预设速率匹配信号通知的方法和装置制造方法及图纸

一种用于适应性地控制在多媒体流网络中在客户端中接收器缓冲器等级的方法和系统。该多媒体流网络具有向客户端提供数据流的服务器。服务器负责使传输速率适应于接收速率或拥挤控制和使采样速率适应于传输速率。这样，服务器管理变换并将其保持在速率匹配操作范围之内。客户端负责补偿信息包传输延迟变化，这也被称为网络抖动。客户端还负责设置服务器速率匹配操作范围的参数。客户端选择并向服务器发送变换参数，而当响应于这些参数时，使服务器调节其编码速率或传输速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及一种多媒体流，更具体地，涉及一种在多媒体流服务中在服务器和客户端之间的速率匹配。
技术介绍
在多媒体流服务中，包括三个部分流服务器、流客户端和传输信道或者底层网络。通常从吞吐量方面和可靠性(即，假设没有吞吐量比特率保证)方面来说，传输信道是服务的瓶颈，但是在客户端和/或服务器上也会发生吞吐量受限。在实时流系统中，由于信道、客户端和服务器的动态变化吞吐量的特点，为了保持对用户的实时重放机制，流传送需要是自适应的。服务器需要让传输率适应于系统变化的吞吐量。在Haskell et al.(美国专利No.5565924，“用于可变信道的编码/解码缓冲器控制”)中可以发现这样的速率匹配系统的例子。流客户端在让输入数据通过并到达用于播放的媒体解码器之前，为其提供用于存储的接收器缓冲。接收缓冲器用于补偿源编码率(也称为采样率)和传输率(预解码器缓冲)之间的差。它还用于补偿在信道上的信息包传送延迟变化(抖动缓冲)。通常，假设在一个单一的接收器缓冲器中组合有这两种功能。但是，它们也可以通过在接收器中两个单独的缓冲器来完成，虽然这样的执行从延迟的观点看不是最优的。接收器缓冲还可以消除自适应偏差(即，如果系统吞吐量没有和服务器输出完全匹配)。如果接收器缓冲器变空(即缓冲器下溢)，这意味着解码器要解码的数据溢出，客户端需要暂停播放并在重新开始之前再次缓冲输入数据。另一方面，如果输入数据速率比播放速率快，那么接收器缓冲器空间会被用完(即缓冲器溢出)，这会导致为了给新的输入数据信息包提供空间而从缓冲器中抛弃信息包。当抛下信息包时，视频质量将下降。为了确保平稳和完美的播放，客户端的接收器缓冲器应当保持在一定的充满范围内。为了保证接收器缓冲器不会下溢或溢出，必须充分控制在服务器中传输和采样以及在客户端接收和播放的比特率。在下面的描述中，将参考定义下列曲线的比特率发展曲线图来描述比特率控制(在水平轴上是以秒为单位的时间；在垂直轴上，是以字节或比特为单位的数据累计量)—播放曲线，P(t)，表示解码器在给定的时间内从接收器缓冲器处理的数据累计量；—采样曲线，S(t)，表示如果媒体编码器实时运行时的数据产生进度(这是播放曲线的对应物，实际上是其时间变换的版本)；—传输曲线，T(t)，表示在给定时间内由服务器送出的数据累计量；和—接收曲线，R(t)，表示在给定时间内接收并送入客户端缓冲器中的数据累计量。任意两个曲线之间的差定义这两个曲线之间的延迟和“缓冲器大小”。比特率控制将会受到在两个曲线间差上的某些限制(例如，最大缓冲器大小，或最大延迟)的制约。图1表示一种典型比特率发展曲线图。在确定用于服务器和客户端比特率控制中配合的最佳配置时，将考虑以下内容A.采样曲线一将把控制(即传输比特率的选择)完全留给服务器去处理，因为1)只有服务器知道每个比特流的准确特性，例如切换位置、帧优先权、下一帧的尺寸，并且2)可能没有和网络比特率匹配的比特流速率，服务器能够执行一些“技巧”(例如细化、来回切换)。B.传输曲线一也会把控制(即传输速率)留给服务器去处理(即使用RTCP(实时控制协议)报告或其它来自客户端的带宽信息)，因为1)通常，只有服务器可以检测在线数据量，和2)如果采样曲线控制具有受限的灵活性，可能需要使传输速率适应采样曲线。通过使其采样曲线S(t)适应其传输曲线T(t)，服务器应当保持一定的实时制约。通过适当的缓冲，使采样曲线适应传输曲线，保证接收器能够以正确的同步播放媒体。在每一时刻t，采样曲线S(t)应当不会以太大的字节量从传输曲线T(t)偏离。如果服务器在由实时制约定义的限制内操作，客户端负责提供任何必要的缓冲，以在限制内跟随服务器。在这种情况，客户端必须为下面部分进行补偿1)为|S(t)-T(t)|的预解码缓冲，和2)为传输延迟变化{T(t)-R(t)}的抖动缓冲。此外，客户端必须允许在播放曲线和采样曲线之间的任何失配(例如，由于客户端平台操作系统问题造成的时钟漂移或重放减速)。在多媒体流系统中，发送器或服务器需要在每个时刻决定如何去给其将要发送的后面的信息包编码(以什么样的速率)并决定什么时间进行发送它。在正常操作中，发送器能够通过只使用RTCP报告的接收器保持实时播放。3GPP(第3代合作方案)信息包切换流服务(PSS)定义标准视频缓冲要求，其用于为在VBR(可变比特率)视频压缩和传输(参见3GPP TS 26.234 V5.1.0，“Transparent End-to-End Packet Switched Streaming Service(PSS)；Protocols andCodeces(Release 5)”，2002年六月，在下文中称为TS 26.234)中固有的编码和特定服务器延迟变化进行补偿。当流服务器和客户端都遵守该缓冲要求时，可以保证客户端能够在没有客户端缓冲器扰乱(即在客户端不会存在缓冲器下溢或溢出)的情况下播放由服务器传输的流，在恒定延迟和可靠的传输信道上提供从服务器传输的流。但是，在一些例如移交、中继或时钟漂移的情况下这是不太可能的。结果，发送器和接收器可能会执行相互抵触的操作，并在用户使用中发生严重恶化。在现有技术中，通过RTSP(实时流协议)标题字段速度(音频和/或视频子采样)和尺寸(比特率的倍增或递减)的使用，接收器改变其缓冲器等级。在IETF RFC2326中定义了这些标题。接收器也可以利用如在“End-to-End bit rateadaptation for PSS”，3GPP SA4 doc S4-030024所述的通过客户端的比特率切换命令。
技术实现思路
本专利技术如下划分在发送器和接收器之间的速率匹配职责服务器负责—使传输速率适应于接收速率(即拥挤控制)。—使采样率适应于传输速率(即管理变换和将其保持在速率匹配操作范围内)。接收器负责—补偿信息包传输延迟变化(即网络抖动)。—设置服务器速率匹配操作范围的参数(即变换范围)。通过说明所允许的服务器发送的信息包的最小和最大变换，用于服务器速率匹配的操作范围确定了“服务器的动态调度”的限制。在服务器和接收器之间转换服务器速率匹配操作范围的参数，以使得在例如移交、中继和时钟漂移的情况下下溢、溢出和质量恶化的发生率最小化。因此，本专利技术的第一个方面提供一种多媒体流网络中在客户端自适应控制接收器缓冲器等级的方法，该流网络包括用于向客户端提供数据流的服务器，其中接收器缓冲器用于补偿在服务器的数据传输量和客户端的数据使用量之间的差，以允许客户端具有满意的数据流量以非中断方式播放，所述方法包括在客户端定义至少一个参数，用于确定速率匹配操作范围，得以在服务器和客户端之间执行速率匹配；根据所述的至少一个参数使在服务器中的数据量适应于接收率；和根据上述调节在客户端调整传输延迟变化。根据本专利技术，该至少一个参数包括最小变换量，其表示服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差，以允许在服务器中根据该最小变换量执行所述调节。根据本专利技术，该至少一个参数包括目标变换量，其表示大于服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差的变换量，以允许在服务器中根据该目标变换量执行所述调节。根据本专利技术，该至少一个参数包括指定在已经发送的字节数和已经采样的字节数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于适应性地控制在多媒体流网络中客户端中的接收器缓冲器等级的方法，该流网络包括用于向客户端提供数据流的服务器，其中接收器缓冲器用于补偿服务器的数据传输量和客户端的数据使用量之间的差，以使得允许客户端具有足够的数据流量用于以不间断方式播放，所述方法其特征在于：　　　　在客户端定义至少一个参数，用于确定速率匹配操作范围，得以在服务器和客户端之间执行速率匹配；　　　　根据所述的至少一个参数使在服务器中的数据量适应于接收率；和　　　　根据上述调节在客户端调整信息包传输延迟变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-4-24 60/465,120;US 2004-4-16 10/826,6871.一种用于适应性地控制在多媒体流网络中客户端中的接收器缓冲器等级的方法，该流网络包括用于向客户端提供数据流的服务器，其中接收器缓冲器用于补偿服务器的数据传输量和客户端的数据使用量之间的差，以使得允许客户端具有足够的数据流量用于以不间断方式播放，所述方法其特征在于在客户端定义至少一个参数，用于确定速率匹配操作范围，得以在服务器和客户端之间执行速率匹配；根据所述的至少一个参数使在服务器中的数据量适应于接收率；和根据上述调节在客户端调整信息包传输延迟变化。2.权利要求1的一种方法，其特征在于所述至少一个参数包括最小变换量，其表示服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差，以允许服务器根据该最小变换量执行所述调节。3.权利要求1或2的一种方法，其特征在于所述至少一个参数包括目标变换量，其表示大于服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差的变换量，以允许服务器根据该目标变换量执行所述调节。4.权利要求1-3中任一种的方法，其特征在于所述至少一个参数包括指定在已经发送的字节数和已经采样的字节数之间的最大差的数目，以允许服务器根据该数目执行所述调节。5.权利要求1-4中任一种的方法，其特征还在于根据所述的至少一个参数使在服务器中的采样速率适应于传输速率。6.权利要求1-5中任一种的方法，其特征在于所述的至少一种参数包括用于防止在客户端播放中断的时钟变换量。7.权利要求1-6中任一种的方法，其特征在于所述调节包括传输速率的调节。8.权利要求1-7中任一种的方法，其特征在于所述调节包括采样速率的调节。9.权利要求1-6中任一种的方法，其特征在于所述调节包括对传输速率和采样速率的调节。10.权利要求1的一种方法，其特征在于所述至少一种参数包括表示服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差的最小变换量；表示大于服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差的变换量的目标变换量；指定在已经发送的字节数和已经采样的字节数之间的最大差的数目；和时钟变换量，其中把最小变换量、目标变换量、指定数目和时钟中的两个或更多个一起发送到服务器。11.一种多媒体流系统，特征在于至少一个客户端；和用于向客户端提供数据流的服务器，客户端具有接收器缓冲器，用于补偿在服务器的数据传输量和客户端的数据使用量之间的差，使得允许客户端具有足够的数据流量以进行非中断方式的播放，其中客户端包括用于定义至少一个确定速率匹配操作范围的参数的机构，以允许服务器根据所述至少一个参数使数据量适应于接收率；和用于根据所述调节调整信息包传输延迟变化的机构。12.权利要求11的多媒体流系统，特征在于所述至少一个参数包括最小变换量，其表示服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差，以允许在服务器中执行所述调节。13.权利要求11或12的多媒体流系统，特征在于所述至少一个参数包括目标变换量，其表示大于服务器中一个信息包的采样时间和传输时间之间的差的变换量，以允许服务器执行所述调节。14.权利要求11-13中的任一项的多媒体流系统，特征在于所述至少一个参数包括指定在已经发送的字节数和已经采样的字节数之间的最大差的数目，以允许服务器执行所述调节。15.权利要求11-14中的任一项的多媒体流系统，特征在于服务器包括用于根据所述的至少一个参数使采样速率适应于传输速率的调节机构。16.权利要求11-15中的任一项的多媒体流系统，特征在于所述至少一个参数包括用于防止在客户端播放中断的时钟变换量。17.权利要求11-16中的任一项的多媒体流系统，特征在于服务器包括用于调节传输速率的调节机构。18.权利要求11-17中的任一项的多媒体流系统，特征在于服务器包...

【专利技术属性】
技术研发人员：D莱昂，V瓦萨，IDD库尔乔，
申请(专利权)人：诺基亚有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]