CN105580336A - 在由mbms服务传送的多媒体内容通过多媒体播放器的处理期间的同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于由用户设备回放多媒体内容的方法，所述方法包括以下步骤：由服务器(PXY，CNTP)接收多媒体内容的段，并且在缓冲存储器(BFF)中存储所接收的段，以及从所述用户设备(UE)的多媒体播放器(MPL)向所述服务器传送段请求，以及作为响应，如果所述段存在于所述缓冲存储器中，则从所述服务器向所述多媒体播放器传送所请求的段，从所述多媒体播放器向所述服务器传送针对同步数据(TMRF)的请求，以及响应于所述请求，从所述服务器向所述多媒体播放器传送同步数据，所述数据包括最后一个接收的段的标识符，以及限定由用户设备接收最后一个段的时间的数据。

Description

在由MBMS服务传送的多媒体内容通过多媒体播放器的处理期间的同步方法
本发明涉及通过包括移动网络的若干不同网络在服务器和一个或多个用户设备之间的数据流的传输。本发明应用于特别是诸如视频和音频流的多媒体流的传输。
分组或帧数据传输网一般实现在点到点模式中的通信(还被称为“单播”)或在点到多点模式中的通信(还被称为“组播”)。一般地，在单个发送器和单个接收器之间建立点到点通信，而在单个发送器和若干个接收器之间建立点到多点通信。在点到多点通信中，接收器连接上组会话以接收由网络基础架构传送的相同数据流。数据流的发送器不是必须知道接收器的身份，因为它仅发送数据流的一个副本，仅当该副本需要到达该组的不同的接收器时才复制它。当由若干用户请求相同流时，点到多点模式因此提供了比点到点模式更少的网络负载的优点。
MBMS(多媒体广播组播服务)多媒体内容广播或点到多点服务被开发用于在移动网络中向大量用户分发相同的多媒体内容。这个服务使得能够例如在由MPEG-DASH标准(运动图像专家组-通过HTTP(超文本传输协议)的动态自适应流式传输)所定义的格式中在广播或点到多点模式中传送由若干用户请求的多媒体内容。这个服务仅在若干用户已经请求了相同的多媒体内容的移动网络的小区中是有效的。
MPEG-DASH标准定义了一种结构，该结构使得多媒体数据能够被组织到段中以便它能够被回放而没有任何跳动。
然而，MPEG-DASH会话的平滑操作要求在提供多媒体内容的服务器和用户设备之间的同步，特别是当多媒体内容被生产出来时以及当它必须被广播时(例如在现场广播的情况下)。实际上，为了确定在给定时间将被回放的数据段，用户设备必须估计在描述多媒体内容的文件中由服务器提供的在绝对时间中可以获得的时间段的开始与在用户设备侧上的当前时间之间的流逝的时间。如果估计误差太高，则由用户设备请求的数据段不再可以获得或还不可以获得，这产生了错误。
现在，MBMS服务要求应用于多媒体流的处理操作，所述操作引入了能够相对长的可变的延迟时间。用户设备的内部时钟与世界时间(UTC)不同步也是常见的。另外，在先前存储的多媒体内容的延迟回放的情况下，与针对直播回放的每个段相关联的回放时间不对应于回放多媒体内容的当前时间。当用户设备离开由移动网络覆盖的区域时，也会出现同步问题。服务器的绝对时间的简单传输不能使得用户设备被同步，因为没有考虑延迟时间。
因此，期望的是使用户设备与提供多媒体内容(特别是通过MBMS服务)的服务器同步或重新同步。还可以期望的是，位于相同地点的用户设备同步地回放相同的多媒体内容，特别是当多媒体内容的段相对长时。
一些实施例涉及一种用于由用户设备回放多媒体内容的方法，所述方法包括以下步骤：由服务器接收多媒体内容的段，并且在缓冲存储器中存储所接收的段，以及从用户设备的多媒体播放器向所述服务器传送段请求，作为响应，如果所述段存在于所述缓冲存储器中，则从所述服务器向所述多媒体播放器传送所请求的段，从所述多媒体播放器向所述服务器传送针对同步数据的请求，以及响应于该请求，从所述服务器向所述多媒体播放器传送同步数据，所述数据包括最后一个接收的段的标识符，以及限定由所述用户设备接收最后一个段的时间的数据。
根据一个实施例，在HTTP响应头部中或在文件中传送同步数据。
根据一个实施例，由所述服务器或由所述多媒体播放器接收多媒体内容描述数据。
根据一个实施例，所述同步数据包括：与容许被保存在所述缓冲存储器中的段的数目有关的数据。
根据一个实施例，限定最后一个段的接收时间的数据是由用户设备的时钟提供的由所述服务器接收最后一个段的当前时间。
根据一个实施例，限定最后一个段的接收时间的数据是在由服务器接收最后一个段的时间与同步数据被传送的时间之间流逝的时间，多媒体播放器保存同步数据被接收的时间以及基于所述同步数据的接收时间以及基于包含在所述同步数据中的流逝的时间来确定接收在所述同步数据中标识的段的开始的时间。
根据一个实施例，在在多媒体内容服务器和多媒体播放器之间的同步错误后，发送针对同步数据的请求。
根据一个实施例，同步错误出现在请求在所述缓冲存储器中不能获得的段时。
根据一个实施例，在请求多媒体内容的第一段之前或在接收第一段之后发送针对同步数据的请求。
根据一个实施例，所述方法包括以下步骤：根据在当前时间，最后一个段的接收时间和每个段的持续时间之间的差，由多媒体播放器确定将从服务器请求的以及将被重新产生的段标识符。
根据一个实施例，经由MBMS服务，根据DASH-MPEG标准来广播多媒体内容。
一些实施例还涉及多媒体内容广播系统，其包括多媒体内容服务器和用户设备，多媒体内容服务器被配置为发送在段中的多媒体内容，以及用户设备被配置为实现如上限定的方法。
一些实施例还涉及用户设备，该用户设备包括服务器，该服务器被配置为实现如上限定的方法。
以下将关于但不限于附图来描述本发明的实施例的一些示例，在附图中：
图1示意性地描绘了系统，该系统用于在内容服务器和用户设备之间传送多媒体内容，实现MBMP服务，
图2A、2B示意性地描绘了用户设备，
图3示意性地描绘了根据一个实施例的在多媒体内容服务器和用户设备之间的同步的步骤，
图4示意性地描绘了根据一个实施例的描述多媒体内容的结构。
图1描绘了系统，该系统实现MBMS(多媒体广播组播服务)多媒体内容广播或点到多点传输服务。这个服务被描述在文档3GPPTS26.346V11.5.0(2013)中。该系统包括：一个或多个内容服务器CNTP、诸如互联网的网络IPN、服务器BMSC(其实现MBMS服务、经由网络IPN链接到服务器CNTP)、在服务器BMSC和移动网络UTRN之间的网关MGW、以及用户设备UE(每个UE链接到移动网络UTRN中的一个UTRN)。服务器CNTP传送例如与MPEG-DASH标准兼容的多媒体内容，其包括与指定多媒体内容的结构的描述符MPD相关联的段。
图2A描绘了用户设备UE。设备UE包括：多媒体播放器MPL和连接到缓冲存储器BFF的代理服务器PXY。设备UE例如从服务器CNTP接收以段SGM或描述符MPD的形式的多媒体内容。段SGM被传送给服务器PXY以被存储在存储器BFF中以及按需供应给播放器MPL。每个段的开始接收时间也被写入与段的内容相关联的存储器BFF中。描述符MPD被直接传送给播放器MPL。
设备UE可以是运行实现服务器PXL和播放器MPL的一个或多个应用的移动电话，诸如智能电话或数字平板。
图2B描绘了另一种类型的用户设备UE，其包括实现服务器PXL和存储器BFF的互联网机顶盒DCDB、以及经由诸如以太网或WiFi的链路连接到盒DCDB并且运行实现多媒体播放器MPL的应用的一个或多个固定或移动终端UT1、UT2。描述符MPD则可以被发送给盒DCDB以被分发给终端UT1、UT2。
图3描绘了根据一个实施例的特别是由设备UE运行的步骤S1到S4以便与服务器CNTP同步。在步骤S1中，设备UE的播放器MPL接收来自服务器CNTP的描述符MPD。在步骤S2中，播放器MPL向服务器PXL发送同步请求。在步骤S3中，服务器PXL通过发送元素TMRF来响应于同步请求，元素TMRF包含使得播放器MPL能够与服务器CNTP同步的同步数据。在接收到元素TMRF时，在步骤S4中，播放器MPL进行同步，在于基于在元素TMRF中传送的数据来计算在服务器CNTP的时基和设备UE的时基之间的差。当服务器PXL和播放器MPL没有被实现在相同设备中时，可以通过任何方式来执行它们之间的通信。
当因为段不再在存储器BFF中或因为段还没有被服务器PXY接收并存储在存储器中，因此服务器PXY不能满足由播放器MPL发起的段请求时，可以触发步骤S2。步骤S2到S4使得播放器MPL能够确定哪些段被存储在存储器BFF中以及何时发生最后一个段的开始接收。
图4描绘了描述符MPD的结构。根据DASH-MPEG标准，描述符MPD包括一个或多个字段PRD，每个字段PRD表征多媒体内容的时间段的结构，在这期间，多媒体内容的编码版本的集合是可以获得的。时间段PRD包括一个或多个自适应集合ADPS。集合ADPS将多媒体内容的一个或多个成分的编码版本组合在一起。例如，可以有针对主要视频成分的集合ADPS以及针对主要音频成分的集合ADPS。集合ADPS包括表征REP的若干描述符。表征描述一个或多个多媒体成分的编码版本。表征可以包括若干多媒体流。表征可以被分成多个段，每个段与URL地址(统一资源定位符)相关联。因此，段是可以使用单个HTTP请求能够获得的最大的多媒体数据单元。段与对应于以正常速度的段的读取时间的持续时间的相关联。通常，相同表征的所有段具有相同的持续时间，持续时间可以从一个时间段PRD改变到下一个或从一个描述符MPD改变到下一个。段含有限定与由所有段共享的相同时间线相比的时间线的数据。另一个时间线使得能够确定在多媒体播放器处的段的可获得性。在请求直播广播的段之前，多媒体播放器将当前时间与段的可获得时间进行比较。关于MPD结构的进一步细节可以在文档ISO/IEC23009-1:2012(E)中获得。
根据一个实施例，描述符MPD的表征REP或时间段PRD中的每一个包括：用于接收至含有同步数据的元素TMRF的链接的字段(在XML语言(可扩展标记语言)中的xlink:href)。由服务器PXY传送的元素TMRF可以包括：包含在以下表1中的信息：
表1
仅属性availableSegmentName是强制的。
因此，元素TMRF使得播放器MPL能够拥有在存储器BFF中加载(availableSegmentName)的结束时的段的名称。从属性elapsedTime以及在描述符MPD中指定的段的持续时间，播放器MPL可以确定段availableSegmentName和下一个段在存储器BFF中何时将可以获得。因此，段availableSegmentName在以下时间是可以获得的：
T(TMRF)-TMRFelapsedTime(1)
其中T(TMRF)是元素TMRF的接收时间。
第N个下一个段在以下时间可以获得
T(TMRF)-TMRFelapsedTime+SGMDxN(2)
其中如在描述符MPD中指定的，SGMD是段的持续时间。
播放器MPL还可以通过以下方程式来确定假定在自从元素TMRF的接收以后在时间T处被接收的N个数量的段：
N＝Floor[(T–T(TMRF)+TMRFelapsedTime)/SGMD](3)
其中Floor(x)是给出数x的整数部分的函数。
由于段的名称一般被编号，因此播放器MPL可以从在存储器BFF中可以获得的段的数目(从availableSegmentName或timeShiftBuffer以及从在描述符MPD中指定的段的持续时间)，确定在存储器BFF中可以获得的段的名称。
如果服务器PXY知道描述符MPD的结构，则服务器PXY可以通过将元素TMRF插入在描述符MPD中以替代链接xlink:href来传送元素TMRF。在这种情况下，服务器PXY接收描述符MPD以及将它发送给播放器MPL。
本领域的技术人员将理解的是，本发明能够容许各种可替代实施例和各种应用。特别地，本发明不局限于如在表1中定义的元素TMRF的内容。实际上，可以使用在用户设备的时钟上读取的绝对时间来代替属性elapsedTime。假定属性timeShiftSegments和timeShiftBuffer用于确定当回放多媒体内容时多媒体播放器能够退回去多少段，而不是使用户设备同步，则属性timeShiftSegments和timeShiftBuffer也可以被省略。
本发明也不是仅应用于MBMS服务。它还可以应用于在多媒体内容服务器和包括互联网机顶盒的用户设备之间的点到点类型的传输(单播)。可以根据HTTP直播流式传输标准来传送多媒体数据。
由代理服务器PXY执行的操作也可以由已经保存了针对延迟广播的多媒体内容的远程服务器(例如服务器CNTP)来执行，而不修改多媒体内容的段的时间线，即每个段的回放时间。
可以由多媒体播放器在请求多媒体内容的第一段之前、在接收第一段之后或在每个段时，来发送同步请求。

Claims (13)

1.一种用于由用户设备回放多媒体内容的方法，所述方法包括以下步骤：
由服务器(PXY，CNTP)接收多媒体内容的段，并且在缓冲存储器(BFF)中存储所接收的段，以及
从用户设备(UE)的多媒体播放器(MPL)向所述服务器传送段请求，以及作为响应，如果所述段存在于所述缓冲存储器中，则从所述服务器向所述多媒体播放器传送所请求的段，
其特征在于所述方法包括以下步骤：
从所述多媒体播放器向所述服务器传送针对同步数据(TMRF)的请求，以及
响应于所述请求，从所述服务器向所述多媒体播放器传送同步数据，所述数据包括最后一个接收的段的标识符，以及限定由所述用户设备接收最后一个段的时间的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在HTTP响应头部中或在文件中传送所述同步数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中由所述服务器(PXY，CNTP)或由所述多媒体播放器(MPL)接收多媒体内容描述数据(MPD)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中所述同步数据包括：与容许被保存在所述缓冲存储器(BFF)中的段的数目有关的数据。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中限定最后一个段的接收时间的数据是由所述用户设备(UE)的时钟所提供的由所述服务器(PXY，CNTP)接收最后一个段的当前时间。
6.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中限定最后一个段的接收时间的数据是在由所述服务器(PXY，CNTP)接收最后一个段的时间与所述同步数据(TMRF)被传送的时间之间流逝的时间，所述多媒体播放器(MPL)保存所述同步数据被接收的时间以及基于所述同步数据的接收时间以及基于包含在所述同步数据中的流逝的时间来确定接收在所述同步数据中标识的段的开始的时间。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中在在多媒体内容服务器(CNTP)和所述多媒体播放器(MPL)之间的同步错误后，发送针对同步数据的请求。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述同步错误出现在请求在所述缓冲存储器(BFF)中不能获得的段时。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中在请求所述多媒体内容的第一段之前或在接收所述第一段之后发送针对同步数据的请求。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，包括以下步骤：根据在当前时间，最后一个段的接收时间和每个段的持续时间之间的差，由所述多媒体播放器确定将从服务器请求的以及将被重新产生的段标识符。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其中经由MBMS服务，根据DASH-MPEG标准来广播所述多媒体内容。
12.一种多媒体内容广播系统，其包括多媒体内容服务器(CNTP)和用户设备(UE)，所述多媒体内容服务器(CNTP)被配置为发送在段中的多媒体内容，以及所述用户设备(UE)被配置为实现根据权利要求1至11中的一项所述的方法。
13.一种设备，其包括服务器(PXY，CNTP)，所述服务器(PXY，CNTP)被配置为实现根据权利要求1至11中的一项所述的方法。
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