CN104170315A

CN104170315A - 用于分配带宽的方法和视频网关

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Publication number: CN104170315A
Application number: CN201380003998.4A
Authority: CN
Inventors: 韩广林; 池琛
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: WO2014134811A1; CN104170315B

Abstract

本发明公开了一种用于分配带宽的方法和视频网关。该方法包括：获取视频片段的数据信息，该视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量需求信息；根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。本发明实施例的用于分配带宽的方法和视频网关，通过根据视频片段的数据信息和用户设备的体验质量需求信息，能够确定传输该视频片段所需的传输带宽，从而能够控制视频片段在播放过程中的再缓存概率和/或再缓存时间，提高用户的体验，并能够同时节省网络的带宽，提高小区的用户接入数，避免不必要的带宽浪费。

Description

用于分配带宽的方法和视频网关技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及通信领域中用于分配带宽的方法和视频网关。背景技术

根据视频编码码率的特点，当前的视频编码技术可以分为两类：固定码率（ Constant Bit Rate, 筒称为 "CBR" )视频编码技术和可变码率（Variable Bit Rate, 筒称为 "VBR" )视频编码技术。

CBR视频编码技术主要应用于流媒体播放方案中。使用 CBR视频编码技术时，比特率在视频流的进行过程中基本保持恒定，通常接近目标比特率并且始终处于由緩沖区大小确定的时间窗内。 CBR视频编码技术的缺点在于编码内容的质量不稳定，这是由于当视频内容的某些片段运动程度较高时，要比其他片段更难压缩，所以用 CBR视频编码技术压缩的这些视频片段质量就较差。此外， CBR视频编码技术会导致相邻视频流的质量不同，通常在较低比特率下，质量的变化会更加明显。

VBR视频编码技术主要应用于视频内容下载、视频本地播放等方案中，一些流媒体播放方案中也可以采用峰值 VBR视频编码技术。当编码内容中混有筒单数据和复杂数据（例如，在快动作和慢动作间切换的视频）时， VBR 视频编码技术很有优势。使用 VBR视频编码技术时，系统将自动为内容的筒单部分分配较少的比特，从而留出足量的比特用于生成高质量的复杂部分。对混合内容使用 VBR视频编码技术时，在文件大小相同的条件下， VBR 编码的输出结果要比 CBR编码的输出结果质量要好得多。在一些情况下，与 CBR编码文件质量相同的 VBR编码文件， VBR编码文件大小可能只有 CBR编码文件的一半。换言之，采用相同的平均码率进行编码时，采用 VBR 视频编码技术得到的视频质量将好于采用 CBR视频编码技术得到的视频质量。

考虑到 VBR视频编码的效率和对用户设备的体验质量（Quality of Experience, 筒称为 "QoE" ) 的影响，未来的移动视频点播业务的趋势将是采用 VBR视频编码技术。但 VBR视频编码技术用于流媒体的缺点是视频流码率变化较大，通常可以从 1倍平均码率变化到 4、 5倍平均码率。从而在采用固定带宽传输时将会导致播放过程中出现较多的緩沖，造成视频播放停顿，严重影响用户的 QoE。

为了解决视频播放过程中过多的緩沖问题，业界常见的一种方法是为流媒体视频设置 1.1倍至 1.2倍平均码率的带宽，从而控制视频的緩沖次数。这种方法对于视频内容变化不大（如新闻播报节目 )和采用 CBR视频编码的流媒体而言较为有效，但对于采用 VBR视频编码的普通视频内容和电影来说，往往会在视频流码率突然提高的部分造成停顿，影响用户的视频体验。如果设置过大的带宽，例如设置 2倍平均码率的带宽，则可能造成接入用户的能力下降。

另一种解决视频播放过程中的停顿问题的方法是，在播放前緩沖较多数据，或在播放开始阶段进行快速填充（Fast Filling ), 以通过播放开始的緩沖区来平滑视频播放中的码率变化部分。该方法存在如下缺点：首先是需要较大的初始緩沖区，这对于移动设备而言带来了成本的提高；其次，初始緩沖较多数据意味着等待播放的时间增加，这也会影响到用户的 QoE; 再次，由于用户存在观看几分钟甚至更短时间就换节目的可能，因而初始緩沖较多数据和快速填充技术都会造成带宽的浪费。

第三类方法是根据视频码率变化的情况实时调整带宽，保证视频不发生严重的停顿；或是根据带宽的变化实时调整视频的码率，例如基于 HTTP协议的动态自适应流媒体传输（ Dynamic Adaptive Streaming over HTTP , 筒称为 "DASH" )技术等。但在该类方法中，实时调整带宽会面临资源受限，带宽可以减小却无法增加的情况会影响调整的效果，并且采用 DASH等调整码率技术会影响视频的画面质量，降低用户的 QoE。

因此，对于目前的视频播放方案，在节省网络带宽的同时，由于视频播放停顿较多，用户体险较差。发明内容

本发明提供了一种用于分配带宽的方法和视频网关，能够在节省网络带宽的同时，提高用户体验。

第一方面，提供了一种用于分配带宽的方法，该方法包括：获取视频片段的数据信息，该视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息；根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该体验质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，该确定传输该视频片段所需的传输带宽，包括：将该视频片段划分成至少两个视频子片段；确定该至少两个视频子片段中的每个视频子片段的数据信息；根据该每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据该每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输该每个视频子片段所需的传输带宽；将传输该每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输该视频片段所需的传输带宽。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该获取视频片段的数据信息，包括：从分组数据网 PDN获取该视频片段；根据该视频片段，获取该视频片段的数据信息；或从该 PDN获取该视频片段的数据信息。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该确定请求播放该视频片段的用户设备的 QoE 需求信息，包括：根据该用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定该用户设备的 QoE需求信息。

结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该方法还包括：向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括传输该视频片段所需的传输带宽；接收该基站在确定分配传输该视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该业务带宽请求消息为承载建立请求消息，该业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或该业务带宽请求消息为承载修改请求消息，该业务带宽分配完成消息为承载修改完成消息。结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，该方法还包括：向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括该用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及该每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于该基站根据该触发时间信息分别确定是否分配传输该每个视频片段所需的传输带宽。

结合第一方面或第一方面的第一种至第七种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，该方法还包括：根据传输该视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；将生成或更新的该 MPD文件发送给该用户设备。

第二方面，提供了一种视频网关，该视频网关包括：获取模块，用于获取视频片段的数据信息，该视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；第一确定模块，用于确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息；第二确定模块，用于根据该获取模块获取的该视频片段的数据信息和该第一确定模块确定的该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，该第一确定模块确定的该体验质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，该第二确定模块包括：划分单元，用于将该视频片段划分成至少两个视频子片段；第一确定单元，用于确定该划分单元划分的该至少两个视频子片段中的每个视频子片段的数据信息；第二确定单元，用于根据该第一确定单元确定的该每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据该第一确定单元确定的该每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输该每个视频子片段所需的传输带宽；第三确定单元，用于将该第二确定单元确定的传输该每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输该视频片段所需的传输带宽。

结合第二方面、第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，该获取模块包括：第一获取单元，用于从分组数据网 PDN获取该视频片段；第二获取单元，用于根据该第一获取单元获取的该视频片段，获取该视频片段的数据信息；或第三获取单元，用于从该 PDN获取该视频片段的数据信息。

结合第二方面、第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，该第一确定模块具体用于：根据该用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定该用户设备的 QoE需求信息。

结合第二方面或第二方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，该视频网关还包括：第一发送模块，用于向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括传输该视频片段所需的传输带宽；接收模块，用于接收该基站在确定分配传输该视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，该第一发送模块发送的该业务带宽请求消息为承载建立请求消息，该接收模块接收的该业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或该第一发送模块发送的该业务带宽请求消息为承载修改请求消息，该接收模块接收的该业务带宽分配完成消息为承载修改完成消息。

结合第二方面或第二方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，该视频网关还包括：第二发送模块，用于向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括该用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及该每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于该基站根据该触发时间信息分别确定是否分配传输该每个视频片段所需的传输带宽。

结合第二方面或第二方面的第一种至第七种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，该视频网关还包括：处理模块，用于根据传输该视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；第三发送模块，用于将该处理模块生成或更新的该 MPD文件发送给该用户设备。

基于上述技术方案，本发明实施例的用于分配带宽的方法和视频网关，通过根据视频片段的数据信息和用户设备的体验质量需求信息，能够确定传输该视频片段所需的传输带宽，从而能够控制视频片段在播放过程中的再緩存概率和 /或再緩存时间，提高用户的体验，并能够同时节省网络的带宽，提高小区的用户接入数，避免不必要的带宽浪费。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作筒单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是根据本发明实施例的用于分配带宽的方法的示意性流程图。

图 2是根据本发明实施例的获取数据信息的方法的示意性流程图。

图 3是根据本发明实施例的确定传输带宽的方法的示意性流程图。

图 4是根据本发明实施例的用于分配带宽的方法的另一示意性流程图。图 5是根据本发明实施例的用于分配带宽的方法的再一示意性流程图。图 6是根据本发明另一实施例的用于分配带宽的方法的示意性流程图。图 7是根据本发明实施例的视频网关的示意性框图。

图 8是根据本发明实施例的第二确定模块的示意性框图。

图 9是根据本发明实施例的获取模块的示意性框图。

图 10是根据本发明实施例的视频网关的另一示意性框图。

图 11是根据本发明实施例的视频网关的再一示意性框图。

图 12是根据本发明实施例的视频网关的再一示意性框图。

图 13是根据本发明实施例的视频网关的再一示意性框图。

图 14是根据本发明另一实施例的视频网关的示意性框图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯 ( Global System of Mobile communication, 筒称为 "GSM" )系统、码分多址（Code Division Multiple Access, 筒称为 "CDMA" ) 系统、宽带码分多址（ Wideband Code Division Multiple Access , 筒称为 "WCDMA" )系统、通用分组无线业务（General Packet Radio Service, 筒称为 "GPRS" )、长期演进（ Long Term Evolution, 筒称为 "LTE" )系统、 LTE频分双工（ Frequency Division Duplex,筒称为 "FDD" )系统、 LTE时分双工（ Time Division Duplex, 筒称为 "TDD" )、通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunication System, 筒称为 "UMTS" )或全球互联微波接入（ Worldwide Interoperability for Microwave Access , 筒称为 " WiMAX" )通信系统等。

还应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种流媒体传输技术，例如， DASH技术， HTTP实时流媒体（HTTP Live Streaming,筒称为 "HLS" ) 技术等。本发明实施例仅以 DASH技术或 HLS技术为例进行说明，但本发明并不限于此。

图 1示出了根据本发明实施例的用于分配带宽的方法 100的示意性流程图，该方法 100可以由诸如视频网关或视频服务器的管理设备执行。如图 1 所示，该方法 100包括：

S110, 获取视频片段的数据信息，该视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；

S120, 确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息； S130, 根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

具体而言，为了在节省网络带宽的同时，能够提高视频播放过程中的用户体验，诸如视频网关的管理设备可以获取视频片段的数据信息以及确定用户设备的 QoE需求信息，并且视频网关可以根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽，由此能够避免带宽浪费，并能够控制播放过程中的再緩存概率和 /或再緩存时间，从而能够提高视频播放过程中的用户体验。

因此，本发明实施例的用于分配带宽的方法，通过根据视频片段的数据信息和用户设备的体验质量需求信息，能够确定传输该视频片段所需的传输带宽，从而能够控制视频片段在播放过程中的再緩存概率和 /或再緩存时间，提高用户的体验，并能够同时节省网络的带宽，提高小区的用户接入数，避免不必要的带宽浪费。

在本发明实施例中，视频片段可以是任意大小或任意播放长度的一段视频，例如，视频片段可以是视频帧，也可以是画面组（Group of Pictures, 筒称为 "GOP" ), 还可以是待播放的整个视频，但本发明实施例并不限于此，例如，该视频片段还可以是其它大小或播放长度的一段视频。

在 S110中，视频网关可以通过多种方式获取视频片段的数据信息，下面将结合图 2进行说明。

如图 2所示，根据本发明实施例的获取数据信息的方法 110包括：

5111 , 从分组数据网（ Packet Data Network, 筒称为 "PDN" )获取该视频片段，具体地，可以是从分组数据网中的业务服务设备获取该视频片段；

5112, 根据该视频片段，获取该视频片段的数据信息；或

S113, 从该 PDN获取该视频片段的数据信息。

即视频网关可以首先获取视频片段，再根据该视频片段获得相应的数据信息；当然，视频网关也可以直接从 PDN获取视频片段的数据信息；此外，视频网关也可以获取视频片段的播放时间与相应所需传输的数据量的对应关系。

在本发明实施例中，视频片段的数据信息可以包括视频片段大小和视频片段播放时间，其中，该视频片段大小既可以包括整个视频片段的大小，也可以包括视频片段中的各视频帧的大小，还可以包括视频片段中的各视频子片段的大小；类似地，该视频片段播放时间既可以包括整个视频片段的播放时间，也可以包括视频片段中的各视频帧的播放时间，还可以包括视频片段中的各视频子片段的播放时间，本发明实施例并不限于此。

在 S120中，视频网关可以确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量需求信息；可选地，视频网关根据该用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定该用户设备的 QoE需求信息。

在本发明实施例中，用户设备的 QoE需求信息可以包括视频播放中的流畅程度、緩存程度等。可选地，体验质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

其中，视频播放之前的初始緩存时间可以表示视频播放之前的初始緩存数据能够支持的视频播放时间长度，例如，初始緩存时间 TO可以指用户在点播视频片段后，客户端或用户设备需要緩存时间长度为 T0的视频内容，才能开始播放；例如，需要预先緩存 10s的视频内容才能开始播放等。再緩存时间、再緩存次数和再緩存频率都是用于衡量视频片段播放过程中的流畅程度，其中，再緩存时间可以表示在再緩存过程中，视频停止播放或用户等待播放的时间，并且再緩存次数和再緩存频率可以与再緩存时间具有对应关系，即根据再緩存次数或再緩存频率可以确定再緩存时间，例如，该对应关系是函数关系或映射关系等。

在本发明实施例中，用户设备的签约信息例如可以包括与运营商约定的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间或最小传输带宽等；用户设备的服务等级信息例如可以包括视频播放的流畅级别，该流畅级别例如可以划分为非常流畅、流畅、一般流畅、不流畅等，其中，该流畅级别可以与緩存时间具有对应关系。应理解，用户设备的签约信息和 /或服务等级信息还可以包括其它体现 QoE需求的信息，本发明实施例并不限于此。

在 S130中，视频网关可以根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

在本发明实施例中，视频网关可以根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定流畅播放该视频片段所需的最小带宽，并将该最小带宽作为传输该视频片段所需的传输带宽，从而能够在节省网络带宽的同时，控制视频片段在播放过程中的再緩存概率和 /或再緩存时间，由此提高用户的体验。

具体而言，如图 3所示，根据本发明实施例的确定传输该视频片段所需的传输带宽的方法 130, 包括：

S131 , 将该视频片段划分成至少两个视频子片段；

5133 ,根据该每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据该每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输该每个视频子片段所需的传输带宽；

5134,将传输该每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输该视频片段所需的传输带宽。

其中，在 S131 中，视频网关可以将视频片段划分成任意大小或任意播放长度的至少两个视频子片段，各个视频子片段的大小或播放长度可以相同，也可以不同，本发明实施例并不限于此。可选地，以视频帧为单位对视频片段进行划分，即视频子片段为用户请求播放的视频片段所包括的视频帧。

在 S133中，每个视频子片段所需的传输带宽例如满足下面的等式（1 ) 或（2 ):

其中， β/;表示第 n个视频子片段所需的传输带宽；为第 i个视频子片段的大小； 7：为从第一个视频子片段开始到第 n个视频子片段结束的播放时间； Γ ^为视频播放之前的初始緩存时间； 7；_6!#为视频播放中允许的再緩存时间。

应理解，还可以采用其它方法确定传输该每个视频子片段所需的传输带宽，例如，每个视频子片段所需的传输带宽可以由该视频子片段的大小与该视频子片段实际观看时间的比值确定，该视频子片段实际观看时间可以为该视频子片段的播放时间与初始緩存时间之和，也可以为该视频子片段的播放时间、初始緩存时间以及再緩存时间之和，本发明实施例并不限于此。

在 S134中，视频网关可以将传输该每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输该视频片段所需的传输带宽，例如，传输该视频片段所需的传输带宽可

其中， fir表示传输该视频片段所需的传输带宽； N表示视频子片段的数因此，本发明实施例的用于分配带宽的方法，通过根据视频片段的数据信息和用户设备的体验质量需求信息，能够确定传输该视频片段所需的传输带宽，从而能够控制视频片段在播放过程中的再緩存概率和 /或再緩存时间，提高用户的体验，并能够同时节省网络的带宽，提高小区的用户接入数，避免不必要的带宽浪费。在本发明实施例中，可选地，如图 4所示，根据本发明实施例的用于分配带宽的方法 100还包括：

S140, 向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括传输该视频片段所需的传输带宽；

S150,接收该基站在确定分配传输该视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

具体而言，视频网关可以向基站发送业务带宽请求，以请求基站分配所确定的传输该视频片段所需的传输带宽；基站接收到该业务带宽请求后，可以依据当前的负载状态和所请求的传输带宽，确定是否可以分配传输该视频片段所需的传输带宽；如果基站确定可以分配该传输带宽，则基站可以向视频网关发送业务带宽分配完成消息，以确认完成传输带宽的分配。

在本发明实施例中，可选地，该业务带宽请求消息为承载建立请求消息，该业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或该业务带宽请求消息为承载修改请求消息，该业务带宽分配完成消息为承载修改完成消息。

应理解，在本发明实施例中，视频网关请求基站分配的带宽也可以是基于该传输带宽而确定的其它带宽，即该业务带宽请求消息可以包括基于该传输带宽而确定的其它带宽；还应理解，该业务带宽请求消息可以用于请求修改网络承载，也可以用于修改业务数据流，但本发明实施例并不限于此。

在本发明实施例中，视频网关可以将待播放的视频分为至少两个视频片段，并分别确定传输每个视频片段所需的传输带宽，以动态调整传输每个视频片段所需的传输带宽。视频网关可以向基站分别请求每个视频片段的分配带宽，也可以一次请求多个视频片段的分配带宽，以减小信令开销，从而进一步提高用户体验。

具体而言，可选地，如图 4所示，该方法 100还包括：

S160, 向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括该用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及该每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于该基站根据该触发时间信息分别确定是否分配传输该每个视频片段所需的传输带宽。

即当视频网关一次请求多个视频片段的传输带宽时，基站可以根据每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，分别确定是否分配传输该视频片段所需的传输带宽，从而动态分配带宽资源，以提高系统资源的利用效率，节省系统开销，从而进一步提高用户体验。

在本发明实施例中，该触发时间信息用于指示每个视频片段所需的传输带宽的启用时间；可选地，该触发时间信息包括每个视频片段所需的传输带宽的有效时间和 /或有效时间长度。还应理解，该业务带宽请求消息也可以仅包括传输部分视频片段所需的传输带宽，但本发明实施例并不限于此。

具体而言，当视频网关一次请求多个视频片段的传输带宽时，该请求消息中可以包括视频片段的传输带宽的生效时间或有效时间，比如：以年月日时分秒表示的绝对时间、或以年月日时分秒表示的相对时间；

该请求消息中也可以包括视频片段的传输带宽的生效时间长度或有效时间长度，比如：以年月日时分秒表示的时间长度；例如：当基站收到多个带宽和对应的有效时间长度请求后，启用第一个传输带宽并提供保障传输，当该有效时间长度超时时，则启用下一个传输带宽并提供保障传输；

特殊地，该业务带宽请求消息可以只对其中的一个或多个视频片段携带具体的视频传输带宽数据，而对其他的视频片段不指定具体的视频传输带宽值；例如：可以设置一个传输带宽和该带宽的有效时间，当该带宽的有效时间超时时，则不再为该视频提供保障的传输带宽，而采用非保障的传输方式传输视频；当然，也可以采用指定绝对时间的方式，但本发明实施例并不限于此。

在本发明实施例中，可选地，如图 5所示，该方法 100还包括：

S170, 根据传输该视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；

S 180 , 将生成或更新的该 MPD文件发送给该用户设备。

具体而言，在采用 DASH技术的视频传输方案中，客户端需要首先获取到播放视频片段的 MPD 文件，视频网关可以在获取到该视频片段的数据信息后，直接生成客户端所需要的 MPD文件，该 MPD文件中包括的带宽信息可以根据本发明实施例所述的方法确定；视频网关也可以截取经过其传输的 MPD文件，并根据传输该视频片段所需的传输带宽，将其中的带宽信息进行更新。因此，当客户端通过视频网关请求 DASH多媒体表示描述（ Media Presentation Description, 筒称为 "MPD" )文件时，视频网关可以才艮据传输该视频片段所需的传输带宽，修改或重新生成 MPD文件，并将该 MPD文件发送给客户端，其中该 MPD文件中例如可以包括初始緩存时间、传输视频片段所需的传输带宽等信息。

下面将结合图 6所示的流程图，对根据本发明实施例的用于分配带宽的方法 200进行详细描述。

如图 6所示，在 S201中，视频网关 VGW从 PDN获取视频片段的数据信息。视频网关可以先从 PDN获取该视频片段，并根据该视频片段，获取该视频片段的数据信息；或视频网关也可以直接从该 PDN获取该视频片段明实施例并不限于此。

在 S202中，视频网关可以根据该视频片段的数据信息，以及请求播放该视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

以星球大战 IV为例进行说明，假设视频播放的流畅程度要求为流畅播放，播放过程中不出现卡顿现象；按照 1秒长度为单位对视频片段进行分段，即以 1 秒做为每个视频子片段的播放时间长度；再假设初始緩存时间为 0 秒，则根据上述等式（3 )或（4 ), 可以确定流畅传输该视频片段所需要的最小带宽为 1.4倍平均码率。

在 S203中，视频网关向基站 eNB发送业务带宽请求，该业务带宽请求可以是承载建立请求，也可以是承载修改请求，该业务带宽请求中包括在 S202中确定的满足用户设备的 QoE需求的最低带宽信息。当视频网关一次请求多个视频片段的传输带宽时，该业务带宽请求还可以包括每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于该基站根据该触发时间信息分别确定是否分配传输该每个视频片段所需的传输带宽。

在 S204中，基站接收到该业务带宽请求后，可以根据当前的负载状态和所请求的传输带宽，判断是否可以接纳该业务请求；如果基站可以为该业务分配所请求的传输带宽，则基站接纳该业务请求。

在 S205 中，可选地，基站向用户设备发送无线^ ^载建立消息，或无线承载修改消息，以建立或修改无线承载；基站也可以向用户设备发送无线资源控制连接重配置消息等，本发明实施例并不限于此。

在 S206中，可选地，如果用户设备配置成功，则用户设备可以反馈无线承载建立消息，或无线承载修改完成消息，或无线资源控制连接重配置完成消息。

在 S207 中，基站向视频网关反馈业务带宽分配完成消息，该消息可以为 7 载建立完成消息或 7 载爹改完成消息。

在 S208中，如果视频网关在 S201中没有获取到视频数据，则视频网关从分组数据网络中获取视频数据，并且视频网关将视频数据通过已经建立的业务传输承载发送给用户设备。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上文中结合图 1至图 6, 详细描述了根据本发明实施例的用于分配带宽的方法，下面将结合图 7至图 14, 详细描述根据本发明实施例的视频网关。

如图 7所示，根据本发明实施例的视频网关 500包括：

获耳 ^莫块 510, 用于获取视频片段的数据信息，该视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；

第一确定模块 520, 用于确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息；

第二确定模块 530, 用于根据该获取模块 510获取的该视频片段的数据信息和该第一确定模块 520确定的该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

因此，本发明实施例的视频网关，通过根据视频片段的数据信息和用户设备的体验质量需求信息，能够确定传输该视频片段所需的传输带宽，从而能够控制视频片段在播放过程中的再緩存概率和 /或再緩存时间，提高用户的体验，并能够同时节省网络的带宽，提高小区的用户接入数，避免不必要的带宽浪费。

在本发明实施例中，可选地，该第一确定模块 520确定的该体 3 质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

在本发明实施例中，可选地，如图 8所示，该第二确定模块 530包括：划分单元 531 , 用于将该视频片段划分成至少两个视频子片段；第一确定单元 532, 用于确定该划分单元 531划分的该至少两个视频子片段中的每个视频子片段的数据信息；

第二确定单元 533 , 用于根据该第一确定单元 532确定的该每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据该第一确定单元 532确定的该每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输该每个视频子片段所需的传输带宽；

第三确定单元 534, 用于将该第二确定单元 533确定的传输该每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输该视频片段所需的传输带宽。

在本发明实施例中，可选地，如图 9所示，该获取模块 510包括：第一获取单元 511 , 用于从分组数据网 PDN获取该视频片段；第二获取单元 512, 用于根据该第一获取单元 511获取的该视频片段，获取该视频片段的数据信息。

在本发明实施例中，可选地，如图 10所示，该获取模块 510包括：第三获取单元 513 , 用于从该 PDN获取该视频片段的数据信息。

在本发明实施例中，可选地，该第一确定模块 520具体用于：根据该用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定该用户设备的 QoE需求信息。

在本发明实施例中，可选地，如图 11所示，该视频网关 500还包括：第一发送模块 540, 用于向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括传输该视频片段所需的传输带宽；

接收模块 550, 用于接收该基站在确定分配传输该视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

在本发明实施例中，可选地，该第一发送模块 540发送的该业务带宽请求消息为承载建立请求消息，该接收模块 550接收的该业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或该第一发送模块 540发送的该业务带宽请求消息为承载修改请求消息，该接收模块 550接收的该业务带宽分配完成消息为承载^ ί'爹改完成消息。

在本发明实施例中，可选地，如图 12所示，该视频网关 500还包括：第二发送模块 560, 用于向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括该用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及该每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于该基站根据该触发时间信息分别确定是否分配传输该每个视频片段所需的传输带宽。

在本发明实施例中，可选地，如图 13所示，该视频网关 500还包括：处理模块 570, 用于根据传输该视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；

第三发送模块 580, 用于将该处理模块 570生成或更新的该 MPD文件发送给该用户设备。

另外，本文中术语 "系统" 和 "网络" 在本文中常被可互换使用。本文中术语 "和 /或，，，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如， Α和 /或 Β, 可以表示：单独存在 A, 同时存在 A和 B, 单独存在 B这三种情况。另外，本文中字符 " ,—般表示前后关联对象是一种 "或" 的关系。

应理解，在本发明实施例中， "与 A相应的 B"表示 B与 A相关联，根据 A可以确定 B。但还应理解，根据 A确定 B并不意味着仅仅根据 A确定 B, 还可以根据 A和 /或其它信息确定^

如图 14所示，本发明实施例还提供了一种视频网关 700, 该视频网关 700包括处理器 710、存储器 720和总线系统 730。其中，处理器 710和存储器 720通过总线系统 730相连，该存储器 720用于存储指令，该处理器 710 用于执行该存储器 720存储的指令。其中，该处理器 710用于：获取视频片段的数据信息，该视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；确定请求播放该视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息；根据该视频片段的数据信息和该体验质量需求信息，确定传输该视频片段所需的传输带宽。

应理解，在本发明实施例中，该处理器 710可以是中央处理单元（Central Processing Unit, 筒称为 "CPU" ), 该处理器 710还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（DSP )、专用集成电路（ASIC )、现成可编程门阵列（FPGA ) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

该存储器 720可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器 710 提供指令和数据。存储器 720的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器 720还可以存储设备类型的信息。

该总线系统 730除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统 730。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器 710中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器 720, 处理器 710读取存储器 720中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

可选地，作为一个实施例，该处理器 710确定的体 3 质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

可选地，作为一个实施例，该处理器 710确定传输该视频片段所需的传输带宽，包括：将该视频片段划分成至少两个视频子片段；确定该至少两个视频子片段中的每个视频子片段的数据信息；根据该每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据该每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输该每个视频子片段所需的传输带宽；将传输该每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输该视频片段所需的传输带宽。

可选地，作为一个实施例，该处理器 710获取视频片段的数据信息，包括：从分组数据网 PDN获取该视频片段；根据该视频片段，获取该视频片段的数据信息；或从该 PDN获取该视频片段的数据信息。

可选地，作为一个实施例，该处理器 710确定请求播放该视频片段的用户设备的 QoE需求信息，包括：根据该用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定该用户设备的 QoE需求信息。

可选地，作为一个实施例，如图 14所示，该视频网关 700还包括接收

740和发送器 750, 其中，该发送器 750用于向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括传输该视频片段所需的传输带宽；该接收器 740用于接收该基站在确定分配传输该视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

可选地，作为一个实施例，该业务带宽请求消息为承载建立请求消息，该业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或该业务带宽请求消息为承载修改请求消息，该业务带宽分配完成消息为承载修改完成消息。

可选地，作为一个实施例，该发送器 750还用于向基站发送业务带宽请求消息，该业务带宽请求消息包括该用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及该每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于该基站根据该触发时间信息分别确定是否分配传输该每个视频片段所需的传输带宽。

可选地，作为一个实施例，该处理器 710还用于根据传输该视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；该发送器 750还用于将生成或更新的该 MPD文件发送给该用户设备。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和筒洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括： U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM, Read-Only Memory )、随机存取存储器 ( RAM, Random Access Memory )、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求

1、一种用于分配带宽的方法，其特征在于，包括：

获取视频片段的数据信息，所述视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；

确定请求播放所述视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息；根据所述视频片段的数据信息和所述体验质量需求信息，确定传输所述视频片段所需的传输带宽。

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述体验质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

3、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述确定传输所述视频片段所需的传输带宽，包括：

将所述视频片段划分成至少两个视频子片段；根据所述每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据所述每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输所述每个视频子片段所需的传输带宽；

将传输所述每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输所述视频片段所需的传输带宽。

4、根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取视频片段的数据信息，包括：

从分组数据网 PDN获取所述视频片段；

根据所述视频片段，获取所述视频片段的数据信息；或

从所述 PDN获取所述视频片段的数据信息。

5、根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定请求播放所述视频片段的用户设备的 QoE需求信息，包括：

根据所述用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定所述用户设备的 QoE需求信息。

6、根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向基站发送业务带宽请求消息，所述业务带宽请求消息包括传输所述视频片段所需的传输带宽；

接收所述基站在确定分配传输所述视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述业务带宽请求消息为承载建立请求消息，所述业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或所述业务带宽请求消息为承载修改请求消息，所述业务带宽分配完成消息为承载修改完成消息。

8、根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向基站发送业务带宽请求消息，所述业务带宽请求消息包括所述用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及所述每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于所述基站根据所述触发时间信息分别确定是否分配传输所述每个视频片段所需的传输带宽。

9、根据权利要求 1至 8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据传输所述视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；

将生成或更新的所述 MPD文件发送给所述用户设备。

10、一种视频网关，其特征在于，包括：

获耳^莫块，用于获取视频片段的数据信息，所述视频片段的数据信息包括视频片段大小和视频片段播放时间；

第一确定模块，用于确定请求播放所述视频片段的用户设备的体验质量 QoE需求信息；

第二确定模块，用于根据所述获取模块获取的所述视频片段的数据信息和所述第一确定模块确定的所述体验质量需求信息，确定传输所述视频片段所需的传输带宽。

11、根据权利要求 10所述的视频网关，其特征在于，所述第一确定模块确定的所述体验质量需求信息包括下列信息中的至少一项：视频播放之前的初始緩存时间、视频播放中允许的再緩存时间、视频播放中允许的再緩存次数和视频播放中允许的再緩存频率。

12、根据权利要求 10所述的视频网关，其特征在于，所述第二确定模块包括：

中的每个视频子片段的数据信息；

第二确定单元，用于根据所述第一确定单元确定的所述每个视频子片段的数据信息和视频播放之前的初始緩存时间，或根据所述第一确定单元确定的所述每个视频子片段的数据信息、视频播放之前的初始緩存时间和视频播放中允许的再緩存时间，确定传输所述每个视频子片段所需的传输带宽；第三确定单元，用于将所述第二确定单元确定的传输所述每个视频子片段所需的传输带宽中的最大值确定为传输所述视频片段所需的传输带宽。

13、根据权利要求 10至 12中任一项所述的视频网关，其特征在于，所述获取模块包括：

第一获取单元，用于从分组数据网 PDN获取所述视频片段；

第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述视频片段，获取所述视频片段的数据信息；或

第三获取单元，用于从所述 PDN获取所述视频片段的数据信息。

14、根据权利要求 10至 12中任一项所述的视频网关，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：根据所述用户设备的签约信息和 /或服务等级信息，确定所述用户设备的 QoE需求信息。

15、根据权利要求 10至 14中任一项所述的视频网关，其特征在于，所述视频网关还包括：

第一发送模块，用于向基站发送业务带宽请求消息，所述业务带宽请求消息包括传输所述视频片段所需的传输带宽；

接收模块，用于接收所述基站在确定分配传输所述视频片段所需的传输带宽时发送的业务带宽分配完成消息。

16、根据权利要求 15所述的视频网关，其特征在于，所述第一发送模块发送的所述业务带宽请求消息为承载建立请求消息，所述接收模块接收的所述业务带宽分配完成消息为承载建立完成消息；或所述第一发送模块发送的所述业务带宽请求消息为承载修改请求消息，所述接收模块接收的所述业务带宽分配完成消息为承载修改完成消息。

17、根据权利要求 10至 14中任一项所述的视频网关，其特征在于，所述视频网关还包括：

第二发送模块，用于向基站发送业务带宽请求消息，所述业务带宽请求消息包括所述用户设备请求传输的至少两个视频片段中的每个视频片段所需的传输带宽，以及所述每个视频片段所需的传输带宽的触发时间信息，以便于所述基站根据所述触发时间信息分别确定是否分配传输所述每个视频片段所需的传输带宽。

18、根据权利要求 10至 17中任一项所述的视频网关，其特征在于，所述视频网关还包括：

处理模块，用于根据传输所述视频片段所需的传输带宽，生成或更新多媒体表示描述 MPD文件；

第三发送模块，用于将所述处理模块生成或更新的所述 MPD文件发送给所述用户设备。