CN110583002A - 基于网络环境监控的http自适应流服务器、方法和客户终端 - Google Patents

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CN110583002A CN201880029124.9A CN201880029124A CN110583002A CN 110583002 A CN110583002 A CN 110583002A CN 201880029124 A CN201880029124 A CN 201880029124A CN 110583002 A CN110583002 A CN 110583002A
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Abstract

本公开涉及用于将第四代(4G)系统之后支持更高数据发送速率的第五代(5G)通信系统与物联网(IoT)技术相结合的通信技术及其系统。本公开可应用于基于5G通信技术和IoT相关技术的智能服务(例如，智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、健康保健、数字教育、智能零售、安全和安保相关服务等)。为此，提供了用于由流服务器向客户终端提供HTTP自适应流的方法。该方法包括向终端发送第一多媒体数据，当第一多媒体数据被发送到终端时，监控流服务器和终端之间的网络环境，以及基于监控的网络环境推送至少一个第二多媒体数据。

Description

基于网络环境监控的HTTP自适应流服务器、方法和客户终端
技术领域
本公开涉及超文本传输协议(hypertext transfer protocol，HTTP)自适应流(streaming)服务器、方法和客户终端(client terminal)。
背景技术
为了满足自第四代(4th generation，4G)通信系统上市以来已经显著增加的对无线数据流量的需求，正在努力开发增强型第五代(5th generation，5G)通信系统或预5G通信系统。由于这些和其他原因，5G通信系统或预5G通信系统通常被称为超4G网络通信系统或后长期演进(long term evolution，LTE)系统。
对于更高的数据发送速率，5G通信系统将在诸如60GHz的超高频带(毫米波)上实施。为了减轻超高频带的路径损耗并增加无线电波的覆盖范围，5G通信系统考虑了以下技术：波束形成、大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)、全维MIMO(Full Dimensional MIMO，FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束形成、大规模天线。
对于5G通信系统具有增强网络的各种技术也在开发中，诸如演进或高级小型小区、云无线接入网(cloud Radio Access Network，云RAN)、超密集网络、设备对设备(device-to-device，D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoordinatedMulti-Points，CoMP)和干扰消除。
对于5G系统，还有其他各种方案正在开发，包括例如作为高级编码调制(advancedcoding modulation，ACM)方案的混合移频键控(frequency-shift keying，FSK)和正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)调制(Hybrid FSK and QAMModulation，FQAM)和滑动窗口叠加编码(sliding window superposition coding，SWSC)，以及作为高级接入方案的滤波器组多载波(filter bank multi carrier，FBMC)、非正交多址(non-orthogonal multiple access，NOMA)和稀疏码多址(sparse code multipleaccess，SCMA)。
与此同时，互联网正在从人类可以通其创建和消费信息的以人为中心的连接网络演变为信息通过其在事物或其他分布式组件之间进行通信和处理的物联网网络(Internetof Things，IoT)。万物网(Internet of Everything，IoE)技术是大数据处理技术和IoT技术结合的一个示例，例如，利用云服务器的连接。
为了实施IoT，需要技术要素，诸如感测技术、有线/无线通信和网络基础设施、服务接口技术和安全技术。最近还对其他对象间连接技术进行了研究，诸如传感器网络、机器对机器(Machine to Machine，M2M)或机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)。
在IoT环境中，可以提供智能互联网技术(Internet technology，IT)服务，该智能互联网技术服务收集和分析由相互关联的事物生成的数据，以创造新的价值。通过现有IT技术和各种行业的转换或集成，IoT可以有各种应用，诸如智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电行业或最先进的医疗服务。
因此，目前正在努力将5G通信系统应用于IoT网络。例如，传感器网络、M2M、机器类型通信(MTC)或其他5G技术正通过诸如波束形成、MIMO和阵列天线方案的方案来实施。云无线接入网作为大数据处理技术的上述应用也可以说是5G和IoT技术融合的示例。
自适应流是一种考虑网络和客户终端的环境自适应选择适当视频质量的技术，这是满足用户在变化的无线网络环境中体验的质量所需要的。这种自适应流基于各种网络协议来应用，诸如实时传输协议(real-time transport protocol，RTP)或实时流协议(real-time streaming protocol，RTSP)。最近吸引注意力的是使用HTTP的HTTP自适应流的技术。
HTTP自适应流可以采用现有HTTP技术，提高了对于流服务的网络兼容性，并有利地允许针对流服务重用现有的HTTP服务。此外，HTTP自适应流将流控制的核心放在客户端上，因此能够向客户端提供流服务以接收服务。
图1是示出根据相关技术的在HTTP自适应流技术中客户端和服务器之间的通信的示例的视图。
在HTTP自适应流技术中，每当客户终端传送对一个数据段的请求(例如，图1的request_1)时，客户终端就从流服务器接收一个数据段(例如，图1的response_1)。因此，客户终端需要传送出与数据段的数量一样多的请求消息，导致请求消息随着时间的推移而累积，并且因此使客户终端、流服务器和网络过载。
上述信息仅作为背景信息呈现，并且有助于理解本公开。对于上述内容中的任何内容是否可以作为关于本公开的现有技术应用，没有做出确定，也没有做出断言。
发明内容
技术问题
在HTTP自适应流技术中，每当客户终端传送对一个数据段的请求(例如，图1的request_1)时，客户终端就从流服务器接收一个数据段(例如，图1的response_1)。因此，客户终端需要传送出与数据段的数量一样多的请求消息，导致请求消息随着时间的推移而累积，并且因此使客户终端、流服务器和网络过载。
问题解决方案
本公开的方面将至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下面描述的优点。因此，本公开的一个方面将提供基于网络环境监控，使用超文本传输协议(HTTP)自适应流方案的流服务器、客户终端、流系统和方法。
本公开的另一方面将提供用于减轻客户终端、流服务器和流系统在运行HTTP自适应流时的过载的方案。
本公开的另一方面将提供用于提供流数据的方案，该流数据取决于网络环境的变化自适应地变化。
根据本公开的另一方面，提供了用于由流服务器向客户终端提供HTTP自适应流的方法。该方法包括向客户终端发送第一多媒体数据项，当第一多媒体数据项被发送到客户终端时，监控流服务器和客户终端之间的网络环境，以及基于监控的网络环境推送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，推送可以进一步包括在流服务器向客户终端发送第一多媒体数据项之后，向客户终端发送至少一个第二多媒体数据项，而不管是否有来自客户终端的请求。
根据本公开的另一方面，推送可以进一步包括在预定时间处向客户终端发送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，预定时间可以基于第一多媒体数据项、至少一个第二多媒体数据项的数量或播放持续时间来确定。
根据本公开的另一方面，网络环境可以是流服务器和客户终端之间的发送速率。监控可以包括基于开始第一多媒体数据项的发送的时间和结束第一多媒体数据项的发送的时间之间的差来计算发送速率。
根据本公开的另一方面，该差可以被确定为开始第一多媒体数据项的发送的时间和接收对所发送的第一多媒体数据项的确认(ACK)信号的时间之间的差。
根据本公开的另一方面，第一多媒体数据项可以包括被分割成段的视频数据或音频数据。
根据本公开的另一方面，推送可以进一步包括以不同于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率发送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，推送可以进一步包括当所计算的发送速率低于先前发送速率时，以低于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率发送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，推送可以进一步包括当所计算的发送速率低于与第一多媒体数据项的分辨率相对应的发送速率时，以低于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率发送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，提供了一种被配置为向客户终端提供HTTP自适应流的流服务器。该流服务器包括：服务器通信器，被配置为向客户终端发送第一多媒体数据项；以及服务器控制器，被配置为当第一多媒体数据项被发送到客户终端时，控制以监控流服务器和客户终端之间的网络环境，并基于所监控的网络环境推送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，推送可以进一步包括在流服务器向客户终端发送第一多媒体数据项之后，向客户终端发送至少一个第二多媒体数据项，而不管是否有来自客户终端的请求。
根据本公开的另一方面，服务器控制器可以进一步被配置为在预定时间处向客户终端发送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，预定时间可以基于第一多媒体数据项、至少一个第二多媒体数据项的数量或播放持续时间来确定。
根据本公开的另一方面，网络环境可以是流服务器和客户终端之间的发送速率。
根据本公开的另一方面，服务器控制器可以被配置为基于开始第一多媒体数据项的发送的时间和结束第一多媒体数据项的发送的时间之间的差来计算发送速率。
根据本公开的另一方面，该差可以被确定为开始第一多媒体数据项的发送的时间和接收对于所发送的第一多媒体数据项的ACK信号的时间之间的差。
根据本公开的另一方面，第一多媒体数据项可以包括被分割成段的视频数据或音频数据。
根据本公开的另一方面，服务器控制器可以被配置为以不同于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率推送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，服务器控制器可以被配置为当所计算的发送速率低于先前发送速率时，以低于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率推送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，服务器控制器可以被配置为当所计算的发送速率低于与第一多媒体数据项的分辨率相对应的发送速率时，以低于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率推送至少一个第二多媒体数据项。
根据本公开的另一方面，提供了被配置为从流服务器接收HTTP自适应流的客户终端。该客户终端包括：终端通信器，被配置为从流服务器接收第一多媒体数据项；以及终端控制器，被配置为当第一多媒体数据项被发送到终端通信器时，计算关于流服务器和客户终端之间的网络环境的参数值，并且基于所计算的参数值，向流服务器传送对通过推送而被接收的至少一个第二多媒体数据项的请求。
根据本公开的另一方面，关于网络环境的参数值可以基于从流服务器发送第一多媒体数据项的时间和由客户终端接收第一多媒体数据项的时间之间的差来计算。
从结合附图公开了本公开的各种实施例的以下详细描述中，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
发明的有益效果
本公开的各种实施例使得能够减少通常受限于有限资源的客户终端上的负载。
本公开的各种实施例使得能够减轻系统的负载。
根据本公开的实施例，本公开的各种实施例使得能够通过监控网络环境来提供HTTP自适应流。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的以上和其他方面、特征和优点将变得更加显而易见，其中：
图1是示出根据相关技术的超文本传输协议(HTTP)自适应流技术中客户端和服务器之间的通信的示例的视图；
图2是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的流系统的视图；
图3是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的方法的流程图；
图4是示出根据本公开的实施例的用于通过监控如图3所示的网络环境来提供HTTP自适应流的方法的示例的视图；
图5是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的方法的流程图；
图6是示出根据本公开的实施例的用于通过监控如图5所示的网络环境来提供HTTP自适应流的方法的示例的视图；
图7是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的方法的流程图；
图8是示出根据本公开的实施例的流服务器的框图；
图9是示出根据本公开的实施例的客户终端的框图；以及
图10是示出根据本公开的实施例的流系统的框图。
在所有附图中，相似的附图标号将被理解为指代相似的部件、组件和结构。
具体实施方式
参考附图提供以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。它包括有助于理解的各种具体细节，但这些仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对这里描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明起见，可以省略对熟知功能和结构的描述。
在下面的描述和权利要求中使用的术语和词语不限于文献含义，而仅仅用于能够清楚和一致地理解本公开。因此，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开。
这里使用的术语“第一”和“第二”可以用来描述各种组件，但是这些组件不应该被这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个组件和另一组件。当元件“包括”另一元件时，该元件可以进一步包括其他元件，而不是排除该其他元件，除非另外具体说明。如这里所使用的，术语“单元”意味着软件元件或硬件元件，诸如现场可编程门阵列(field-programmablegate array，FPGA)或专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)。单元起着一定的作用。然而，术语“单元”不限于意味着软件或硬件元件。“单元”可以被配置在存储介质中，该存储介质可以被寻址或者可以被配置为再现一个或多个处理器。
应当理解，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文另外明确指示。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对这种表面中的一个或多个表面的引用。
因此，作为示例，“单元”包括元件，诸如软件元件、面向对象的软件元件、类元件和任务元件、处理、功能、属性、过程、子例程、程序代码的数据段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据架构、表、数组和变量等。元件或“单元”中提供的功能可以与附加元件组合，或者可以被分割成子元件或子单元。
如这里所使用的，“发送速率”也可以被表示为数据发送速率、比特率或传输速率，其可以意味着每单位时间发送的信息量、数据被发送的速度或每特定时间单位(例如，秒)处理的比特数(比特/秒或bps)。
根据本公开，提出了基于监控流服务器和客户终端之间的网络环境的结果来提供超文本传输协议(HTTP)自适应流的流服务器、客户终端、流系统和方法。
图2是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的流系统的视图。
参考图2，流系统200包括流服务器220和客户终端210。流服务器220是通过与客户终端210通信在网络上提供例如视频的媒体数据的实体。客户终端210是通过与流服务器220通信来接收例如视频的媒体数据的实体，并且其也可以被称为终端、移动终端、用户设备(user equipment，UE)、移动站(mobile station，MS)、移动设备(mobile equipment，ME)或设备。
流服务器220可以存储可以提供给客户终端210的多媒体数据。多媒体数据可以包括视频数据或音频数据。此外，多媒体数据还可以表示下面描述的数据段。流服务器220可以临时存储通过与流服务器220外部的源进行有线/无线通信获得的多媒体数据。
流服务器220可以将多媒体数据分割成多个数据段，并存储该数据段。数据段也可以被称为“组块(chuck)”。存储在流服务器220中的多个数据段可以经受不同的条件，例如，播放持续时间(例如，1秒、10秒或1分钟)、播放定时(例如，00:04:30或01:42:15)、分辨率(例如，480p、720p或1080p或者高、中或低)、声音质量(例如，129kbps、192kbps或320kbps)或编码方案(例如，MPEG-TS、MPEG-4ASP或H.264/MPEG-4AVC)此外，流服务器220可以存储文件名、段序列号、播放定时、播放持续时间、分辨率或关于每个数据段的其他信息，其中这些信息段与每个数据段相对应。
客户终端210可以产生例如用户界面(user interface，UI)的控制环境，该控制环境使得能够选择要被播放的多媒体数据。客户终端210产生的UI可以提供，例如，流服务器220中的多媒体数据的列表、用于选择视频数据的分辨率的窗口、以及用于选择音频数据的声音质量的窗口。UI可以通过客户终端210的屏幕被提供给客户终端210的用户。
在通过UI接收到对多媒体数据的选择时，客户终端210可以向流服务器220传送对发送所选择的多媒体数据的请求。客户终端210的请求可以包括关于客户终端210将要接收的多媒体数据的信息。关于多媒体数据的信息可以包括多媒体数据的名称、数据段和比特率。当流服务器220通过有线/无线通信传递对应的图像时，客户终端210可以显示接收到的图像。客户终端210运行的UI也可以包括提供控制环境以控制正在播放的多媒体数据的播放定时、分辨率或声音质量，或者播放新的多媒体数据的功能。
客户终端210和流服务器220可以通过有线/无线通信彼此通信。有线通信可以包括，例如，通用串行总线(universal serial bus，USB)、高清多媒体接口(high definitionmultimedia interface，HDMI)、推荐标准(recommendedstandard，RS)-232或普通老式电话服务(plain old telephone service，POTS)。无线通信可以包括，例如，蓝牙通信、蓝牙低能量(Bluetooth low energy，BLE)通信、近场通信(near-field communication，NFC)、无线局域网(wireless localarea network，WLAN)通信、ZigBee通信、红外数据协会(infrared dataassociation，IrDA)通信、无线保真(Wi-Fi)直接(wireless-fidelitydirect，WFD)通信、超宽带(ultra-wideband，UWB)通信、Ant+通信、Wi-Fi通信、第三代(3G)通信、第四代(4G)通信和第五代(5G)通信。
在通过UI接收到对运行多媒体数据的请求时，流服务器220可以向客户终端210发送预定数量的数据段。预定数量可以由用户或处理器任意地或按照标准、或基于流服务器220和客户终端210之间的网络环境来预先确定。
流服务器220可以基于流服务器220和客户终端210之间的网络环境选择要发送的数据段，并发送所选择的数据段。这将在下面参考图3至图6详细描述。
图3是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的方法的流程图。
参考图3，在从客户终端接收到对多媒体数据的请求时，在操作310，流服务器向客户终端发送预定数量的数据段(例如，“n”个数据段)。预定数量“n”可以由客户终端的用户或开发者或者流服务器的控制器(或至少一个处理器)来设置。
当预定数量“n”个数据段被发送到客户终端时，在操作320，流服务器基于例如从流服务器发送到客户终端的“n”个数据段的总大小(例如，总数据量)和流服务器用于发送“n”个数据段的时间来计算(例如，监控)，关于流服务器和客户终端之间的网络环境的参数值。
例如，流服务器可以使用下面的等式1来计算对于每个数据段的平均发送速率(例如，关于网络环境的参数值)：
流服务器可以基于使用等式1计算的平均发送速率来选择要推送到客户终端的数据段的分辨率，并且在操作330将具有所选择的分辨率的至少一个数据段推送到客户终端。“推送”可以意味着，响应于对从客户终端到流服务器的数据发送的请求，在流服务器到客户终端的第一次发送之后，即使没有来自客户终端的附加请求，流服务器也自动或周期性地向客户终端发送数据。
作为示例，在使用等式1计算的平均发送速率低于先前(或第一)发送速率的情况下，流服务器可以推送分辨率低于已经被发送到客户终端的数据段的分辨率的数据段。推送分辨率低于先前传送的数据段的分辨率的数据段的原因在于，尽管流服务器和客户终端之间的发送速率与以前相比有所降低，但是继续推送具有相同分辨率的数据段可能会导致客户终端播放视频数据时的延迟或缓冲。
作为另一示例，在使用等式1计算的平均发送速率低于客户终端无延迟地播放具有预定分辨率的视频数据所要求的最小平均发送速率的情况下，流服务器可以向客户终端发送关于分辨率低于预定分辨率的视频数据的数据段。
即使在流服务器正在向客户终端发送数据段的情况下，如果客户终端请求流服务器停止发送数据段，则流服务器可以立即停止或者以一定的时间间隔停止数据段的发送，而不管当前进行的步骤(或发送步骤)。
通过上述流方法，流服务器可以通过发送适合或合适于实际网络环境的数据段来向用户提供无延迟或无缓冲的流服务。
图4是示出根据本公开的实施例的用于通过监控如图3所示的网络环境来提供HTTP自适应流的方法的示例的视图。
参考图3和图4，在从客户终端接收到对数据段的发送的“n”个请求(图4的请求1至n)时，流服务器向客户终端发送“n”个数据段。流服务器可以将所有“n”个数据段(图4的seg_1至seg_n)发送到客户终端，并且在将“n”个数据段发送到客户终端的同时，基于“n”个数据段的大小和发送“n”个数据段的时间，来计算关于流服务器和客户终端之间的网络环境的参数值。参数值可以是使用以上等式1计算的平均发送速率，并且可以对于“m”个请求重复。
作为示例，在使用等式1计算的平均发送速率低于先前发送速率(例如，在发送seg_1到seg_n时，流服务器和客户终端之间的平均发送速率)的情况下，流服务器可以推送分辨率低于已经被发送到客户终端的数据段的分辨率的数据段。
作为另一示例，在流服务器使用以上等式1计算的平均发送速率低于与先前发送的数据段的分辨率相对应的发送速率(例如，与先前发送的段相对应的视频数据在客户终端上无延迟播放所要求的最小发送速率)的情况下，流服务器可以推送具有低于先前发送到客户终端的数据段的分辨率的数据段。例如，在先前发送的数据段具有1080p的分辨率的情况下(假设发送速率应该高于最小3Mpbs以无延迟地播放分辨率为1080p的视频)，如果由等式1计算的平均发送速率是2Mbps，则流服务器可以向客户终端发送分辨率(例如480p或720p)低于先前发送的数据段的分辨率(1080p)的数据段。
作为另一示例，在使用等式1计算的平均发送速率高于先前(或推送之前)发送速率或高于与预先发送的数据段的分辨率相对应的发送速率的情况下，流服务器可以保持要推送的数据段的分辨率与预先发送的数据段的分辨率相同，或者按照预定标准或输入到客户终端的用户选择，流服务器可以向客户终端发送具有比预先发送的数据段的分辨率更高的分辨率的数据段。
结合图1描述的方案可能不利地使系统过载，因为需要发送“n”个请求来获得“n”个数据段。然而，上面结合图3和图4描述的方法使得能够在一个请求处推送多个段，有利地减轻了系统的负载。
图5是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的方法的流程图。
参考图5，在操作510，流服务器基于通过UI接收到的用户的选择，来从客户终端接收客户终端产生的初始请求。该初始请求可以是，例如，HTTP请求消息。该初始请求可以包含多媒体数据名称(视频文件名)、比特率和段序列号中的至少一个。
流服务器产生与从客户终端接收到的初始请求相对应的初始响应，并在操作520将产生的初始响应发送到客户终端。这里，该初始响应可以是，例如，HTTP响应消息。该初始响应可以包含用户已经通过客户终端的UI选择的多媒体数据的数据段中的任何一个。
当初始响应到达客户终端时，客户终端产生确认(ACK)信号，并在操作530将ACK信号发送到流服务器。ACK信号可以是通知初始响应已经到达客户终端的ACK代码。
在操作540，流服务器基于发送到客户终端的数据段的大小和向客户终端发送数据段所花费的时间，来计算关于流服务器和客户终端之间的网络环境的参数值，例如，发送速率。作为示例，流服务器可以基于流服务器开始发送数据段的时间和来自客户终端的ACK信号到达流服务器的时间之间的差来确定网络环境。作为特定的计算方案，可以使用源自等式1的等式2。等式2表示在预定数量“n”是1的情况下的等式1。
由于流服务器基于由流服务器接收来自客户终端的ACK信号的时间来计算关于网络环境的参数值(例如，数据发送速率)，所以流服务器可以获得精确反映用户实际上接收到对流服务的支持的环境的监控结果。
在操作550，流服务器可以基于使用等式2计算的参数值(例如，发送速率)推送不同状态的数据段。例如，在使用等式2计算的发送速率低于先前发送速率的情况下，流服务器可以推送分辨率低于已经被发送到客户终端的数据段的分辨率的数据段。流服务器要发送给客户终端的数据段的分辨率可以逐步变化，或者取决于由等式2计算的发送速率和先前发送速率之间的差来变化。
如上所述，在结合图5描述的方法中，网络环境由流服务器而不是由客户终端来监控，因此客户终端不太可能过载，使得能够稳定地监控网络环境。作为普通移动终端，例如，蜂窝电话，客户终端具有有限的电池寿命和CPU资源，这要求以有效的方式使用电池和CPU资源。图5中公开的方法可以通过让流服务器监控网络环境来减少客户终端(例如，移动终端)上的资源消耗，从而允许高效使用客户终端的资源。
结合图5和等式2描述的监控方法与参考图3和图4以及等式1描述的监控方法不同之处如下。
参考图3和图4以及等式1阐述的监控方法在所有“n”个段已经被发送到客户终端之后监控网络环境，并且基于其结果推送其他数据段。在这种情况下，在发送所有“n”个数据段之前，尽管网络环境有所变化，但仍会强制发送相同的数据段，导致网络带宽以及流服务器和客户终端的资源的浪费。然而，参考图5和等式2描述的监控方法使用与一个推送或初始响应相对应的ACK来执行网络环境的连续监控。这防止了由于图3和4以及等式1的监控方法而导致的带宽或发送资源的不必要浪费。
在流服务器和客户终端之间存在许多网络节点并且每个网络节点保留许多缓冲器的情况下，使用等式1计算的平均发送速率可以被测量为高于实际平均发送速率。在这种情况下，用户不能以适当的速度接收对应的视频数据，并且在视频数据中可能出现延迟或缓冲。然而，图5和等式2的监控方法执行监控，同时精确地反映用户实际接收对流服务的支持的环境，因此避免或减少了流视频中的延迟或缓冲。
参考图3和图4阐述的方法要求客户终端传送出对数据段的预定数量的请求。然而，结合图5描述的方法的不同之处在于只需要一个段请求(例如，初始请求)。
图6是示出根据本公开的实施例的用于通过监控如图5所示的网络环境来提供HTTP自适应流的方法的示例的视图。
参考图6，当客户终端通过其UI从用户接收对多媒体数据的选择时，客户终端可以产生初始请求(图6的请求)，并将初始请求发送到流服务器。在从客户终端接收到初始请求时，流服务器产生初始响应(图6的响应)，并将初始响应发送到客户终端。当初始响应到达客户终端时，客户终端可以产生ACK信号并将ACK信号发送到流服务器。
流服务器可以基于发送到客户终端的数据段的大小或向客户终端发送数据段所花费的时间中的至少一个，使用上面的等式2来计算发送速率。
流服务器可以基于所计算的发送速率来确定要推送到客户终端的数据段的状态，并将与所确定的状态相对应的数据段推送到客户终端。参考图6，流服务器可以通过应用等式2以及响应被发送到客户终端的时间和ACK_1的接收的时间之间的差来计算当流服务器向客户终端发送响应时的发送速率，基于所计算的发送速率来确定要作为push_1发送的数据段的状态，以及将与所确定的状态相对应的数据段作为push_1推送到客户终端。该规则也可以适用于图6的push_2和push_(n-1)。
此外，流服务器可以使用定时器(图6的执行定时器)在每个预定周期将数据段推送到客户终端。流服务器还可以使用定时器在每个周期发送附加响应，并使用客户终端传送的ACK信号来监控网络环境(图6的网络监控)。预定周期可以基于数据段的数量和长度中的至少一个来设置。
图7是示出根据本公开的实施例的用于通过监控网络环境来提供HTTP自适应流的方法的流程图。
参考图7，在操作710，在用户通过客户终端的UI输入要被执行的多媒体数据时，客户终端向流服务器传送对关于多媒体数据的数据段的请求。
在操作720，客户终端从流服务器接收它请求的数据段。这里，流服务器发送的数据段以及关于从流服务器发送数据段的时间的时间信息可以被发送到客户终端。
在操作730，在客户终端从流服务器接收数据段的过程期间，客户终端计算关于客户终端和流服务器之间的网络环境的参数值。具体而言，客户终端可以使用被发送的数据段的大小以及从流服务器发送数据段的时间和数据段到达客户终端的时间之间的差来计算关于客户终端和流服务器之间的网络环境的参数值，例如，数据发送速率。
在操作740，客户终端基于所计算的关于网络环境的参数值来请求附加数据段。例如，在确定所计算的数据发送速率高时，客户终端可以传送对具有较高分辨率的视频数据的请求，并且在确定所计算的数据发送速率低时，客户终端可以传送对具有较低分辨率的视频数据的请求。
客户终端可以从流服务器接收数据段。流服务器传送到客户终端的数据段可以是客户终端已经请求流服务器发送的数据段。在操作750，客户终端重新配置和解码接收到的数据段，并播放用户已经选择的多媒体数据。
图8是示出根据本公开的实施例的流服务器的框图。
参考图8，流服务器800可以包括服务器控制器810(或至少一个处理器)和服务器通信单元820(或通信器或收发器)中的至少一个。服务器控制器810可以包括网络监控单元830。
流服务器800可以进一步包括存储单元(未示出)，用于存储从客户终端接收的以及要发送到客户终端的多个多媒体数据。多媒体数据可以包括视频数据和音频数据中的至少一个。
服务器控制器810可以将存储在存储单元中的多媒体数据分割成多个数据段。由服务器控制器810分割的多个数据段可以存储在存储单元中。作为示例，服务器控制器810可以以预定时间间隔(例如，每10秒)分割存储在存储单元中的视频数据，通过编码处理将它们压缩成预定格式(例如，MPEG-TS)，并将它们存储在存储单元中。
流服务器800可以进一步包括临时存储单元，用于临时存储和管理从流服务器外部的源接收到的视频数据和音频数据中的至少一个。此外，服务器控制器810可以将从流服务器800外部的源获得并临时存储在临时存储单元中的多媒体数据分割成多个数据段。例如，服务器控制器810可以将一个视频数据项分割成多个数据段，对于播放持续时间、播放定时、分辨率、声音质量或编码方案中的至少一个，对该多个数据段应用不同的条件。
存储单元可以存储多个数据段以及它们各自的数据文件名、序列号、开始时间或长度或它们的一个或多个组合。
服务器通信单元820经由有线/无线通信与客户终端连接。服务器通信单元820可以从客户终端接收对多媒体数据的请求信号，以及将已经被确定要发送到服务器控制器820的多个数据段发送到客户终端。
服务器控制器810可以基于例如为客户终端选择的多媒体数据(例如，视频数据或音频数据)的类型、时间、图像质量或声音质量来选择数据段，并且通过服务器通信单元820将所选择的数据段发送到客户终端。
服务器控制器810可以向客户终端传送多个数据段，即使客户终端已经传送了对数据的单个请求。这可以减少客户终端传送到服务器的请求的数量，并且因此也可以减少客户终端、流服务器和网络上由于对流数据的发送请求而产生的负载。
服务器控制器810可以进一步包括网络监控单元830。该网络监控单元830可以监控流服务器800和客户终端之间的网络环境。例如，网络监控单元830可以基于发送到客户终端的数据段的大小和向客户终端发送数据段所花费的时间，来计算流服务器和客户终端之间的当前发送速率。
流服务器800可以进一步包括网络记录器(logger)(未示出)。网络记录器可以产生、存储和管理包含关于发送的时间和推荐的数据的记录的日志。网络监控单元830还可以基于来自网络记录器的日志信息来确定流服务器800和客户终端之间的网络环境。
此外，服务器控制器810可以基于客户终端的存储器的总容量或剩余容量、或者客户终端可以以其运行的最大分辨率中的至少一个来确定要发送到客户终端的数据段的状态(例如，多媒体数据的播放定时、持续时间、分辨率或声音质量)。
此外，服务器控制器810可以取决于流服务器800和客户终端之间的连接装置是有线通信还是无线通信来确定要发送到客户终端的数据段的状态。例如，服务器控制器810可以基于客户终端是使用由运营商(例如，KT、SKT或LGT)提供的付费网络还是与Wi-Fi链接来确定数据段的状态。当客户终端使用运营商的付费网络时，流服务器800甚至可以以低于关于流服务器和客户终端之间的网络环境的参数值(例如，数据发送速率)的发送速率无延迟或无缓冲地向客户终端发送具有可播放分辨率的数据段，或者可以向客户终端传送具有最低分辨率的数据段，而不管网络环境的条件如何。
图9是示出根据本公开的实施例的客户终端的框图。
参考图9，客户终端900包括终端控制器910(或至少一个处理器)和终端通信单元920(或通信器或收发器)。
终端控制器910包括接口单元930、播放单元940和网络监控单元950。终端控制器910可以控制或管理在客户终端900上运行的软件或硬件，或者运行用于运行客户终端900的功能的至少一个命令。终端控制器910可以通过HTTP请求向流服务器发送关于要播放的多媒体数据的信息，例如，HTTP信息。
终端通信单元920可以从流服务器接收多媒体数据或数据段。
终端控制器910可以当多媒体数据或数据段被发送到终端通信单元920时，计算关于流服务器和客户终端900之间的网络环境的参数值，并且基于所计算的参数值向流服务器传送对要接收的至少一个多媒体数据项的请求。终端通信单元920可以进一步根据来自流服务器的请求接收多媒体数据或数据段。
播放单元940使用数据段(例如，视频数据段)播放媒体(例如，视频)。播放单元940可以包括解码器和应用缓冲器。
客户终端900可以进一步包括解码器单元(未示出)。该解码器单元可以解码从流服务器接收到的数据段，使得数据段被转换以在实际屏幕上输出。
客户终端900可以进一步包括重新排序单元(未示出)。该重新排序单元可以按顺序组合从多个无线网络接收到的数据段(例如，视频数据段)，并将组合的数据段发送到媒体播放器的应用缓冲器。
网络监控单元950可以基于从流服务器传送多媒体数据的时间和多媒体数据被客户终端900接收的时间之间的差来监控网络环境，并且网络监控单元950可以基于监控网络环境的结果来向流服务器传送对不同数据段的请求。
此外，网络监控单元950可以基于播放由用户请求播放的多媒体数据时是否出现延迟或缓冲来确定网络环境。此外，客户终端900可以基于多媒体数据的播放是否被延迟，来向流服务器传送对不同数据段的请求。此外，在多媒体数据的播放被延迟的情况下，客户终端900可以产生要通过UI显示给用户的警报信号。例如，警报信号可以包括指示请求以与网络环境相比更高的分辨率播放多媒体数据并且因此会出现延迟的警告，或请求播放具有较低分辨率的多媒体数据的指南。
客户终端900可以进一步包括显示单元(未示出)，该显示单元从播放单元的解码器接收解码数据并在实际屏幕上输出。
图10是示出根据本公开的实施例的流系统的框图。
参考图8至图10，根据本公开，提供HTTP自适应流的流系统1000包括流服务器1010和客户终端1020。该流服务器1010包括服务器通信单元1011(或通信器或收发器)和服务器控制器1012(或至少一个处理器)。该客户终端1020包括终端通信单元1021(或通信器或收发器)和终端控制器1022(或至少一个处理器)。
流服务器1010可以是图8的流服务器800，并且客户终端1020可以是图9的客户终端900。然而，本公开的实施例不限于此。
作为示例，在流系统1000中的流服务器1010和客户终端1020每个都包括如图8和图9所示的用于监控网络环境的网络监控单元的情况下，流系统1000总体上可能负载更大，但是具有与监控流服务器1010和客户终端1020之间的网络环境相关联的更高精度。
作为另一示例，在用于监控网络环境的网络监控单元仅被包括在流服务器1010的服务器控制器1012中的情况下，这可以有利地减少通常受限于有限资源的客户终端1020上的负载。
上述操作可以通过装备在通信系统的服务器或终端设备的任何组件中保留它们的对应的代码的存储器设备来实现。也就是说，服务器或终端设备中的控制器可以通过由至少一个处理器或中央处理单元(CPU)读取和运行存储在存储器设备中的程序代码来执行上述操作。
如本文所述，服务器或终端设备中的各种组件或模块可以使用例如基于互补金属氧化物半导体的逻辑电路、固件、软件的硬件电路和/或使用诸如嵌入在非暂时性机器可读介质中的硬件、固件和/或软件的组合的硬件电路来操作。作为示例，可以使用诸如晶体管、逻辑门或ASIC的电路来运行各种电结构和方法。
从前面的描述中显而易见的是，根据本公开，服务器可以监控网络环境并提供取决于网络环境自适应变化的流数据，而不会使客户终端过载。
本公开可以基于数据发送的开始时间和ACK的到达时间之间的差来监控网络环境，从而能够以更精确的方式提供终端定制的HTTP流服务。
虽然已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (15)

1.一种用于由流服务器向终端提供超文本传输协议(HTTP)自适应流的方法，所述方法包括：
向所述终端发送第一多媒体数据；
当所述第一多媒体数据被发送到所述终端时，监控所述流服务器和所述终端之间的网络环境；以及
基于监控的网络环境推送至少一个第二多媒体数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，推送至少一个第二多媒体数据包括：
在所述流服务器向所述终端发送所述第一多媒体数据之后，向所述终端发送所述至少一个第二多媒体数据，而不管是否有来自所述终端的请求。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，推送至少一个第二多媒体数据进一步包括：
在预定时间处向所述终端发送所述至少一个第二多媒体数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预定时间基于以下中的至少一个来确定：第一多媒体数据项、至少一个第二多媒体数据项的数量或播放持续时间。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中网络环境指示所述流服务器和所述终端之间的发送速率，并且
其中对网络环境的监控包括基于开始第一多媒体数据的发送的时间和结束第一多媒体数据项的发送的时间之间的差来计算发送速率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述差被确定为开始第一多媒体数据的发送的时间和接收对于所发送的第一多媒体数据的确认(ACK)信号的时间之间的差。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中所述第一多媒体数据包括被分割成段的视频数据或音频数据中的至少一个，并且
其中推送至少一个第二多媒体数据包括以不同于第一多媒体数据项的分辨率的分辨率发送所述至少一个第二多媒体数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，推送至少一个第二多媒体数据进一步包括当所计算的发送速率低于先前发送速率时，以低于所述第一多媒体数据的分辨率的分辨率发送所述至少一个第二多媒体数据。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，推送至少一个第二多媒体数据进一步包括当所计算的发送速率低于与第一多媒体数据项的分辨率相对应的发送速率时，以低于所述第一多媒体数据的分辨率的分辨率发送所述至少一个第二多媒体数据。
10.一种被配置为向终端提供HTTP自适应流的流服务器，所述流服务器包括：
收发器；和
处理器，被配置为：
控制所述收发器向所述终端发送第一多媒体数据，
当所述第一多媒体数据被发送到所述终端时，监控所述流服务器和所述终端之间的网络环境，并且
基于监控的网络环境控制所述收发器推送至少一个第二多媒体数据。
11.根据权利要求10所述的流服务器，其中，所述处理器被配置为根据权利要求2至9中的任一项所述的方法来执行。
12.一种用于由终端从流服务器接收超文本传输协议(HTTP)自适应流的方法，所述方法包括：
从所述流服务器接收第一多媒体数据；
当所述第一多媒体数据被发送到终端通信器时，计算关于所述流服务器和所述终端之间的网络环境的参数值；以及
基于所计算的参数值，向所述流服务器发送对通过推送而被接收的至少一个第二多媒体数据的请求。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述参数值基于从所述流服务器发送所述第一多媒体数据的时间和由所述终端接收所述第一多媒体数据的时间之间的差来计算。
14.一种被配置为从流服务器接收超文本传输协议(HTTP)自适应流的终端，所述终端包括：
收发器；和
处理器，被配置为：
控制所述收发器从所述流服务器接收第一多媒体数据，
当所述第一多媒体数据被发送到终端通信器时，计算关于所述流服务器和所述终端之间的网络环境的参数值，并且
控制所述收发器基于所计算的参数值，向所述流服务器发送对通过推送而被接收的至少一个第二多媒体数据的请求。
15.根据权利要求14所述的终端，其中所述参数值基于从所述流服务器发送所述第一多媒体数据的时间和由所述终端接收所述第一多媒体数据的时间之间的差来计算。
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