络从远程服务器接收。在其他实施例中，所述设备被配置用于自适应媒体流，并且还包括:-用于估计当前吞吐量的吞吐量估计器；-用于从多个可能的媒体速率中选择针对下一个请求的媒体段的所请求的媒体速率的媒体速率选择器；-用于存储包括关于可能的媒体速率信息的清单数据文件的存储器。在另一实施例中，所述缓冲器填充监视器被配置为:在下载会话开始，使用预定义的低起始值作为所述最大值，然后基于以下各项中的至少一个，在媒体下载会话期间增大所述最大值:内容类型；针对特定媒体片段收集的观看或收听统计量；媒体片段的用户评级；媒体片段的长度；用户上下文或者推断的用户情绪；以及收费。在实施例中，媒体速率选择器被配置为计算当前吞吐量与所要求的媒体速率之间的比值P，并仅当所述比值P高于预定比值Pth时，指示所述段请求控制器请求比预定断点媒体速率水平高的媒体速率，其中Pth> I。根据另一方面，一种用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动通信设备(22)，包括：‑接收机(40)，用于经由移动通信网络接收内容数据；‑播出缓冲器(41)，用于保持已下载但尚未播放的内容数据；‑媒体读取器(42)，用于以媒体速率从播出缓冲器读取数据内容，并将内容发送到显示器或者扬声器以便呈现；‑段请求控制器(46)，用于向远程服务器发送针对新内容段的请求；‑缓冲器填充监视器(45)，用于检查所述播出缓冲器的填充水平；其中所述段请求控制器(46)被配置为：依据所述填充水平，在连续请求内容段的状态与不请求任何内容段的状态之间切换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.14 US 61/559,4061.一种移动通信设备(22)，包括: -接收机(40)，用于经由移动通信网络接收内容数据； -播出缓冲器(41)，用于保持已下载但尚未播放的内容数据； -媒体读取器(42)，用于以媒体速率从播出缓冲器读取数据内容，并将内容发送到显示器或者扬声器以便呈现； -段请求控制器(46)，用于向远程服务器发送针对新内容段的请求； -缓冲器填充监视器(45)，用于检查所述播出缓冲器的填充水平； 其中所述段请求控制器(46)被配置为:依据所述填充水平，在连续请求内容段的状态与不请求任何内容段的状态之间切换。2.根据权利要求1所述的移动通信设备，其中所述段请求控制器(46)在所述填充水平低于最小填充值时切换到连续请求新内容段的状态，并且当播放缓冲器填充水平高于最大填充值时切换到不请求任何内容段的状态。3.根据前述任一权利要求所述的移动通信设备，其中最小填充水平和最大填充水平在移动通信设备中本地配置，或者经由所述移动通信网络从远程服务器接收。4.根据前述任一权利要求所述的移动通信设备，其中所述设备包括: -吞吐量估计器(48)，用于估计当前吞吐量； -媒体速率选择器(49)，用于从多个可能媒体速率中选择针对下一个请求媒体段的所请求的媒体速率； -存储器(50)，用于存储包括关于所述可能媒体速率的信息的清单数据文件。5.根据前述任一权利要求所述的移动通信设备，其中所述缓冲器填充监视器(45)被配置为:在所述下载会话的开始，使用预定义的低起始值作为所述最大值；然后基于以下各项中的至少一个，在媒体下载会话期间增大所述最大值: -内容类型； -针对特定媒体片段收集的观看或收听统计量； -媒体片段的用户评级； -媒体片段的长度； -用户上下文或者推断的用户情绪； -收费。6.根据权利要求2-5中的任一项所述的移动通信设备，其中所述媒体速率选择器(49)被配置为:计算所述当前吞吐量与所请求的媒体速率之间的比值P，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：珀·维拉斯，珀·福罗德亨，约翰·卡尔森，托斯腾·洛马尔，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE