CN104106246B - 用于管理传输无关式多媒体体验质量的方法和系统 - Google Patents

用于管理传输无关式多媒体体验质量的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开了调整用于向用户终端传送实时多媒体会话的虚拟资源的系统和方法。基于资源参数，设置资源需求，用户终端设置用于传送所述实时多媒体会话的资源需求。用户终端根据所设置的资源需求分配资源。用户终端随后连续确定所分发的资源是否足够用于想要的体验质量。如果所分发的资源不够用，那么通过从资源管理(MRD)/资源预置策略(RPP)数据库取得资源而在用户终端调整资源的分配，以保持想要的体验质量。资源参数可以包括音频、视频、和/或文本消息传送的资源分配的历史趋势、当前的资源分配趋势、优化准则、业务签名产生等。

Description

用于管理传输无关式多媒体体验质量的方法和系统
技术领域
本发明的领域是基于会话的多媒体服务，并且更具体地，本发明的领域是控制通过基于网际互联协议(IP)的网络(包括互联网)的基于会话的多媒体服务的体验质量(QoE)。
背景技术
正在出现的高要求应用和服务需要前摄的体验质量(QoE)管理，以减少客户的反复尝试并改善用户体验。用于改善用户体验的传统的反应式基于服务质量(QoS)的方案，由于响应时间慢且需要分配过量的开销，其可能是不可接受的。
当前使用的QoE管理技术使用了互联网工程任务组(IETF)协议和机制，所述协议和机制利用了像等待时间/延迟、抖动/延迟变化、以及分组丢失的传输层(ISO的七层OSI模型的传输层)参数的QoS管理。
用来监测分组延迟、抖动、以及丢失的机制通常需要传输层上另外的开销，这是因为要结合监测信道和/或可能需要在客户端和服务器之间、或在通信对端之间交换的消息。
此外，对于QoE的维持可以使用带宽预分配和过量供应。这种资源的预分配和过量供应通常导致资源的过低利用，这对于当今的成本有效的网络操作的目标而言可能是不可接受的。
因此，在这种环境中配备基于前摄端点的机制将是有利，其利用了网络传输的动态特性。结果，会话可以获得超出期望状态的QoE而无需利用过量的传输资源。这些机制利用传输动力学作为输入，并且调整端点表示以有效地改善期望的QoE。
发明内容
本发明的各个方面克服了如上所述的多个缺陷，并具有如下特点：(a)没有引起传输网络中的任何开销；(b)在端点使用虚拟化；以及(c)使用向前查看/向后查看与错误纠正/错误隐藏的平衡组合。
在一个方面，方法调整用于向用户终端传送实时多媒体会话的虚拟资源。基于资源参数，设置资源需求，用户终端设置用于传送实时多媒体会话的资源需求。用户终端根据所设置的资源需求分配资源。用户终端随后连续确定所分发的资源是否足够用于想要的体验质量。如果所分发的资源不足，那么通过从资源管理(MRD)/资源预置策略(RPP)数据库取得资源而在用户终端调整资源的分配，以保持想要的体验质量。资源参数可以包括音频、视频、和/或文本消息传送的资源分配的历史趋势、当前的资源分配趋势、优化准则、业务签名产生等。
附图说明
图1示出了开环QoE管理的高层框图。
图2表示了用于开环QoE管理的工具集中所需的特征/功能列表。
图3说明了用于开环QoE管理的多层弹性虚拟缓冲区块。
图4是说明了传输速率依附(clinging)的示意图。
图5a示出了用于动态调整子会话(音频、视频、文本/消息传送等)之间的虚拟资源的示意图。
图5b表示了用于动态调整子会话(音频、视频、文本/消息传送等)之间的虚拟资源的流程图。
图6是说明动态识别业务签名和使用资源优化的示意图。
具体实施方式
本发明的各个方面克服了关于执行多媒体会话的实时传送的多个缺陷，并具有如下特点：(a)没有引起传输网络中的任何开销；(b)在端点使用虚拟化；以及(c)使用向前查看/向后查看与错误纠正/错误隐藏的平衡组合。
一旦开始了具有特定传输带宽的会话，那么端点的一个目标就是即使在会话带宽波动时也要保持一致的体验质量。在端点或用户终端处存在智能，并且虚拟化的使用使得该实现是技术上可行的一个方案。
在本发明的各个方面中利用的多个机制的一个是基于在联网(分布式)环境中通常使用的高性能且自适应的高端(high-end)视频编码器和译码器。例如，所述多个机制中的一个是基于多层编码和包括错误隐藏的自动纠正错误的原理。另一种机制是速率自适应，信息/分组按所述速率被馈送到渲染设备的缓冲区。这是基于类似于VCR或盒式磁带录像机的增值特征/功能的视频技巧模式，其允许基于从储存器接收的信息/分组(向前和向后)慢速或快速移动会话信息，而在这种情况下是基于从传输网络接收的信息/分组。
另一个特征是预置，包括动态调整多媒体会话要素的实体之间的资源，其目的是保持或超过想要的目标体验质量(QoE)参数。例如，用于保持会话的视频帧速率和像素分辨率的资源可以与用于同一个会话的音频部分和消息传送部分的那些资源进行交换。
另一个特征是在端点按需利用资源(真实资源或虚拟资源)来模拟感知参数的能力。这可能包括关于带宽和传输质量下降的前摄纠正，例如，对所察觉的由于瞬时的带宽减少造成的故障和错误的/分段的信息传输所造成的故障的隐藏。例如，(a)调整音频类型(单音、立体声、环绕立体声等)和音量可能比冻结图片帧或对图片帧进行分段更容易忍受；(b)在“即时消息”窗口中传送文本/消息时的稍大的延迟可能比在音频中的绝对安静更容易忍受，等等。
图1说明了开环QoE管理机制的高层框图。虽然QoE管理代理可能是实际的或虚拟的，但是其都同时驻留在设备(用户终端)和接入网络中。
在图2中示出了根据本发明的各个方面的用于开环QoE管理的工具集的组件的特征/功能。这个列表包括下列项：
·多层弹性虚拟缓冲区堆栈
·错误纠正和隐藏
·传输速率依附
·端点资源再分配(在音频、视频、消息传送等之间)
·深度自适应
·虚拟显示
·慢速/快速向前查看/向后查看
在图3中说明了用于开环QoE管理的多层弹性虚拟缓冲区块。缓冲区虚拟化允许将有效获得的缓冲区提高到超过物理上实际可以获得的总数。例如，这可以通过分配大于实际的物理缓冲区/存储块，从而使得在过程执行/运行期间可以实际上临时使用更大的存储区来实现。这些缓冲区块在基于持续管理一致的QoE的资源分配策略的导向下提供了下列功能：
·错误纠正和隐藏
·端点资源再分配(在音频、视频、消息传送等之间)
·深度自适应
·用于传输故障消除的慢速/快速向前查看/向后查看
图4示出了通过使用开环速率调整方法在显著的网络传输拥塞/故障时间段期间依附(或附加到)传输速率。在维持一致的QoE的唯一目的下，该方法使用多层虚拟缓冲区补充和清理机制。
在图5a中示出了用于动态调整子会话(音频、视频、文本/消息传送等)之间的虚拟资源的示意图。资源预置策略(RPP)和MRD或资源管理(进程、存储器、DSP等)分发，通过不同类型(音频、视频、消息传送、以及其他类型)的会话之间的软交换/路由相互协作，以保持一致的QoE。在图5b中呈现了用于动态调整子会话(音频、视频、文本/消息传送等)之间的虚拟资源的流程图。在这个算法中，同时利用历史资源和期望(或预计)资源利用/需求配置来保持对正在进行的音频、视频、以及文本消息交换会话的一致的QoE。
对动态识别业务签名的利用和用于优化资源的其他准则被用来将媒体流分配给用于传送可接受的体验质量的流，这在图6中进行了说明。
应当理解的是，本发明的方法和设备可以运用包括简单计算机和复杂计算机的机器和装置执行。而且，上述结构和方法可以被部分存储或全部存储在各种形式的机器可读介质上。例如，本发明的操作能够被存储在比如通过磁盘驱动器(或计算机可读介质驱动器)可以访问的磁盘或光盘的机器可读介质上。可选择地，用来执行上述操作的逻辑可以在另外的计算机和/或比如分离的硬件组件(如大规模集成电路(LSI)、专用集成电路(ASIC)、比如电可擦除可编程的只读存储器(EEPROM)的固件)等的机器可读介质上实现。特定实施方式的实现还可以采用机器实现(包括网页实现)的计算机软件的形式。
尽管已经示出并描述了本发明的各个方面，但是对本领域的那些技术人员将明显的是，可能做出许多修改而没有背离本文描述的创造性构思。因此，本发明不被下列权利要求的精神之外的内容所限制。

Claims (18)

1.一种用于调整向用户终端传送实时多媒体会话的虚拟资源的方法，所述方法包括：
基于资源参数，设置在所述用户终端的用于传送所述实时多媒体会话的资源需求；
在所述用户终端，根据所设置的资源需求分配资源；
在所述用户终端，确定所分发的资源是否足够用于想要的体验质量；以及
如果所分发的资源不足，则在所述用户终端通过从资源管理MRD/资源预置策略RPP数据库取得资源来动态调整多媒体会话要素的实体之间的资源分配，通过不同多媒体会话要素之间的软交换/路由相互协作，以保持所述想要的体验质量。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述资源参数包括业务签名和与所述体验质量有关的优化准则。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述调整包括利用虚拟缓冲区块。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述调整还包括调整信息被馈送到所述用户终端的缓冲区的速率。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述调整还包括调整所述多媒体会话的音频类型。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述调整包括延迟向所述用户终端的文本消息传送。
7.一种用于调整向用户终端传送实时多媒体会话的虚拟资源的系统，所述系统包括：
用户终端，其被配置为：
基于资源参数，设置用于传送所述实时多媒体会话的资源需求；
根据所设置的资源需求分配资源；
确定所分发的资源是否足够用于想要的体验质量；以及
如果所分发的资源不足，则通过从资源管理MRD/资源预置策略RPP数据库取得资源来动态调整多媒体会话要素的实体之间的资源分配，通过不同多媒体会话要素之间的软交换/路由相互协作，以保持所述想要的体验质量。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述资源参数包括业务签名和与所述体验质量有关的优化准则。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述用户终端还配置为利用虚拟缓冲区块。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述用户终端还配置为调整信息被馈送到所述用户终端的缓冲区的速率。
11.如权利要求9所述的系统，其中所述用户终端还配置为调整所述多媒体会话的音频类型。
12.如权利要求9所述的系统，其中所述用户终端还配置为延迟向所述用户终端的文本消息传送。
13.一种用于调整向用户终端传送实时多媒体会话的虚拟资源的装置，所述装置包括：
用于基于资源参数在所述用户终端设置用于传送所述实时多媒体会话的资源需求的工具；
用于在所述用户终端根据所设置的资源需求分配资源的工具；
用于在所述用户终端确定所分发的资源是否足够用于想要的体验质量的工具；以及
用于调整的工具，如果所分发的资源不足，则所述用于调整的工具在所述用户终端通过从资源管理MRD/资源预置策略RPP数据库取得资源来动态调整多媒体会话要素的实体之间的资源分配，通过不同多媒体会话要素之间的软交换/路由相互协作，以保持所述想要的体验质量。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述资源参数包括业务签名和与所述体验质量有关的优化准则。
15.如权利要求13所述的装置，其中所述用于调整的工具包括利用虚拟缓冲区块的工具。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述用于调整的工具包括用于调整信息被馈送到所述用户终端的缓冲区的速率的工具。
17.如权利要求15所述的装置，其中所述用于调整的工具包括用于调整所述多媒体会话的音频类型的工具。
18.如权利要求15所述的装置，其中所述用于调整的工具包括用于延迟向所述用户终端的文本消息传送的工具。
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