CN1829316A - 使用伪流技术来向移动终端传输运动画面数据的方法 - Google Patents

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Abstract

公开的是在移动终端中运动画面数据的传输，并且更具体地说，一种使用伪流技术用来在移动终端中传输运动画面数据的方法，为了通过定义新的基于TCP的实时伪流协议更安全和可靠地传输运动画面数据分组以便基于传输控制协议和使用伪流技术传输运动画面内容。实时伪流协议的位流由总共五个字段组成：‘PS’字段、‘Delimiter’字段、‘Packet Size’字段、‘Sequence Number’字段及‘Data’字段。

Description

使用伪流技术来向移动终端传输运动画面数据的方法
技术领域
本发明涉及一种用来向移动终端传输运动画面数据的方法，更具体地说，涉及一种使用伪流(pseudo-streaming)技术来向移动终端传输运动画面数据(即，视频数据)的方法。
背景技术
使用移动通信终端(下文，简称为“移动终端”)的移动通信系统提供诸如视频点播(VOD)服务之类的移动画面多媒体服务以及音频信号或文本信号。特别是，流技术的引入使得运动画面服务取得迅速进步。
流服务是多媒体服务，其中用户不把所有接收的多媒体数据存储在用户的移动终端的存储单元中，而是接收和播放多媒体内容，并且然后丢弃接收的数据。这样一种服务正广泛用在有线通信中，但对于一般具有有限存储空间的无线移动终端已经受到目益重视。
用来实施运动画面流的技术一般分类成图像压缩算法、音频压缩算法及有线和无线网络协议。
在它们当中，图像压缩算法是通过使用图像压缩技术当前正在被有线和无线地使用的运动画面数据格式，并且包括由国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)规定的标准化的基于‘MPEG’的格式，如MPEG-1(运动画面专家组1)、MPEG-2及MPEG-4；和由ITU电信标准部(ITU-T)规定的‘H.26x’，如H.261、H.263和H.264。特别是，MPEG4或H.264在用于移动电话之类的无线环境中已经建立为国际标准。3GPP(第三代合作伙伴项目)、国际移动通信标准化组织、及3GPP2标准委员会已经采用MPEG4作为用于VOD的标准，并且采用H.263作为用于视频电话(VT)的标准。另外，随着压缩技术和用于图像质量的改进的技术的发展，对于H.264的需要已经赶上对MPEG4和H.263的需要。
就音频压缩算法而论，主要正在使用：有线和无线音频算法，如MIDI(乐器数字接口)、MP3(运动画面专家组3)及AAC(高级音频编码)；和对于无线环境适当的QCELP(高通码激励线性预测编码)、EVRC(增强型可变频编码器)、及AMR(Adaptive Multiple Rate自适应多速率)。随着压缩技术和用于图像质量的改进的技术的发展，对于AAC+的需要正在逐渐增加。
有线和无线网络协议包括：TCP(传输控制协议)，它一般具有比较低的传输速度但具有高的传输可靠性；和UDP(用户数据报协议)，它具有比较高的传输速度但具有低的传输可靠性。在UDP的情况下，另外使用RTP(实时协议)和RTCP(实时控制协议)，以补偿在大多数情况下的轻微分组损失。RTSP(实时流协议)和SDP(SessionDescription Protocol会话描述协议)也被频繁地用作在会话期间使用的协议，以便自适应地响应这种实时服务。
图1是表明在按照相关技术的移动终端中的VOD服务方法的图。在相关技术的移动终端中的VOD服务基本上是指使用MPEG-4和AAC代码的基于RTP的流服务。
参照图1，当移动终端用户通过基于TCP的RTSP DESCRIBE方法请求内容的传输时，响应这种请求，流服务器从其自己的关联内容服务器检索适当的内容，并且把关于由用户请求的内容的响应描述基本信息传输到用户。关于内容的信息包括屏幕大小、帧速率、编解码类型、当前时间等等。其次，在识别由服务器传输的内容信息之后，用户的移动终端传输SETUP方法，并且开始播放请求的内容流。从这时起，脱开在服务器与移动终端之间的TCP端口连接。当运动画面数据分组通过基于UDP的RTP方法或RTCP方法传输到移动终端时，移动终端在移动终端的屏幕上显示传输的移动画面数据分组，并且然后丢弃接收的数据。
由于在相关技术中用来提供流服务的基于UDP的技术具有高传输速度但不能保证数据的可靠性，所以在流服务期间可能发生分组损失。另外，在相关技术中的基于UDP的流服务中，由于移动终端播放从服务器传输的内容并且然后应该立即丢弃播放过的内容，所以如果用户想再次观看该内容，则移动终端必须重新连接到服务器上。因而，用户必须支付用于分组传输的另外成本。
发明内容
本发明的一个方面涉及由本发明人对相关技术中的缺陷的认识，如以上解释的那样。基于这种认识，根据本发明可实现在把运动画面数据传输到提供运动画面多媒体服务的移动终端的方面的改进。
可能是运动画面数据传输方法和系统的部分的某些特征将不更详细地描述，只是为了防止使本发明的特征模糊不清。然而，这样的另外特征也可以是本发明的运动画面数据传输系统和方法的部分，如由本领域的技术人员理解的那样。
因此，本发明的一个目的在于，在稳定的流网络环境下通过传输控制协议方法把运动画面数据提供到移动终端。
本发明的另一个目的在于，通过使用能够播放流视频和也能够下载流视频的伪流方法把运动画面数据提供到移动终端。
为了实现这些和其它优点并且按照本发明的目的，如这里实施和广泛描述的那样，提供有一种用来在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中使用伪流把运动画面数据传输(发送或输送)到移动终端的方法，该方法包括：其中至少一个字段添加到实时流协议上以便在服务器与移动终端之间通过使用伪流技术的协议可提供运动画面数据服务的步骤。
优选地，协议基于传输控制协议，能够实施实时伪流，并且定义为实时伪流协议(Real-time Pseudo-streaming Protocol)。
优选地，字段包括指示移动终端请求服务器通过伪流传输内容的字段和指示在移动终端中可接收的一个分组的大小的另外字段。
另外，为了实现这些和其它优点并且按照本发明的目的，如这里实施和广泛描述的那样，一种用来使用伪流把运动画面数据传输在移动终端中的方法，在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中通过实时伪流协议的位流实施伪流。
优选地，位流包括伪流开始代码的字段、指示当前接收的实时伪流协议分组的状态的字段、指示Packet Size(分组大小)的字段、指示数据分组的Sequence Number(顺序号)的字段及具有实际数据的数据字段。
为了实现这些和其它优点并且按照本发明的目的，如这里实施和广泛描述的那样，提供有一种用来在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中使用伪流把运动画面数据传输到移动终端的方法，该方法包括步骤：用户操作在移动终端中的视频点播播放器，并且在移动终端与服务器之间建立传输控制协议会话；移动终端对于服务器进行Describe(描述)请求，并且服务器检索内容和准备好服务；服务器对于移动终端进行Describe响应，并且移动终端设置视频点播播放器的初始值和准备好伪流服务开始；如果移动终端请求服务器播放特定内容，则服务器把请求播放的内容作为实时伪流协议分组数据传输到移动终端；如果移动终端进行TearDown(拆线)请求，则服务器响应TearDown请求并且终止实时伪流协议分组数据的传输；及移动终端关闭视频点播播放器，并且完成在移动终端与服务器之间的传输控制协议会话。
当结合附图时，由本发明的如下详细描述，本发明的以上和其它目的、特征、方面及优点将变得更明白。
附图说明
被包括以提供本发明的进一步理解并且并入和构成本说明书的部分的附图，与用来解释本发明的原理的描述一起表明本发明的实施例。
在附图中：
图1表明在相关技术中的移动终端的VOD服务方法；
图2表明通过使用按照本发明的基于TCP的RPSP方法在移动终端与服务器之间进行运动画面数据服务的过程；
图3是在图2中表明的过程的流程图；及
图4表明按照本发明限定基于TCP的RPSP的位流。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，其例子表明在附图中。
本发明在提供运动画面数据流服务的通信系统和用来使用运动画面数据流服务的移动终端中实施。然而，本发明可应用于根据其它规范操作的通信系统和移动终端。
此后，术语“移动终端”打算指和覆盖支持移动性(或者可以固定)和允许经有线和/或无线接口的信息通信的各种类型的通信装置。例子可以包括移动站、用户设备(UE)、手持装置、PDA等。
本发明基于如下前提：移动终端具有能够按照扩展RAM区域或按照用于移动终端的硬盘驱动器的发展存储从服务器传输的内容的存储空间。
本发明提出一种通过定义新的基于TCP的RPSP来更安全和可靠地传输运动画面数据分组以便基于使用伪流技术的TCP传输运动画面内容的方法。
考虑到如下事实设计本发明：在把诸如EVDO(优化数据)、WCDMA(宽带码分多址)等之类的高速移动通信网络的网络速度、和移动终端的有限存储空间保证到一定程度的通信环境下，基于TCP的伪流服务质量可向用户提供比按照相关技术的基于UDP的流服务更好的服务。
因而，为了实施基于TCP的伪流服务，定义与在相关技术中的基于UDP的RTP不同的RPSP(实时伪流协议)。另外，为了进行通过基于TCP的RPSP的运动画面服务，新字段应该添加到RTSP上，这是一种提供在移动终端与服务器之间的连接环境所必需的基于TCP的协议。表1表明通过添加新字段已经修正的相关技术RTSP的详细字段说明。就是说，两个新字段添加到相关技术RTSP上。新字段如在表1中所示的那样用椭圆圈住。首先，字段‘X-Pseudo-Streaming’被添加，以指示移动终端请求服务器通过伪流传输内容。第二，字段‘X-RPSP-Length’指示移动终端可从服务器接收的一个分组的大小。需要用来指示分组大小的字段，因为TCP实际上通过按一定大小的单位切开分组而从网络接收分组。
[表1]
Figure A20061005971800121
图4表明限定基于TCP的RPSP的位流形式。
如图4中所示，RPSP位流由总共五个字段组成：‘PS’字段、‘Delimiter’字段、‘Packet Size’字段、‘Sequence Number’字段及‘Data’字段。首先，‘PS’字段指示伪流开始代码，并且包括两个字节。Delimiter’字段指示当前接收的并且在移动终端与服务器之间传输的RPSP分组的状态，并且包括一个字节。‘Packet Size’字段指示当前传输的RPSP分组的整体长度，并且包括两个字节。‘SequenceNumber’字段指示数据分组的顺序号，并且包括四个字节。最后，‘Data’字段包含MP4(运动画面专家组4)文件数据，就是说，运动画面数据。
特别是，在运动画面数据从服务器向移动终端传输的同时，除最后的数据分组之外‘Packet Size’字段具有相同长度的值。
表2表明在RPSP中存在的Delimiter。如表2中所示，在‘Delimiter’字段中的值以数字表示。根据每个数字，区分当前接收的并且在移动终端与服务器之间传输的RPSP分组的状态。基于‘Delimiter’字段，RPSP分组存在四种状态。
[表2]
  数字   定界符 数据流动   描述
  1   Start 服务器客户端   传输第一数据
  2   Medium 服务器客户端   传输数据
  3   End 服务器客户端   传输最后数据
  4   Read_Ok 客户端服务器   接收OK
首先，当‘Delimiter’字段的值是‘1’时，它指示其中服务器把第一RPSP数据分组传输到移动终端的‘Start’状态。当字段值是‘2’时，它指示其中服务器继续把一个或多个RPSP数据分组传输到移动终端的‘Medium’状态。当字段值是‘3’时，它指示其中服务器把最后RPSP数据分组传输到移动终端的‘End’状态。另外，当字段值是‘4’时，它指示移动终端通知服务器完成RPSP数据分组的接收。
通过使用RPSP位流的‘Delimiter’字段和‘Sequence Number’字段，移动终端可求出已经从服务器接收到全部数据中的多少数据和根据每种状态，例如在接收到第一数据分组时或在接收到最后数据分组时，确定应该采取哪种行动。
图2表明通过使用按照本发明的基于TCP的RPSP方法在移动终端与服务器之间进行运动画面数据服务的过程。图3是在图2中表明的过程的流程图。
参照图2和3，如下将描述按照本发明使用伪流来传输运动画面数据的方法。
当用户操作在移动终端中的VOD播放器(S10)时，在移动终端与服务器之间进行TCP会话连接(S20)。另外，当用户选择内容以接收运动画面数据服务并且用户的移动终端把Describe请求发送到服务器(S30)时，服务器接收请求内容并且准备好服务(S40)。在这时，在从移动终端到服务器请求的Describe中，把两个字段添加到基于TCP的RTSP上。就是说，指示移动终端请求服务器通过伪流传输内容的字段(X-Pseudo-Streaming)和指示关于从服务器传输的分组移动终端可接收的分组大小的字段(X-RPSP-Length)包括在RTSP中。
以后，如果服务器响应移动终端的Describe请求(S50)，则移动终端设置VOD播放器的初始值并且准备好通过从服务器提供的基于TCP的RPSP方法的伪流服务开始(S60)。然后，如果移动终端请求服务器播放内容(S70)，则服务器把请求作为基于TCP的RPSP数据分组播放的内容传输到移动终端(S80)。在这时的RPSP数据分组的位流结构如图4中所示。
如果在该步骤中正在传输RPSP数据分组的同时移动终端从服务器请求‘Pause’(S90)，则另外RPSP数据的传输被暂停，直到移动终端从服务器请求‘Resume’(S110、S120及S130)。然后，当移动终端对于服务器进行‘TearDown’请求(S140)并且服务器响应‘TearDown’请求(S150)时，则关闭移动终端的VOD播放器(S160)，并且完成在移动终端与服务器之间的TCP会话(S170)。
如至此描述的那样，由于本发明使用基于TCP的伪流技术传输运动画面数据，所以对于在相关技术中的基于UDP的运动画面流技术不要求从TCT到UDP的转换。因而，不像在相关技术中要求的那样需要两个IP(Internet Providers)和两个端口，运动画面流可只使用一个IP和一个端口。
另外，由于提供基于TCP的流服务，所以比在相关技术UDP方法中更可靠的数据传输是可能的。通过防止在相关技术中在TCP/UDP转换期间可能发生的网络脱开和分组损失的错误，可为用户提供改进的画面质量和音频质量。
况且，如果实施按照本发明的方法的移动终端设有扩展的RAM和硬盘驱动器，则在正在下载VOD运动画面数据的同时，播放VOD运动画面数据的流。因而，用户不必为重放支付另外的传输成本。
使用按照本发明的基于TCP的伪流技术用来在移动终端中传输运动画面数据的方法可利用在下载中的稳定性和流服务的快速重放。
为了实施上述各种特征，本发明可采用各种类型的硬件和/或软件元件(模块)。例如，不同的硬件模块可以包含完成以上方法的步骤所必需的各种电路和元件。而且，不同的软件模块(由处理器和/或其它硬件执行)可以包含完成本发明方法的步骤所必需的各种代码和协议。
由于不脱离本发明的精神和基本特征可以几种形式实施本发明，所以也应该理解，上述实施例不受以上描述的任何细节的限制，除非另有说明，应该在附属权利要求书中所限定的本发明的精神和范围内广义地理解，并因此落在权利要求书的边界和界限、或这样的边界和界限的等效物内的所有变更和修改因此打算由附属权利要求书包括。

Claims (22)

1.一种用来在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中使用伪流技术把运动画面数据发送到移动终端的方法，移动终端从服务器下载运动画面数据，并且通过使用基于传输控制协议的伪流技术播放运动画面数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助于应用实时伪流协议(RPSP)实施传输控制协议，以便实现伪流技术。
3.一种用来在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中使用伪流技术把运动画面数据发送到移动终端的方法，其中，一个或多个字段添加到实时流协议(RTSP)上，以便在服务器与移动终端之间通过使用伪流技术的协议调用运动画面数据服务。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于传输控制协议定义协议。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，协议能够实施实时伪流，并且定义为实时伪流协议。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，字段的至少一个包括用来从服务器通过伪流技术传输内容的移动终端的请求。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，字段的至少一个指示在移动终端中可接收的一个分组的大小。
8.一种用来在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中使用伪流技术把运动画面数据传输到移动终端的方法，其中，字段的至少一个包括在伪流技术中实施的实时伪流协议的位流。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，位流包括：
第一字段，具有伪流开始代码；
第二字段，指示当前接收的实时伪流协议分组的状态；
第三字段，指示Packet Size；
第四字段，指示数据分组的Sequence Number；及
第五字段，包含实际运动画面数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，第一字段包括两个字节。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，第二字段包括一个字节。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，第三字段包括两个字节。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，第四字段包括四个字节。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，实时伪流协议分组状态代表当前传输的并且在服务器与移动终端之间接收的实时伪流协议分组的状态。
15.一种用来在服务器与移动终端之间的运动画面流传输中使用伪流把运动画面数据传输到移动终端的方法，包括步骤：
用户操作在移动终端中的视频点播播放器，并且在移动终端与服务器之间建立传输控制协议会话；
移动终端对于服务器进行Describe请求，并且服务器检索内容和准备好服务；
服务器对于移动终端进行Describe响应，并且移动终端设置视频点播播放器的初始值和准备好伪流服务开始；
如果移动终端请求服务器播放特定内容，则服务器把请求播放的内容作为实时伪流协议分组数据传输到移动终端；
如果移动终端进行TearDown请求，则服务器响应TearDown请求并且终止实时伪流协议分组数据的传输；及
移动终端关闭视频点播播放器，并且完成在移动终端与服务器之间的传输控制协议会话。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，实时伪流协议是通过使用基于传输控制协议的伪流来传输运动画面数据分组的协议。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，实时伪流分组数据包括具有伪流开始代码的字段、指示当前接收的实时伪流协议分组的状态的字段、指示Packet Size的字段、指示数据分组的Sequence Number的字段、及包含实际运动画面数据的Data字段。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，实时伪流协议分组状态代表当前传输的并且在服务器与移动终端之间接收的实时伪流协议分组的状态。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，在其中移动终端对于服务器进行Describe请求的步骤中，一个或多个字段添加到实时流协议上，以便在服务器与移动终端之间通过使用伪流技术的实时伪流协议提供运动画面数据服务。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，字段的至少一个包括用来从服务器通过伪流技术传输内容的移动终端的请求。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，字段的至少一个指示在移动终端中可接收的一个分组的大小。
22.一种用来使用伪流技术在提供视频多媒体服务的无线通信装置中控制视频数据的方法，该方法包括：
检查是否在移动终端与服务器之间建立传输控制协议会话；
发送请求消息，以检索在来自服务器的多媒体服务中的服务内容；
在接收到关于请求的消息的响应消息时，设置视频数据的初始值；
接收实时伪流协议(RPSP)分组数据，其中RPSP分组数据包括具有在伪流技术中实施的实时伪流协议的位流的一个或多个字段；
在无线通信装置中显示与接收的RPSP分组数据相对应的服务内容；及
传输停止消息，以终止视频多媒体服务。
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