CN100592790C - 多媒体信道切换 - Google Patents

多媒体信道切换 Download PDF

Info

Publication number
CN100592790C
CN100592790C CN200580049017A CN200580049017A CN100592790C CN 100592790 C CN100592790 C CN 100592790C CN 200580049017 A CN200580049017 A CN 200580049017A CN 200580049017 A CN200580049017 A CN 200580049017A CN 100592790 C CN100592790 C CN 100592790C
Authority
CN
China
Prior art keywords
multimedia
user terminal
channel
data
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200580049017A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101138245A (zh
Inventor
T·埃纳森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of CN101138245A publication Critical patent/CN101138245A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100592790C publication Critical patent/CN100592790C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/83Generation or processing of protective or descriptive data associated with content; Content structuring
    • H04N21/845Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments
    • H04N21/8453Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments by locking or enabling a set of features, e.g. optional functionalities in an executable program
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/21Server components or server architectures
    • H04N21/222Secondary servers, e.g. proxy server, cable television Head-end
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/231Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion
    • H04N21/23106Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion involving caching operations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/23418Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving operations for analysing video streams, e.g. detecting features or characteristics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/23424Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving splicing one content stream with another content stream, e.g. for inserting or substituting an advertisement
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2343Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements
    • H04N21/23439Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for distribution or compliance with end-user requests or end-user device requirements for generating different versions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/433Content storage operation, e.g. storage operation in response to a pause request, caching operations
    • H04N21/4331Caching operations, e.g. of an advertisement for later insertion during playback
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/438Interfacing the downstream path of the transmission network originating from a server, e.g. retrieving encoded video stream packets from an IP network
    • H04N21/4383Accessing a communication channel
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/44008Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving operations for analysing video streams, e.g. detecting features or characteristics in the video stream
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/44016Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving splicing one content stream with another content stream, e.g. for substituting a video clip
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/4402Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/63Control signaling related to video distribution between client, server and network components; Network processes for video distribution between server and clients or between remote clients, e.g. transmitting basic layer and enhancement layers over different transmission paths, setting up a peer-to-peer communication via Internet between remote STB's; Communication protocols; Addressing
    • H04N21/637Control signals issued by the client directed to the server or network components
    • H04N21/6377Control signals issued by the client directed to the server or network components directed to server
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/65Transmission of management data between client and server
    • H04N21/658Transmission by the client directed to the server
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/65Transmission of management data between client and server
    • H04N21/658Transmission by the client directed to the server
    • H04N21/6581Reference data, e.g. a movie identifier for ordering a movie or a product identifier in a home shopping application
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/81Monomedia components thereof
    • H04N21/8146Monomedia components thereof involving graphical data, e.g. 3D object, 2D graphics
    • H04N21/8153Monomedia components thereof involving graphical data, e.g. 3D object, 2D graphics comprising still images, e.g. texture, background image
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/16Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309Transmission or handling of upstream communications
    • H04N7/17318Direct or substantially direct transmission and handling of requests

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明减小在单播通信系统(1)中切换多媒体信道的用户感知时间。切换过程的这种缩短是通过减小多媒体数据在用户终端(10)的数据缓存器(15)中的缓存而得到的。减小的媒体缓存导致新的信道的多媒体数据在短得多的时间间隔内在用户终端(10)处被呈现。把多媒体数据传送到终端(10)的多媒体供应器(100)确定被暂时利用来达到缓存减小的减小的传输速率。这个减小的速率低于通常所利用的传输速率和低于用户终端(10)的媒体播放器(12)的呈现速率。因此,终端缓存器(15)以比起它被刷新的更快的速率被清空以及缓存水平得到减小。

Description

多媒体信道切换
技术领域
本发明总体上涉及通信系统中多媒体会话的管理,并且特别涉及减小在这样的多媒体会话中切换多媒体信道的用户感知时间。
背景
在现有的移动网和移动通信系统中呈献和提供各种各样的新的服务已成为一种趋势。当前在把移动网用于多媒体或电视内容方面有很大的兴趣。这在技术上常常被称为移动电视。移动电视应用的目标是提供像电视那样的感受,其中用户可以在不同的多媒体或电视频道之间进行选择和易于迅速切换(zap)。
普通的电视频道向许多用户广播,一般地,用户可以选择所要接收和观看的信道。移动电视类似地传递一组(直播的)媒体或多媒体流给几个最终用户。每个多媒体流相应于一个电视信道,以及每个用户将能够选择要观看的信道。在此时,用于移动电视的广播/多播传递方法正处在开发中。这样的标准化成果的来自是3GPP多媒体广播/多播服务(MBMS)和欧洲电信标准局(ETSI)数字视频广播-手持式(DVB-H)。这些成果在它们的广播传播方式上类似于传统的电视。
同时,在基于多播/广播的移动电视成为可得到的之前,需要可在现有的移动输送信道上实施的解决方案。在单播传输是优选的传播措施的场合下,对于具有不多的用户的小区和对于具有足够的容量的网络也是以后很感兴趣的。
使用通过基于互联网协议(IP)的网络流动的移动电视类的服务可以在现有的移动网中实施。一个例子是在3GPP中开发的分组交换(PS)流动服务(PSS)。为了启动这样的多媒体或电视会话,用户典型地冲浪到网页或入口,以及点击或选择链路,以查看直播的流动信道。
还存在有几个专用流动解决方案可被使用于移动电视,例如,RealNetworks(真实网络),Apple(苹果)的Quicktime(快速时间)和Microsoft(微软)的媒体播放器。这些装置典型地也具有入口或网页,在其中链路被点击以便启动接收某个信道。
移动电视服务的目标之一是使得在信道之间的迅速切换成为可能,就像人们对于通常的广播的电视信道所做的那样。如果所有的信道被广播,则接收机可以通过选择适当的输送信道和使用适当的多路分解器而在信道之间本地选择。这是对于标准电缆、卫星或地面电视以及即将来临的移动标准MBMS和DVB-H的情形。然而,对于单播会话,客户必须替代地影响服务器或多媒体供应器去发送想要的信道。
实现基于IP的移动流动的传统的方式是在浏览器中选择规定的内容。这将启动下载会话说明协议(SDP)或同步的多媒体综合语言(SMIL)文件,后者进而又在用户终端的媒体播放器中发起实时流动协议(RTSP)流动会话。直到用户在屏幕上看到内容之前花费的大约的时间典型地约为或稍微超过10秒,在这10秒中可能有5秒是应用建立,而其余时间是信令(约为2秒)和缓存(约为3到4秒)。如果用户想要切换到另一个“多媒体或电视信道”,则他必须停止当前的数据流和回到浏览器,在那里他通过点击链路而选择另一个信道。然后,启动新的RTSP会话,媒体播放器发起和启动缓存,以及有约10秒的新的延时。
在国际申请[1]中,给出一种显著地减小多媒体信道切换的用户感知的时间的技术。这个技术基本上允许用户只启动用户终端的一个用户输入,以便选择新的多媒体信道。新的信道的多媒体数据然后可以直接传递到用户终端,而不需要用户重新访问多媒体供应器的网页并且没有新的会话建立过程。然而,即使用这个时间减小技术,仍旧要执行约4秒的缓存。
概要
因此需要减小在单播(分组交换的)网络和通信系统中在多媒体会话期间当切换多媒体信道时用户感知的时间。
本发明克服现有技术装置的这些和其它缺点。
本发明的总的目的是减小在单播通信系统中切换多媒体信道的用户感知的时间。
本发明的另一个目的是从用户观点看来缩短信道切换过程而不需要修改或适配所利用的用户终端。
本发明的一个特定的目的是缩短可以以对于用户终端透明的方式进行的信道切换过程。
本发明的另一个特定的目的是缩短可被用作为对减小多媒体信道切换的用户感知时间的其它技术的补充的信道切换过程。
这些和其它目的是通过如由所附权利要求规定的本发明来满足的。
概略地,本发明涉及到减小在单播通信系统中切换多媒体源的用户感知时间。这个用户感知时间是由于应用建立、在用户终端与多媒体供应器之间的信令、和在呈现与播放数据之前把多媒体数据缓存到用户终端造成的。本发明减小总体切换时间中的缓存时间部分。这意味着,由于减小终端中的缓存,在多媒体信道切换后,新的信道的多媒体数据将在短得多的时间间隔内呈现和对于用户是可得到的。
本发明通过确定一个被减小的传输速率而达到用户终端中这种缓存或缓存水平减小,按平均计算,这个减小的传输速率低于当把多媒体转发到发出请求的用户终端时由多媒体供应器正常利用的相应的(平均)传输速率。另外,这个减小的传输速率低于在用户终端中多媒体播放器的呈现速率。这意味着,与缓存器被新的数据刷新(即从多媒体供应器接收)相比,多媒体数据将更快地离开终端的缓存器,即更快地由媒体播放器呈现。因此,用户终端缓存器的缓存水平将减小。
多媒体供应器然后暂时利用这个确定的减小的传输速率,以便减小终端缓存器的缓存水平,并且由此允许用户感知的信道切换时间的减小。
为了说明起见,在现有技术信道切换中,用户终端中的媒体缓存花费约4秒。这4秒典型地是按照国际专利申请[1]的教导执行的多媒体信道切换的总体用户感知时间。这意味着,当本发明的技术作为对文献[1]的切换时间减小的补充而被应用来减小缓存时间从而使之降低到约1秒时,信道切换的用户感知时间将减小约75%。
为了避免缓存器欠运行或清空(emptying)的风险和在缓存水平减小后进一步得到一个适合于特定的用户终端的最后的缓存水平,对减小的传输速率和/或利用所述减小的速率的时间间隔的这种确定,至少可以部分地根据用户终端的特定的能力来执行。在这样的情形下,多媒体供应器优选地从用户终端接收这些缓存器能力的信息,或至少允许对该能力进行估计的信息。
在这个上下文中适合的参数包括用户终端的初始缓存水平、最大缓存水平和/或当前的水平。现今可得到的大多数用户终端利用预先规定的取决于终端型号的缓存水平。用户终端然后可以把这个被利用的初始缓存水平通知多媒体供应器。替换地,终端可被配置成利用它的总的缓存器容量的给定的百分数。在这样的情形下,把关于最大水平的通知发送到供应器在确定减小速率时可以是有用的。
用户终端典型地被配置来在达到最小的缓存水平(典型地是零)的情形下执行重新缓存数据。这意味着,本发明的缓存水平减小优选地应当不导致达到这个最低水平,否则缓存时间重新增加而返回到预先规定的初始水平,以及这种减小是徒劳的。
终端还可以周期地、间歇地和/或根据请求发送关于它的当前的缓存水平状态的信息到多媒体供应器。这个缓存器反馈可以被供应器利用来精细地调节终端中的想要的缓存水平。
代替发送它的初始的、最大的、最小的、和/或当前的缓存水平,用户终端例如可以在会话建立期间或作为信道切换请求的一部分包括关于它的终端型号的信息。多媒体供应器然后访问例如一个列举出对于不同的可得到的用户终端型号的相关的缓存器容量数据的表。在查表过程中使用所接收的型号数据,于是将提供可以由多媒体供应器在确定减小速率时使用的缓存水平信息。
在本发明的第一实施例中,所确定的减小的传输速率是零。这意味着,在所确定的短的时间间隔期间实际上没有新的多媒体数据发送到用户终端。在这种情形下,多媒体供应器暂时丢弃当前的多媒体信道的数据,如根据减小的传输速率确定的那样。在本实施例的优选实施方案中,多媒体供应器通过使用高的正常的传输速率发送几个分组的数据到用户终端而启动会话。这些首先的分组将进入和被缓存在终端的数据缓存器中。一旦缓存过程被启动,供应器然后就在所确定的时间间隔内丢弃所有的多媒体数据分组。这意味着,没有新的数据分组进入缓存器,但某些已经接收的数据分组将留在缓存器和被呈现。缓存水平因此被减小。当得到适当的减小的缓存水平时,多媒体供应器重新开始发送数据分组到用户终端。减小的缓存水平然后将保持,以及允许短得多的信道切换,如果用户以后想要切换多媒体信道的话。
这个实施例具有实施起来非常简单的优点。缺点是由于多媒体信道的某些数据将丢失,在呈现的数据中将存在用户可检测的不连续性。这个缺点可通过丢弃较少有用的数据而最小化。例如,多媒体供应器可以通过发送无系数的P图像和无声的音频到终端而启动信道的数据传输。在这样的情形下,用户不会感受到丢弃包含这种类型的数据的数据分组。
本发明的另一个实施例与来自用户终端的信道切换请求相关地执行缓存减小。在这个信道切换后,代替把新请求的信道的数据分组直接传递到用户终端,多媒体供应器暂时跳过发送所请求的信道的新的数据。在这个发送无声期间,在终端缓存器中找到的老的数据信道的数据分组将被呈现,由此导致缓存减小。
在本实施例中,第一信道切换花费与利用现有技术时相同长度的时间。然而,在执行第一切换后,用户终端的缓存水平被减小。这意味着,由于在切换期间数据的缓存被减小,任何进一步的信道切换将在短得多的时间间隔内执行。
本实施例具有实施起来非常简单和对用户终端播放的唯一要求是它应当在第一信道切换之前进行的优点。缺点是第一次切换仍旧太长。
在本发明的再一个实施例中,多媒体供应器暂时以减小的传输速率发送多媒体数据到用户终端。在这种情形下,传输速率是非零值,但低于用户终端中媒体播放器的呈现速率,而且还更低于正常的高的传输速率。这种减小的数据供应速率导致多媒体数据将以比起缓存器被刷新的速度更快的速率离开用户终端的数据缓存器(被呈现)。因此,得到缓存水平的减小。
对于直播的数据流,或其中多媒体源的(固定的)速率不能改变的其它情形,这个解决方案需要把数据缓存在网络,而不是用户终端。在这样的情形下,多媒体供应器在发送到用户终端之前把多媒体数据缓存在网络缓存器。然而,来自多媒体供应器的数据传输在暂时的时间间隔期间没有全部被阻塞,而是相反地以减小的速率进行数据传输。这意味着,网络缓存器在终端缓存器逐渐清空的同时逐渐被建立。
一旦在用户终端处达到适当的低的缓存水平,多媒体供应器就使传输速率回升,优选地接近于呈现速率,以避免全部缓存器清空。在接收到来自用户终端的信道切换请求后,多媒体供应器开始直接传递新请求的信道的数据,而不用在网络缓存器中进行任何事先的缓存。这意味着,将要丢弃在网络缓存器中仍旧存在的和还没有发送到用户终端的老的信道的数据。
本实施例的优点在于,在用户终端处播放的媒体中没有不连续性,以及与现有技术相比较,第一次切换可以在短得多的时间间隔内进行。
在缓存器中的媒体的呈现由每个包含媒体或多媒体数据的接收的分组可得到的时间戳(或类似的)控制。在用户终端处的初始缓存过程典型地持续壁钟时间的X秒(例如4秒),但它也可以是缓存器中的一些字节或由时间戳表示的时间差。无论如何,在初始缓存时间间隔后,媒体播放器将开始呈现具有最低的时间戳的媒体,然后,接着是另外的分组的时间戳,并播放媒体。通常,在时间间隔中字节消耗取决于在该时间间隔内的编码速率(比特的数目),而不是输送速率。换句话说,时间戳表示呈现时间(播放时间),而不是分组的到达时间/发送时间。
为了保持减小的传输速率低于呈现速率,以及为了即使在数据丢弃的情形下仍以对于用户终端的媒体播放器的透明的方式执行缓存水平减小,多媒体供应器优选地把时间戳指定给发送的数据分组,从而得到连续的时间戳。另外,可以设置被发送的多媒体数据的分组的序列号,以便得到连续的和邻接的序列号。在这样的情形下,媒体播放器将不通知:任何数据分组已在多媒体供应器处被丢弃、跳过、或延时。连续的时间戳使得终端的媒体播放器以不受本发明的减小缓存水平实施例影响的相同的连续的速率来执行媒体呈现。
本发明呈现以下优点:
-当切换多媒体信道时,减小用户感知时间;
-给出大大地改进的信道“迅速切换”感受;
-不需要修改、改变或控制用户终端;
-能够被用作为对于其它信道切换时间减小技术的补充;
-减小缓存水平和信道切换时间,而对于媒体播放器和在用户终端中呈现的数据没有影响;以及
-本发明非常容易实施,以及需要对于现有的网络单元作出较少修改。
在阅读本发明的实施例的以下的说明后,将会看到由本发明提供的其它优点。
附图简述
通过参考结合附图作出的以下的说明,将最好地了解本发明以及本发明的另外的目的和优点,图上:
图1是显示按照现有技术的作为时间的函数被接收和呈现的累积的字节数的图;
图2是显示按照本发明的实施例的减小用户感知的切换时间的方法的流程图;
图3是更详细地显示图2的方法的附加步骤的不同的实施例的流程图;
图4是更详细地显示按照本发明的实施例的图2的时间减小步骤的流程图;
图5和6示意地显示图4所示的按照本发明的实施例的重新编号数据分组和指定时间戳的原理;
图7是显示图4所示的按照本发明的实施例的作为时间的函数被接收和呈现的累积的字节数的图;
图8是更详细地显示按照本发明的另一个实施例的图2的时间减小步骤的流程图;
图9是更详细地显示按照本发明的再一个实施例的图2的时间减小步骤的流程图;
图10示意地显示图9所示的按照本发明的实施例的指定时间戳的原理;
图11是显示图9所示的按照本发明的实施例的作为时间的函数被接收和呈现的累积的字节数的图;
图12是更详细地显示按照本发明的又一个实施例的图2的时间减小步骤的流程图;
图13示意地显示图12所示的按照本发明的实施例的指定时间戳的原理;
图14是显示图12所示的按照本发明的实施例的作为时间的函数被接收和呈现的累积的字节数的图;
图15是按照本发明的通信系统的实施例的示意图;
图16是按照本发明的通信系统的另一个实施例的示意图;
图17是按照本发明的实施例的多媒体供应器的示意性框图;
图18是按照本发明的实施例的图17的多媒体供应器的速率适配器的示意性框图;
图19是按照本发明的另一个实施例的图17的多媒体供应器的速率适配器的示意性框图;
图20是按照本发明的另外的实施例的图17的多媒体供应器的速率适配器的示意性框图;
图21是按照本发明的另一个实施例的多媒体供应器的示意性框图;以及
图22是按照本发明的实施例的用户终端的示意性框图。
详细说明
在所有的图上,相同的标号被使用于相应的和类似的单元。
本发明涉及在单播通信系统中多媒体会话的管理,特别地,涉及到用于减小当在这样的系统中切换多媒体信道时用户感知时间的方法和装置。
在传统的基于单播互联网协议(IP)的无线通信系统中,当用户在多媒体会话期间想要切换媒体或多媒体信道时,他/她典型地必须藉助于web浏览器或他/她的用户终端的其它应用,访问由内容或服务供应器主管的网页。新的应用会话建立在最典型的用户终端处花费约5秒完成,或如果包括在用户终端与内容供应器和/或流服务器之间的信令,则花费约7秒。在这大约7秒上再加上在用户终端处缓存多媒体的约4秒。这意味着,在信道切换后被用户终端感知的总的延时或时间滞后约为或稍大于10秒,其中的40%是由于在用户终端处的数据缓存。
在国际专利申请[1]中给出一种解决方案,它消除现有技术在多媒体信道切换期间对于访问网站和建立新的应用会话的需要。然而,虽然这个技术大大地减小信道切换的总的用户感知时间,但在用户终端处数据缓存的约4秒仍旧保持。
本发明通过审慎地降低在用户终端处的缓存水平或缓存时间而减小在信道切换后这个总的用户感知的延时或时间滞后。结果,当发生后随的多媒体切换时,在用户终端的图形用户接口上多媒体将被呈现以及数据将更快地出现。
达到这种缓存水平减小的本发明的基本概念是暂时降低多媒体传输速率或速度,并使得它保持低于用户终端的播放或呈现速率或速度。这将导致数据从用户终端缓存器以比起它被刷新(即,从多媒体供应器被接收)更快速地离去(即,呈现),以及缓存水平将减小。此后,使多媒体传输速率增加,例如返回到以前的相对较高的速率,以避免缓存器中数据全部清空。
在本上下文中典型的例子可以是把用户终端的缓存水平从数据缓存的约4秒减小到缓存的约1秒。这将导致在信道切换后媒体呈现的延时在与按照文献[1]的技术可得到的切换时间相比时,总体上减小约75%,这将与现有技术解决方案相比,这对于用户有可感觉的肯定的差别。
描述在流动的用户终端中缓存状态的一个共同的方法是画出显示作为时间的函数被接收和播放的累积的字节数的图。在给定的时间内在接收的字节数与播放的字节数之间的差值是缓存器充满度水平。为了使得这个图看起来更简单,此后非限制地假设典型的接收速率与呈现或播放速率都是恒定的,以及例如是8kB/s。然而,这仅仅应当看作为非限制的说明例。图1示意地显示按照其初始的(恒定的)缓存是4秒的现有技术解决方案的这些原理。
在图上,以黑方块表示的曲线20代表接收的多媒体数据的量,它反映多媒体供应器的平均传输速率。以黑圆形表示的曲线30相应地代表由用户终端的多媒体播放器呈现的多媒体数据的量。应当指出,在上面的曲线20与下面的曲线30之间的图1的差值是恒定的,对于4秒的初始缓存时间正好是32kB。在图1上以及在以下讨论的本发明的图示中,在两条曲线之间的垂直差值相应于在给定的时间内以字节计的缓存器充满度。在两条曲线之间的水平差值相应于在给定的缓存水平下以时间计的缓存器充满度。
如果信道切换被触发,则新的信道的多媒体数据在呈现和对于用户(视觉地和/或听觉地)可访问之前被缓存在用户终端。结果,在说明性现有技术例子中新的数据的呈现将在接收后被延迟4秒。
在本例中和在以下的图上,假设恒定的编码和输送速率,以使得各图更简单。然而,本发明不限于此。实际上,呈现曲线30与接收曲线20的距离不是恒定的。即使对于恒定的传输速率,也存在抖动,导致变化的接收速率。然而,按照现有技术,在接收曲线与呈现曲线之间的平均差值(即缓存时间)是相当恒定的。
缓存器中媒体的呈现由对于包含媒体或多媒体数据的每个接收分组是可得到的RTP(实时协议)时间戳(或类似的)来控制。初始的缓存过程典型地包含X秒(例如4秒)的壁钟时间,但它也可以是缓存器中的字节数,或由RTP时间戳表示的时间差。无论如何,在初始缓存时间间隔后,媒体播放器将开始呈现具有最低的时间戳的媒体,然后,接着是另外的分组的时间戳,并播放媒体。通常,在一个时间间隔中字节消耗取决于在该时间间隔内的编码速率(比特的数目),而不是输送速率。换句话说,时间戳表示呈现时间(播放时间),而不是分组的到达时间/发送时间。
图2是显示在按照本发明减小在单播通信系统中多媒体信道切换的用户感知时间的方法的流程图。方法从操作步骤S1开始,在其中多媒体或内容供应器以第一或当前的传输速率把第一或当前的多媒体信道的多媒体数据发送到用户终端。在本发明中,“传输速率”被定义为每单位时间发送到用户终端的数据量(例如,数据的字节数)。在用户终端,多媒体数据在呈现与播放之前被缓存,以便提供对于输送质量(无线电条件)的变化的安全余量以及包容数据的编码速率的变化。
在下一个步骤S2,多媒体供应器确定用于当前的多媒体会话的第二传输速率。这个第二传输速率低于第一传输速率,并且还低于用户终端的多媒体数据呈现或播放速率。结果,通过暂时利用这个较低的传输速率,多媒体供应器可以减小用户终端的缓存水平。
因此,在步骤S3在从第一(当前的)信道到第二(新的)多媒体信道的可能的信道切换以后,多媒体供应器通过暂时利用第二传输速率来减小用户终端的缓存水平而主动减小在用户终端处呈现第二或新的数据信道的多媒体数据的滞后或延迟时间。这意味着,多媒体供应器以较低的第二传输速率暂时提供或发送多媒体数据到用户终端。正如本领域技术人员熟知的,传输速率可以是每秒0字节,这暗示在暂时时间间隔期间实际上没有发送数据。结果,按照本发明,“以确定的第二传输速率暂时发送多媒体数据”的表达方式暗示:与如果代之以使用第一传输速率相比较,在时间间隔期间只有较少的或甚至没有多媒体数据发送到用户终端。总体上,在这样的上下文中,如果第一传输速率是XkB/s和第二传输速率是YkB/s,则0≤Y<X和Y<Z,其中Z是在用户终端处媒体播放器的呈现速率(kB/s)。而且,按平均值,X典型地等于Z或大于Z。
然而应当指出,用户典型地没有感受到传输速率的改变,即使在传输速率暂时减小到零,这是由于媒体播放器将继续呈现已被存储在缓存器中的多媒体数据。结果,被用作为减小信道切换的滞后时间的措施的本发明的缓存水平减小通常对于相关的用户不会造成任何明显的缺点。
一旦得到想要的较低的缓存水平,多媒体数据由多媒体供应器以较高的传输速率(例如第一传输速率或第三传输速率)被重新发送。在后者的情形下,第三传输速率会大于第一速率,或低于第一速率但高于第二传输速率。
如果用户现在想要切换多媒体信道数据,则由于数据的较短的缓存,新的信道的数据可以在用户终端处在接收后的短得多的时间间隔内被呈现。例如,4秒的初始缓存水平可以通过利用本发明下降到约1秒的数据缓存而被减小。
由第二传输速率和/或多媒体供应器利用第二传输速率的时间间隔,可以由多媒体供应器通过在两个冲突的对象之间进行折衷而确定。首先,从用户看来,希望尽可能低的缓存水平,因为这减小在信道切换后呈现多媒体数据的滞后时间。因此,较低的缓存将导致较短的感知的信道切换时间和对新的媒体的较快的播放。其次,由于编码速率和输送(无线电)条件的变化,太低的缓存水平会导致缓存器欠运行,即,使得数据缓存器清空。在这样的情形下,用户终端典型地重新缓存数据,以返回到原先的(大的)缓存水平,例如返回到4秒的缓存。结果,缓存水平的审慎的降低然后是徒劳的。
这意味着,按照本发明用户终端的缓存水平优选地尽可能多地被减小,降低到足以克服编码速率和输送条件的小的变化的余量,而不需要重新缓存,这在下面进一步讨论。
该方法于是结束。
本发明的缓存水平减小技术优选地被用作为对于其它切换时间减小技术(例如,如在国际专利申请[1]中给出的)的补充。概略地,当用户想要观看从内容或多媒体供应器可得到的多媒体信道时,他/她把对这个多媒体信道的请求发送到供应器。这个信道请求典型地通过用户访问多媒体供应器的网页和点击与多媒体信道有关的链路被生成。多媒体供应器然后自动生成多媒体会话建立说明,包括所有的信息、对象和对于允许用户友好地切换到任何替换的信道所需要的指令,而不需要用户结束正在进行的会话以及重新访问多媒体供应器的网页。
所生成的建立说明被返回到用户终端,其中所包括的该说明的数据对象被终端处理。首先,该说明的多媒体对象当在终端被处理时规定多媒体会话窗口,该窗口在终端的屏幕或图形用户接口(GUI)上被显示。这个会话窗口包括适配于显示所请求的信道的多媒体(视频)数据的显示区域。窗口还包括可显示的信道区域,其中包括关于从供应器可得到的替换的多媒体信道的信息。这个信息例如可以是在这些替换的信道上当前可得到的电视节目或电影的识别符或图标。这意味着,用户将可访问有关在会话启动后已经在显示屏幕上的所有的这些不同的多媒体信道的信息。结果,用户不必结束会话和重新访问多媒体供应器的网页来得到这种信息。
当会话建立说明的相关对象在终端中被处理时,规定在终端的用户输入与替换的信道的识别符之间的联系或绑定,它们在会话窗口的信道区域中被宣布。与信道识别符有关的用户输入例如可以是在终端处的键盘的按键或触摸敏感屏幕的一些部分。建立说明的请求对象在用户触发用户输入之一后,生成对于替换的信道的请求,它的识别符与所触发的用户输入相关联。这个切换请求然后自动发送到多媒体供应器,后者执行信道切换而无需来自用户的任何更多的干预。
换句话说,当用户想要切换多媒体信道时,他/她例如只要按压用户终端上被指定用于这个信道的一个按键。除了列出有关可得到的替换的信道的信息以外,信道区域优选地还标识被指定给替换的信道的那些按键(用户输入)。当相关的按键被按压时,请求对象汇编信道切换请求。这个切换请求包括通过由相关的对象提供的按键绑定而得到的请求的信道的识别符。另外,该请求包括用户终端的识别符,以便允许多媒体供应器识别相关的终端。
这意味着,按照文献[1]在会话期间用户需要执行切换多媒体信道的唯一处理过程是:藉助于显示的信道区域,识别哪个用户输入(键)与想要的信道有关和被指定给想要的信道,然后启动这个用户输入。这应当与现有技术的用于单播系统的解决方案相比较,在那个方案中用户首先必须结束当前的会话,重新访问供应器网页来选择和在链路上点击到想要的多媒体信道。此后,新的会话建立过程必须被执行,导致非常费时的和麻烦的信道切换过程。
当多媒体供应器接收信道切换请求时,它藉助于所包括的信道识别符识别新的想要的信道,然后使用所包括的终端识别符引导这个新的信道的多媒体数据流到正确的用户终端。
因此,按照以上讨论而执行的信道切换的总的用户感知时间主要由在用户终端处的数据缓存构成。减小这个数据缓存的本发明因而是对于文献[1]的增强的信道切换过程和其它类似的切换时间减小过程的非常好的补充。
为了避免缓存器欠运行或清空的风险和在适合于特定的用户终端的缓存水平减小后得到最后的缓存水平,第二传输速率和/或利用第二速率的时间间隔的确定,可以至少部分地根据来自用户终端的输入信息被实现。这意味着,本发明的缓存水平减小可以根据用户终端的具体的能力实现。
图3是显示这样的确定可以如何被实施的不同的实施例的流程图。方法从图2的步骤S1继续进行。在下一个步骤S10,多媒体供应器提供用户终端的初始缓存水平或时间的估值。在本实施例中以及也在本发明的其它实施例中,数据缓存器的缓存水平可以用缓存器包含的字节数或缓存器中数据的缓存的持续时间表示。这意味着,当缓存水平被表示为特定的缓存时间和结合该特定的缓存时间进行讨论时,这也包含按字节数表示的缓存水平,以及反之亦然。
不同的终端型号典型地具有根据终端的特定的能力选择的不同的预定的缓存时间。这意味着,根据终端型号而减小缓存水平是有利的。多媒体供应器然后可以使用这个信息以便得到良好地适配于终端的初始缓存水平的适当的缓存水平减小。例如,假设第一客户用户终端具有4秒的初始缓存水平和第二客户用户终端具有3秒的初始缓存。两个用户终端如果它们的缓存器被清空则将重新缓存数据。相应地,适当的缓存水平减小可以是在终端达到约1秒的最终缓存的缓存水平减小。如果多媒体供应器没有接收到用户终端的任何输入信息,则供应器可以设置第二个较低的传输速率,从而使终端的缓存将减小3秒。虽然这样的第二传输速率和缓存减小非常适合于第一用户终端,但对于第二用户终端将得到太大的缓存水平减小,它将重新缓存数据从而返回到初始的3秒水平。相反,第二传输速率和适合于第二用户终端的缓存水平减小典型地导致对于第一用户终端的非最佳缓存水平。结果,如果多媒体供应器从参与的用户终端接收输入信息,则供应器可以执行适配于每个特定的用户终端的个性化的缓存水平减小。
这个输入信息在第一实施例中可以是关于用户终端的型号和可能的牌子的通知。多媒体供应器于是可以访问到可能的终端型号和牌号的表,它们规定被这样的用户终端型号所利用的初始缓存水平。型号和牌号的信息典型地已经在被使用于多媒体信道请求和信道切换请求的超级文本传送协议(HTTP)请求中被发送。这意味着,这样的HTTP请求可以由多媒体供应器通过从请求中提取必要的型号和牌号信息而被用作为信息源。另一个可能性可以是从被使用于HTTP和无线应用协议(WAP)或RTSP的用户代理简档(UAProf)的型号属性提取终端型号信息,正如例如在3GPP文献[2]中描述的那样。
本发明预期,用户终端代之以可以实际上把它的初始缓存水平的信息发送到多媒体供应器,由此,使得清单或查找表是多余的。
无论哪种情形下,多媒体供应器然后提取型号和任选的牌号信息,和使用该信息以及清单,以用于确定例如特定的用户终端的初始缓存水平。该清单除了用户终端的初始缓存水平以外或作为该初始缓存水平的替代,还包括终端型号的最大和/或最小缓存水平的信息,正如结合在图3的步骤S11和S12中公开的实施例更详细地讨论的。
在如步骤S11所示的本发明的另一个实施例中,多媒体供应器可以提供用户终端的最大缓存水平的估值。有可能用户终端实际上典型地只使用它的数据缓存器的一部分容量,以及它潜在地可在其中缓存更多的数据。在这样的情形下,用户终端的最大缓存容量可被使用来确定第二传输速率和/或使用第二传输速率的暂时时间间隔。例如,大多数终端型号可被配置成典型地只利用它的缓存容量的80%。最大缓存水平的信息然后可以连同这个预定的应用程度一起被使用来得到用户终端的初始的或当前的缓存水平的估值。在本实施例中,多媒体供应器的型号清单然后优选地包括不同的终端型号的最大缓存器容量的信息。
在如步骤S12所示的本发明的再一个实施例中,多媒体供应器提供用户终端的最小缓存水平的估值。这个最小缓存水平是在用户终端中可允许的最低的缓存。把缓存到低于这个最小水平减小将导致重新进行缓存,以便使其返回到用户终端的预定的缓存水平。结果,是以这样的方式来实现的:它按照本发明执行缓存水平减小以便减小在信道切换后用户感知的滞后,使得不会达到这个最小的缓存水平,从而避免数据重新缓存和使缓存水平增加而返回到初始的高水平的风险。对于大多数典型的用户终端型号,这个最小的缓存水平是零字节,然而,也有可能利用较高的余量,例如约0.5秒的数据。
类似于S10和S11的实施例,对于多媒体供应器可得到的型号表于是可包括对于终端型号的最小的可允许的缓存水平。
本发明预期,可以组合以上结合步骤S10到S12讨论的实施例。例如,多媒体供应器的型号表可包括关于对于可得到的用户终端型号的初始或最大缓存水平以及最小缓存水平的信息。替换地,用户终端本身可以直接发送初始/最大和最小缓存水平的信息。
由于初始的、最大的和最小的缓存水平典型地是取决于特定的用户终端的能力的预定的数值,这些数值在运行期间几乎是不变的。结果,把该数值或允许提供该数值的信息通知多媒体供应器一次就足够了。这个通知可以是会话建立或信道切换过程的一部分,正如上面讨论的。实际上,允许在多媒体会话之前或其期间内进行通知的任何实施解决方案可以按照本发明被利用。
在如步骤S13所示的另一个实施例中,多媒体供应器提供用户终端的当前的缓存水平的估值。这意味着,多媒体供应器可以得到优选地在会话期间用户终端的当前的缓存的状态。用户终端然后可被配置成间歇地、周期地、或根据来自多媒体供应器的请求而发送当前的缓存器状态的反馈到供应器。用于发信号通知缓存水平的机制是在3GPP文献[2]中建议的。以前已经使用了这一方案的上下文是通过使缓存器充满度最大化而使得对网络问题的鲁棒性最优化。在本范围中,可以以完全新的方式使用反馈,以作为一种监视或帮助控制上述的使缓存水平保持在低的恒定值的上述方法之一的方式。本实施例因此可被利用来按照本发明细致地调节缓存水平减小,以使之降低到对于用户终端的适当的低数值。例如,根据在会话建立期间接收的型号和牌号信息,多媒体供应器确定用户终端的初始缓存水平。这个初始水平被利用来确定在会话期间被暂时利用的减小的传输速率,以减小终端缓存器。在缓存减小后,多媒体供应器可以接收在减小后得到的缓存水平的反馈信息。供应器然后可以使用这个反馈来确定是否想要进一步的缓存减小。
正如本领域技术人员从以上的讨论看到的,步骤S13的缓存水平反馈解决方案可以与步骤S10到S12的任何实施例或步骤S10到S12的实施例的任何组合相组合。该方法然后继续进到图2的步骤S2,在那里多媒体供应器利用所提供的缓存水平信息以便确定减小的传输速率。
另外,相同的最终得到的缓存减小不一定必须每次执行。例如,缓存水平减小也可以根据其它输入信息(例如通信系统中当前的无线电条件)而被执行,正如由步骤S14示意地显示的。由于在用户终端处的数据缓存被执行,以便提供对于输送质量(无线电条件)的变化的安全余量以及包容数据的编码速率的变化,本发明的数据缓存减小至少部分地根据当前的输送质量和编码速率而被执行。在这样的上下文中,在差的无线电条件(低的输送质量和大的编码速率变化)期间,与良好的无线电条件相比,优选地执行本发明的较小的缓存水平减小,以避免总的缓存器清空的风险。当前的无线电波条件的信息或估值(例如由诸如信号噪声比(S/N)那样的不同的质量参数示例地说明的)可以从网络节点(例如执行实际的多媒体数据传输的基站和/或用户终端)得到。
正如以上讨论的,多媒体供应器确定一个低于用户终端处媒体播放器的呈现速率的减小的传输速率。媒体播放器的呈现速率典型地由媒体的时间戳规定,即,1秒的多媒体数据在1秒的时间间隔内呈现。如果用户终端代之以利用一个自适应呈现速率,它是非常不寻常的和复杂的,则多媒体供应器优选地接收来自终端的速率输入信息。所利用的呈现速率的这样的信息可以直接从用户终端接收。替换地,对于不同的终端类型,在多媒体供应器处主管的上述的表可包括所利用的呈现速率的信息。多媒体供应器然后可以利用这个信息,还可能连同缓存器容量信息和反馈一起,去确定适当的减小的传输速率。
在典型的实施方案中,这样的自适应呈现速率将取决于和遵循终端的当前的缓存水平。这意味着,来自用户终端的缓存器反馈信息可以是对于供应器的有用的源,以便确定终端的当前的呈现速率和应当被利用的那些减小的传输速率。
图4是更详细地显示图2的滞后时间减小步骤S3的流程图。方法从图2的步骤S2继续进行。在下一个步骤S20,多媒体供应器暂时丢弃如根据第二传输速率确定的当前的多媒体信道数据的数据。这意味着,所利用的减小的传输速率实际上在暂时时间间隔期间中将是零,以及当前的信道的数据流的一部分内容将不发送到用户终端。
在本实施例的优选实施方案中,多媒体供应器通过使用(高的/正常的)第一传输速率发送几个分组的数据到用户终端而启动会话。这些第一分组被输入到和被缓存在终端的数据缓存器中。一旦缓存过程被启动,供应器就在预定的时间间隔内丢弃所有的多媒体数据分组。这意味着,没有新的数据分组进入到缓存器,但某些已经接收的数据分组将离开缓存器和被呈现。因此,缓存水平被减小。当得到适当减小的缓存水平时,多媒体供应器重新开始发送数据分组到用户终端。减小的缓存水平将被保持,以及如果用户随后想要切换多媒体信道,则允许短得多的信道切换。
为了使得这个缓存水平减小对于用户和用户终端是尽可能无接缝的,多媒体供应器在步骤S21优选地改变时间戳以及任选地改变要发送到用户的后随的数据分组的分组编号。由于这个这个时间改变和分组重新编号,用户终端将不通知:数据实际上已丢失。
这个原理更详细地显示于图5和6。在图5上,数据分组401到404以数据流450的形式从多媒体供应器100传递到用户终端(未示出)。这些数据分组401到404起源于一个给定的多媒体源410,后者表示按照本发明的第一多媒体信道。在本说明性例子中,多媒体供应器100访问两个可能的数据源410、420,因此可以提供两个不同的多媒体信道给它的连接的用户终端。在图5上,数据分组405到408的第一流从第一数据源410处接收,以及数据分组421到424的第二流从第二源420处接收。注意在不同的流中数据分组401到408和421到424的连续的序列号。起源于第一数据源210的数据分组401到408在图上具有编号范围从DP33到DP40的第一序列。起源于第二源220的数据分组421到424具有编号从DP11到DP14的第二个不同的序列。图6显示在利用图4的滞后时间减小实施例后的情形。在图6上,多媒体供应器100丢弃两个数据分组405,406,它们因此从来不被发送到用户终端。
为了提供连续的多媒体数据流400给用户终端,多媒体供应器100重新编号数据分组407到410,以使得离开多媒体供应器100和被发送到同一个用户终端的数据分组401到410具有连续的序列编号(DP33到DP40)。这意味着,数据分组407到410将从DP39-DP41被重新编号为DP37-DP40,以保持连续的编号。序列重新编号对于信道的剩余的数据分组411到414继续进行。
比序列编号更重要的是,数据分组401-404,407-410的时间戳T1-T8按照类似于以上结合图5和6揭示的序列编号的过程而被指定。这意味着,数据分组407到410的时间戳T5-T8被多媒体供应器100设置成得到数据分组401到410的连续时间戳T1-T8,以及数据分组流450对于用户终端看起来是连续的。
正如技术上熟知的,多媒体数据可以具有视频数据和音频数据的形式。提供多媒体流的多媒体信道然后可被看作为提供一个包含包括视频数据的数据分组的视频流和提供一个包含包括音频数据的数据分组的音频流。在这种情形下,优选地对于这两个数据流执行按照本发明的序列编号和加时间戳,以便得到视频数据分组和音频数据分组的连续的序列编号和时间戳。为了避免在用户终端处音频播放恶化,对于音频分组的时间戳增加优选地保持为恒定的,即使数据分组被审慎地丢弃。这引起在进入的时间与外出的时间之间的小的时间位移。视频分组的时间戳以相同的方式但优选地根据音频时间戳而被调节,以便保持同步。在这样的上下文中,音频数据是控制者。总之,多媒体供应器把时间戳分配给音频数据分组,以使得音频数据流具有连续的时间戳,以及根据音频数据分组的时间戳分配,把时间戳分配给视频数据分组。
回到图4,在没有数据传输的时间间隔后,在步骤S22,多媒体供应器以正常的第一传输速率或第三传输速率继续发送被调节的时间戳和任选地顺序重新编号的数据分组,如上所述。方法然后结束。
本实施例具有实施起来简单的优点,多媒体供应器仅仅暂时制止发送一些数据分组和然后调节同一个多媒体信道的以后的数据分组的时间戳。然而,供应器典型地应当知道用户终端何时开始接收分组。否则,具有在数据分组开始缓存到用户终端之前过早地发起减小滞后时间过程的风险,这会导致全部缓存器清空。
本发明的本实施例在视觉和听觉上(在感知上)对于用户不太有吸引力,因为由于某些数据实际上丢失,在媒体呈现上将具有可检测的不连续性。这个方案的可能的改进方案在于,被发送的第一数据是其中没有系数的P图像,并且相应地,在音频端只发送无声。这意味着,如果本实施例的数据丢弃在多媒体会话中早期被实施,则不丢弃数据信道中的有用的数据,而是仅仅丢弃无系数图像和无声的音频。虽然这需要有关被使用的编码译码器的知识,但优点在于在媒体呈现中没有不连续性,感知仅仅开始得稍微晚一些。
图7是显示图4所示按照本发明的实施例的作为时间函数被接收和呈现的累积的字节数图。在这个图上,多媒体供应器的数据传输存在一个停止,因此,存在0.5秒与3.5秒之间的用户终端的接收的停止。在这种情形下,初始缓存时间仍旧是4秒,但缓存器充满度(在两条曲线20,30之间的距离)仅仅是在4秒后的1秒。这意味着,如果有时在会话开始的4秒后请求信道切换,则,与4秒相比较,新的信道的数据仅仅在1秒内被缓存在用户终端(见图1)。
图8是按照本发明的图2的滞后时间减小步骤S3的另一个实施例的流程图。方法从图2的步骤S2开始。在下一个步骤S30,多媒体供应器暂时利用0kB/s的减小的第二传输速率。然而,取代如图4的实施例所示的丢弃数据分组,多媒体供应器把数据分组缓存在(网络)缓存器中。在本实施例中,某些数据缓存从用户终端一侧移动到网络一侧,即,到多媒体供应器。例如,数据分组可以在网络缓存器被缓存大约3秒以及在用户终端缓存器被缓存大约1秒。
当暂时的传输无声时间间隔结束时,来自网络缓存器的数据分组被发送到用户终端。在发送数据分组之前,或在把它们输入缓存器之前,多媒体供应器优选地在步骤S31把时间戳指定给数据分组,以形成连续的时间戳,以及在用户终端的数据呈现中没有不连续性。数据分组然后在步骤S32被发送,这相应于图4的步骤S22,这里不作进一步描述。
一旦信道切换请求由多媒体供应器从用户终端进行接收,多媒体供应器就开始把新的信道的数据分组直接发送到用户终端,而无需任何在网络缓存器中的缓存。网络缓存器的缓存时间于是被跳过,以及仅仅执行用户终端的减小的缓存。当利用以上给出的说明图时,这导致省略3秒的网络缓存,仅仅使用在终端中的1秒缓存。
本实施例的优点在于,媒体流中没有不连续性,而在必须缓存数据的场合下,只导致网络/多媒体供应器的稍微增加的复杂性。然而,在这种情形下,多媒体供应器具有在以后的时间开始逐渐减小的可能性,并且不必利用“无用的”数据(P图像和无声音频)来调整终端缓存减小的时序。按照图看来,本实施例类似于图7。
图9是更详细地显示图2的时间减小步骤S3的另一个实施例的流程图。方法从图2的步骤S2继续进行。在下一个步骤S40,多媒体供应器从用户终端处接收对于信道切换的请求S40。这个请求可以按照现有技术(例如按照在文献[1]中给出的技术)被生成和发送。然而,取代直接传递新请求的信道的数据分组到用户终端,在步骤S41,多媒体供应器暂时停止发送所请求的信道的新的数据。在本实施例的第一实施方案中,多媒体制止发送新的信道的头几个数据分组到用户。在这个传输无声期间,老的数据信道的和在终端缓存器中找到的数据分组将被呈现,由此导致缓存减小。在替换的实施方案中,多媒体供应器不跳过发送第一分组,而代之以把它们暂时缓存在网络缓存器。从缓存减小的观点来看,结果是相似的,但在这个实施方案中,用户没有丢失任何数据,但网络复杂性稍微增加。
在步骤S42,多媒体供应器优选地调节新的信道的数据分组的时间戳,这样,包括老的信道的数据分组作为第一部分和新的信道的数据分组作为第二部分的数据流将被用户终端看作为一个连续流。图5和10显示这个原理。在图5所示的情形下,多媒体供应器100从用户终端处接收对于第二多媒体信道420的请求。按照本发明的这个实施例,取代直接开始传递所请求的信道的第一可得到的数据分组421,多媒体供应器制止发送新的信道的头两个数据分组421,422,以便减小用户终端缓存器的缓存水平。流450代之以把数据分组423-426作为新的信道的头四个分组来包容。然而注意到,这些新的分组423-426的时间戳T5-T8跟随在以前的分组401-404的时间戳T1-T4后面,以使得分组丢弃对于用户终端是透明的。
图9的下一个步骤S43分别相应于图4和8的步骤S22和S32,这里不作进一步讨论。
在本实施例中,该信道切换花费的时间与利用现有技术相同。然而,在执行切换后,用户终端的缓存水平被减小。这意味着,任何进一步的信道切换将在短得多的时间间隔中被执行,因为在切换期间数据的缓存被减小。
图11是显示图9所示按照本发明的实施例的作为时间的函数被接收和呈现的累积的字节数的图。在这个图上,信道切换在8秒的时刻被执行(由图上的箭头标记)。多媒体供应器然后在这个信道切换时停止发送3秒的媒体数据。按照以上讨论的原理,第一信道切换仍旧包括约4秒的缓存,因为这是在该时刻在用户终端处的缓存水平。然而,当新的信道的第一媒体分组到达时,该水平仅仅是1秒,以及此后,任何切换只包括在终端处的1秒缓存。
本实施例具有实施起来非常简单的优点,以及在用户终端播放的唯一的要求是,它应当在第一信道切换之前发生。缺点是第一次切换仍旧很长。
图12是显示按照本发明图2的滞后时间减小步骤S3的再一个实施例的流程图。方法从图2的步骤S2继续进行。在下一个步骤S50,多媒体供应器以第二传输速率把多媒体数据暂时发送到用户终端。在这种情形下,传输速率是非零但低于用户终端的媒体播放器的呈现速率,而且低于正常的第一传输速率。这个减小的数据供应速率导致多媒体数据以比它被刷新更快的速率离开(被呈现)用户终端的数据缓存器。结果,达到缓存水平减小。
对于直播的数据流或其中多媒体源的速率不能改变的其它情形,这个解决方案要求数据被缓存在网络而不是在用户终端中。在这样的情形下,本实施例根据与图8所示的实施例相同的原理被构建,其中多媒体供应器在发送到用户终端之前把多媒体数据缓存在网络缓存器中。然而,来自多媒体供应器的数据传输并不是如图7的实施例所示的那样在暂时的时间间隔期间全部被阻塞,相反地,数据传输继续下去,但以减小的速率进行。这意味着,在步骤S50,网络缓存器在终端缓存器逐渐被清空的同时逐渐被构建。
本发明预期,减小的速率在应用时间间隔期间不必是固定的,而是可以改变的。例如,一开始可以利用非常低的传输,然后例如根据来自终端的缓存器反馈信息,多媒体供应器可以逐渐增加速率,以返回到原先利用的传输速率。
在下一个步骤S51,多媒体供应器把时间戳指定给发送的数据分组,从而得到连续的时间戳。这个原理显示于图5和13。在图13上,与图5上利用的以前的较高的速率相比,传输速率被减小。然而应当指出,数据流450的所有的分组401到406具有连续的序列编号DP33-DP38和时间戳T1-T6。
在下一个步骤S52,一旦在用户终端处达到适当的低的缓存水平,多媒体供应器就提高传输速率,以返回到(优选地接近于)呈现速率,从而避免全部缓存器清空。然后该方法结束。
图14是显示图12所示按照本发明的实施例作为时间的函数被接收和呈现的累积的字节数的图。在这个说明性例子中,3秒的网络缓存逐渐被构建,而同时用户终端缓存水平相应地减小3秒。在本例中,用户终端以12kB/s的速率消耗(呈现)数据,但在头12秒期间的接收速率仅仅是6kB/s,因为多媒体供应器每秒缓存2kB。在12秒后,在用户终端处的缓存水平下降到8kB(1秒),而有24kB(3秒)的数据被缓存在网络。
当用户以后想要切换多媒体信道和请求新的信道时,多媒体供应器仅仅跳过在网络缓存器中找到的老的信道的数据,以及开始发送新的信道而不在网络一侧缓存。这意味着,新的信道的数据,在本例中,在用户终端处只面临总的1秒的缓存,因此,数据在短得多的时间间隔内被呈现。这样,第一信道切换是快速的,没有引入额外延时。当然,如果在缓存水平降低到想要的数值之前发生第一信道切换,则多媒体供应器也可以在第二信道继续进行缓存。
本实施例的优点是在用户终端处播放的媒体中没有不连续性,以及与现有技术相比较,第一切换可以在更短的时间间隔中进行。
类似于对于图4的实施例所讨论的可能的问题是:多媒体供应器必须知道,在供应器开始清空终端缓存器之前,用户终端实际上在图14的时间0时已开始填满缓存器。然而,在这种情形下,多媒体供应器有可能在以后的时间开始逐渐减小,因为在媒体流中没有不连续性,即,没有丢弃分组。
在以上讨论和公开的本发明的说明性实施例中,在用户终端处几乎总是给出约1秒的最终的缓存水平。然而,这个特定的最终的缓存仅仅应当看作为按照本发明的教导可得到的可能的缓存水平的说明性例子。所以,本发明不限于减小缓存水平到1秒,而是也可以包括其它的最终的缓存时间,例如0.25,0.5,0.75,1.25,1.5,和2秒。
图15是按照本发明的实施例的基于单播的通信系统1的总览示意图。通信系统1基本上包括多媒体供应器100,它通过运营商网络500或某个其它有线或无线网络把多媒体服务和数据提供到用户终端10。多媒体供应器100包括,或如图所示地接入到多媒体源400,多媒体源400包含、生成或提供来自不同的信道410,420的多媒体数据。在本说明性例子中,多媒体供应器100被公开为包括两个不同的单元:流服务器200和信道交换机300。为了把多媒体供应器100的功能这样地划分成不同的(内部的)单元,流服务器200优选地负责管理会话建立过程,接收来自用户终端10的信道请求和信道切换请求。这个服务器200在会话进行期间还把来自信道交换机300的多媒体数据传递到用户终端10。正如从它的名称看到的,信道交换机300根据从用户终端10发起的请求命令切换多媒体信道。在这个信道切换时,来自新的多媒体信道或源410,420的多媒体数据现在代之以被传递到流服务器200,以便通过网络500转发到用户终端10。
图15应当仅仅被看作为按照本发明的通信系统1的说明性例子,其它系统布局也是可能的以及也在本发明的范围内。例如,可以得到的多媒体信道410,420的数目不一定必须是2,而可以是信道410,420的任何倍数,即,至少是2。另外,多媒体供应器100可以由一个中央或分布单元组成,它然后操控流服务器200和信道交换机300的运行。替换地,多媒体供应器100可包括或多或少的内部单元,它们示意地显示于图16。
在图16上,流服务器被省略,从而信道交换机300通过(运营商)网络300把多媒体数据直接转发到用户终端10。正如以上概略地提到的,多媒体供应器100可以代之以包括更多单元,例如一个负责对于提供的多媒体服务进行收费的单元。替换地,这样的收费单元在其它地方,例如作为运营商网络基础结构300的一部分被提供。另外,专用应用服务器可以是多媒体供应器100的一部分。在这样的情形下,应用服务器可以是一个负责所接收的多媒体会话建立请求和信道切换请求的单元。这个应用服务器然后根据这些请求来命令多媒体供应器的其它单元200,300。
图17是按照本发明的实施例的多媒体供应器100的实施例的示意性框图。这个多媒体供应器100基本上包括通常的输入和输出(I/O)单元110,后者负责和管理与外部单元的通信。这意味着,这个I/O单元110典型地包括调制器/解调器、编码器/译码器和寻址功能。I/O单元110具体地被配置成从用户终端处接收信道请求和信道切换请求。单元110还牵涉到与用户终端的会话建立协商,以及把请求的多媒体数据发送到终端。在本发明的优选实施方案中,I/O单元110还接收有关终端的(初始/最大值/最小值)缓存器容量的信息和/或缓存器反馈信息。
速率确定器120被安排在多媒体供应器110中,用于确定暂时被使用的减小的传输速率,以便减小用户终端的当前的缓存水平,和由此而减小在可能的以后的信道切换后的缓存时间。这个所确定的减小的速率平均低于被多媒体供应器100的IO单元110利用来把数据发送到用户终端的平均的正常传输速率。这个正常的速率例如可以由流多媒体源指定,以及可以与流多媒体源的速率相同。减小的传输速率还被设置为低于典型地由媒体的时间戳确定的用户终端的媒体呈现速率。
在本发明的优选实施例中,速率确定器120接收来自多媒体供应器100的缓存分析器140的输入信息,以及至少部分地根据这个输入信息来执行速率确定。缓存分析器140可被配置成从由用户终端起源的反馈消息中提取缓存器容量信息。这个容量信息可以说明终端缓存器的初始的、最大的、最小的和/或当前的缓存水平。替换地,缓存分析器例如从来自用户终端的消息中提取型号和牌号信息,并且连同预先规定的型号清单或查找表/数据库一起使用这种信息,以便提供缓存器容量信息。
速率确定器120也可以接收通信系统中当前的无线电条件的信息,以及如前面讨论的那样在速率确定时利用这个输入信息。无线电质量信息可以从内部质量估计单元(未示出)或从外部网络单元和/或用户终端处得到。
所确定的减小的传输速率然后被速率适配器130利用来通过部分地清空用户终端缓存器和由此减小在该缓存器中的数据缓存时间而减小在多媒体信道切换后用户感知的滞后时间。由于减小的传输速率低于在终端处的数据呈现速率(正如由数据分组时间戳典型地规定的),用户终端的缓存水平被降低。在典型的实施例中,速率适配器命令I/O单元110(它实际上执行数据传输)把传输速率减小到由速率确定器120确定的速率。替换地,要发送到用户的多媒体数据从连接的(内部的或外部的)数据源(未示出)处接收,并以由速率适配器130的确定的减小的速率被转发到I/O单元110,以用于进一步传输到用户终端。
在本发明的优选实施例中,多媒体供应器100还包括单元150,它指定时间戳和任选地重新编号被发送到用户终端的数据分组,以便得到连续的数据流和连续均匀的媒体呈现。
多媒体供应器100的单元110到150可以以软件、硬件或它们的组合被提供。单元110到150可以一起被实施在网络节点中。另外,分布实施方案也是可能的,其中某些单元在不同的网络节点中被提供。本发明还预期,多媒体供应器100的至少某些功能和单元110到150可在应用服务器、流服务器和/或信道交换机之间分布,它们都可以一起安排在单个网络节点或可以在单播通信系统的不同的网络节点中被提供。
图18到20更详细地显示图17的速率适配器130的不同的实施例。从图18开始,这个速率适配器实施例130包括分组丢弃器131和任选地包括分组选择器132。分组丢弃器131在如由速率确定器确定的时间间隔期间利用零传输速率。这意味着,来自多媒体源的某些数据分组实际上将被丢弃,而从来不到达用户终端。终端将继续呈现在它的缓存器中已存在的数据,并且因此而达到缓存水平减小。由于在多媒体中将有正如用户看到的不连续性,分组选择器132优选地被实施为选择要由丢弃器131丢弃的对于多媒体呈现具有最小可能的影响的那些数据分组。优选的例子是具有无系数P图像和无声音频的数据分组。在适当的数据量被丢弃从而得到想要的缓存水平减小后,数据传输正常地进行。
为了使得数据丢弃对于用户终端的媒体播放器是透明的,多媒体供应器的分组重新编号优选地在分组丢弃后重新编号数据分组,这样,这些分组和在丢弃之前发送的分组将一起具有相邻接的编号。还执行加时间戳,以使得在终端处媒体呈现中没有由于数据丢弃造成的暂时停止。
本发明预期,如果速率确定器估计:例如通过丢弃三个数据分组而得到一个适当减小的缓存水平,则三个顺序的数据分组可被分组丢弃器131丢弃。替换地,在发送一个或某些分组,随后又接下来丢弃某些或剩余的分组等之后,可以丢弃一个或某些分组。
在图19上,速率适配器130包括请求处理器133和分组处理器134。请求处理器133接收和分析从用户终端发源的信道切换请求。在识别这样的信道切换请求后,请求处理器133命令分组处理器134跳过发送新的信道的头几个数据分组中的某些数据分组,或替换地,延时发送某些分组。这同样地将导致在用户终端处缓存减小,因为在数据刷新暂时停止的同时,媒体呈现将继续进行。
图20所示的速率适配器130包括缓存管理器135和网络数据缓存器136。这个速率适配器130适合于其中减小的传输速率实际上是非零但多媒体源的数据转发速率是固定的并且大于所减小的速率的情形。在这样的情形下,为了实现传输速率减小,缓存管理器135必须把数据分组暂时缓存在可接入的网络缓存器136。数据缓存然后从终端侧部分地移动到网络侧。在信道切换请求后,新的信道的多媒体数据可以直接转发到用户终端,而不用在网络缓存器136中进行任何缓存。对于该数据,只需要在终端缓存器中执行短的缓存,以及将会感知到该切换快得多。
这个速率适配器实施例130也可以被利用于暂时应用零传输速率而无需任何分组丢弃。
图18到20显示三个不同的速率适配器实施例130。本发明预期,按照本发明的多媒体供应器可被配置成只具有这三个实施例中的一个实施例。在替换实施例中,速率适配器130可以按照所显示的实施例中的至少两个实施例操作。例如,速率适配器可以具有分组丢弃器131、分组选择器132、请求处理器133和分组处理器134。这意味着,速率适配器130可被看作为一个多模式单元,它在这种情形下可以按照至少两个不同的速率适配模式操作。对于要利用的特定的速率适配模式的选择(图18,图19或图20)可以基于不同的参数来进行,其中包括被发送的实际的多媒体数据、用户终端的型号或类型、多媒体供应器的网络缓存器136的当前的状态等等。
图18到20的不同的速率适配器实施例130的单元131到135可以以软件、硬件或它们的组合来提供。单元131和132,133和134,或135和136可以一起被实施在速率适配器130中。替换地,分布实施方案也是可能的,某些单元在多媒体供应器中其它地方被提供。
图21是按照本发明的另一个实施例的多媒体供应器100的可能的实施方案的示意性框图。在这个说明性实施例中,多媒体供应器100由流服务器200与信道交换机300组成(与图15相比较)。
在这样的实施方案中,由源选择器320为每个用户终端选择来自一个或多个数据源410,420的多媒体数据。这个选择器320典型地访问对于每个信道源410,420的清单或表,它规定该特定的源410,420的多媒体数据应当发送到的那些用户终端。多媒体数据通过使用信道交换机的I/O单元310被转发到流服务器200,该流服务器200负责藉助于I/O单元200把数据直接发送到用户终端。
在本实施例中,本发明的速率确定器220和速率适配器230在流服务器200中被实施。这两个单元220,230的操作类似于以上结合图17-20描述的相应的单元,这里不再重复说明。
在多媒体供应器100中优选地还存在分组处理功能,即,编号和加时间戳。例如,分组编号指定单元350可被安排在信道交换机300中,以用于把序列号指定给被转发到流服务器200的数据分组。这个服务器200又包括单元250,它可以在需要时(例如,当速率适配器被配置成丢弃多媒体流的某些数据分组时)重新编号数据分组。这个分组处理单元250或在流服务器200中的某些其它单元具有用于把时间戳指定给由IO单元210发送到用户终端的数据分组的功能。这个时间戳指定优选地通过把相邻接的时间戳指定给发送的数据分组而被执行,以使得即使在某些分组被丢弃或被延时(被暂时缓存在流服务器200的网络缓存器260),也得到连续的分组时间戳和媒体呈现。
多媒体供应器100的流服务器200和信道交换机300的单元210-250,310-350可以以软件、硬件或它们的组合被提供。流服务器200的单元210-250可以一起被实施在网络节点中。另外,分布实施方案也是可能的,其中某些单元在不同的网络节点中被提供。信道交换机300的单元310-350可以一起被实施在网络节点中。另外,分布实施方案也是可能的,其中某些单元在不同的网络节点中被提供。本发明还预期,流服务器200、信道交换机300和多媒体源410,420都可以一起安排在单个网络节点或可以在单播通信系统的不同的网络节点中被提供。
媒体或多媒体流典型地可被看作为由多个帧构成(音频帧、视频帧等等)。这些帧中的某些帧用作为同步点,它可以在流会话被启动或由于信道的切换而被输入。同步点通常均匀地分布在媒体流中,它们的频率典型地取决于媒体的比特速率。
当媒体流被传递到用户终端时,多媒体供应器(常常是多媒体供应器的流服务器)需要在同步点启动传递,以便在用户终端处正确地译码。除了当用户终端偶尔精确地在同步处连接到多媒体供应器时的情形以外,这将产生一个等于供应器必须用于等待同步点的时间的延时。
如果当用户终端连接后多媒体供应器立即就开始传递媒体流而无需等待同步点,则代之以发生用户终端处的译码器没有达到正确地初始化的问题,这会引起恼人的和混淆的人工产物。这是由于对媒体帧的编码具有相互依赖性而造成的。同步点破坏这种依赖性。
当在接收机处可得到的多个信道广播的情形下进入或切换信道时,出现类似的效应。在普通的电视系统(如DVT-T)中,每秒有两个内部帧(I帧,同步点),这给出低的建立延时,但如果间隔是较大的,则将有较长的切换时间。
本发明的教导可以与当用户终端请求新的信道和信道切换被执行时允许立即启动同步点的传递的技术一起被利用。
如果多媒体供应器保持媒体流的小的缓存器,则可以达到这一点。要求缓存器足够地大,以便总是保持至少一个同步点。
正如从本发明的以前讨论中看到的,本发明的某些实施例已利用在多媒体供应器中的或至少对于多媒体供应器可访问的网络缓存器,以用于暂时缓存多媒体数据和减小在用户终端处的相应的缓存。相同的网络缓存器因此可被设置得足够大,以便总是包括至少一个同步点。
另一方面涉及同步点的仿真。如果在媒体中同步点的数目是稀疏的,例如如果比特速率是低的,则需要在多媒体供应器中被缓存的数据量就增加,正如被发送的媒体的延时那样。如果这没有被接受,则它可以通过仿真服务器中的同步点而被避免。仿真的同步点在用户终端处呈现的媒体中造成人工产物,但与在非同步点处启动媒体的传递相比较,增加总的用户的体验。
在视频流具有最不频繁发生的(least frequent)同步点的情形下,同步点仿真例如可以是以下的一个帧:
·老的内部帧。在这种情形下,多媒体供应器总是存储最新的内部帧,以及当用户终端请求信道切换时,立即启动媒体传递,其中所传递的第一视频帧是老的内部帧。在老的内部帧被传递后,多媒体供应器继续传递当前的帧。供应器也有可能需要跳过几个帧,以便保持带宽约束条件(归因于内部帧通常大于(以字节计)中间的帧)。
·灰色内部帧,或具有电视信道标志图的内部帧。在这种情形下,程序过程等同于以上的情形。这种情形具有以下好处:内部帧是小的(以字节计)(因为灰色帧或标志帧图可以有效地被压缩),所以,不需要跳过以下的任一个帧,以及内部帧被快速地输送(由于它是小的)。缺点是把灰色或标志图涂抹在视频流中。多媒体供应器也需要藉助于某些措施访问灰色帧或标志图帧,因为在正常的媒体流中不存在这些帧。对于这个问题的一个解决方案可以是用灰色帧或标志图帧启动每个信道请求,供应器然后存储这些帧以供将来使用。
·使用正确的内部帧。这种情形类似于以上的情形,但在这种情形下,对于每个视频流,多媒体访问具有相同的内容但所有的帧被编码为内部帧的另一个视频流。这个帧可以通过使译码器在期间译码流和给内部编码器馈送相关的图像而被实时创建。通过增加量化器,该图像比起相应的内部帧还可以更多地被的压缩,以便减小所需要的比特数。
一个替换例是媒体源提供根据译码的P图像(在文献中被称为S帧)而进行编码的第二内部图像流。这种情形没有以上两种情形所具有的缺点,但它对服务器(和整个系统)的要求增加。
为了允许把至少一个同步点缓存在网络缓存器,多媒体供应器应当能够识别把哪些帧用作为同步点。这可以以多种方式解决:
·如果多媒体供应器执行实际的媒体编码,则供应器总是知道哪些帧是同步点。
·有可能:媒体流被传递到多媒体供应器,以及供应器知道媒体输送协议以及媒体编码标准。多媒体供应器于是可以分析进入的媒体流,并译码帧的标题,以便推断哪些帧是同步点。在大多数情形下,帧标题的编码并不复杂。最简单的一个情形是找出高级视频编码译码(AVC)流的实时协议(RTP)有用负荷中的网络适配层单元(NALU)类型字段。该NALU型字段将直接标识RTP分组是否包含一个作为瞬时译码刷新(IDR)帧的一部分的NALU。
·如果媒体流传递到多媒体供应器,则包含同步点的分组可被加上标记。例如,如果通过IP进行传递,则在IP标题中的IPv4型服务(TOS)[3],IPv6业务级别,或IPv6流标签[4],可被使用来标记作为同步点的帧。在更高层,例如在RTP协议中加标记也是可能的。
·对于内部帧用作为同步点的视频流,内部帧常常可以通过查看帧的大小而被识别。这是因为内部帧常常大于帧间帧。
·在同步点的频率是恒定的无差错环境下帧号足以识别同步点。
图22是按照本发明的用户终端10的示意性框图。用户终端10包括用于与多媒体供应器通信的I/O单元11。这个I/O单元11特别地适合于发送信道请求和信道切换请求到供应器。I/O单元11还从供应器接收多媒体数据。
用户终端10还包括多媒体或媒体播放器12,以用于呈现接收的多媒体数据。这个多媒体播放器12优选地与终端10的显示屏幕13和扬声器14通信,以用于显示和播放其上的媒体。媒体播放器12连接到多媒体缓存器15,在其中由IO单元11接收的数据分组在被转发到播放器12以供呈现之前被输入和被缓存。本发明的概念是:通过把数据转发的传输速率调整成低于媒体播放器12的呈现速率而减小在这个多媒体缓存器15中执行的数据缓存。
用户终端10优选地还包括一个缓存通知器16,它把由IO单元11发送的信息提供到多媒体供应器,和允许供应器估计用户终端10的缓存容量。通知器16可提供关于多媒体缓存器15的初始、最大、最小和/或当前的缓存水平的信息。替换地,缓存通知器16例如只在会话建立请求或信道切换请求中包括终端型号信息。
请求处理器17被实施在用户终端10中,用于生成信道和信道切换请求。请求处理器17可以把由缓存通知器16得到的信息包括在被发送到多媒体供应器的请求中。
用户终端的单元11,12,15-17可以以软件、硬件或它们的组合被提供。
本领域技术人员将会看到,可以对于本发明作出各种修改和改变,而不背离由所附权利要求规定的本发明的范围。
参考文献
[1]国际专利申请No.PCT/SE2005/001768。
[2]3GPP TS 26.234 v6.5,3rd Generation Partnership Project;TechnicalSpecification Group Services and System Aspects;Transparent end-to-end Packet switched Streaming Service(PSS);Protocols and codes(第三代合伙项目;技术规范组服务和系统方面;透明的端对端分组交换流服务(PSS);协议和代码)。
[3]Postel,J.,Internet Protocol,Darpa Internet Program ProtocolSpecification,RFC 791(互联网协议,Darpa互联网节目协议技术规范),1981年9月。
[4]Deering,S.And R.Hinden,Internet Protocol,Version 6(IPv6)Specification,RFC 1883(互联网协议,版本6(IPv6)技术规范,RFC1883),1995年12月。

Claims (29)

1.一种减小在包括多媒体供应器(100)的通信系统(1)中用户感知的切换多媒体信道的时间的方法,该多媒体供应器把第一多媒体信道(410)的多媒体数据以第一传输速率提供给用户终端(10),所述方法包括以下步骤:
-所述多媒体供应器(100)确定低于所述第一传输速率和低于所述用户终端(10)的多媒体数据呈现速率的第二传输速率;以及
-所述多媒体供应器(100)在从所述第一多媒体信道(410)切换到所述第二多媒体信道(420)后,通过以所述确定的第二传输速率暂时发送多媒体数据到所述用户终端(10)以便减小把多媒体数据缓存在所述用户终端(10)中的时间周期,从而主动减小在所述用户终端(10)处用于呈现第二多媒体信道(420)的多媒体数据的滞后时间。
2.按照权利要求1的方法,其中所述主动减小所述滞后时间的步骤包括所述多媒体供应器(100)以所述确定的第二传输速率暂时发送多媒体数据到所述用户终端(10)以便把所述用户终端(10)的多媒体缓存器(15)的缓存水平从第一缓存水平减小到第二较小的缓存水平的步骤。
3.按照权利要求1的方法,其中所述确定步骤包括所述多媒体供应器(100)根据至少一项以下的信息确定所述第二传输速率的步骤:
-所述用户终端(10)的估计的初始缓存时间的信息;
-所述用户终端(10)的多媒体数据缓存器(15)的最大缓存水平的信息;
-所述用户终端(10)的最小允许的缓存时间的信息;以及
-所述用户终端(10)的所述多媒体数据缓存器(15)的估计的当前缓存水平的信息。
4.按照权利要求1的方法,其中所述确定步骤包括所述多媒体供应器(100)根据表示所述通信系统(1)的当前无线电条件的质量估值来确定所述第二传输速率的步骤。
5.按照权利要求1的方法,其中所述多媒体供应器(100)包括:
-流服务器(200),包括多媒体数据缓存器(260);以及
-信道交换机(300),具有用于转发多媒体数据到所述流服务器(200)的固定的速率,所述主动减小所述滞后时间的步骤包括所述流服务器(200)在发送所述多媒体数据到所述用户终端(10)之前把多媒体数据缓存在所述多媒体数据缓存器(260)中,以便把多媒体数据传输速率从所述第一传输速率暂时减小到所述第二传输速率的步骤。
6.按照权利要求5的方法,还包括所述流服务器(200)根据对于从所述第一多媒体信道(410)到所述第二多媒体信道(420)的信道切换的请求,把所述第二多媒体信道(420)的多媒体数据以所述第一传输速率发送到所述用户终端(10)而不用把所述第二多媒体信道(420)的所述多媒体数据缓存到所述多媒体数据缓存器(260)的步骤。
7.按照权利要求1的方法,其中多媒体数据作为数据分组(401-407,424)的多媒体数据流(450)从所述多媒体供应器(100)发送到所述用户终端(10),其中所述主动减小所述滞后时间的步骤包括所述多媒体供应器(100)暂时制止发送所述多媒体数据流(450)的所述数据分组(401-407,424)的一部分的步骤。
8.按照权利要求7的方法,其中数据分组(401-407,424)的所述一部分的所述数据分组包括无系数P图像数据和无声音频数据。
9.按照权利要求1的方法,其中所述主动减小所述滞后时间的步骤包括所述多媒体供应器(100)暂时停止发送多媒体数据到所述用户终端(10)的步骤。
10.按照权利要求1的方法,其中所述主动减小所述滞后时间的步骤包括以下步骤:
-所述多媒体供应器(100)从所述用户终端(10)接收从第三多媒体信道到所述第一多媒体信道(410)的信道切换的请求;以及
-所述多媒体供应器(100)在从所述第三多媒体信道到所述第一多媒体信道(410)的所述信道切换后,暂时停止发送所述第一信道(410)的多媒体数据到所述用户终端(10)。
11.按照权利要求1的方法,其中多媒体数据作为数据分组(401-407,424)的多媒体数据流(450)从所述多媒体供应器(100)发送到所述用户终端(10),每个数据分组(401-407,424)与序列号相关联,所述方法还包括所述多媒体供应器(100)把序列号指定给数据分组(424)以使得所述多媒体数据流(450)的所述数据分组(401-407,424)具有连续的序列编号的步骤。
12.按照权利要求1的方法,其中多媒体数据作为数据分组(401-407,424)的多媒体数据流(450)从所述多媒体供应器发送到所述用户终端,每个数据分组(401-407,424)与时间戳相关联,所述方法还包括所述多媒体供应器(100)把时间戳指定给数据分组(424)以使得所述多媒体数据流(450)的所述数据分组(401-407,424)具有连续的时间戳的步骤。
13.按照权利要求1的方法,还包括以下步骤:所述多媒体供应器(100)在所述第二多媒体信道(420)的多媒体数据流(450)包括内部图像数据的情形下,把多媒体信道从所述第一多媒体信道(410)切换到所述第二多媒体信道(420),和发送所述第二多媒体信道(420)的多媒体数据到所述用户终端(10)。
14.按照权利要求13的方法,其中所述多媒体供应器(100)包括数据缓存器(136;260),所述数据缓存器被安排来连续存储相应于所述第二多媒体信道(420)的至少一个完整的内部图像的数据。
15.一种用于减小用户感知的切换多媒体信道的时间的设备(100),所述设备(100)包括:
-发射机(110;210),用于以第一传输速率发送第一多媒体信道(410)的多媒体数据到所述用户终端(10);
-用于确定低于所述第一传输速率和低于所述用户终端(10)的多媒体数据呈现速率的第二传输速率的装置(120;220);以及
-减少装置(130;230),用于在从所述第一多媒体信道(410)切换到所述第二多媒体信道(420)后,通过命令所述发射机(110;210)以所述确定的第二传输速率暂时发送多媒体数据到所述用户终端(10)来减小把多媒体数据缓存在所述用户终端(10)的时间周期,从而减小在所述用户终端(10)处呈现第二多媒体信道(420)的多媒体数据的滞后时间。
16.按照权利要求15的设备,其中所述减小装置(130;230)被配置成命令所述发射机(110;210)以所述确定的第二传输速率暂时发送多媒体数据到所述用户终端(10),以便把所述用户终端(10)的多媒体数据缓存器(15)的缓存水平从第一缓存水平减小到第二较小的缓存水平。
17.按照权利要求15的设备,其中所述确定装置(120;220)被配置成根据至少一项以下的信息确定所述第二传输速率:
-所述用户终端(10)的估计的初始缓存时间的信息;
-所述用户终端(10)的多媒体数据缓存器(15)的最大缓存水平的信息;
-所述用户终端(10)的最小允许的缓存时间的信息;以及
-所述用户终端(10)的所述多媒体数据缓存器(15)的估计的当前缓存水平的信息。
18.按照权利要求15的设备,其中所述确定装置(120;220)被配置成根据表示无线电通信系统(1)的当前的无线电条件的质量估值来确定所述第二传输速率,所述设备(100)在该无线电通信系统(1)中运行。
19.按照权利要求15的设备,其中所述设备(100)包括:
-流服务器(200),包括多媒体数据缓存器(260)和所述发射机(210);以及
-信道交换机(300),用于以固定的速率转发多媒体数据到所述流服务器(200),所述减小装置(230)在所述流服务器(200)中被实施以及被配置成在命令所述发射机(210)发送所述多媒体数据到所述用户终端(10)之前把多媒体数据缓存在所述多媒体数据缓存器(260)中,以便把多媒体数据传输速率从所述第一传输速率暂时减小到所述第二传输速率。
20.按照权利要求19的设备,其中所述减小装置(230)被配置成命令所述发射机(210)根据对于从所述第一多媒体信道(410)到所述第二多媒体信道(420)的信道切换的请求,把所述第二多媒体信道(420)的多媒体数据以所述第一传输速率发送到所述用户终端(10)而不用把所述第二多媒体信道(420)的所述多媒体数据缓存到所述多媒体数据缓存器(260)中。
21.按照权利要求15的设备,其中所述发射机(110;210)把多媒体数据作为数据分组(401-407,424)的多媒体数据流(450)发送到所述用户终端(10),所述减小装置(130;230)被配置成命令所述发射机(110;210)暂时制止发送所述多媒体数据流(450)的所述数据分组(401-407,424)的一部分。
22.按照权利要求21的设备,其中数据分组(401-407,424)的所述一部分的所述数据分组包括无系数P图像数据和无声音频数据。
23.按照权利要求15的设备,其中所述减小装置(130;230)被配置成命令所述发射机(110;210)暂时停止发送多媒体数据到所述用户终端(10)。
24.按照权利要求15的设备,其中所述减小装置(130;230)被配置成在从所述用户终端(10)接收到从第三多媒体信道到所述第一多媒体信道(410)的信道切换的请求时,命令所述发射机(110;210)在从所述第三多媒体信道到所述第一多媒体信道(410)的所述信道切换后,暂时停止发送所述第一多媒体信道(410)的多媒体数据到所述用户终端(10)。
25.按照权利要求15的设备,其中所述发射机(110;210)把多媒体数据作为数据分组(401-407,424)的多媒体数据流(450)发送到所述用户终端(10),每个数据分组(401-407,424)与序列号相关联,所述设备(100)还包括用于把序列号指定给数据分组(424)以使得所述多媒体流(450)的所述数据分组(401-407,424)具有连续的序列编号的装置(150;250,350)。
26.按照权利要求15的设备,其中所述发射机(110;210)把多媒体数据作为数据分组(401-407,424)的多媒体数据流(450)发送到所述用户终端(10),每个数据分组(401-407,424)与时间戳相关联,所述设备还包括用于把时间戳指定给数据分组(401-407,424)以使得所述多媒体数据流(450)的所述数据分组(401-407,424)具有连续的时间戳的装置(150;250,350)。
27.按照权利要求15的设备,还包括用于把多媒体信道从所述第一多媒体信道(410)切换到所述第二多媒体信道(420)的装置(300),所述切换装置(300)被配置成在其中所述第二多媒体信道(420)的多媒体数据流(450)包括内部图像数据的情形下,执行所述信道切换。
28.按照权利要求27的设备,还包括数据缓存器(136;260),所述数据缓存器被安排来连续存储相应于所述第二多媒体信道(420)的至少一个完整的内部图像的数据,以及所述切换装置(300)被配置成在所述信道切换期间访问相应于至少一个完整的内部图像的所述数据。
29.一种包括按照权利要求15的设备的网络节点。
CN200580049017A 2005-03-07 2005-12-30 多媒体信道切换 Expired - Fee Related CN100592790C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65859705P 2005-03-07 2005-03-07
US60/658,597 2005-03-07
SE05014444 2005-06-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101138245A CN101138245A (zh) 2008-03-05
CN100592790C true CN100592790C (zh) 2010-02-24

Family

ID=36572295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200580049017A Expired - Fee Related CN100592790C (zh) 2005-03-07 2005-12-30 多媒体信道切换

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100592790C (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2301194B1 (en) 2008-05-02 2012-01-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (PUBL) Control of content delivery in broadcast/multicast networks
CN102067551B (zh) * 2008-06-16 2014-04-16 艾利森电话股份有限公司 媒体流处理
CN113453312B (zh) * 2020-03-27 2023-02-10 华为技术有限公司 漫游引导方法、装置、设备、存储介质及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101138245A (zh) 2008-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090222873A1 (en) Multimedia Channel Switching
CN101473654B (zh) 媒体频道管理
RU2718170C2 (ru) Определение местоположений событий доставки мультимедиа для транспортировки мультимедиа
EP2894831B1 (en) Transport mechanisms for dynamic rich media scenes
CN1893364B (zh) 一种广播多媒体流中的关键信息同步的方法及装置
US7346698B2 (en) Webcasting method and system for time-based synchronization of multiple, independent media streams
US8340113B2 (en) Method and arrangement for improved media session management
CN107529073B (zh) 从内容提供装置接收与内容包消费有关的信令信息的装置
US8355450B1 (en) Buffer delay reduction
CN101523908A (zh) 多媒体管理
WO2010076301A1 (en) Service layer assisted change of multimedia stream access delivery
CN100592790C (zh) 多媒体信道切换
US10771831B2 (en) System and method for preemptive advertisement caching to optimize network traffic
JP4773505B2 (ja) マルチメディアチャネルの切り替え
CA2306524A1 (en) A system and method for enhanced streaming media viewing
KR101118090B1 (ko) 선택적 압축률에 의한 영상 전송 장치 및 그 방법
CA2314744A1 (en) A system and method for enhanced streaming media viewing

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100224

Termination date: 20191230

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee