CN103384994B - 用于内容分配和接收的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于内容分配和接收的方法和装置。用于内容对象的质量函数可以被发送到中间缓存代理服务器和/或接收方。质量函数提供了在用于内容对象的至少两个质量度量之间的函数关系，以使在接收方处的内容对象的可感知的质量基于所述质量函数被估计。所述质量函数可以由多项式序列和/或一组平均值和标准差值来描述。所述质量函数可以被包括在用于通过HTTP的动态自适应流（DASH）流的媒体展示描述（MPD），或用于实时流协议（RTSP）流的实时控制协议（RTCP）发送方报告或会话描述协议（SDP）消息中。

Description

用于内容分配和接收的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2011年2月11日提交的美国临时申请No.61/441,818的权益，这些申请的内容在这里引入作为参考。
背景技术
通过有线和无线网络的多媒体应用正在快速增长。不管多媒体内容需要大量的来自下层网络的大量资源的这一事实，终端用户需求丰富的多媒体应用。中央媒体服务器需要对中枢网际协议（IP）网络带宽的相当大的需求。作为这种情况的解决方案，网络运营商已经将缓存和流复制器放置在运营商网络中，称为网络对等体。
网络对等体由运营商或服务提供方部署和控制。网络对等体与其他运营商或服务提供方部署的缓存服务器对接。通过某种形式的内容/网络对等，不同的互联网服务提供方（ISP）可以合作以分担一些内容传送负担。由于网络对等体缓存不论来源的内容，所以网络对等体看起来与在内容分配网络（CDN）中缓存是不一样的。此外，可以利用网络对等功能来增强CDN边缘服务器。
ISP可以在无线局域网（WLAN）接入点内选择执行某多媒体内容的缓存来在WLAN连接范围内服务一些本地用户。另一方面，普及的内容可以被缓存在宏小区控制器中。考虑到内容的一部分（如影片的第一部分）的通用性可以与内容的其他部分（如影片的最后部分）的通用性不一样的事实，内容分割可以与缓冲技术一起使用。这可能是由于提早停止观看而发生的，其中用户可能在内容结束前就暂停或结束观看。
发明内容
公开了一种用于内容分配和接收的方法和装置。内容对象的质量函数可以被发送到中间缓存代理服务器和/或接收方。质量函数提供在用于内容对象的至少两个质量度量之间的函数关系，以使在接收方处的内容对象的可感知的质量可以基于所述质量函数被估计。所述质量函数可以由多项式序列和/或一组平均值和标准差值来描述。所述质量函数可以被包括在用于通过HTTP（DASH）流的动态自适应流的媒体展示描述（MPD）中或用于实时流协议（RTSP）流的会话描述协议（SDP）消息或实时控制协议（RTCP）发送方报告中。
附图说明
更详细的理解可以从以下结合附图并且举例给出的描述中得到，其中：
图1A是可以实施所公开的一个或多个实施方式的例示通信系统的系统图；
图1B是可以在图1A所示的通信系统内使用的例示无线发射/接收单元（WTRU）的系统图；
图1C是可以在图1A所示的通信系统内使用的例示无线电接入网和例示核心网的系统图；
图2示出了基于IP多媒体子系统（IMS）的端对端的内容分配系统的示例；
图3示出了重构的质量的两个样本函数，其作为接收方和副本（replica）服务器之间的平均比特率的函数；
图4示出了根据一个实施方式的用于通过HTTP（DASH）流的动态自适应流的例示网络架构；以及
图5示出了根据一个实施方式的用于实时流协议（RTSP）流的例示网络架构。
具体实施方式
图1A示出了可以实施所公开的一个或多个实施方式的例示通信系统100。通信系统100可以是为多个无线用户提供语音、数据、视频、消息传递、广播等内容的多址接入系统。该通信系统100能使多个无线用户通过共享包括无线带宽在内的系统资源来访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法，如码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、单载波FDMA（SC-FDMA）等等。
如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元（WTRU）102a、102b、102c、102d、无线电接入网（RAN）104、核心网106、公共交换电话网（PSTN）108、因特网110以及其他网络112，但是应该了解，所公开的实施方式考虑到了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。每一个WTRU102a、102b、102c、102d都可以是被配置成在无线环境中工作和/或通信的任何类型的设备。举个例子，WTRU102a、102b、102c、102d可以被配置成传送和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备（UE）、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、智能电话、膝上型计算机、上网本、个人计算机、无线传感器、消费类电子产品等等。
通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。每一个基站114a和114b可以是被配置成与至少一个WTRU102a、102b、102c、102d无线对接的任何类型的设备，以便促成针对一个或多个通信网络的接入，例如核心网106、因特网110和/或另一个网络112。举个例子，基站114a、114b可以是基站收发台（BTS）、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点（AP）、无线路由器等等。虽然基站114a、114b中的每一个都被描述成是单个元件，但是应该了解，基站114a、114b可以包括任何数量的互连基站和/或网络元件。
基站114a可以是RAN104的一部分，其中该RAN104还可以包括其他基站和/或网络元件（未显示），例如基站控制器（BSC）、无线电网络控制器（RNC）、中继节点等等。基站114a和/或基站114b可以被配置成在被称为小区（未显示）的特定地理区域内部传送和/或接收无线信号。小区还可以分成小区扇区。例如，与基站114a相关联的小区可以分成三个扇区。因此在一个实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，也就是说，小区的每一个扇区都具有一个收发信机。在另一个实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出（MIMO）技术，并且由此可以为小区中的每个扇区使用多个收发信机。
基站114a、114b可以经由空中接口116与一个或多个WTRU102a、102b、102c、102d进行通信，其中该空中接口116可以是任何适当的无线通信链路（例如射频（RF）、微波、红外线（IR）、紫外线（UV）、可见光等等）。该空中接口116可以使用任何适当的无线电接入技术（RAT）来建立。
更具体地说，如上所述，通信系统100可以是多址接入系统，并且可以使用一种或多种信道接入方案，如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如，RAN104中的基站114a与WTRU102a、102b、102c可以实施如通用移动电信系统（UMTS）陆地无线电接入（UTRA）之类的无线电技术，该无线电技术可以用宽带CDMA（WCDMA）来建立空中接口116。WCDMA可以包括如高速分组接入（HSPA）和/或演进型HSPA（HSPA+）之类的通信协议。HSPA则可以包括高速下行链路分组接入（HSDPA）和/或高速上行链路分组接入（HSUPA）。
在另一个实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施如演进型UTRA（E-UTRA）之类的无线电技术，该无线电技术则可以使用长期演进（LTE）和/或高级LTE（LTE-A）来建立空中接口116。
在其他实施方式中，基站114a与WTRU102a、102b、102c可以实施如IEEE802.16（即全球微波接入互通接入（WiMAX））、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000演进数据优化（EV-DO）、临时（Interim）标准2000（IS-2000）、临时标准95（IS-95）、临时标准856（IS-856）、全球移动通信系统（GSM）、用于GSM演进的增强数据速率（EDGE）、GSMEDGE（GERAN）等无线电接入技术。
举例来说，图1A中的基站114b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B或接入点，并且可以使用任何适当的RAT来促成局部区域中的无线连接，例如营业场所、住宅、交通工具、校园等等。在一个实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术来建立无线局域网（WLAN）。在另一个实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.15之类的无线电技术来建立无线个域网（WPAN）。在另一个实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以通过使用基于蜂窝的RAT（例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等等）来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114b可以与因特网110直接连接。由此，基站114b不必需要经由核心网106来接入因特网110。
RAN104可以与核心网106进行通信，其中该核心网106可以是被配置成向一个或多个WTRU102a、102b、102c、102d提供语音、数据、应用和/或网际协议上的语音（VoIP）服务的任何类型的网络。例如，核心网106可以提供呼叫控制、记账服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分发等等，和/或执行高级安全功能，例如用户验证。虽然在图1A中没有显示，但是应该了解，RAN104和/或核心网106可以直接或间接地和其他使用了与RAN104相同的RAT或不同RAT的RAN进行通信。举个例子，除了与可以使用E-UTRA无线电技术的RAN104相连之外，核心网106还可以与另一个使用GSM无线电技术的RAN（未显示）进行通信。
核心网106还可以充当供WTRU102a、102b、102c、102d接入PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN108可以包括提供简易老式电话服务（POTS）的电路交换电话网。因特网110可以包括使用了公共通信协议的全球性互联计算机网络设备系统，例如TCP/IP互联网协议族中的传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）和网际协议（IP）。网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或运营的有线或无线通信网络。例如，网络112可以包括与一个或多个RAN相连的另一个核心网，其中所述一个或多个RAN可以使用与RAN104相同或不同的RAT。
通信系统100中的WTRU102a、102b、102c、102d的一些或所有可以包括多模能力，也就是说，WTRU102a、102b、102c、102d可以包括在不同无线链路上与不同无线网络通信的多个收发信机。例如，图1A所示的WTRU102c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信，以及与可以使用IEEE802无线电技术的基站114b通信。
图1B是例示WTRU102的系统图。如图1B所示，WTRU102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触摸板128、不可移动存储器130、可移动存储器132、电源134、全球定位系统（GPS）芯片组136以及外围设备138。应该了解的是，在保持符合实施方式的同时，WTRU102可以包括前述元件的任何子组合。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器（DSP）、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）电路、任意其他类型的集成电路（IC）、状态机等等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或其他任何能使WTRU102在无线环境中工作的功能。处理器118可以耦合至收发信机120，收发信机120可以耦合至发射/接收元件122。虽然图1B将处理器118和收发信机120描述成是独立组件，处理器118和收发信机120可以同时集成在电子封装或芯片中。
发射/接收元件122可以被配置成经由空中接口116传送或接收去往或来自基站（例如基站114a）的信号。举个例子，在一个实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成传送和/或接收RF信号的天线。在另一个实施方式中，举例来说，发射/接收元件122可以是被配置成传送和/或接收IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在另一个实施方式中，发射/接收元件122可以被配置成传送和接收RF和可见光信号。应当理解发射/接收元件122可以被配置成传送和/或接收无线信号的任何组合。
此外，虽然在图1B中将发射/接收元件122描述成是单个元件，但是WTRU102可以包括任何数量的发射/接收元件122。更具体地说，WTRU102可以使用MIMO技术。因此在一个实施方式中，WTRU102可以包括两个或更多个通过空中接口116来传送和接收无线信号的发射/接收元件122（例如多个天线）。
收发信机120可以被配置成对发射/接收元件122将要传送的信号进行调制，以及对发射/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU102可以具有多模能力。由此，收发信机120可以包括允许WTRU102借助诸如UTRA和IEEE802.11之类的多种RAT来进行通信的多个收发信机。
WTRU102的处理器118可以耦合至扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128（例如液晶显示器（LCD）显示单元或有机发光二极管（OLED）显示单元），并且可以接收来自这些设备的用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128输出用户数据。此外，处理器118可以从任何适当的存储器、例如不可移动存储器130和/或可移动存储器132中存取信息，以及将信息存入这些存储器。所述不可移动存储器130可以包括随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬盘或是其他任何类型的内存存储设备。可移动存储器132可以包括订户身份模块（SIM）卡、记忆棒、安全数字（SD）记忆卡等等。在其他实施方式中，处理器118可以从那些并非物理位于WTRU102的存储器、例如位于服务器或家庭计算机（未显示）的存储器上存取信息，以及将数据存入这些存储器。
处理器118可以接收来自电源134的电力，并且可以被配置分发和/或控制用于WTRU102中的其他组件的电力。电源134可以是为WTRU102供电的任何适当的设备。例如，电源134可以包括一个或多个干电池（例如镍镉（Ni-Cd）、镍锌（Ni-Zn）、镍氢（NiMH）、锂离子（Li-ion）等等）、太阳能电池、燃料电池等等。
处理器118还可以与GPS芯片组136耦合，该芯片组136可以被配置成提供关于WTRU102的当前位置的位置信息（例如经度和纬度）。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或替换，WTRU102可以通过空中接口116接收来自基站（例如基站114a、114b）的位置信息，和/或根据从两个或多个附近基站接收的信号定时来确定其位置。应该了解的是，在保持符合实施方式的同时，WTRU102可以借助任何适当的位置确定方法来获取位置信息。
处理器118还可以耦合到其他外围设备138，其他外围设备138可以包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速度计、电子指南针、卫星收发信机、数字相机（用于照片和视频）、通用串行总线（USB）端口、振动设备、电视收发信机、免提耳机、蓝牙模块、调频（FM）无线电单元、数字音乐播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等等。
图1C是根据一个实施方式的RAN104和核心网106的系统图示。如上所述，RAN104可以使用UTRA无线电技术通过空中接口116来与WTRU102a、102b、102c进行通信。RAN104还可以与核心网106进行通信。如图1C所示，该RAN104可以包括节点B140a、140b、140c，其中的每一个都可以包括一个或多个收发信机，以便通过空中接口116来与WTRU102a、102b、102c进行通信。节点140a、140b、140c都可以与在RAN104中的一个特定小区（未显示）相关联。RAN104还可以包括RNC142a、142b。但是应该了解，在保持符合实施方式的同时，RAN104可以包括任何数量的节点B和RNC。
如图1C所示，节点B140a、140b可以与RNC142a进行通信。此外，节点140c可以与RNC142b进行通信。节点B140a、140b、140c可以经由Iub接口与各自的RNC142a、RNC142b进行通信。RNC142a、RNC142b可以经由Iur接口相互通信。RNC142a、RNC142b中的每一个可以被配置以控制与其连接的各自的节点140a、140b、140c。此外，RNC142a、RNC142b中的每一个可以被配置以实施或支持如外环功率控制、负载控制、许可控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全功能、数据加密等等的其他功能
图1C所示的核心网106可以包括媒体网关（MGW）144、移动交换中心（MSC）146，服务GPRS支持节点（SGSN）148，和/或网关GPRS支持节点（GGSN）150。虽然每个前述元件均被描述成是核心网106的一部分，但应该了解，这些元件中的任何一个都可被核心网运营商之外的其他实体拥有和/或运营。
在RAN104中的RNC142a可以经由IuCS接口连接到在核心网106中的MSC146。MSC146可以被连接到MGW144。MSC146和MGW144可以为WTRU102a、102b、102c提供诸如PSTN108之类的电路交换网络的接入，以促成WTRU102a、102b、102c与传统的陆线通信设备之间的通信。
在RAN104中的RNC142a还可以经由IuPS接口连接到在核心网106中的SGSN148。SGSN的148可以连接到GGSN150。SGSN148和GGSN150可以为WTRU102a、102b、102c提供诸如因特网110之类的分组交换网络的接入，以促成WTRU102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。
如上所述，核心网106还可以被连接到网络112，网络112可以包括被其他服务提供方拥有和/或操作的有线或无线网络。
此后，术语“客户端”和“WTRU”将会交换使用。
应该指出的是，所述实施方式可以参照视频应用和基于IMS的系统来解释，但是被公开的实施方式适用于任何应用和任何系统。
图2示出了基于IMS的端对端内容分配系统的示例。WTRU212请求被ISP缓存和控制的多媒体内容。WTRU212通过经由固定或移动接入网络214发送内容请求来启动内容分配服务。该内容请求被重定向到入口（portal）216。媒体内容从内容源服务器/编码器218被分配到离用户较近的内容缓存220。被储存在IMSCN子系统230中的用户简档和终端能力信息232提供用户的优先选择和终端能力，这可以用来决定客户端（例如，WTRU）是否能够接收所请求的内容。在IMSCN子系统230中的内容控制功能234控制如何在网络上分配内容和WTRU212在哪里获得所请求的内容。
多媒体内容在网络（包括缓存子系统）上的分配引起副本放置问题。存在一组多媒体数据对象（即，内容）且这些数据对象在一组存储节点（即，图2中的内容缓存220）被分配。客户端（如图2中的WTRU212）从存储节点中的一个访问数据对象。对象副本放置问题可以被表达为逼近针对被服务的客户端的数量求平均后的某度量的整体性能（如最小存储成本、最小用户接入等待时间、网络带宽消耗等等）的问题。
给定具有客户端C和服务器节点S的网络G，每一个客户端ci具有其服务质量（QoS）约束di，（例如，等待时间、抖动、错误率、视觉质量等等），和每一个服务器sj具有其容量约束lj（例如，中央处理单元（CPU）负载、带宽、存储容量等）。内容副本放置问题可以通过找到一组服务器S’以使在任何客户端ci和其服务器sj之间的QoS受到di的约束来解决。这可以用静态算法解决。根服务器可以具有完全的网络和用户请求的知识。换句话说，ci和dj是预先已知的。如果用户和副本服务器的数量很少且不随时间变化，则所述静态算法可以被实施。可替换地，内容副本放置问题可以通过动态算法来解决。客户端启动由内容分配网络（CDN）服务提供方提供的后台（daemon）程序，以通过估计di并计算出网络拓扑结构来积极地参与计算。换句话说，ci和di随时间的变化而变化。
内容副本放置问题可以被表达为等式（1）。每个接收方的平均QoS可以被表达为相当于每个个体的质量函数Qk的加权和。质量函数可以测量重构的视觉质量、网络延迟、延迟变化，或任何其他影响使用给定副本放置策略的内容的感知质量的度量。
arg max S l ∈ S Σ l = 1 L Σ k = 1 K w k Q k ( S l , C l ) 等式（1）
其中 f(Sl)≤Fl,L代表接收方的数量、K代表质量度量的数量（如k=1：视觉质量，k=2：等待时间，k=3：抖动，k=4：错误率等等），wk代表每个质量度量的权重（如0～1），Qk（Sl,Cl）代表Sl和Cl的质量度量k的质量函数，其可以被标准化（即，0≤Qk（Sl,Cl）≤1），Sl代表用于接收方l的内容服务器，Cl为质量函数的输入参数，（如取决于接入网络的接收方比特率或者分组损失比率等），代表最小质量需求，f（Sl）代表服务器Sl的约束（如负载、带宽和存储容量等等），以及Fl代表服务器上的需求（如最大负载、最小带宽和存储容量等等）。用于质量函数的质量度量可以包括服务无接入、服务失败、重新缓冲、图像腐蚀、边缘噪声、模糊强度、方块效应（blockiness）、冻结图像、音频质量、音频/视频同步错误等等
解决方案是从整个群组S中找到服务器Sl的最小数目。例如，二维质量函数的x轴可以是在服务器和客户端之间的接收方比特率或分组损失比率，而二维质量函数的y轴可以是峰值信噪比（PSNR）、急动（jerkiness）（帧冻结）、阻塞效应（blockingeffect）、模糊强度（blurriness）（细节清晰度（detailsclarity））等等，且质量函数可以在接收方侧估计可感知的视觉质量。
质量函数可以从媒体流服务器被发送到客户端。随后，客户端可以发送接收方报告至中间缓存代理，使用收到的质量函数来表达QoS值。基于接收到的所有客户端的质量函数值，中间缓存代理可以开发适当的内容副本放置策略。
可替换地，质量函数可以从媒体流服务器被发送到中间缓存代理。客户端可以发送包括诸如接收方比特率、分组损失比率或者其他关于特定WTRU输入参数之类的QoS值的接收方报告至中间缓存代理。中间缓存代理可以使用这些客户端的QoS值作为质量函数的输入来估计在每个接收方处的平均的可感知的质量。
质量函数可以是二维或者更高阶函数来显示（视觉）质量和各种输入参数之间的相关性。为了简化等式（1）的解，质量函数可以被标准化在[0,1]的范围内和/或被修改为如等式（2）中的单调增（或减）函数：
Q1(Sx,Cx)≥Q1(Sx,Cy)如果Cx≥Cy.等式（2）
图3示出了作为Cl的函数的重构的质量的两个样本函数。在图3中，接收方和副本服务器之间的平均比特率作为示例被使用，但任何其它输入参数（例如，分组损失比率等）可以被使用。第一函数（等式（3））代表重构的质量和Cl之间的线性关系，其简化等式（1）的解。第二函数（等式（4））代表了显得更加符合视觉质量的人类感知的对数关系。
在图3中的第一和第二函数可以被表达如下：
等式（3）
Q log ( S l , C l ) = log ( 1 + C l × 9 / C max ) , 等式（4）
其中Cmin代表接收方l和副本服务器Sl之间的最小比特率，和Cmax代表接收方l和副本服务器Sl之间的最大比特率。
在一个实施方式中，质量函数可以被发送到中间缓存代理服务器和/或接收方。解决缓存放置问题需要考虑原始视频信号的实际视觉质量。例如，低运动活动场景（如教育讲座）可以容忍一些延迟和分组损失，而高运动活动场景（如赛车场景）不能容忍这样的延迟和分组损失。视频接收方没有关于内容的原始视觉质量的信息。在视频编码期间，这个信息在媒体流服务器处是可用的。在编码器侧计算的质量函数可以被发送到中间缓存代理服务器和/或接收方。例如，当缓存服务器达到一定存储限制时，质量函数可以用来帮助缓存服务器应用缓存更换策略。例如，1Mbps的NTSC低动作影片的视觉质量（如PSNR平均值、PSNR标准偏差等等）可能与1Mbps的NTSC高动作影片的视觉质量是不同的。如果几乎没有客户端正请求低质量影片，则缓存服务器可以使用质量函数值来从其过载的存储中去除该低质量影片。
视频流服务器可以以不同的表示（representation）提供相同的多媒体内容，其中针对每个表示可以包括质量函数值。在接收方侧，接收方可以使用更高的平均可感知的质量值做出决定来选择视频表示以下载或流。
这里公开的实施方式可以使用用于HTTP流的媒体展示描述（MPD），或用于实时流协议（RTSP）的会话描述协议（SDP）和实时控制协议（RTCP）消息来实施。
对于HTTP流，通过HTTP的动态自适应流（DASH）可以作为一个示例被使用。DASH为多媒体流技术，其中多媒体文件被划分为一个或多个片段并使用HTTP传送到客户端。媒体内容的编码的版本和媒体内容的描述形成媒体表示。媒体内容包括一个或多个连续的媒体内容时间周期。每个媒体内容周期包括一个或多个媒体内容分量，例如不同语言的音频分量和视频分量。
每个媒体内容分量可以具有几个编码的版本，称为媒体流。每一个媒体流继承了媒体内容的特性、媒体内容周期、被编码且被指派编码过程的特性（如子采样、编解码器参数、编码比特率等）的媒体内容分量。
表示包括一个或多个媒体流。任何单个表示足以渲染（render）被包含的媒体内容分量。为了适应网络条件或其他因素，客户端可以在一周期中从一个表示变换到另一个表示。在一个表示中，内容可以按时间分为多个片段。一个片段是在MPD中通告的一个基本的数据单元。片段可以包含任何媒体数据。
一个MPD描述片段信息，（例如，时间、统一资源定位符（URL）、如视频分辨率和比特率之类的媒体特性等等）。MPD为XML文档，其为HTTP流客户端提供信息，以通过从HTTP服务器顺序的下载媒体数据并渲染所包括的媒体来向用户提供媒体流服务。可以针对每个片段提供URL以用于使用HTTP请求的检索（retrieval）。
一个或多个多媒体文件的表示（例如，不同分辨率或比特率的版本）是可用的，且客户端可以基于网络条件、设备能力、用户优先选择等来选择特定的表示，从而实现自适应比特流。
对于实时流协议（RTSP）/实时协议（RTP）流，在会话描述协议（SDP）中增加的视觉质量数据可在提出/回答否定（negation）期间被使用，其帮助在中介代理服务器（例如，分组交换流服务（PSS）适配器、媒体资源功能（MRF）或媒体网关）中为视频会话分配资源。
根据实施方式，质量函数可以从初始流服务器被发送到代理缓存和/或接收方，（即，输入参数和质量测量之间的关系（例如，如图3所示的函数）被提供给中间代理服务器和/或接收方）。质量函数可以被包括在用于HTTP流的MPD中，或用于实时流协议（RTSP）流的会话描述协议（SDP）或实时控制协议（RTCP）消息中。在MPD或者SDP/RTCP消息中携带质量信息可以帮助缓存代理做出有关媒体放置的决定和接收方选择媒体表示。
接下来描述用于HTTP流的一个实施方式。MPD可以包括在周期层面（level）、表示层面、或片段层面的质量函数。质量函数可以被描述为在点之间具有定义的插值的多项式序列、平均值和标准偏差，或者上述的结合，（例如，为了节省MPD带宽，其可以从在表示层面上的多项式序列改变成在周期层面的平均值和标准偏差）。接收方可以使用质量函数来向质量报告服务器发送HTTP接收方报告。用于诸如可缩放的视频编解码器（SVC）、多视点视频编解码器（MVC）、或多描述编解码器（MDC）之类的先进的视频编解码器的质量度量可以被包括。
图4示出了根据一个实施方式用于DASH流的示例网络架构。内容在编码实体402被准备且在HTTP服务器404被储存。内容通过网络410被分配至HTTP缓存406。质量函数在编码实体402处被估计并被包括在MPD408中。携带质量函数的MPD408可以被代理缓存412拦截以优化媒体副本放置。携带质量函数的MPD408可以被DASH客户端414接收且质量函数可以被用于关于服务质量（QoS）的详细的接收方报告的生成中。报告服务器420从DASH客户端414接收所述QoS报告和可以使用该QoS报告以用于视频内容放置和传送。
下面示出示例MPD。根据一个实施方式，质量函数被添加到MPD，如加粗的字体所示。在这个示例中，质量函数被表达为在时间（片段持续时间）和PSNR（即（x,y）值,（x=时间（time）,y=psnr））之间的线性多项式时间序列被包括在MPD中。
下面描述用于RTSP流的一个实施方式。SDP可以被扩展为包括在提出/应答协商期间的质量函数。质量函数针对每个媒体分量可以被描述为在点之间具有定义的插值的多项式序列、平均值和标准偏差，或者上述的结合（例如，为了节省MPD带宽，发送方报告可以从多项式序列变换到平均值和标准偏差）。在周期间隔中RTCP发送方报告可以被发送以更新质量函数。接收方可以使用提供的质量函数返回在RTCP接收方报告中的度量（如，基于质量函数的y值）。用于诸如可缩放的视频编解码器（SVC）、多视点视频编解码器（MVC）、或多描述编解码器（MDC）之类的先进的视频编解码器的质量度量可以被包括。
图5示出了根据一个实施方式的用于RTSP流的示例网络架构。内容在RTSP服务器504被存储。内容通过网络510被分配到RTP缓存506。质量函数在编码实体502处被估计并被包括在RTSP/RTP流服务器504发送的SDP消息和/或RTCP发送方报告中。携带质量函数的SDP消息和RTCP报告可以被代理服务器508拦截并可以为了每一个接收方被修改且用于媒体副本放置。
携带质量函数的SDP消息和RTCP报告可以被RTSP客户端512接收且质量函数可以用于生成RTCP接收方报告至流服务器504以及生成关于服务质量（QoS）的详细的接收方报告至报告服务器520。报告服务器520接收来自RTSP客户端512的QoS报告并可以使用该QoS报告来改进视频放置和传送。
根据一个实施方式的示例SDP消息如下所示。添加到SDP消息的质量函数如加粗的字体所示。在这个示例中，在分组损失比率和PSNR/急动（即（x，y）值，（x=分组损失比率，y=psnr或急动）之间的质量函数被包括在SDP中。
质量函数可以被用于内容更换。例如，当代理缓存服务器达到其存储容量并需要做出关于应该更换哪一个视频流而不对用户体验影响很大的选择时，代理缓存服务器可以基于质量函数选择一个或多个存储的内容。例如，如果影片的比特率相同，但是质量函数不同，代理缓存可以保留较高质量函数的影片并移除较低质量函数的影片。
质量函数还可以用于存储优化。例如，如果两个影片有不同的比特率和帧大小，但平均质量函数相同或基本相同，则代理缓存服务器可以移除较低比特率和/或较大帧大小的影片。
质量函数还可以用于优先流。例如，代理缓存服务器可以基于质量函数为一些视频流分配更多的抖动缓冲和/或更高的优先级转发。
实施例
1．一种用于内容分配的方法。
2.如实施例1所述的方法，该方法包括生成用于内容对象的质量函数。
3.如实施例2所述的方法，其中所述质量函数提供在至少两个用于所述内容对象的质量度量之间的函数关系，以使在接收方处的内容对象的可感知的质量基于所述质量函数被估计。
4.如实施例2-3中任一实施例所述的方法，该方法还包括向缓存代理服务器和/或所述接收方提供所述质量函数。
5.如实施例2-4中任一实施例所述的方法，其中所述质量函数被描述为多项式序列和/或一组平均值和标准偏差值。
6.如实施例2-5中任一实施例所述的方法，其中使用DASH将所述内容对象下载到所述接收方，以及所述质量函数被包括在MPD中。
7.如实施例6所述的方法，其中所述质量函数在周期层面、表示层面、或者片段层面被提供。
8.如实施例2-7中任一实施例所述的方法，其中使用RTSP将所述内容对象流至所述接收方，以及所述质量函数被包括在SDP消息或RTCP发送方报告中。
9.一种用于内容分配的方法。
10.如实施例9所述的方法，该方法包括接收用于内容对象的质量函数。
11.如实施例10所述的方法，其中所述质量函数提供在至少两个用于所述内容对象的质量度量之间的函数关系，以使在接收方处的内容对象的可感知的质量基于所述质量函数被估计。
12.如实施例10-11中任一实施例所述的方法，该方法还包括基于所述质量函数通过网络中的至少一个缓存放置所述内容对象的副本。
13.如实施例10-12中任一实施例所述的方法，该方法还包括基于所述质量函数，管理用于存储所述内容对象的存储器。
14.如实施例10-13中任一实施例所述的方法，该方法还包括基于所述质量函数，确定转发所述内容对象的优先级。
15.一种用于接收内容的方法。
16.如实施例15所述的方法，该方法包括接收用于内容对象的质量函数。
17.如实施例16所述的方法，其中所述质量函数提供在至少两个用于所述内容对象的质量度量之间的函数关系，以使在接收方处的内容对象的可感知的质量可以基于所述质量函数被估计。
18.如实施例16-17中任一实施例所述的方法，该方法还包括基于所述质量函数生成QoS报告。
19.如实施例18所述的方法，该方法包括向报告服务器报告所述QoS报告。
20.如实施例16-19中任一实施例所述的方法，其中使用DASH将所述内容对象下载到所述接收方，以及所述质量函数被包括在MPD中。
21.如实施例20所述的方法，其中所述质量函数在周期层面、表示层面、或者片段层面被提供在。
22.如实施例20-21中任一实施例所述的方法，该方法还包括基于所述质量函数选择用于下载的表示。
23.如实施例16-22中任一实施例所述的方法，其中使用RTSP将所述内容对象流至所述接收方，以及所述质量函数被包括在SDP消息或RTCP发送方报告中。
24.如实施例23所述的方法，该方法还包括基于所述质量函数生成RTCP接收方报告。
25.如实施例24所述的方法，该方法还包括发送所述RTCP接收方报告至RTSP流服务器。
26.一种用于接收内容的装置。
27.如实施例26所述的装置，该装置包括：处理器，该处理器被配置成接收用于内容对象的质量函数。
28.如实施例27所述的装置，其中所述质量函数提供在至少两个用于所述内容对象的质量度量之间的函数关系，以使在接收方处的内容对象的可感知的质量基于所述质量函数被估计。
29.如实施例27-28中任一实施例所述的装置，其中所述处理器进一步被配置成基于所述质量函数生成QoS报告，以及向报告服务器报告所述QoS报告。
30.如实施例27-29中任一实施例所述的装置，其中所述处理器被配置成使用DASH下载所述内容对象，以及所述质量函数被包括在MPD中。
31.如实施例30所述的装置，其中所述质量函数在周期层面、表示层面、或者片段层面被提供。
32.如实施例30-31中任一实施例所述的装置，其中所述处理器被配置成基于所述质量函数选择用于下载的表示。
33.如实施例27-32中任一实施例所述的装置，其中所述处理器被配置成使用RTSP接收所述内容对象，以及所述质量函数被包括在SDP消息或RTCP发送方报告中。
34.如实施例33所述的装置，其中所述处理器被配置成基于所述质量函数生成RTCP接收方报告以及发送所述RTCP接收方报告至RTSP流服务器。
虽然在上文中描述了采用特定组合的特征和元素，但是本领域普通技术人员将会了解，每一个特征或元素既可以单独使用，也可以与其他特征和元素进行任何组合。此外，这里描述的方法可以在引入到计算机可读介质中并供计算机或处理器运行的计算机程序、软件或固件中实施。关于计算机可读介质的示例包括电信号（经由有线或无线连接发射）以及计算机可读存储介质。关于计算机可读介质的示例包括但不局限于只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质、以及CD-ROM碟片和数字多用途碟片（DVD）之类的光介质。与软件相关联的处理器可以用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机中使用的射频收发信机。

Claims (20)

1.一种用于内容分配的方法，该方法包括：
由流服务器生成用于内容对象的质量函数，所述质量函数提供所述内容对象的质量度量和在接收方处的所述内容对象的可感知的体验质量(QoE)之间的函数关系；
从接收方接收质量度量值；
基于所生成的质量函数和所接收到的质量度量值来估计在接收方的所述内容对象的所感知的QoE；以及
由所述流服务器向缓存代理服务器和/或所述接收方提供所述质量函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量函数由多项式序列和/或一组平均值和标准偏差值来表示，以及所述内容对象的所述QoE以下列中的至少一者来表达：峰值信噪比(PSNR)、急动、阻塞效应、以及模糊强度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使用通过HTTP的动态自适应流将所述内容对象下载到所述接收方，以及所述质量函数被包括在媒体展示描述中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述质量函数在周期层面、表示层面、或者片段层面被提供。
5.根据权利要求1所述的方法，其中使用实时流协议(RTSP)将所述内容对象流至所述接收方，以及所述质量函数被包括在会话描述协议(SDP)消息或实时控制协议(RTCP)发送方报告中。
6.一种用于内容分配的方法，该方法包括：
接收用于内容对象的质量函数，所述质量函数提供所述内容对象的质量度量和在接收方处的所述内容对象的可感知的体验质量(QoE)之间的函数关系；
从接收方接收服务质量度量值；
基于所生成的质量函数和所接收到的服务质量度量值来估计在接收方的所述内容对象的所感知的QoE；以及
基于所估计感知的QoE通过网络中的至少一个缓存放置所述内容对象的副本。
7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括：
基于所估计感知的QoE管理用于存储所述内容对象的存储器。
8.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括：
基于所估计感知的QoE确定转发所述内容对象的优先级。
9.一种用于接收内容的方法，该方法包括：
接收用于内容对象的质量函数，所述质量函数提供所述内容对象的质量度量和在接收方处的所述内容对象的可感知的体验质量(QoE)之间的函数关系；
基于所述质量函数和检测的质量度量值生成被感知的质量的报告；以及
向报告服务器发送所述报告。
10.根据权利要求9所述的方法，其中使用通过HTTP的动态自适应流将所述内容对象下载到所述接收方，以及所述质量函数被包括在媒体展示描述中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述质量函数在周期层面、表示层面、或者片段层面被提供。
12.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括：
基于所估计感知的QoE选择用于下载的表示。
13.根据权利要求9所述的方法，其中使用实时流协议(RTSP)将所述内容对象流至所述接收方，以及所述质量函数被包括在会话描述协议(SDP)消息或实时控制协议(RTCP)发送方报告中。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法还包括：
基于所述质量函数生成RTCP接收方报告；以及
发送所述RTCP接收方报告至RTSP流服务器。
15.一种用于接收内容的设备，该设备包括：
用于接收用于内容对象的质量函数的装置，所述质量函数提供所述内容对象的质量度量和在接收方处的所述内容对象的可感知的体验质量(QoE)之间的函数关系；
用于基于所述质量函数和检测的质量度量值生成被感知的质量的报告；以及
用于向报告服务器发送所述报告的装置。
16.根据权利要求15所述的设备，该设备包括：
用于使用通过HTTP的动态自适应流下载所述内容对象的装置，以及所述质量函数被包括在媒体展示描述中。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述质量函数在周期层面、表示层面、或者片段层面被提供。
18.根据权利要求16所述的设备，该设备包括：
用于基于所估计感知的QoE选择用于下载的表示的装置。
19.根据权利要求15所述的设备，该设备包括：
用于使用实时流协议(RTSP)接收所述内容对象的装置，以及所述质量函数被包括在会话描述协议(SDP)消息或实时控制协议(RTCP)发送方报告中。
20.根据权利要求19所述的设备，该设备包括：
用于基于所述质量函数生成RTCP接收方报告以及发送所述RTCP接收方报告至RTSP流服务器的装置。
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