CN103477650A - 用于计算机网络中的数据流送的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中提供了一种方法，包括：建立包含端点和服务器的视频会话；评估与能够影响所述视频会话的比特率的特性相关联的网络标准；向所述端点传输基于所述网络标准的比特率提示数据以在比特率请求中考虑。比特率请求包含视频会话中的流送数据。该方法还包括从端点接收比特率请求。

Description

用于计算机网络中的数据流送的系统和方法
技术领域
本公开大体上涉及通信领域，尤其涉及计算机网络中的数据流送(streaming)。
背景技术
在今天的社会中视频服务已变得越来越重要。在某些构架中，服务供应商可能寻求针对他们的终端用户提供高质量流送视频服务。流送视频是一种向大量用户分发视频数据的有效方法。然而，许多网络问题可能影响数据流的质量，其中，差的质量可能导致分组(packet)丢失、延迟以及客户端的整体观看体验不佳。对所流送的视频的质量和一致性进行优化的能力向服务供应商、网络运营商和客户端等提出了巨大的挑战。
附图说明
为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，请结合附图参阅下面的说明，其中，类似的标号代表类似的部分，其中：
图1是示出根据本公开的一个实施例的用于数据流送的通信系统的简化框图；
图2-图3是示出了与该通信系统相关联的示例性实施方式细节的简化框图；
图4是示出与该通信系统的一个实施例相关联的示例性操作的简化流程图。
具体实施方式
概述
在一个实施例中提供了一种方法，包括：建立包含端点和服务器的视频会话；评估与下述特性相关联的网络标准：该特性能够影响所述视频会话的比特率；向所述端点传输基于所述网络标准的比特率提示(hint)数据，以在比特率请求中考虑。比特率请求包含视频会话中的流送数据。该方法还包括从端点接收比特率请求。在更具体的实现方式中，网络标准可以包括：针对服务器上游的特定内容的请求的数目；与所述服务器相关联的利用特性；与所述服务器上游的网络基础设施相关联的带宽特性；以及与为视频会话提供内容的起源服务器相关联的负载条件。
在具体实施例中，比特率提示数据可以在超文本传输协议(HTTP)分组的头部中提供。或者，比特率提示数据是在与视频会话相关联的清单(manifest)中提供的。在具体示例中，服务器是耦合至起源服务器的缓存服务器，所述起源服务器为视频会话提供内容。缓存服务器可以提供高于特定比特率的比特率，所述特定比特率是基于对所述网络标准的评估在比特率请求中指定的。
示例性实施例
转向图1，图1是示出根据本公开的一个实施例的用于数据流送的通信系统10的简化框图。在该具体示例中，图1包括起源服务器16、18和26，起源服务器可以与被任何数量的端点12a-c寻求访问的任何类型的内容相关联。在图1的示例中，端点12a-c(本文中也称为客户端)代表终端用户设备(例如智能手机、平板电脑、计算机等)；有了这些用户终端设备，用户能够观看通过通信系统10传播的流送视频。
图1还包括缓存服务器14和计费服务器30：这两个服务器都可以通过接入网络20来与端点12a-c进行接口连接(interface)。缓存服务器14还可以通过骨干网络12来与起源服务器16、18和26进行接口连接。注意，指定给端点和起源服务器的数字和字母标号不意味着任何类型的层次，这些指定是任意的并且仅被用于教导的目的。这些指定不应被以任何方式解释为限制它们在可以从通信系统10中获益的潜在环境中的能力、功能和应用。
在具体实现方式中，通信系统10的组件可以使用专用的应用和硬件来创建能够影响网络的系统。通信系统10可以使用互联网协议(IP)技术，还可以在集成的语音、视频和数据网络上工作。该系统还可以使用宽带连接来支持高质量、实时和/或预先录制的视频流。它还可以提供用于确保高带宽应用(例如视频)的服务质量(QoS)、安全性、可靠性和高可用性的能力。
根据本公开的教导，通信系统10的数据传输技术可以被配置为自适应地(adaptively)向端点12a-c处的个体用户流送音频/视频数据流。逻辑上，通信系统10可以将缓存服务器反馈集成到速率自适应算法(由客户端实现)，从而给网络中的视频数据传播改善缓存服务器的行为和可靠性。更具体地，这样的反馈机制可以向客户端提供速率提示，从而以较低网络负载和较低成本提供较好的视频质量。此外，通信系统10的构架可以消除不必要的反馈，同时产生更稳定的缓存网络。
另外，通信系统10的机制通过减少缓存缺失(miss)率以及平滑化缓存服务器14上的负载，来提高缓存服务器14的性能。另外，客户端有动机与缓存服务器14的机制合作来选择适当的比特率。与使用可能不一致的比特率相反，客户端期望从本地缓存可靠地递送选定的比特率。因此，通信系统10通过确保每个终端根据各种网络条件(即标准)来接收可能的最高质量数据流(可以系统地由缓存服务器14来评价)，来允许数据流更有效地传播。在以向客户端递送速率提示数据的场合为例详细说明这些标准之前，重要的是理解下述典型情景：这些情景包含在任何给定时间流送遍历网络的视频数据。
自适应比特率流送(或自适应流送)是用在通过计算机网络流送媒体中的技术。之前，多数视频流送技术利用诸如实时流协议(RTSP)的流送协议。多数当前的自适应流送技术利用超文本传输协议(HTTP)。另外，自适应流送技术被设计为通过大型分布式HTTP网络(例如互联网)高效地工作。这类流送的当前示例包括Adobe动态流送、Apple HTTP自适应流送、Microsoft平滑流送、Octoshape多比特率等。对流进行描述的信息(包括流的哪些视频质量和比特率是可用的)通常在另外的文件中传输(例如在清单中)。注意，在典型的数据交换中，清单文件与实际媒体流分开传送至端点(即，它可以由端点作为分开的文件来获取)。
自适应的比特率通过(例如实时地)检测用户的带宽和CPU能力并相应地调整视频流的质量来工作。协议可以使用能够以多个比特率来编码单一源视频的编码器。播放器客户端可以基于可用的资源来在不同编码的流之间切换。结果(理论上)允许快速启动时间，以及与由高端连接和低端连接都能获得的体验一样好的体验。注意，这些方案实际上依赖于客户端这一方的显著缓冲。此外，尽管这体验与低端连接上的体验一样好，但它没有高端连接上的体验那么好。
媒体和娱乐行业是自适应比特率流送的主要受益者。由于视频空间成倍增长，内容递送网络和视频供应商可以向客户提供极佳的观看体验。自适应比特率创造了更好的性能。由于诸如Hulu和Netflix的媒体公司已有恶名，它们的客户已经开始期待高质量的视频数据。理论上，这可以在使用自适应比特率流送时实现，因为在动态条件下，在任何给定时间，用户的网络和回放条件被自动地实现适应。
有了自适应比特率流，视频数据通常被分割为以一些规定的速率接收的片段或块。如果视频块到达缓慢，则推断带宽可能被限制。相反，如果视频块到达迅速，则推断针对这个视频流(或者，可能针对更高比特率的流)有充足带宽。接收流送视频的端点可以通过请求发送更多或更少的数据来响应感知的网络条件。
在最一般的术语中，比特率是对视频流中的信息内容的速率的测量。它通常被使用比特每秒(bit/s或bps)单位或者兆比特每秒(Mbit/s)来量化。较高的比特率允许较好的视频质量。例如，VideoCD(具有约1Mbit/s的比特率)与DVD(具有约5Mbit/s的比特率)相比是低质量的视频。高清晰度数字视频和TV具有较高的质量，其比特率约为20Mbit/s。
可变比特率(VBR)是最大化可视视频质量并最小化比特率的策略。在快速运动场景中，与在低速运动场景中相似的持续时间中使用的比特相比，可变比特率使用更多的比特，但仍实现一致的视觉质量。在可用带宽固定的时候，对于实时和非缓冲视频流送(例如，在固定带宽的信道上递送的视频会议中)，恒定比特率(CBR)可以被使用。
在常见的网络情景中，视频流被从发送器(例如起源服务器)发送到目的地。然而，缓存服务器(例如缓存服务器14)可以被提供(例如在网络的中间)以执行某些减轻起源服务器上的压力的活动。因此，与直接从起源点接收消息相反，给定的端点可以系统地从缓存器获得视频数据的块。还应当注意，在非ABR的情况下(例如与渐进式下载相关联的场景)，本公开的缓存器是同样有用的。
一种从起源服务器检索内容(用于给定端点的内容)的方法是利用流送协议。流送数据(例如媒体、视频和/或音频内容)可以被以压缩格式通过网络(例如互联网)发送，并且随后被几乎立刻播放：而不是被在端点12a处保存。有了流送媒体，用户不需要等待下载文件以播放请求的内容，因为该媒体可以被在一旦到达就可以被播放的连续的数据流中发送。用户可以暂停、快退或快进，就像他们对下载的文件所进行的一样。
可以从预先录制的文件流送媒体；替代地，媒体也可以作为现场直播供给(feed)的一部分而被分发。在现场直播中，视频信号被转换成压缩的数字信号，然后从能够同时向多个用户提供单一文件的Web服务器(一种起源服务器)传输。在典型的情况下，web服务器使用对每个用户的单播。流送的媒体可以由服务器应用来传输，随后由端点接收，并且在该端点处实时地显示(通过合适的客户端应用，例如媒体播放器)。媒体播放器可以是浏览器中的集成部分，或者被提供为插件、单独的程序、专用设备(例如iPod)等。视频文件常常被嵌入式播放器(例如嵌入式Flash播放器)递送。
在很多视频流送情景中的重要目标是确保在每个单独的端点12a-c处提供可能的最高视频质量。概括地说，所要接收的比特率可以由客户端(即端点)来规定。作为必然结果，服务供应商难以管理订户的比特率。在自适应比特率流送的情况下，常见情景中适当比特率的选择可以由端点12a-c执行，端点12a-c仅直接从起源服务器16、18、26请求适当的数据流。
因此，在端点12a-c和可能正在发送视频块的起源服务器16、18、26之间可能存在隐式的一对一关系(类似于单播)。为了减轻一些这种流量开销，缓存服务器14可以被部署在网络中。缓存服务器14可以以优选的比特率来存储被最频繁请求的视频块(例如流行的内容)。这样的配置可以减少起源服务器16、18、26的负载。
从客户端的角度来看，当网络条件允许时可以请求较高的速率。如果网络条件恶化，则客户端可以下降到较低的速率。端点(在确定是否移动到更高的速率，或者下降到较低的速率时)使用的具体度量通常是缓冲器占用度(fullness)。例如，如果缓冲器是空的或溢出，则速率可以被改变。从语义上说，当客户端看到它们预测的缓冲器余地减小时，它们可以合理地假设某些上游服务器/网络资源拥塞，并且因此，这些端点可以尝试切换至较低的比特率。
然而在某些情况下，较低的选定速率并未减小拥塞的元件上的负载；它有相反效果并且实际上增加了负载。例如，如果拥塞的元件是缓存服务器或缓存服务器的上游链路，则改变特定的速率可能增加负载。在一些情况下，特定的速率可能已被缓存在服务器中，而较低的速率可能需要被从起源(或其它上游服务器)获取。在这样的示例中，当客户端(在尝试减少网络中的资源利用时)减小请求的速率时，这实际上可能会导致增加缓存服务器14和/或上游网络元件的资源利用。
根据本公开的教导，缓存服务器14被配置为向客户端提供重要的比特率提示数据，这使客户端能够执行关于它的比特率请求的智能决定。例如，缓存服务器14可以根据高的网络流量来理解来源服务器18处于某种压力下。类似地，缓存服务器14可以理解自身固有的利用率，而它可能已增加了高利用的负担。如果给定的端点要请求比特率变化(不了解该信息正由速率提示数据提供)，则相关视频流可能受到影响。例如，如果给定的端点寻求接收更高的比特率，则由于上游的压力而可能无法在此时刻容纳该比特率。通信系统10通过提供向端点12a-c通知当前网络状况的机制(这可能影响比特请求)来缓解这些问题。
在转向通信系统10的一些附加操作之前，先简单讨论关于图1的其它基础设施。端点12a-c可以由与通信系统10通信的、希望观看流送的视频数据的某人来使用。宽泛的术语“端点”可以包括用于发起或观看数据的设备，例如能够发起通信系统10中的数据交换或者观看语音、音频的：监视器、电视(大体包括HDTV、等离子屏幕，平板屏幕等)、控制台、专有端点、电话、移动电话、网桥、计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑或电子记事本、iPhone、iPad、Google Droid、任何其它类型的智能手机，或任何其他设备、组件、元件或对象。
端点12a-c也可以包括对终端用户的合适接口，例如麦克风、显示器、键盘或其它终端设备。端点12a-c还可以包括任何寻求代表其它实体或元件发起通信的设备，例如能够在通信系统10内发起视频和数据交换的程序、数据库或者任何其它组件、设备、元件或对象。本文中使用的“数据”指可以被从一个点传输到另一个点的任何类型的视频、数字、语音或脚本数据，或任何类型的源代码或目标代码，或者格式适当的任何合适信息。
起源服务器16、18、26是包含视频内容(例如可以在网络中传播的：预录制的电影、从录制现场事件的摄像头发送的视频数据、视频会议数据、音乐、媒体数据、语音数据、卫星数据、图像数据、监视/安全性的数据或者其它类型的信息)的网络元件。起源服务器16、18、26还可以简单的是能够帮助对客户端请求提供服务的网关、Web服务器、路径、重定向服务器、统一资源定位符(URL)、数据库或其它数据交换元件。
缓存服务器14可以是专用网络服务器，它可以服务于许多起源服务器或其它网络元件(它们提供端点12a-c所寻求的内容)。在某些示例中，缓存服务器14能够缓存任何类型的网络内容(例如电影、语音、视频会议数据、HTML页面、媒体数据、音频数据，图像等)，这能够帮助减少网络中的带宽使用、服务器负载以及所感知的滞后。在某些情景中，缓存服务器14被配置为存储经过它的数据的副本，其中后续请求可以由缓存服务器14满足，而不加重该内容的相关起源(例如上游资源)的负担。
计费服务器30可以是任何类型的隧道协议、任何分组数据协议(PDP)认证、授权和计费(AAA)操作、QoS、RAN信令等的一部分。计费服务器30可以通过针对每条用户的规则和针对每个用户服务的策略来提供计费、收费、简档管理、QoS管理等。用户简档可以定义计费服务器30能够针对一个或多个端点12a-c采取的动作。在操作中，计费服务器30可以被配置为标识与特定端点相关联的策略，例如某些QoS设定、带宽参数、延时设定、优先级、计费等。
如上所述，起源服务器16、18、26、缓存服务器14、计费服务器30和端点12a-c被通过骨干网络22和/或接入网络20耦合。注意，任何类型有线和/或无线链路可以便于这样的耦合。骨干网络22和接入网络20表示互连通信路径的一系列点或节点，用于接收和发送通过通信系统10传播的信息分组。骨干网络22和接入网络20提供端点和其它网络元件之间的通信接口，并且各自可以是便于网络环境中通信的任何局域网(LAN)、内联网、外联网、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)或者任何其它适当的构架或系统。在本公开的具体实施例中，骨干网络22和接入网络20可以实现UDP/IP连接，并使用TCP/IP通信协议。然而，骨干网22和接入网络20可以替代地实现任何其它合适的通信协议用于传输和接收通信系统10内的数据分组。骨干网络22和接入网络20可以促进在终端用户和各种网络元件之间交换的任何通信，包含服务、内容、视频、语音或(更普遍而言)数据。
转向图2，图2是示出了与根据一个实施例的通信系统10相关联的附加示例的简化框图。图2示出包括缓冲管理元件43的端点12b。此外，在本实施例中，起源服务器18包括多个比特率38a-c用于流送给定的视频文件。比特率38a-c被分别标记为R1、R2、R3，其中速率i=R1；速率2=R2并且速率3=R3。在本实现方式中，缓存服务器14包括要被流送至请求端点的视频文件的副本。更具体地，缓存服务器14包括比特率42(R3)，该比特率可以反映由网络中的端点寻求的流行内容。此外，缓存服务器14可以包括多种不同的标准，在这种具体示例中这些标准可以被评估以确定要向端点12b发送的适当的速率提示数据。
本示例性实现方式中的网络标准包括上游命中(hit)40a、当前缓存状态40b、上游带宽40c和负载条件40d。上游命中可以包括与此时网络中正被请求的特定文件或内容有关的信息。例如，可能存在与流行的足球游戏或流行的YouTube视频相关联的大量命中(即请求)。此外，当前缓存状态可以被评估，从而确定利用率(例如负载、CPU特性等)、当前正处理的请求的数量、预期的未来流量等。上游带宽特性可以包括与对视频内容将如何被递送至给定端点存在一些影响的网络基础设施相关联的任何事物。例如，可能存在一天中某时关于带宽消耗的期望。此外，现有带宽特性可以被评估，(在一些情况下)这些特性可以通过与网络中的某种类型的服务供应商组件进行交互来识别。负载条件可以定位起源服务器18的当前责任，或者定位可能影响视频数据递送的任何其它基础设施。
应当注意，由于在向给定端点发送比特率提示的场合中可以考虑任何其它标准，缓存服务器14中所示的特定类型的网络标准不是穷尽性的。例如，其它标准可以包括通常延时特性、排队的延迟特性、服务质量(QoS)特性、隧道协议特性、成本特性、附加的时间特性(例如在一天中的时间、一月中的时间、一年中的时间等)，可能上线的备份服务器或缓存服务器的存在与否、编码特性、下一跳(next hop)特性、或可能影响比特率判定和/或视频数据递送的任何其它适合的特性。在本说明书中使用的术语“网络标准”包括任何上述的网络条件，或可以影响网络状况的任何其它网络标准，网络状况可能会(直接或间接地)影响比特率判定。这包括缓存服务器14的当前状况和/或能力。
在操作中，图2的构架可以提供自适应流送构架，该构架基于由缓存服务器14递送的网络特性信息来动态地调整其操作。此信息允许端点做出更智能的速率选择判定。例如，缓存服务器14可以存储关于具体速率的信息，未来片段当前正在以该速率被缓存。此外，这种存储的信息可能被作为提示发送至客户端：作为帮助选择适当的流送速率的提示，可能已被缓存。这可以消除端点选择不合适速率的问题，这些不合适的速率需要从上游资源获得视频数据，这在特定时间是难以被容纳的。
此外，缓存服务器14被配置为发送与缓存服务器14的当前负载状况相关的适当信息，以及与上游带宽参数相关的信息。例如，该信息可以允许客户端辨别当前看到的拥塞问题是因为接入网络的问题(在此情况下，降低速率可能是有帮助的)，还是由于缓存服务器14的问题、起源服务器的问题或者内容网络的问题(例如，损坏的链路)而造成的。在某些情况下，客户端可以选择保持在所缓存的速率处，或者切换到已被本地缓存的其它速率，而不是从清单中任意地选择速率。
在操作示例中，端点可以容易地建立与缓存服务器14的数据连接。端点可以请求给定的流送视频文件。通常，被请求的比特率是基于端点的能力(例如处理器速度、存储器等)，以及缓存服务器14与该端点之间的连接的质量。在本示例中，端点12b请求高质量的比特率(即比特率38c(R3))。当缓存服务器14接收到这个请求时，它分析影响文件传输的当前标准。在不适用速率提示数据的情况下，这些上游标准通常对端点12b是不可见的。此外，这些标准可以包括能够影响比特率判定的任何合适的网络特性，例如上游命中(即对特定内容的请求)、当前缓存状态、上游带宽、负载状况等。在这种具体示例中，被请求的比特率R3已在缓存服务器14上本地存储。比特率42可以被流送至端点12b。缓冲管理器43接收文件，并在它的缓冲器中定位该文件来播放。
考虑另一种情景，其中，端点12b从缓存服务器14请求另外的速率(例如，比特率R2的流送视频文件)。缓存服务器14在它的内部标准40a-d的场合中评估该请求。在本示例中，缓存服务器14识别出有比特率为R3的流送视频文件存储在缓存服务器14中。因此，该速率可用于以高于所请求的速度递送至端点。缓存服务器14被配置为向端点12b发送速率提示数据。速率提示数据指示比特率R3可用于视频流送。
端点12b可以评估速率提示数据，并随后确定它是否是能够容纳比特率R3。如果端点12b可以支持这个流送视频文件的比特率，它可以选择在此时接收文件。逻辑上，提示速率数据可以利用各种方法被传输到端点。例如，速率提示数据可以被包含在HTTP头部中。或者，速率提示数据可以被包括在清单文件中。在另外的示例中，在TCP分组的任何适当字段中提供提示数据。在另外的示例中，专有信令机制可以被用来在缓存服务器14与端点12b之间交换速率提示数据。
在又一种情景中，端点12b可以检测端点12和缓存服务器14之间小的网络拥塞，这允许以(比特率R3所提供的)最高质量流送视频文件。在这种具体示例中，缓存器14把一部分被请求的高质量视频流送文件作为副本在本地存储；然而缓存服务器14不具有完整的文件。缓存服务器14随后被配置来对标准40a-d进行评估，以向端点12b发送适当的速率提示数据。在本示例中，缓存服务器14判定骨干网络22中(例如缓存服务器14和起源服务器18之间)有重度高带宽使用，这抑制了能够被可靠地提供至端点12b的比特率。在本示例中，仅有较低的比特率(带代表较低质量流送视频文件)可以被以一致的速度递送。因此，缓存服务器14向端点12b发送速率提示信息以反映这样的状况。速率提示数据指示比特率R138a可用于一致的视频流。端点12b随后可以切换到(以比特率R1提供的)较低质量流送视频文件，并放弃切换到较高质量流动视频比特率。
逻辑上，缓存服务器14可以被配置为针对它负责的全部端点同时地评估(即访问、监视、判定、评定等)流送视频会话(例如实时地)。在某些情景中，由各种端点发送的当前请求可以被包括在该标准中，形成了速率提示数据的基础。例如，将这些端点中的一些以指定的比特率分组到相同的流上可能是高效的。因此，较高质量的信号可用于更多端点，因为缓存服务器14并非正在取得来自给定起源服务器的多个供给。这会减少缓存服务器14与相关联的起源服务器之间的流量和带宽使用。
缓存服务器14和与端点12b之间的速率提示数据的流可以是连续的过程。由于网络的固有性质，正由缓存服务器14评估的标准也可能改变，使得附加的比特速率会被发送至端点。这样的系统式互动使缓存服务器14能够限制视频质量问题：其中的一些问题在流送视频传输开始时可能未被呈现，但可能在对视频内容的流送期间浮现。
现在参考图3，图3是示出了描绘与端点12a-c和缓存服务器14相关联的更多细节的网络布置的简化框图。缓存服务器14包括存储元件50、处理器52、缓存存储装置56，以及包括提示发送器模块58的自适应流送识别(aware)缓存模块54。另外，每个端点12a-c包括各自的存储元件60a-c、处理器62a-c、视频缓冲器64a-c、视频播放器66a-c，以及包括各自的提示接收器模块70a-c的自适应流送客户端模块68a-c。
在操作中，自适应流送识别缓存模块54被配置为在整个自适应流送操作中监视这些网络标准。随着标准中发生改变，新的速率提示数据可以被发送至特定的端点。提示发送器模块58可以在适当的时间(例如，在规定的时间间隔、当网络状况显著改变时、响应来自给定点的请求、或在任何其它适当的时间)系统地向端点12a-c发送速率提示数据。速率提示数据可以由给定端点的相应提示接收器模块70a-c接收。例如，该信息可以由自适应流送客户端模块68a-c来评估。自适应流送客户端模块68a-c可以被配置来判定新的速率选择应当何时发生，其中比特率选择可以被适当地发送至缓存服务器14。
以这种方式，缓存服务器14可以继续从任何给定的端点接收请求，并且通过提供适当的速率提示数据以帮助端点作出关于合适比特率的选择的确定来响应这些请求。缓存服务器14可以容易地访问存储在缓存存储装置56中的文件，其中这样的信息可以被从合适的源(例如起源服务器18、某URL、Web服务器、视频供给等)取得。
在一种具体示例中，缓存服务器14是被配置来在网络环境中交换数据的网络元件，从而实现本文讨论的自适应比特率流送管理功能。本说明书中所使用的术语“网络元件”意味着涵盖了各种类型的路由器、交换机、网关、网桥、负载平衡器、防火墙、服务器、内联服务节点、代理服务器、处理器、模块或可操作来在网络环境中交换信息的任何其它合适的设备、网络设施、组件、专有元件或对象。如本文概述的，网络元件可以包括适当的处理器、存储元件、硬件和/或软件以支持(或以其它方式执行)与自适应比特率流送管理相关联的活动。此外，网络元件可以包括便于其操作的任何合适的组件、模块、接口或对象。这可以包括允许高效地交换数据或信息的适当的算法或通信协议。
在具体实现方式中，自适应流送识别缓存模块54、提示发送器模块58、自适应流送客户端模块68a-c和/或提示接收器模块70a-c被作为软件提供以实现(或促进)本文中概述的自适应比特率流送管理操作。在一个示例中，自适应流送识别缓存模块54可以具有内部结构(例如处理器、存储器元件等)来便于本文描述的操作。在其它实施例中，所有这些自适应比特率流送管理特征可以在这些元件的外部提供，或者包括在某个其它网络元件中以实现目标功能。或者，任何其它网络元件可以包括能够协调本文讨论的自适应流送活动的软件(或交互软件)。在其它示例中，在评估标准以发送速率提示数据中，可以利用(可以与缓存处理器14分开的)专有元件以容易地达成本公开的教导。
图4是示出了在自适应比特率流送情景的过程中与通信系统10的实施例相关联的一种可能操作的简化流程图。起初，视频会话可以在给定的端点与缓存服务器14之间建立。一旦被建立，则如步骤105所示，流送视频传输可以在这两个元件之间发生。在步骤110，缓存服务器14评估可以用来针对这些端点行程速率提示数据的各种网络状况(例如上游命中信息、当前缓存状态信息、上游带宽信息、负载状况等)。
在步骤115，对于新的速率是否会有益于该特定端点作出判定。例如，端点(使用它的内部资源)可以判定为较高比特率在此时是值得的。如果新的速率不适当，则视频会话继续被监视。当新的比特率被发起时，在步骤120，速率提示数据可以从缓存服务器14发送至特定端点。(在步骤125)端点可以合适地接收速率提示数据，并且在它自己的能力/资源的场合中评估该速率提示数据。还应当注意，在一些实施例中，客户端并不真正请求提示，替代地，服务器持续地向客户端推送数据。换言之，服务器可以发送提示数据，而无需从客户端作出切换给定速率的判定。
在步骤130，对于新的流是否应当被传输至端点作出判定。不论何种理由，如果此时改变比特率是不可行的，则端点将继续接收它的现有视频流。然而，如果(由缓存服务器14提供的)该速率提示数据向端点建议不同的比特率可以被(缓存服务器14以及该端点)容纳，则新的比特率请求可以被发送至缓存服务器14。与先前由合适地监视适当的标准判定的一样，新的比特率将由缓存服务器14可靠地支持。
注意，在某些示例性实施方式中，本文概述的自适应比特率流送管理功能可以由编码在一种或多种有形介质中的逻辑来实现(例如，专用集成电路[ASIC]、数字信号处理器[DSP]指令、由处理器或其它类似机器执行的软件[可能包括目标代码和源代码]中提供的嵌入式逻辑)。在这些示例中的一些中，(如图3中示出的)存储器元件可以存储本文描述的操作所用的数据。这包括存储器元件能够存储软件、逻辑、代码或处理器指令，它们被执行来实现本说明书中描述的活动。处理器可以执行与数据相关联的任何类型的指令，以达成本说明书中详述的操作。在一个示例中，(如图3中示出的)处理器可以将元素或条目(例如数据)从一个状态或事物传输到另外的状态或事物。在另一个示例中，本文概述的活动可以由固定逻辑或可编程逻辑(例如由处理器执行的软件/计算机指令)实现，并且本文标识的元件可以是下述某种类型：可编程处理器、可编程数字逻辑(例如现场可编程门阵列[FPGA]、可擦除可编程只读存储器[EPROM]、电可擦除可编程只读存储器[EEPROM])或包括数字逻辑、软件、代码、电子指令或其任何合适组合的ASIC。
因此，如本说明书中讨论的，前述附图中示出的任何设备可以包括能够执行软件或算法来执行自适应比特率流送管理活动的处理器。此外如本文概述的，端点12a-c和/或缓存服务器14可以包括存储器元件用于存储将被用在达成比特率流送管理操作中的信息。其中在适当并基于特定需要的情况下，这些设备还可以在任何合适的存储器元件(随机存取存储器(RAM)、ROM、EPROM、EEPROM、ASIC等)、软件、硬件或在任何其它合适的组件、设备元件或对象中保存信息。本文讨论的任何存储器条目(例如数据库、表、键等)应当被理解为被涵盖在广义的术语“存储器元件”内。类似地，本说明书中描述的任何可能的处理元件、模块和机器应当被理解为被涵盖在广义的术语“处理器”内。
注意，有了上文提供的示例以及一些其它本文中提供的示例，可能从两个、三个或四个网络元件的角度来描述了交互。然而，这样的描述仅仅是出于清晰和示例性的目的而做出的。在某些情况下，通过仅仅引用有限数量的网络元件可以更容易地描述给定一系列流的一种或多种功能。应当明白通信系统10(及其教导)可以容易地扩展并且可以容纳大量的组件以及更复杂的/精密的布局和配置。据此，由于可以被潜在地应用于无数的其它构架，所提供的示例不应限制通信系统10所教导的范围和广度。此外，尽管参考特定的情景进行了描述，其中包括提示发送器模块58的特定的模块(例如自适应流送识别缓存模块54)是在网络元件内提供的，但这些模块也可以在外部提供，或者以任何合适的方式被集成和/或结合。在某些示例中，这样的模块可以被提供在在单一的专有单元中。
还应当注意到在所附的图中的步骤仅示出由通信系统10执行或在通信系统内执行的可能信令情景和模式中的一些。在适当的情况下，这些步骤中的一些可以被删除或移除，或者在不背离本文提供的教导的情况下这些步骤可以被很大程度上修改或改变。此外，这些步骤中的一些已被描述为与一个或多个附加操作同时地或并行地执行。然而，这些操作的时序可以被很大程度上改变。前述的操作流程是出于示例和讨论的目的提供的。通信系统10在下述方面提供了显著的灵活性：在不背离本文提供的教导的情况下，可以提供任何合适的布局、时间表、配置和定时机制。
在某些示例性情景中，通过在网络出口边缘处的多播，可以使用缓存服务器14的能力。此外，本文讨论的自适应比特率特征可以被容易地扩展以包括修改清单文件从而指示哪些分辨率被本地缓存，以及通过多播哪些分辨率是可用的。
还应当注意到与自适应比特率判定相关联的活动可以包含任何数量的标准。例如，在由缓存服务器14使用的基本算法中，在没有来自核心网络的显式反馈的情况下，速率提示数据可以基于缓存服务器14的内部特性。在另外的示例中，缓存服务器14可以评估附加的网络特性。在另外的示例中，缓存服务器14可以包括把速率提示数据加入显式拥塞通知(ECN)反馈。在另外的示例中，缓存服务器14可以包括将这些标准的任何部分嵌入宽带有线应用(例如电缆调制解调器终端系统(CMTS)、电缆调制解调器、电缆安全、电缆视频、电缆数据服务接口规范(DOCSIS)等)中，其中，对该构架提供合适的速率提示数据。此外，可以在3GPP移动性流送自适应比特率(ABR)范式中提供缓存服务器14，从而更可靠地递送视频数据。
在其它示例中，缓存服务器14的特征可以被应用于实时传输协议(RTP)/实时传输控制协议(RTCP)，协议利用RTCP反馈和网络反馈来使得流源能够判定流的哪些变体将被发起在网络路径上。任何这样的可能显然都在本公开的范围内，其中对任何上述标注的排列和混合可以容易地由适配构架采用。
本领域技术人员可以确定许多其它的变化、替换、改动、改变和修改，本公开应当认为涵盖了落入所附权利要求范围内的所有这样的变化、替换、改动、改变和修改。应当注意到通信系统10可以被用在任何类型的视频应用中。这可以包括在其中比特率可以被智能地选择的标准视频传输、ABR、VBR、CBR或任何其它视频技术。由于本公开的教导等同地可适用于所有这些替换和置换，通信系统10可以被容易地用在任何这样的视频环境中。
为了协助美国专利和商标局(USPTO)以及根据本申请所获任何专利的读者解释所附权利要求，申请人希望表明：申请人(a)不希望任何所附权利要求援引递交日存在的35U.S.C.§112第(6)段，除非特定权利要求中具体使用了短语“用于……的手段”或“用于……的步骤”；并且(b)不希望说明书中的任何声明以未以其它方式反映在所附权利要求中的任何方式来限制本公开。

Claims (26)

1.一种方法，包括：
建立包含端点和服务器的视频会话；
评估与能够影响所述视频会话的比特率的特性相关联的网络标准；
向所述端点传输基于所述网络标准的比特率提示数据以在比特率请求中考虑，其中，所述比特率请求包含所述视频会话中的流送数据；以及
从所述端点接收所述比特率请求。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述网络标准选自由下述项组成的小组：
a)针对所述服务器上游的特定内容的请求的数目；
b)与所述服务器相关联的利用特性；
c)与所述服务器上游的网络基础设施相关联的带宽特性；以及
d)与为所述视频会话提供内容的起源服务器相关联的负载条件。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述比特率提示数据是在超文本传输协议(HTTP)分组的头部中提供的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述比特率提示数据是在与所述视频会话相关联的清单中提供的。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述服务器是耦合至起源服务器的缓存服务器，所述起源服务器为所述视频会话提供内容。
6.如权利要求1所述的方法，其中，附加的比特率提示数据被发送至所述端点，从而更新在改变所述视频会话的现有比特率时要考虑的网络标准。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述服务器提供高于特定比特率的比特率，所述特定比特率是在所述比特率请求中基于对所述网络标准的评估而指定的。
8.一种编码在非瞬态介质中的逻辑，所述逻辑包括用于执行的代码，所述代码当被处理器执行时可操作来执行包括下述项的操作：
建立包含端点和服务器的视频会话；
评估与能够影响所述视频会话的比特率的特性相关联的网络标准；
向所述端点传输基于所述网络标准的比特率提示数据以在比特率请求中考虑，其中，所述比特率请求包含所述视频会话中的流送数据；以及
从所述端点接收所述比特率请求。
9.如权利要求8所述的逻辑，其中，所述比特率提示数据是在超文本传输协议(HTTP)分组的头部中提供的。
10.如权利要求8所述的逻辑，其中，所述比特率提示数据是在与所述视频会话相关联的清单中提供的。
11.如权利要求8所述的逻辑，其中，所述服务器是耦合至起源服务器的缓存服务器，所述起源服务器为所述视频会话提供内容。
12.如权利要求8所述的逻辑，其中，附加的比特率提示数据被发送至所述端点，从而更新在改变所述视频会话的现有比特率时要考虑的网络标准。
13.如权利要求8所述的逻辑，其中，所述服务器提供高于特定比特率的比特率，所述特定比特率是在所述比特率请求中基于对所述网络标准的评估而指定的。
14.一种装置，包括：
存储器元件，所述存储器元件被配置为存储电子代码；
处理器，所述处理器可操作来执行与所述电子代码相关联的指令；以及
速率模块，所述速率模块被配置为与所述处理器进行接口连接，使得所述装置被配置为：
建立包含端点和服务器的视频会话；
评估与能够影响所述视频会话的比特率的特性相关联的网络标准；
向所述端点传输基于所述网络标准的比特率提示数据以在比特率请求中考虑，其中，所述比特率请求包含所述视频会话中的流送数据；以及
从所述端点接收所述比特率请求。
15.如权利要求14所述的装置，其中，所述网络标准选自由下述项组成的小组：
a)针对所述服务器上游的特定内容的请求的数目；
b)与所述服务器相关联的利用特性；
c)与所述服务器上游的网络基础设施相关联的带宽特性；以及
d)与为所述视频会话提供内容的起源服务器相关联的负载条件。
16.如权利要求14所述的装置，其中，所述比特率提示数据是在超文本传输协议(HTTP)分组的头部中提供的。
17.如权利要求14所述的装置，其中，所述比特率提示数据是在与所述视频会话相关联的清单中提供的。
18.如权利要求14所述的装置，其中，所述服务器是耦合至起源服务器的缓存服务器所述起源服务器为所述视频会话提供内容。
19.如权利要求14所述的装置，其中，附加的比特率提示数据被发送至所述端点，从而更新在改变所述视频会话的现有比特率时要考虑的网络标准。
20.如权利要求14所述的装置，其中，所述服务器提供高于特定比特率的比特率，所述特定比特率是在所述比特率请求中基于对所述网络标准的评估而指定的。
21.一种方法，包括：
建立与服务器的视频会话；
接收基于网络标准的比特率提示数据，所述网络标准与能够影响所述视频会话的比特率的特性相关联；以及
将比特率请求从端点传输至所述服务器，其中，所述比特率请求包含所述视频会话中的流送数据，并且所述比特率请求至少部分地基于所述比特率提示数据。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述网络标准选自由下述项组成的小组：
a)针对所述服务器上游的特定内容的请求的数目；
b)与所述服务器相关联的利用特性；
c)与所述服务器上游的网络基础设施相关联的带宽特性；以及
d)与为所述视频会话提供内容的起源服务器相关联的负载条件。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述比特率提示数据是在超文本传输协议(HTTP)分组的头部中提供的。
24.如权利要求21所述的方法，其中，所述比特率提示数据是在与所述视频会话相关联的清单中提供的。
25.如权利要求21所述的方法，其中，附加的比特率提示数据被发送至所述端点，从而更新在改变所述视频会话的现有比特率时要考虑的网络标准。
26.如权利要求21所述的方法，其中，所述服务器提供高于特定比特率的比特率，所述特定比特率是在所述比特率请求中指定的。
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