CN104040992B - 移动网络中具有改善的效率的媒体流 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

移动网络中具有改善的效率的媒体流
技术领域
本发明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。
背景技术
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Cell-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.isms，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。
发明内容
本发明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ρ，并仅当所述比值ρ高于预定比值ρth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ρth＞1。
根据另一方面，一种用于通信网络的网络节点包括：
-清单文件修改器，被配置为：修改清单文件，以使移动设备请求相对大的段；
-客户端请求解析模块，被配置为：从所述设备接收针对媒体段的请求；
-段格式化器和检索器，被配置为：从远程服务器或本地存储器重检索原始媒体段，并将媒体段重新格式化为更大的段；以及
-内容数据传递功能，被配置为：向所述移动设备传送所述更大的段。
相应地，网络节点还可以包括：
-用于存储包括关于可能媒体速率的信息的清单数据文件的存储器；
-媒体速率判决器，被配置为：计算当前吞吐量与所请求的媒体速率之间的比值ρ，并且仅当所述比值ρ高于与预定比值ρth时，指示所述段检索器请求比预定断点媒体速率水平高的媒体速率，其中ρth＞1；
-不成功响应功能，用于如果所请求的媒体速率未被接受，则向移动通信设备发送拒绝响应。
根据其他方面，提供了一种操作移动通信网络设备的方法，所述方法包括：
-通过移动通信网络接收内容数据；
-在播出缓冲器中保持已下载但是尚未播放的内容数据；
-以媒体速率从播出缓冲器读取内容数据，并将内容数据发送到显示器或扬声器以便呈现；
-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，以及
-在连续请求新内容段的状态与不请求任何段的状态之间切换。
根据其他方面，提供了一种在通信网络中操作网络节点的方法，所述方法包括：
-向移动设备传送清单文件，所述清单文件被修改为呈现比原始格式更大的媒体段；
-从移动通信设备接收针对媒体段的请求；
-从远程服务器或本地存储器(71)检索原始媒体段；
-将所述媒体段重新格式化为更大的段；
-将更大的媒体段传送到移动设备。
附图说明
图1示意性地示出了可以实现本发明实施例的网络架构；
图2A示意性地示出了本发明实施例的客户端的实施方式；
图2B示意性地示出了被配置为与图2A中的客户端进行通信的网络节点的实施方式；
图3示出了根据现有技术的使用非自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器填充水平的示例的图；
图4示出了根据本发明实施例的使用非自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器的填充水平的示例的图；
图5是根据图2A的实施例的操作移动通信设备的方法的流程图；
图6示出了根据其中客户端被配置为处理自适应媒体速率媒体流的实施例的客户端的示例；
图7示出了根据现有技术的使用自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器的填充水平的示例的图；
图8示出了根据本发明实施例的使用自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器填充水平的示例的图；
图9示意性地示出了根据本发明的另一实施例的网络节点的实施方式；
图10示出了使用图9中的实施例的使用自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器填充水平的示例的图；
图11是根据实施例的在通信网络中操作网络节点的方法的流程图；
图12示出了根据实施例的向上切换策略的示例；
图13示出了根据实施例的网络节点；
图14示出了根据本发明实施例的使用自适应媒体速率视频流的移动通信终端的播出缓冲器填充水平的示例的图。
具体实施方式
图1示意性地示出了可以实施本发明实施例中的网络架构。该网络架构包括将客户端25连接到数据网络21的移动网络20，例如互联网。示出了通过无线通信方式与移动网络20通信的移动通信设备22。在本例中，移动网络20包括与无线接入网络(RAN)24通信的核心网络23。移动设备22被配置为经由无线电连接26与RAN24进行通信。移动设备22被配置为运行可能至少部分是存储在处理器(未示出)的存储器中的软件程序的客户端25。客户端25负责视频或其他内容的播出。客户端25可以在设备22本身上运行，或者也可以在使用例如蓝牙、本地WiFi热点(“圈养”)或电缆经由第一设备22连接的另一设备(未示出)上运行。图1还示出了均与数据网路21相连的第一源服务器31和第二源服务器32。示出了与核心网23相连的第三源服务器33。此外，示出了将第二源服务器32连接到核心网络23的代理或边缘服务器324。
客户端25可以使用移动网络20(RAN24和核心网23)作为通信信道，从服务器获取视频内容。客户端25将连接到的服务器有不同的选择。客户端25可以与互联网21上的第一源服务器31连接，或者与互联网上托管(hosting)视频内容的任何其他服务器连接，客户端从中获取内容。备选地，客户端25从与第二源服务器32相连接的代理服务器34获取视频内容。代理服务器34的作用是作为在原始内容提供商服务器(即服务器32)和客户端25之间的中间服务器。该中间服务器可以作为不同等级的视频功能的代理，或者也可以是内容分发网络的边缘服务器，实际上缓存将要服务的内容。代理或边缘服务器可以位于移动网络中，或者在互联网上。作为进一步备选，客户端25可以从移动网络20中的第三源服务器33中获取视频内容。这对于运营商提供视频服务是很典型的。
注意到图1中也考虑了在RAN中的“本地疏导”(local break-out)，其中用于终结所有移动性管理功能的PDN网关位于RAN中。在这种情况下，源服务器33或代理/边缘服务器34将作为RAN节点。
将视频或其他流媒体内容以与原始视频内容的特定时间间隔相对应的段的形式传递到客户端25。在某些情况下，这样的段可以代表预定量的回放时间，典型地在2-10秒的量级。在其他情况下，所述段可以代表可变量的回放时间。为了最小化实时延迟，对于直播内容优选较短的段，然而对于请求式内容，也可以使用较长的段。总的来说，段越短，客户端25就可以更快地适应比特率。然而，高级客户端和/或采用高级协议(例如DASH)的客户端也可以使用段的字节范围请求来选择下载部分段。这样，高级客户端也可以在不与段边界对应的时间点处在不同的比特率之间切换。
图2A示意性地示出了根据本发明第一实施例的客户端25的实施方式。在本实施例中，客户端25被配置为以非自适应(即固定的)媒体速率下载并处理媒体。客户端25包括用于从服务器接收内容的接收机40，参见箭头39。客户端25还包括被配置为用于保持已下载但尚未播放的内容数据的播出缓冲器41。媒体读取器42被配置为，以媒体速率(也称为播出速率)从播出缓冲器41读取数据，并将内容发送到显示器(视频)或者扬声器(音频)43以便呈现，参见箭头44。该播出缓冲器41以缓冲器填充速率充满，该缓冲器填充速率是零(空闲时段)或是设备22可用的吞吐量(链路比特率)。缓冲器填充监视器45连续地或者至少在段下载结束时检查播出缓冲器41的填充水平，并向段请求控制器46提供输入。段请求控制器46格式化针对下一个段的所选媒体表示的请求消息，并将该请求发送到远程服务器，参见箭头47。在图2A的实施例中，客户端25的段选择控制器46被配置为，依据缓冲器的填充程度，在连续请求新内容段的状态与不请求任何内容段的状态之间进行切换。在实施例中，段请求控制器46在填充器填充水平低于最小填充值时切换到连续请求新段的状态，并且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新内容段的状态。最小填充值和最大填充值可以是在移动通信设备22中本地配置的，或者可以经由移动通信网络20从远程服务器接收的。缓冲器的填充水平可以依据媒体流的秒数来定义。
图2B示出了被配置为与图2B所示的客户端25进行通信的服务器60。服务器60可以是下面中的任何一种：在互联网21、或者在移动网络20中的源服务器、代理或边缘服务器，见图1。服务器60包括：典型地使用HTTP/TCP将内容传递给客户端25的内容数据传输功能61，参见箭头39。服务器60还包括：被配置为从客户端接收请求的客户端请求解析模块64，参见箭头47。服务器60还包括段检索器和格式化器70，也被称为段检索器70，其通过客户请求解析模块64调用。如果是在缓冲器中没有内容的代理服务器或边缘服务器，则段检索和格式化器70向上游服务器(最终是源服务器)发送请求，参见箭头73。然后从服务器接收内容，参见箭头62。服务器60还可以包括：被配置为在服务器60本身是具备缓存功能的源服务器、或代理或边缘服务器的情况下存储实际媒体内容的本地存储器71。
可以由客户端25执行下面的方法步骤：
1.以尽可能高的数据速率，从服务器60接收一个段。
2.根据视频内容的秒数，检查播出缓冲器41中是否包含多于最大填充水平的回放视频。
a.如果“假”：转向步骤1从服务器检索另一个段；
b.如果“真”：转向步骤3；
3.从播出缓冲器41播放视频，而不下载更多的段；
4.根据视频的秒数，连续地检查播出缓冲器41以降低到最小填充水平以下
a.只要“假”：继续回放，而无需下载更多的视频段。
在某一时间点，所述无线电系统(从设备或网络侧)将触发向下切换到更加节省电池和资源的无线电状态(“更低”的无线电状态)。
b.当“真”时：转向步骤1来下载另一组段。
注意，除了在视频片段开始的初始缓冲，视频也在步骤1中期间连续回放(与下载段并行)。
这种方法的效果在于以下业务模式：其中数据活动时段与长的数据不活动的时段(空闲时段)相交错，使得无线电系统能够通过切换无线电状态节省电池和其它资源。可以通过在数据活跃时段内以尽可能高的速率下载足够的内容来创建长的不活动时段。
在步骤2中，优选稍微早于完全下载了前一段时发出针对下一段的请求，以充分利用该连接的数据容量。这可以在并行的TCP连接上、或者在同一个TCP连接上使用HTTP管线或者其他复用协议来完成。还应注意，优选重复使用相同的TPC连接，以避免另一个慢启动。
图3示出了根据本领域现有技术的使用非自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器填充水平的示例的图。在本例中，虚线1表示在左侧y轴上读取的可能的吞吐量。吞吐量1因所述移动设备的无线电条件的变化而随着时间发生变化。请注意，在现实中，吞吐量的变化更加随机，但是在这里为了更好地说明本实施例将其做了简化。实线2表示随时间变化的已下载的段。每个段对应于10秒的视频内容并由垂直的矩形框表示。虚线3表示媒体速率，在这种情况下是500kbps的非自适应速率。图3还示出了(在右侧y-轴上读取的)缓冲器填充水平5，如果下载段则上升，并且在没有下载段的时段(即所谓的空闲时段)下降。在图3的示例中(在t＝375秒)，吞吐量1降低至与媒体速率相同的500kbps。这意味着缓冲器以与它被填充的速度相同的速度被清空，从而导致了值为15秒的恒定的播出缓冲器水平5。如可以从图3中看出，根据现有技术的方法将创造不出或者创造出过短的空闲时段，以将无线电信道移动到可以节省网络资源和电池的低状态。
图4示出了根据本发明第一主要实施例的使用非自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器填充水平的示例的图。在本例中，虚线6表示可能的吞吐量。吞吐量6以与图3中相同的方式随时间变化，以便使本实施例的优点对读者清楚。实现7表示随时间变化的下载的段。每个段对应于10秒的视频内容并由垂直的矩形框表示。虚线8表示在图3中使用的非自适应速率为500kbps情况下的媒体速率。图4也示出了缓冲器填充水平9，如果下载段则上升，并且在没有下载段的时段中下降。缓冲器填充水平9与图3中显示的线5有很大差异。这是通过等于15的最小缓冲器填充水平和65秒的最大缓冲器填充水平的使用而导致的。如果缓冲器填充水平＜＝65秒，则客户端请求新的段。然后它下载包含10秒视频的完整段。这意味着峰值可能在65秒与75秒之间，取决于在下载最后的段之前的填充水平与65秒的接近程度。仅当填充水平9低于最大填充值然后直到填充水平低于最小填充值才请求新媒体段时，段请求控制器46才继续请求新媒体段，见图2A。由于这种方法，创建若干相对大的空闲时段，例如在10-65秒、140-190秒之间。这些空闲时段足够长以将无线电信道转入可以节省网络资源和电池的低状态。
图5是根据实施例的操作移动通信设备的方法的流程图。该方法可以由在图2A中所示的客户端25来执行。该方法开始于步骤701，其中，客户端25从服务器9(例如网络节点60)请求内容段。接下来，在步骤702中，客户端25经由移动网络将内容接收到它的播出缓冲器41中，并且并行地从播出缓冲器中读取用于呈现的内容。客户端25在步骤703中检查播出缓冲器41的填充水平。如果播出缓冲器填充水平尚未大于最大填充值，所述方法返回步骤701。如果播出水平大于最大填充值，接着执行步骤704，其中客户端25从播放缓冲器中读取用于呈现的内容(不下载内容数据)。接下来在测试步骤705中，检查播出缓冲器的填充水平是否低于最小填充值。如果答案是“否”，则所述方法继续执行步骤704。如果答案是“是”所述方法前进到步骤701。这里，步骤701-703对应于所谓的“数据活动”(或者“下载激活”或者“持续请求”)状态，并且步骤704-705对应于所谓的“数据不活动”(或“下载暂停”)状态。
图6示出了根据另一实施例的客户端25的示例，其中客户端25被配置为处理自适应媒体速率媒体流。紧接已经参照图2A讨论过的模块，客户端25还包括吞吐量估计器48，速率判决功能49以及清单文件存储器50。吞吐量估计器48被配置为：例如通过测量针对给定数据量的段的下载时间来估计当前的吞吐量(链路比特率)。吞吐量估计器48为速率判决器功能49提供输入。速率判决器功能49决定应当针对下一个媒体段请求什么媒体速率、或者通常为内容表示。根据从远程服务器接收的或本地配置的所估计的吞吐量和切换策略51，从清单文件描述的给定内容的可用媒体速率中选择合适的媒体速率(表示)。如在图2A的实施例中，段请求控制器46被配置为，根据缓冲器填充水平，在连续请求新的段的状态与不请求任何段的状态之间切换。
图6中服务器侧的套件(companion)可以是在图2B中所示的那样。服务器仍然只提供客户端所请求的段(即便段可以对应于不同的媒体速率)。
图7示出了根据现有技术的使用自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器的填充水平示例的图。在本例中，虚线80表示可能的吞吐量。吞吐量80因移动设备的无线电条件的变化而随着时间发生变化。为了简化该图并表示变化的平均吞吐量，将其表示为步进式的变化。实线81表示随时间变化的已下载的段。每个段对应于10秒的视频内容并由垂直的矩形框表示。通常，移动设备将请求与可用吞吐量尽可能接近(但不高于它)的媒体速率。这包括在可用吞吐量增加时，向上切换媒体速率。向上切换将被接受，并且作为结果，虚线82表示的媒体速率将接近吞吐量80。除了媒体速率应当少于或者等于当前的吞吐量之外，对选择的媒体速率没有限制。这将导致以下情况，其中当吞吐量80非常高时，媒体速率82同样非常高，这意味着视频内容的连续传输。如在图8中所示，线82几乎连续地接近线80。图7也示出了缓冲器填充水平83，如果下载段则上升，并且在没有下载段时段(即所谓的空闲时段)时下降。在该图开始处的媒体段是大的，但在约380秒后，媒体速率已经被进一步降低并且大约是可用吞吐量的一半。在这个示例中，假设在清单文件中没有接近(但是少于)500kbps的吞吐量的媒体速率可用。结果，每一媒体段在一半的时间内(in half thetime)被下载。
如可以从图7中看出，根据现有技术的方法将不能创建足够长的空闲时段以使无线通信道进入可以节省网络资源和电池的低状态。尤其是当大吞吐量可用时，没有利用其创建节省电池的空闲间隔。另外，这意味着，如果小区中存在视频用户，则可用的小区容量将始终全部分配给视频业务，这可能会影响其他(例如，浏览网页)业务的性能。
图8示出了根据本发明第二主要实施例的使用自适应媒体速率视频流的移动通信设备的播出缓冲器填充水平的示例的图。在本例中，虚线91类似于图7中的线80表示吞吐量。线94表示自适应媒体速率且线92表示段。此外，线95表示媒体缓冲器41的缓冲器水平。在设备侧的特定缓冲行为的结果是，段被连续地下载，直到设备缓冲器满，超过65秒的最大填充水平。一旦已经达到最大水平，在那时不请求额外的段。结果是，创建了相对长的约为60秒的空闲时段，其在图8中用参考数字100指示。在空闲时段100中，无线电网络(或者设备)能够将无线电信道状态转入一个更低的状态来节省电池。对于非自适应或自适应视频流，优选顺序下载段。如果并行下载段，那么如果用户中止观看浪费的数据量将会更高。
当选择最小和最大缓冲填充水平值时，需要注意下述问题。应当选择足够高的最小值水平以避免如果连接突然遇到问题缓冲器不足的风险。最大填充水平应当选择在最小填充水平以上足够高，以保证足够长的空闲时段用于有效地使用向下切换到更低的无线电状态。参考图14在后续描述的实施例中，空闲周期是50秒，其容许良好电池节能，虽然无线电网络需要花费10-15秒来向下切换该设备。平均缓冲器填充水平(对于长视频片段)是最大填充水平与最小填充水平的平均值。这反映出，如果用户中断观看视频，则统计学上预期浪费的字节。因此最大填充水平和最小填充水平不应过高。浪费15-65秒的视频视为可接受的。然而浪费整整8分钟的视频可能无法接受。
根据对于非自适应或自适应的速率的媒体流的特定实施例，在媒体下载会话期间，最大填充水平是可变的。最初，最大填充量可以具有针对第一信息块或间隔的保守(非常低)的值，然后可以增加。这在用户在开始时中止视频播出的可能性非常高的情况下是有利的。最大填充水平可以基于下述一个或多个信息随时间升高：
·内容类型，例如，针对用户生成的内容，初始中断率是高的，但针对电视剧并非如此，
·针对特定视频片段收集的观看统计信息(例如，一些视频可能质量太差以致于多数人在10秒后停止观看)，
·视频片段的用户评级，
·视频片段的长度，
·用户上下文或者推断的用户情绪(例如，用户在视频片段之间浏览，并且在10秒内已经中止了后5个片段，用户被检测到处于“换台(zapping)模式”，
·收费，例如，针对免费的内容，初始中断率是高的，但是针对付费的内容并非如此。
在特定的实施例中，如图9所示，网络节点60”包括清单文件存储67、清单文件修改器72、以及段检索器和格式化器70”。段检索器和格式化器70”被配置为以使用多个源段并创建一个更大的段的方式修改段。可选地，网络节点60”包括客户端能力检查器(未示出)，用于检查客户端是否支持图2A中描述的实施例。如果网络节点看似正在与不支持图2A中描述的实施例的客户端通信，则创建较大的段并发送给客户端。清单修改器72被配置为：将清单文件修改为呈现比原始格式大的媒体段。网络节点60”将例如通过内容数据传递功能61，向移动设备22传送修改后的清单文件。修改后的清单文件将使设备22请求更大的段。客户端请求解析模块64将从设备22接收针对媒体段的请求。网络节点60”将从远程服务器或者其本地存储器71检索原始媒体段。接下来，段格式化和检索器70”将把媒体段重新格式化为较大的段，然后较大的媒体段将被传送给移动设备22。值得注意的是，清单文件本身可以遵循与段相同的过程，即有来自客户端25的请求，服务器60”将检查它是否在本地缓存，如果没有，它将从源服务器下载，并且在该过程中(on the fly)进行修改。因此，清单文件可以不总是本地存储在存储器67中。
作为示例，服务器60”可以将媒体流从小段(例如2-10秒)重新格式化为更大的段(例如60秒)。客户端25每次仅下载一个段，并且服务器60”仅传递相对长的段，例如每段中60秒的媒体内容。仿真表明，这将导致在服务器60”与客户端25之间的通信中的空闲时间，从而使无线电系统能够向下切换无线电状态。图10示出了与图9中所示的服务器通信的客户端的播出缓冲器填充水平的示例的图。图10中，线9表示播出水平。这再一次提供了足够长的空闲间隔，以保证无线电有效地向下切换无线电状态。仍然可以对媒体速率进行适配，如图所示，但是其反应将不太迅速(除非客户端25能够在媒体段之间切换速率，这是假设的，不是图中的情况)。请注意这种服务器实施方式也可以在非自适应媒体流中使用。
图11是显示操作图9中显示的网络节点60”的操作方法的流程图的示例。该方法在步骤901开始，其中所述服务器从客户端接收针对视频或其他媒体的清单文件的请求。可选地，服务器检查(如果可能)客户端能否请求多个段。(如果是，那么服务器60”可以像现有技术的服务器一样工作。否则继续。)在步骤902中，服务器60”从源服务器下载清单(如果未本地存储)。在步骤903中，服务器60”修改清单文件，使得只可以从客户端请求较少但是较长的媒体段，并且将其作为响应发送到客户端，见步骤904。服务器60”也可以保持在修改后的段结构与原始段结构之间的映射。在步骤905中，对于客户端25从服务器60”请求的每一个视频段，服务器60”映射到一组原始段。服务器60”从源处下载这些段(如果需要)，并将其重新格式化(例如连接)为由客户端请求的段所描述的格式，见步骤906。在步骤907，服务器向客户端25发送修改后的(客户端请求的)段。
在又一实施例中，根据特定的向上切换策略完成媒体速率选择。该策略可以被存储在本地或者可以从远程服务器动态地下载。将参照图12描述上行切换策略的示例。在图12中，线101表示比值ρ＝吞吐量/媒体速率＝1的线。线102表示其中比值ρ等于N的线，其中N＞1且为常数。线103表示根据吞吐量对媒体速率的向上切换。在图12的示例中，有媒体速率为R1、R2、R3、R4和R5的五种可能表示。在本例中，R3是所谓的“断点媒体速率水平”，高于它以上应用更保守的向上切换策略。保守策略是仅当估计的吞吐量至少为N★R4时允许向上切换到R4。N可以是大于1的任何值，但是测试显示2-4之间的值更优。当使用速率R4时，无线电有效业务模式可行，具有相对长的空闲时段，其中停留在高无线电状态与低无线电状态之间的比值将大约为N，从而节省电池和无线电资源。值得注意的是，用于决定向上切换的比值ρ也可以是所请求的媒体速率的函数，而非常数。
在参照图12描述的实施例中，客户端使用断点媒体速率水平和因子N，来做出更保守的向上切换决定。远程服务器可以例如通过使用现有HTTP消息中的额外参数，如HTTP报头或查询字符串参数，或者通过客户端发送单独的HTTP GET来检索这些参数，向客户端提供断点媒体速率水平和因子N。备选地，这些参数在客户端中以其它方式存储，例如存储在本地存储器中。请注意，作为上面描述的在客户端实施向上切换策略的替代，也可以在服务器60中实现这种方法。
图13示出了根据本发明实施例的服务器60。服务器60被配置为与客户机设备进行通信。服务器60可以是下面任何一种：在互联网21上或者在移动网络20中的源服务器、代理或边缘服务器。服务器60包括：内容数据传递功能61，用于通常使用HTTP/TCP，向客户端传递内容，见箭头39。包括吞吐量估计器63，使用从内容数据传递功能61的反馈(例如测量上一个媒体段的下载时间)来估计当前吞吐量。其他更高级的机制也是可能的，例如，查看TCPACKs的速率。可选地，对于在移动网络中部署的或者与其相结合的服务器，可以只用来自网络的关于可用吞吐量的直接信息，参见箭头65。服务器60还包括客户端请求解析模块64，被配置为从客户端接收请求，参见箭头47。另外，服务器包括速率判决器66和清单文件存储器67。速率判决器66被配置为：在给定客户端针对媒体段的请求、所估计的吞吐量、(来自清单文件的)内容的可用媒体比特率和接收到的媒体速率切换策略的情况下，决定使用哪种媒体速率(即，表示)或媒体来传送(或者不传送)，参见箭头59。
服务器60还包括不成功响应功能68，如果客户端请求的媒体速率(表示)不同于速率判决器66依据切换策略所决定的媒体速率时，则由速率判决器66调用该不成功响应功能68。
服务器60可以向客户端25发送不成功响应，参见箭头69(比如“资源未找到”，“重定向”或“404文件未找到”)，来触发客户端25对于较低的媒体速率的另一个请求。服务器60还包括段检索器和格式化器70，其在未向客户端发送不成功响应的情况下由速率判决器66调用。最后，服务器60可以包括本地存储器71，(在作为源服务器，或具备缓存功能的代理或边缘服务器的情况下)存储实际的媒体内容。根据实施例，检索器和格式化器70被配置为执行下述步骤：
·从本地存储器71获取内容(如果所述服务器是带有填充有内容的缓存器的边缘服务器34，或者如果它是源服务器31-33中的一个)，
·如果是在缓存器中没有内容的代理或边缘服务器，则向上游服务器(最终为源服务器)发送请求并从该上游服务器接收内容，参见箭头73，
·如果与原始的客户端请求不同，可选地，将请求重新格式化为由速率判决器66决定的请求速率(表示)，
·可选地，将内容动态地重新格式化为另一个媒体速率(表示)，
·可选地，将内容动态地重新格式化为不同的段长度(优选更长)，
·将内容发送到内容数据传递功能61。
通过结合上述针对向上切换策略与缓冲器填充水平的限制，与现有技术相比获得了进一步的改善。这将参照图14进行讨论。在图14中的虚线曲线110示出了在左侧y轴上读取的可用吞吐量。该可用吞吐量起初高，然后逐步降低，并且在最后再次变高。虚线111显示了媒体速度。在本例中，所述三个最高媒体速率要求吞吐量比要选择的媒体速率高至少4倍。因此，通过不大幅增加媒体速率、而是为了节省网络资源和电池，采用高吞吐量。细实线112、113表示视频片段的下载。实线112、113形成小条，每个条表示包含10秒视频的一个段。具有三角形顶部的实线曲线115显示出根据视频的秒数的播出缓冲器填充水平，并且在右侧的y轴上读取。在本例中，600kbps是如果可能则应当维持的断点媒体速率。在所述断点水平以上的可用媒体速率是1000kbps，而该策略是为了要求吞吐量4倍于此速率(N＝4)。即，仅当吞吐量为至少4000kbps时，选择最高的媒体速率。
最初的吞吐量110是高的，视频段112被快速下载，并且播出缓冲器水平115快速达到“高阈值”以上，其在本例中为65秒的视频内容。在那以后在无线电上很长一段时间没有业务，而客户端播出视频。最终，缓冲器达到低于“低阈值”的值，在本例中为15秒，其在大约时间t＝75秒处触发另一组段的下载。随着吞吐量110的下降，填充播出缓冲器41在“高阈值”以上的时间增加，与在下载这些段的块之间的时间间隔一样。然而，在段的块之间的空闲时间保持恒定，足够长以允许向下切换无线电状态。当吞吐量110达到650kbps时，即几乎与600kbps的当前媒体速率111处于相同水平，缓冲器填充水平115将缓慢增加。在大约t＝380秒时，吞吐量下降到600kbps以下并且媒体速率111向下切换到256kbps。在结束时，吞吐量110又非常高，参见图14，这又创建了一个空闲间隔。这个空闲间隔是因为所填充的缓冲器，这是因为吞吐量大约是在其之前的媒体速率的两倍。但是由于吞吐量远高于所述媒体速率，在以非常高的比特率下载数据突发后存在空闲间隔。
如可以从图14中看出，空闲时段的相对增益，以及相关的无线电状态向下切换，与吞吐量和媒体速率之间的比值成比例。在低比值下，所提出的方法的益处少于在高比值下的益处。
优选地，段被顺序下载。如果段被并行下载，则在用户中止收看时浪费的数据量将会更高。
应当注意的是，在利用自适应媒体速率流协议完成媒体速率流的情况下，可以在不同的时刻触发媒体速率(或表示)之间的切换。在某些流协议或实施方式中，媒体速率切换在段之间发生。在这种情况下，优选限制段的大小。那就是优选下载多个段以创建具有足够长的空闲间隔的期望业务模式的原因。在其他流协议或实施方式中，媒体速率的切换也可以在下载段期间发生。在这种情况下，可以预想定义非常长的段并且每次仅下载一个。极端的情况也可以是，仅每比特率替换使用仅仅一个或几个段，并且每次下载一个部分段。
请注意，所述设备22能够被实施来执行仅参照图12描述的限制性方法，无需依赖缓冲器填充水平。在这种情况下，可以没有缓冲器填充监视器45。对于参照图12中描述的方法的网络节点实施方式适用同样的解释。如上述讨论的那样，根据所描述实施例的方法可以在客户端或在服务器侧执行。
服务器侧的实施方式可以在任何参与传递内容的服务器中执行，包括源服务器31，32，33，核心网络的边缘服务器34，或者在代理或其他中间服务器，或者其组合。
限制向上切换到特定的媒体速率的策略可以由服务器以不同的方式实施。示例为：
·从清单文件中移除表示(假设清单是动态重新评估的)，
·使用HTTP 3xx消息将具有过高媒体速率的表示重定向到较低速率表示，
·使用HTTP 404响应指示内容不可用，并假设客户端将然后请求另一个表示，
·提供针对具有过高的媒体速率但反而具有更低速率的内容的请求，
·重写请求以引用不同于客户端所请求的另一个表示(在代理服务器、边缘服务器、或其他中间服务器中)。
值得注意的是，客户端侧与服务器侧实施方式可以共存。如果需要，为了节省电池，客户端25可以限制向上切换；而服务器60(源服务器或代理服务器或类似的)为了节省在无线电网络中的资源(策略基础)可以限制向上切换。通常，提供的优点在于，限制视频用户为以最高可能比特率传送而用尽所有的小区容量。具体地，当与无线电高效业务模式结合时，允许将无线电和电池高效的业务模式保持在非常高的吞吐量水平。
上面描述的实施例为采用自适应媒体比特速率协议的视频流媒体在用户体验、电池及无线电效率之间提供了良好的平衡。尽管视频流已经作为示例来解释实施例，然而所公开的方法可以应用到在分段文件中提供的每个媒体流中。其示例是现场音频文件、IP-无线电，与所述视频流并行的特殊语言或字幕流。由此可以明显地看出，客户端25可以有并行工作的多于一个的缓冲器。在此缓冲器可以是多个，但是控制功能可以是单个。这为在突发模式中同步缓冲器的并行加载并获取更好的业务模式提供了可能。上面描述的实施例可以针对3G的WCDMA网络而实施，但是也适用于LTE以及其他无线电技术。
本领域技术人员将意识到，以上描述的各种特性和功能可以由模拟和数字电路、和/或配置有软件和/或固件(例如，存储在存储器)的一个或更多处理器的组合来执行，在由一个或多个处理器运行时，软件和/或固件按照上面描述的方式执行。一个或多个这种处理器以及其他数字硬件，可以包括在单个应用程序集成电路(ASIC)或者多个处理器中，以及各种数字硬件可以再多个分立组件之间分布，无论是单独封装还是组装为片上系统(SoC)。
缩略语
AHS 自适应HTTP流
CDN 内容分发网络
DASH 动态自适应流媒体
HLS HTTP实时流
HTTP 超文本传输协议
MPEG 动态图像专家组
MPD 媒体演示说明

Claims (6)

1.一种移动通信设备(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；
-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；
其中所述段请求控制器(46)被配置为：在所述填充水平低于最小填充值时连续请求内容段的状态与所述填充水平高于最大填充值时不请求任何内容段的状态之间切换，以及
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ρ，并仅当所述比值ρ高于预定比值ρth时，指示所述段请求控制器(46)请求比预定断点媒体速率水平(R3)高的媒体速率，其中ρth＞1。
2.根据权利要求1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。
3.根据权利要求1或2所述的移动通信设备，其中所述设备包括：
-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。
4.根据权利要求1或2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填充值；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填充值：
-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。
5.根据权利要求4所述的移动通信设备，其中所述比值ρth是所请求的媒体速率的函数。
6.一种操作移动设备的方法，所述方法包括：
-经由移动通信网络接收内容数据；
-在播出缓冲器中保持已下载但尚未播放的内容数据；
-以媒体速率从播出缓冲器中读取内容数据，并将内容数据发送到显示器或扬声器以便呈现；
-连续地或者至少在媒体段下载结束时，检查所述播出缓冲器的填充水平；
-估计当前吞吐量；
-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；以及
-在所述填充水平低于最小填充值时连续请求新内容段的状态和所述填充水平高于最大填充值时不请求任何段的状态之间进行切换，
其中选择的步骤还包括：计算所述当前吞吐量与所请求的媒体速率之间的比值ρ，并仅当所述比值ρ高于预定比值ρth时，指示段请求控制器(46)请求比预定断点媒体速率水平(R3)高的媒体速率，其中ρth＞1。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10218756B2 (en) * 2012-01-06 2019-02-26 Comcast Cable Communications, Llc Streamlined delivery of video content
US9503490B2 (en) * 2012-02-27 2016-11-22 Qualcomm Incorporated Dash client and receiver with buffer water-level decision-making
US9374406B2 (en) 2012-02-27 2016-06-21 Qualcomm Incorporated Dash client and receiver with a download rate estimator
US9582157B1 (en) * 2012-08-03 2017-02-28 I4VU1, Inc. User interface and program guide for a multi-program video viewing apparatus
CN103702237A (zh) * 2012-09-28 2014-04-02 北京大学 Http流媒体的速率自适方法及装置
US9973559B2 (en) * 2013-05-29 2018-05-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods for presenting content streams to a client device
WO2015013550A1 (en) * 2013-07-24 2015-01-29 Futurewei Technologies Inc. System and method for network-assisted adaptive streaming
KR20150065289A (ko) * 2013-12-05 2015-06-15 삼성전자주식회사 데이터 재사용 방법 및 전자장치
WO2015104570A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Sony Corporation Method for improving the power consumption of a mobile device during video streaming
JP6397930B2 (ja) * 2014-02-21 2018-09-26 テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル） 通信ネットワークにおけるサービス配信
US20150350369A1 (en) * 2014-05-30 2015-12-03 Qualcomm Incorporated Method For Reducing Pre-Fetching Of Multimedia Streaming Data With Minimal Impact On Playback User Experience
EP2993910A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-09 Thomson Licensing Method and client terminal for receiving a multimedia content split into at least two successive segments, and corresponding computer program product and computer-readable medium.
FR3029376B1 (fr) * 2014-11-28 2016-12-30 B<>Com Procede de traitement d'une requete de livraison de donnees, dispositif, module proxy, terminal client et programme d'ordinateur associes
US10481749B1 (en) 2014-12-01 2019-11-19 Google Llc Identifying and rendering content relevant to a user's current mental state and context
US10735815B1 (en) * 2014-12-08 2020-08-04 Conviva Inc. Per-viewer engagement-based video optimization
WO2016102001A1 (en) 2014-12-23 2016-06-30 Telecom Italia S.P.A. Method and system for dynamic rate adaptation of a stream of multimedia contents in a wireless communication network
US9961004B2 (en) 2015-02-18 2018-05-01 Viasat, Inc. Popularity-aware bitrate adaptation of linear programming for mobile communications
US10609108B2 (en) * 2015-05-08 2020-03-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network recommended buffer management of a service application in a radio device
US20180278979A1 (en) * 2015-09-30 2018-09-27 Thomson Licensing Optimization of media presentations
WO2017145781A1 (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 日本電信電話株式会社 ペーシング制御装置、ペーシング制御方法、及びプログラム
JP2017157903A (ja) 2016-02-29 2017-09-07 富士ゼロックス株式会社 情報処理装置
US10148512B2 (en) * 2016-08-12 2018-12-04 T-Mobile Usa, Inc. Mobile video optimization
US10594616B2 (en) 2016-09-30 2020-03-17 Hughes Network Systems, LLC. Data buffering control system and method for a communication network
US11304245B2 (en) * 2017-11-13 2022-04-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and device proxy for handling radio communication of data to a wireless device
WO2019148498A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A method, a user equipment and a computer program product for enabling a dynamic adaptive streaming over http, dash, player to fetch media segments from a network
CN113453066A (zh) * 2020-03-24 2021-09-28 腾讯科技（深圳）有限公司 一种播放时长确定方法和相关设备
EP4104451B1 (en) * 2020-03-30 2023-07-05 British Telecommunications public limited company Low latency content delivery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7047308B2 (en) * 2001-08-31 2006-05-16 Sharp Laboratories Of America, Inc. System and method for simultaneous media playout
WO2004072764A2 (en) * 2003-02-13 2004-08-26 Nokia Corporation Method for signaling client rate capacity in multimedia streaming
US7711841B2 (en) * 2006-02-28 2010-05-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for reducing the effects of variations on the playback of streaming media
US8069260B2 (en) * 2007-01-12 2011-11-29 Microsoft Corporation Dynamic buffer settings for media playback
US8175036B2 (en) * 2008-01-03 2012-05-08 Airgain, Inc. Multimedia wireless distribution systems and methods
US9124642B2 (en) * 2009-10-16 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Adaptively streaming multimedia
US8483286B2 (en) * 2010-10-27 2013-07-09 Cyberlink Corp. Batch processing of media content
CN103621151B (zh) * 2011-06-28 2017-09-15 瑞典爱立信有限公司 用于在网络实体管理流播媒体业务的技术

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