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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Konzept zum Vergeben/Akquirieren
von Datenraten an bzw. Verteilen einer Datenrate unter Informationssignalanbietern
in einem Netzwerk, wie es beispielsweise für eine Zuweisung von Datenraten
an Informationssignalanbieter in einem digitalen Rundfunknetzwerk,
insbesondere einem DVB-H-Netzwerk (DVB-H = Digital Video Broadcasting-Handheld,
digitaler Videorundfunk für Handgeräte), eingesetzt
werden kann.
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Bei
einem DVB-H-System können
in einem Transportstrom über
einen Kanal mit quasi konstanter Bitrate mehrere Multimediadienste,
insbesondere digitale Videosignale, im Zeitmultiplex übertragen
werden. Wird dabei jedem Videosignal entsprechend einem encodierten
Informationssignal eine feste Bitrate zugewiesen, so ist beispielsweise
ein Programmanbieter zu einem Kompromiss zwischen z. T. kostspieliger Übertragungskapazität und bei
kritischen Szenen erreichbarer Bildqualität gezwungen. Gelegentlich reicht
dabei eine Daten- bzw. Komprimierungsrate nicht aus, und es kann
bei detailreichen Szenen zu Qualitätseinbußen kommen. Andererseits kann
es bei einer fest zugewiesenen Bitrate auch dazu kommen, dass die
zugewiesene Bitrate über
einer für
eine aktuelle Szene notwendigen Bitrate liegt und damit Datenrate
bzw. Kosten verschwendet werden.
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Abhängig von
einem aktuellen Bildinhalt benötigt
ein Video-Encoder
unterschiedlich hohe Datenraten, um beispielsweise eine Fernsehübertragung
mit guter Qualität
zu gewährleisten.
So erfordert eine Sportübertragung
aufgrund bewegungsintensiver Bildinhalte typischerweise eine höhere Datenrate
als beispielsweise eine Talkshow mit eher statischen Bild inhalten.
Besonders hohe Datenraten werden für eine Übertragung detailreicher Szenen
mit viel Bewegung benötigt.
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Videocodierungs-
bzw. -komprimierungsverfahren basieren beispielsweise auf Prädiktionen,
wie z. B. die sogenannten hybriden Kodierer, die für ein Bild
eine bewegungskompensierte oder innerbildliche Prädiktion
mit anschließender
beispielsweise entropiebasierter Kompression des Prädiktionsrests
durchführen.
Das heißt,
es werden Ähnlichkeiten
innerhalb eines Bildes (Intra) und/oder unter den Bildern (Inter)
zur Vorhersage ausgenutzt. Diese Prädiktionen funktionieren je
nach Bildinhalt unterschiedlich gut. Das Restsignal fällt demnach
höher oder
kleiner aus, je nach Güte
der Prädiktion.
Ein höheres
Restsignal benötigt
eine höhere
Anzahl an Bits zur Kodierung. Umgekehrt benötigt auch die Kodierung der
Bewegungskompensation als Seiteninformation Bits zur Kodierung,
so dass eine komplexere Prädiktion
nicht notwendigerweise zu einer verbesserten Kompressionsrate führt. Insgesamt
kann für
verschiedene zur Verfügung
stehende Datenraten und dadurch für verschiedene Kompressionsraten
eine optimale Bildqualität
bzw. ein optimaler Kompromiss zwischen Rate und Qualität gefunden
werden. Dieser Zusammenhang zwischen zur Verfügung stehender Rate und erzielbarer
Bildqualität
ist signalabhängig.
Daher wird für
unterschiedliche Szenen bei gleicher subjektiver Bildqualität eine unterschiedliche
Komprimierungsrate bzw. Bitrate zur Codierung benötigt.
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Je
größer eine
Programmanzahl bzw. eine Anzahl von Programmanbietern, desto unwahrscheinlicher ist
es, dass alle Programme gleichzeitig eine sehr hohe Datenrate benötigen. Werden
in einem Transportstrom über
einen Kanal mit konstanter Gesamtdatenrate BR mehrere
Informationssignale, insbesondere Videos übertragen, können diese
Datenratenunterschiede bei einer Datenratenzuweisung ausgenutzt
werden.
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Zur
Steuerung von Datenraten in einem DVB-H-Netzwerk haben sich mehrere
klassische Methoden etabliert. Beispielsweise können Datenraten sämtlicher
Dienste statisch konfiguriert werden. Das bedeutet, dass Programm-
bzw. Dienstanbietern jeweils eine über die Zeit konstante Datenrate
unabhängig
von Informationssignalinhalten zugewiesen wird.
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Des
Weiteren kann ein DVB-H-Netzwerk dynamisch konfiguriert werden.
Dabei erfolgt die Verteilung der Datenraten auf Basis anliegender
Bruttodatenraten der einzelnen Dienste. Dabei meint Bruttodatenrate eine
Datenrate eines Informationssignals bevor es encodiert wird. Dieses
Verfahren ist kooperativ und erfordert, dass eine Summe der Einzeldienste
immer unter der zur Verfügung
stehenden Gesamtdatenrate BR verbleibt.
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Anstatt
jedem Informationssignal eine feste Bitrate zuzuteilen, analysiert
ein statistischer Multiplex Inhalte des zu übertragenden Bildmaterials
und weist der Mehrzahl N von Informationssignalen für eine gemeinsame Übertragung
in dem Transportstrom über
den Kanal mit konstanter Gesamtdatenrate BR unterschiedliche
Datenraten dR,n (n = 1, ..., N), je nach
Prädiktionseigenschaften,
zu. Anstatt jedem Video eine maximal nötige Bitrate zuzuweisen, kann
man so mit einer deutlich geringeren Bitrate pro Video arbeiten,
ohne dabei die wahrgenommene Bildqualität zu mindern. Eine Gesamtqualitätsstörung kann
dadurch also gemindert werden.
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Ein
Empfang von Videos bzw. Informationssignalen auf einem mobilen Endgerät sollte
natürlich
nicht dazu führen,
das dessen Batterie in kürzester
Zeit entladen wird. Bei DVB-T-Systemen
(DVB-T = Digital Video Broadcasting-Terrestrial) muss stets ein
gesamter Datenstrom decodiert werden, bevor ein Zugriff auf einen der
in dem Datenstrom enthaltenen Dienste, wie beispielsweise Fernsehprogramme,
im Multiplex geschehen kann. Bei DVB-H bedient man sich der so genannten „Time-slicing"-Technik bei der
nur ein Teil bzw. ein Zeitschlitz des Datenstroms empfangen wird,
der Daten eines gerade ausgewählten
Services oder Programms beinhaltet.
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Das
Zusammenfügen
bzw. Multiplexing verschiedener Dienste erfolgt bei DVB-H im reinen
Zeitmultiplex, bei dem Informationssignale jedes Dienstes periodisch
mit den komprimierten Datenpaketen bzw. Bursts gesendet werden.
Ein einzelner Dienst wird also nicht kontinuierlich abgestrahlt,
sondern lediglich zeitweise mit einer entsprechend hohen Datenrate
und zwischenzeitlich überhaupt
nicht. Das zeitliche Multiplexen mehrerer Dienste gibt wieder einen
kontinuierlichen Datenstrom quasi konstanter Bitrate BR,
wie es beispielhaft in 8 gezeigt ist.
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8 zeigt
einen kontinuierlichen Datenstrom 80 mit konstanter mittlerer
Datenrate BR. Der Datenstrom 80 ist
unterteilt in Zeitscheiben bzw. Zeitrahmen 82 der Dauer
TCYC. Eine Zeitscheibe bzw. ein Zeitrahmen 82 umfasst
eine Mehrzahl von Zeitschlitzen bzw. Bursts 84-n der Dauer
TB,n (n = 1, ..., N), wobei jeder Burst 84-n einem
von N Informationssignalen bzw. Services zugeordnet werden kann.
Die Dauer TB,n eines Bursts hängt im Allgemeinen
von der Größe der Datenpakete
des jeweiligen Services pro Zeitscheibe bzw. Zeitrahmen 82 ab.
Erfordert beispielsweise ein Videosignal innerhalb des Zeitrahmens
TCYC eine vergleichsweise hohe Datenrate
dR,n (n = 1, ..., N), so wird der dem Videosignal
zuordenbare Burst 84-n eine entsprechend hohe Burstdauer
aufweisen.
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Zwischen
den Burstdauern T
B,n (n = 1, ... N) von
N gemeinsam zu übertragenden
Informationssignalen und der Dauer T
CYC der
Zeitscheibe
82 besteht im Allgemeinen folgender Zusammenhang
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Der
zeitkontinuierliche Datenstrom 80 kann von Empfängern zeitselektiv
empfangen werden, wenn die Lage des Burst des ausgewählten Dienstes
bekannt ist. Bei Einschalten muss ein Empfänger noch einige Sekunden lang
den gesamten Datenstrom 80 auswerten. Nach der Auswahl
eines n-ten der N Dienste wird dagegen nur noch der zu dem n-ten
Dienst gehörige
Burst 84-n empfangen und der Empfangsteil sonst abgeschaltet.
Das heißt,
pro Zeitrahmen TCYC ist der Empfänger für eine Dauer
von ca. (TCYC – TB,n)
ausgeschaltet.
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Bei
den im Vorhergehenden bereits angesprochenen Methoden zur Steuerung
von Datenraten hat ein Dienst- bzw. Programmanbieter keine Möglichkeit,
eine ihm zugewiesene Datenrate zeitselektiv zu beeinflussen, da
ihm entweder eine feste Datenrate zugewiesen wurde oder seinem Programm
zugewiesene Datenraten abhängig
von dem Programminhalt sind.
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Wünschenswert
wäre aber
beispielsweise eine Übertragung
sämtlicher
in einer Zeitscheibe bzw. in einem Zeitrahmen TCYC eingehender
Informationssignale mit von den einzelnen Programmanbietern beeinflussbaren
Datenraten bzw. Komprimierungsraten, um beispielsweise Übertragungskosten
kontrollieren zu können, oder
zumindest eine nicht nur von augenblicklichen Kodiersituation abhängigen Datenratenverteilung.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein einfaches
und verbessertes Konzept für
eine gemeinsame Übertragung
einer Mehrzahl von Informationssignalen in einem Zeitmultiplex in
einem Zeitrahmen zu ermöglichen,
wobei Datenraten der Informationssignale von den jeweiligen Informationssignalanbietern
freier beeinflusst werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Datenratenakquisevorrichtung mit den Merkmalen
des Patenanspruchs 1, eine Datenratenakquisevorrichtung gemäß Patenanspruch
10, eine Datenratenvergabevorrichtung gemäß Patenanspruchs 12, ein System
gemäß Patentanspruch
19, ein Verfahren zum Akquirieren einer Datenrate gemäß Patentanspruch
23, ein Verfahren zum Akquirieren einer Datenrate gemäß Patentanspruch
24, ein Verfahren zum Vergeben von Datenraten gemäß Patenanspruch
25 und ein Computer-Programm gemäß Patenanspruch
26 gelöst.
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Gemäß einem
ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Datenratenakquisevorrichtung zum
Akquirieren einer Datenrate eines encodierten Informationssignals
eines ersten Informationssignalanbieters in einem Netzwerk mit einer
Mehrzahl von Informationssignalanbietern, mit einer ersten Schnittstelle
zu einem Encoder zum Encodieren des Informationssignals zum Empfangen
von Informationen über
eine Codiersituation. Eine zweite Schnittstelle zu einer Datenratenvergabevorrichtung
dient zum Empfangen eines aktuellen Werts pro Datenrateneinheit
von der Datenratenvergabevorrichtung. Ein Prozessor dient zum Bestimmen eines
Gebots für
die Zuweisung einer Datenrate zu der Datenratenakquisevorrichtung
oder eines Angebots zur Abgabe einer der Datenratenakquisevorrichtung
zugewiesenen Datenrate basierend auf der Codiersituation und dem
aktuellen Wert pro Datenrateneinheit und Senden des Gebots bzw.
des Angebots über
die zweite Schnittstelle zu der Datenratenvergabevorrichtung.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Datenratenvergabevorrichtung zum
Vergeben von Datenraten an Informationssignalanbieter in einem Netzwerk,
mit, pro Informationssignalanbieter, einer Schnittstelle zu einer
jeweiligen Datenratenakquisevorrichtung zum Übermitteln eines aktuellen
Werts pro Datenrateneinheit an die jeweilige Datenratenakquisevorrichtung
und, ansprechend darauf, zum Empfangen eines Gebots für die Zuweisung
einer Datenrate der jeweiligen Datenratenakquisevorrichtung oder
eines Angebots zur Abgabe einer der Datenratenakquisevorrichtung
zugewiesenen Datenrate. Ferner umfasst die Datenratenvergabevorrichtung
einen Prozessor, um basierend auf den Geboten oder Angeboten der
Datenratenakquisevorrichtung eine zur Verfügung stehende Gesamtdatenrate
unter den Datenratenakquisevorrichtungen zu verteilen und den aktuellen
Wert pro Datenrateneinheit zu aktualisieren.
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Die
Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine freier
einstellbare bzw. beeinflussbare Datenratenverteilung erhalten werden
kann, wenn Datenraten in einem Netzwerk, wie z. B. insbesondere in
einem DVB-H-Netzwerk, über ein
Handelssystem, ähnlich
einem Marktplatz, unter Informationssignalanbietern des Netzwerks
verteilt werden.
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Es
wird demnach gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Handelsplattform mit Datenratenakquisevorrichtungen
bzw. Software-Agenten und einer Datenratenvergabevorrichtung bzw.
einem Datenraten-Makler verwendet, um Datenraten der einzelnen Informationssignalanbieter
zu steuern. Dabei erlaubt die Handelsplattform einen feingranularen
Handel mit Datenraten. D. h. eine einzelne Transaktion zwischen
Software-Agent und Datenraten-Makler kann sich beispielsweise bis
auf den Handel von Datenraten für
einen einzelnen DVB-H-Zeitrahmen beziehen. Teilnehmer der Handelsplattform
sind die Software-Agenten bzw. Datenratenakquisevorrichtungen. Diese übernehmen
stellvertretend für
die Informationssignalanbieter den Handel mit Datenraten des Multiplexes
und akquirieren auf diese Weise Übertragungskapazitäten für die ihnen
zugeordneten Informationssignaldienste.
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Gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung ist die Handelsplattform auf einem zentralen
Computersystem realisiert. Datenratenakquisevorrichtungen und Datenratenvergabevorrichtung
sind daher gemeinsam auf einem zentralen Rechner implementiert.
Dazu sind die Datenratenakquisevorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen als Software
auf dem zentralen Rechner installierbar.
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Gemäß Ausführungsbeispielen
ist eine Kommunikation zwischen einem Software-Agent bzw. einer Datenratenakquisevorrichtung
und Makler bzw. Datenratenvergabevorrichtung nicht in Form eines
Netzwerk-Protokolls, sondern in Form einer funktionsorientierten
Programmierschnittstelle (API = Application Programming Interface)
spezifiziert. Dies erlaubt schnelle Handelstransaktionen und ermöglicht dadurch
erst Mikrotransaktionen, d. h. den feingranularen Handel mit Datenraten
innerhalb eines DVB-H-Zeitrahmens.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Wert pro Dateneinheit
um einen Geldbetrag pro Dateneinheit. Die Information über die
Codiersituation entspricht gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung einem Schätzwert für eine Codierdatenrate über einen
vordefinierten Zeitrahmen. Dabei kann der vordefinierte Zeitrahmen
beispielsweise durch eine Gruppe von Bildern (GoP = Group of Pictures),
welche von einem Encoder zu encodieren ist, definiert werden.
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Durch
eine Verwendung proprietärer
Software-Agenten bzw. Datenratenakquisevorrichtungen kann jeder
einzelne übertragene
Dienst bzw. jedes einzelne übertragene
Informationssignal nach Kriterien des jeweiligen Informationssignalanbieters
optimiert werden.
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Vorteile
der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass beispielsweise eine
Optimierung von AV-Inhalten (AV = Audio/Video) bzgl. Qualität durchgeführt werden
kann. Dabei akquiriert ein einem Informationssignalanbieter zugeordneter
Software-Agent zeitkritisch Datenrate, unter Berücksichtigung der Qualität des zu übertragenden
Informationssignals.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
eine Kostenoptimierung bei der Übertragung
von Informationssignalen erreicht werden kann. Dazu versucht ein
einem Informationssignalanbieter zugewiesener Software-Agent bzw. eine Datenratenakquisevorrichtung
für eine
zu übertragende
Datenmenge den dafür
zu zahlenden Preis bei einem digitalen Rundfunknetz-Anbieter zu
optimieren. Sollte sich im digitalen Rundfunksystem kurzfristig
ein hoher Preis für Übertragungskapazitäten geben,
kann gemäß Ausführungsbeispielen
ein Software-Agent bzw. eine Datenratenakquisevorrichtung bereits
vorher gekaufte Datenraten für
den Informationssignalanbieter auch wieder abstoßen.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
ein Software-Agent für
zeitlich unkritische Informationssignaldienste beispielsweise auch
Restdatenraten zu sehr günstigen
Konditionen erwerben kann. Dabei meint Restdatenrate eine in dem
System verbleibende nicht genutzte Datenrate. Dieses Szenario ist
insbesondere für
Datei-Download-Dienste interessant.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Akquirieren einer Datenrate eines encodierten
Informationssignals gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer Datenratenakquisevorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3a eine
schematische Gebotsfunktion;
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3b eine
schematische Angebotsfunktion;
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4a ein
zeitlichen Verlauf einer benötigten
Datenrate eines Informationssignals;
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4b einen
zeitlichen Verlauf einer für
ein Informationssignal benötigten
und einer für
das Informationssignal akquirierten Datenrate gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4c einen
zeitlichen Verlauf einer für
ein Informationssignal benötigten
Datenrate und einer für
das Informationssignal akquirierte Danterate gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4d einen
zeitlichen Verlauf einer für
ein Informationssignal benötigten
Datenrate und einer für
das Informationssignal akquirierten Datenrate gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4e einen
zeitlichen Verlauf einer für
ein Informationssignal benötigen
Datenrate und einer für
das Informationssignal akquirierten Datenrate gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4f einen
zeitlichen Verlauf einer für
ein Informationssignal benötigen
Datenrate und einer für
das Informationssignal akquirierten Datenrate gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung einer Akquise von Datenrate abhängig von
einem aktuellen Preis. pro Datenrateneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Vergeben von Datenraten an Informationssignalanbieter
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Datenratenvergabevorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
schematische Darstellung des Time-Slicing-Konzepts bei DVB-H;
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9 eine
schematische Darstellung einer Aufteilung der Zeitachse in mehrere
Handelszonen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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10 ein
Blockschaltbild eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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Bezüglich der
nachfolgenden Beschreibung sollte beachtet werden, dass bei den
unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
gleich oder gleichwirkende Funktionselemente gleiche Bezugszeichen
aufweisen und Beschreibungen dieser Funktionselemente in den verschiedenen
nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen
untereinander austauschbar sind.
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1 zeigt
ein Flussdiagramm zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Akquirieren einer Datenrate eines encodierten
Informationssignals eines Informationssignalanbieters in einem Netzwerk
mit einer Mehrzahl von Informationssignalanbietern, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Das
in 1 dargestellte Verfahren kann von einer Datenratenakquisevorrichtung
ausgeführt
werden, wie sie beispielhaft in 2 gezeigt
ist.
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In
einem ersten Schritt S100 empfängt
die Datenratenakquisevorrichtung 200 von einem Encoder
zum Encodieren des Informationssignals Informationen über eine
aktuelle Codiersituation. Dazu weist die Datenratenakquisevorrichtung 200 eine
erste Schnittstelle 210 zu einem Encoder (nicht gezeigt)
auf.
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In
einem zweiten Schritt S110 empfängt
die Datenratenakquisevorrichtung 200 einen aktuellen Wert pro
Datenratenein heit von einer Datenratenvergabevorrichtung (in 2 nicht
gezeigt). Dazu weist die Datenratenakquisevorrichtung 200 eine
zweite Schnittstelle 220 zu der Datenratenvergabevorrichtung
auf.
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In
einem dritten Schritt S120 bestimmt die Datenratenakquisevorrichtung 200 ein
Gebot für
die Zuweisung einer Datenrate zu der Datenratenakquisevorrichtung
oder ein Angebot zur Abgabe einer der Datenratenakquisevorrichtung
zugewiesenen Datenrate basierend auf der in Schritt S100 empfangenen
Codiersituation und dem in Schritt S110 empfangenen aktuellen Wert
pro Datenrateneinheit. Dazu weist die Datenratenakquisevorrichtung 200 einen
Prozessor 230 zum Bestimmen des Gebots oder des Angebots
auf.
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In
einem vierten Schritt S130 sendet die Datenratenakquisevorrichtung 200 das
Gebot oder das Angebot über
die zweite Schnittstelle 220 zu der Datenvergabevorrichtung.
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Die
erste Schnittstelle 210 der Datenratenakquisevorrichtung 200 weist
gemäß Ausführungsbeispielen
eine Zuleitung 210a und eine Rückleitung 210b auf.
Dasselbe gilt für
die zweite Schnittstelle 220, welche eine Zuleitung 220a und
eine Rückleitung 220b aufweist.
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Über die
Zuleitung 210a der ersten Schnittstelle 210 ist
die Datenratenakquisevorrichtung 200, welche im Nachfolgenden
auch als Software-Agent bezeichnet wird, beispielsweise mit einem
Encoder zum Encodieren eines Informationssignals eines Informationssignalanbieters
verbunden. Dabei ist der Software-Agent 200 genau einem
Informationssignalanbieter zugeordnet. Über die Zuleitung 210a kann
der Software-Agent 200 Informationen über eine aktuelle Codiersituation
des Informationssignals, welches beispielsweise ein Videosignal
sein kann, erhalten. Dafür
führt gemäß Ausführungsbeispielen
ein Encoder eine Schätzung
oder Auslotung der Videodatenrate für verschiedene Qualitäten bzw.
Bildverzerrungen oder verschiedener Qualitäten für verschiedene Datenraten in
Einheiten eines vordefinierten Zeitintervalls durch, wie z. B. Schätzung oder
Ausprobieren der Kodierung für
verschiedene Kompressionsraten und damit für den Fall einer konstanter
Rate des eingehenden Quellsignals für verschiedene Datenraten des
encodierten Signals. Das Zeitintervall kann beispielsweise der im
Vorhergehenden anhand von 8 beschriebenen
Zeitscheibe bzw. dem Zeitrahmen 82 bei der DVB-H-Übertragung
entsprechen. Dabei weist der Zeitrahmen 82 die Dauer TCYC auf. Bei einem Videosignal wird innerhalb
dieses Zeitrahmens TCYC eine bestimmte Anzahl
von Bildern in einer Gruppe von Bildern (GoP) übertragen. Die Schätzung der
Videodatenrate kann also beispielsweise jeweils für eine GoP
entsprechend dem Zeitrahmen TCYC durchgeführt werden.
Ist die Videodatenrate für
eine GoP eines Informationssignals geschätzt, so kann diese von dem
Encoder über
die Zuleitung 210a zu dem Software-Agent 200 übermittelt
werden. Mittels der Informationen über die momentane Codiersituation
hat der Software-Agent eine Kenntnis darüber – oder kann sie sich herleiten –, welche
Datenrate zur Übertragung
des aktuellen Inhalts des Informationssignals vorteilhaft wäre, wie
z. B. wie viel mehr an Qualität,
ausgehend von einer Grundqualität
mit einer entsprechenden Grunddatenrate, durch ein Mehr an Datenrate
erzielbar ist, um abschätzen
zu können, wie
viel das Mehr an Datenrate „wert" wäre.
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Um
Informationen über
die erste Schnittstelle 210 zeitkritisch auszutauschen,
ist die erste Schnittstelle 210 gemäß Ausführungsbeispielen eine funktionsbasierte
Anwendungsprogrammierschnittstelle bzw. Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung
(API).
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Über die
Zuleitung 220a der zweiten Schnittstelle 220 zu
der Datenratenvergabevorrichtung erhält der Software-Agent bzw.
die Datenratenakquisevorrichtung 200 gemäß Ausführungsbeispielen
den aktuellen Wert pro Datenrateneinheit. Gemäß Ausführungsbeispielen entspricht
der Wert pro Daten rateneinheit einem Geldbetrag pro Datenrateneinheit,
also beispielsweise Euro pro bps (bps = bits per second).
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Abhängig von
der Information über
die aktuelle Codiersituation bzw. der geschätzten oder durch Ausprobieren
erhaltenen Information, die Rückschlüsse auf
den Zusammenhang zwischen zur Verfügung gestellter Datenrate bzw.
zu verwendender Kompressionsrate und Bildqualität zulässt, und dem Geldbetrag bzw. Preis
pro Datenrateneinheit ermittelt der Prozessor 230 beispielsweise
ein Gebot des Software-Agenten 200 für die Zuweisung einer Datenrate
zu dem Software-Agenten 200 bzw.
dem ihm zugeordneten Informationssignalanbieter. Dieses Gebot kann
der Software-Agent 200 über
die Rückleitung 220b zu
der Datenratenvergabevorrichtung bzw. dem Datenraten-Makler übertragen.
Zur Ermittlung eines Gebots für
die Zuweisung einer Datenrate zu der Datenratenakquisevorrichtung 200 oder
eines Angebots zur Abgabe einer der Datenratenakquisevorrichtung 200 zugewiesenen
Datenrate basierend auf der Codiersituation und dem aktuellen Preis
pro Datenrateneinheit ist die Datenratenakquisevorrichtung bzw.
der Software-Agent 200 von dem Informationssignalanbieter
entsprechend seinen Interessen programmiert bzw. implementiert.
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Um
Informationen über
die zweite Schnittstelle 220 zeitkritisch auszutauschen,
ist die zweite Schnittstelle 220 gemäß Ausführungsbeispielen ebenfalls
eine funktionsbasierte Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung
(API), d. h. eine Programmierschnittstelle mit Funktionen mit oder
ohne Rückgabewert
als Mittel der Kommunikation.
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Ein
Gebot für
die Zuweisung einer Datenrate wird der Software-Agent 200 dann
abgeben, wenn eine dem zugeordneten n-ten Informationssignalanbieter zugewiesene
Datenrate dR,n für die aktuelle Codiersituation
nicht ausreichend ist. Überträgt ein Informationssignal-
bzw. Programmanbieter eine Live-Sendung und erhöht sich die zur Encodierung
erforderliche Datenrate beispielsweise aufgrund detailrei cher Szenen,
so kann der Software-Agent 200 ein Gebot für zusätzlich benötigte Datenrate
abgeben. In der Regel wird sich dieses Gebot an dem momentan vorherrschenden
Marktpreis für
eine Datenrateneinheit bemessen. Eine Gebotsfunktion ist beispielhaft
in 3a gezeigt.
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3a zeigt
einen prinzipiellen Verlauf einer von einem Programmanbieter erworbenen
Datenrate aufgetragen über
dem Preis für
die Datenrate.
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Bei
einem geringen Preis pro Datenrateneinheit wird ein Programmanbieter
in der Regel eine hohe Datenrate erwerben, wohingegen bei einem
steigenden Preis die Nachfrage nach der Datenrate fallen wird. Der Prozessor 230 ist
gemäß Ausführungsbeispielen
also ausgebildet, um das Gebot umgekehrt proportional zu dem Wert
bzw. Preis pro Datenrateneinheit zu bestimmen. Bei 3a ist
zu beachten, dass die Darstellung der Gebotskurve lediglich exemplarisch
zur Veranschaulichung gemeint ist. Ist die einer Datenratenakquisevorrichtung 200 bzw.
dem zugeordneten Informationssignalanbieter bereits zugewiesene
Datenrate größer als die
eigentlich aufgrund der aktuellen Codiersituation benötigte, so
kann der Software-Agent 200 über die Rückleitung 220b auch
ein Angebot zur Abgabe eines Teils seiner Datenrate übermitteln.
Dazu zeigt 3b exemplarisch den Verlauf
einer Angebotsfunktion.
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Bei
einem niedrigen Marktpreis pro Datenrateneinheit wird ein Programmanbieter
bzw. der ihn vertretende Software-Agent 200 in der Regel keine
bzw. wenig Datenrate anbieten. Bei wachsendem Marktpreis pro Datenrateneinheit
wird einem Informationssignalanbieter ein Angebot bzw. Verkauf einer
ihm bereits zugewiesenen Datenrate immer verlockender erscheinen.
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Anhand
der nachfolgenden 4a bis 4f soll
die Funktion eines Software-Agenten 200 verdeutlicht werden,
der für
ein Liveprogramm mit AV-Inhalt eines Informationssignalanbieters
verwendet wird.
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Üblicherweise
ist die zur Übertragung
eines Audio-/Video-/Signals
benötigte
Datenrate nicht konstant. Dieser Zusammenhang ist in 4a gezeigt,
wo ein hypothetischer Verlauf 400 einer benötigten Datenrate dR,n gezeigt ist. Die benötigte Gesamtdatenmenge ist
die Fläche
unter der Kurve 400.
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Die
Aufgabe des Software-Agenten 200 besteht nun darin, die
Datenmenge bzw. Datenrate 400 möglichst genau nach zu modellieren,
indem er aktiv am Datenratenhandel mit anderen Software-Agenten
anderer Informationssignalanbieter über den Makler bzw. die Datenratenvergabevorrichtung
teilnimmt. Eine dem tatsächlichen
Datenratenbedarf 400 nahezu optimal angepasste Datenratenakquise
ist exemplarisch in 4b gezeigt.
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Die
in 4b gezeigten Rechtecke entsprechen beispielsweise
den für
einen Zeitrahmen bzw. eine Zeitscheibe TCYC akquirierten
Datenraten. Dabei ist der in 4b gezeigte
Verlauf der akquirierten Datenraten 410 dem tatsächlichen
Datenratenverlauf 400 sehr gut angepasst, so dass hier
weder Datenrate verschwendet, noch zusätzlich benötigt wird. Demnach stellt 4b eine
nahezu ideale Datenratenakquise dar.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bestimmt der Prozessor 230 ein
Gebot derart, dass unabhängig
von der aktuellen Codiersituation und von dem aktuellen Wert bzw.
Preis pro Datenrateneinheit stets eine Zuweisung einer vorbestimmten
Datenrate angestrebt wird. Diese Vorgehensweise ist in 4c gezeigt.
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Wie
sich aus 4c erkennen lässt, kann
es sich dabei um eine recht verschwenderische Strategie handeln,
bei der trotzdem noch Datenratenspitzen im AV-Signal auftreten,
die nicht bedient werden können. Die
Datenratenspitzen könnten
von einem pessimistischen Software-Agenten, welcher versucht, für einen
weiter in der Zukunft liegenden Zeitraum eine möglichst hohe Datenrate zu akquirieren,
besser bedient werden. Dieser Zusammenhang ist in 4d gezeigt.
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4d zeigt
den Verlauf 400 der tatsächlich benötigten Datenrate, einen aktuellen
Ausspielzeitpunkt 420 des AV-Signals, einen Prädiktionszeitraum 430 des
Live-Encoders und eine bereits akquirierte Datenrate 440 eines
weiter in der Zukunft liegenden Zeitraums.
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Die
weiter in der Zukunft liegende Datenrate 440, d. h. also
die Datenrate für
einen Zeitraum, der jenseits des aktuellen Ausspielzeitpunkts 420 und
des Prädiktionszeitraums 430 des
Encoders liegt, entspricht einer maximalen benötigten Datenrate für das Informationssignal.
Der Live-Encoder kommuniziert gemäß Ausführungsbeispielen über ein
privates Kommunikationsprotokoll bzw. über eine funktionsorientierte
Programmierschnittstelle (API) mit dem Software-Agenten 200,
um ihm Informationen über
eine tatsächliche
Codiersituation zu übermitteln.
Da ein „pessimistisch" eingestellter Software-Agent,
wie in 4d gezeigt, für, bezüglich des
aktuellen Ausspielzeitpunkts 420, in der Zukunft liegende
Zeitpunkte vorher eine maximale Datenrate 440 akquiriert
hat, versucht der Software-Agent 200 nun, anhand der für den Prädiktionszeitraum 430 geschätzten Codierdatenrate überschüssige Datenrate über die
Handelsplattform anzubieten bzw. zu verkaufen. Dies ist durch die
abwärts
weisenden Pfeile 450 in 4d dargestellt.
Durch diese Strategie lässt
sich ein Software-Agent 200 realisieren, der eine Qualität des übertragenen
Programms optimiert.
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Genau
umgekehrt verhält
sich dagegen ein „optimistischer" Software-Agent.
Dieser kauft langfristig lediglich eine absolut minimale Datenrate
und geht im Weiteren davon aus, dass kurzfristig genug Datenrate
verfügbar
sein wird, um das Programm in guter Qualität zu übertragen. Dieser Zusammenhang
ist schematisch in 4e gezeigt.
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Für einen
Zeitraum, der bezüglich
des aktuellen Ausspielzeitpunkts 420 und des Prädiktionszeitraums 430 in
der Zukunft liegt, steht dem Informationssignalanbieter eine minimale
Datenrate 460 bereits zur Verfügung. Für eine zeitliche Nahzone ausgehend
vom aktuellen Ausspielzeitpunkt 420, wobei die zeitliche
Nahzone beispielsweise dem Prädiktionszeitraum 430 des
Live-Encoders entspricht, versucht der „optimistische" Software-Agent zusätzlich zu
der minimalen Datenrate weitere Datenrate zu akquirieren, um der
zum aktuellen Ausspielzeitpunkt vorhandenen Codiersituation entsprechen
zu können.
Das Zukaufen von Datenrate zu der minimalen Datenrate 460 für den Prädiktionszeitraum 430 des
Live-Encoders ist durch die nach oben gerichteten Pfeile 470 veranschaulicht.
Die hier verfolgte Strategie optimiert eher eine Kostenseite, da
zusätzliche Datenrate
erst bei Bedarf gekauft wird.
-
Eine
weitere Strategie ist von einer mittleren Datenrate 480 auszugehen
und je nach Bedarf Datenrate nachzukaufen oder überschüssige Datenrate zu verkaufen,
wie es beispielhaft in 4f gezeigt
ist.
-
Wie
viel Datenrate pro Zeitscheibe bzw. Zeitrahmen letztendlich von
den einzelnen Software-Agenten der Mehrzahl von Informationssignalanbietern
bezogen wird, hängt
neben Encodierungs-Parametern der Encoder natürlich auch stark vom aktuellen
Marktpreis pro Datenrateneinheit ab. Eine Logik, welche diese beiden Parameter
im Prozessor 230 verknüpft
und zu einer Verkaufs- oder Kaufentscheidung für Datenrate führt, ist somit
dann die „Erfolgslogik" des jeweiligen Software-Agenten.
-
Gemäß weiteren
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung kann der Software-Agent 200 auch
eine Schnittstelle für
externe Vorgaben bzw. Parameter aufweisen, welchen nicht von einem
Encoder her rühren.
Dabei kann es sich beispielsweise um manuelle Eingabeparameter für den Software-Agenten 200 handeln.
Zusätzlich
zu der aktuellen Codiersituation können für einen Programmanbieter weitere
Parameter die Entscheidung beeinflussen, ob Datenrate zugekauft
oder abgestoßen
werden soll. Beispielsweise ist es vorstellbar, dass sich ein Programmanbieter
an einem verregneten Tag für
den Zukauf von Datenraten entscheidet, weil er davon ausgeht, dass
bei schlechtem Wetter mehr Menschen sein Programm verfolgen. Dazu
kann er dem Software-Agent 200 gemäß externen Vorgaben Anweisungen
geben, zusätzliche
Datenrate zu kaufen. Gleichermaßen
ist es denkbar, dass ein Programmanbieter zusätzliche Datenrate erwerben
will, wenn aufgrund äußerer Gegebenheiten
eine Übertragungsqualität über einen Übertragungskanal
eher schlecht ist, und somit eine subjektive Qualitätseinschätzung eines
Programmkonsumenten zu schlecht ausfallen würde. Somit kann beispielsweise
ein Programmchef eines Programmanbieters manuell dem Software-Agenten 200 vorgeben,
mehr oder auch weniger Datenrate als geplant zu erwerben.
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Geht
es darum, eine bestimmte Datenmenge bis zu einem definierten (möglichst
weit in der Zukunft liegenden) Zeitpunkt zu übermitteln, kann eine grundsätzlich andere
Art von Software-Agent eingesetzt werden. Dazu schafft die vorliegende
Erfindung gemäß Ausführungsbeispielen
eine Datenratenakquisevorrichtung zum Akquirieren einer Datenrate
eines Informationssignals eines ersten Informationssignalanbieters
in einem Netzwerk mit einer Mehrzahl von Informationssignalanbietern,
mit einer ersten Schnittstelle zu einem Informationssignallieferant
zum Ausstrahlen des Informationssignals, einer zweiten Schnittstelle
zu einer Datenratenvergabevorrichtung zum Empfangen eines aktuellen
Werts pro Datenrateneinheit von der Datenratenvergabevorrichtung
und einem Prozessor zum Bestimmen eines Gebots für die Zuweisung einer Datenrate
zu der Datenratenakquisevorrichtung oder eines Angebots zur Abgabe
einer der Datenratenakquisevorrichtung zugewiesenen Datenrate basierend
auf dem aktuellen Wert pro Datenrateneinheit, und Senden des Gebots
oder Angebots über
die zweite Schnittstelle zu der Datenvergabevorrichtung sowie Steuern
eines Ausmaßes
des Ausstrahlens des Informationssignals über die erste Schnittstelle.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
lässt sich
beispielsweise die zu übertragende
Datenmenge von der Datenratenakquisevorrichtung bzw. dem Software-Agenten 200 nicht
beeinflussen. Lediglich der Zeitpunkt der Übertragung kann von diesem
gesteuert werden. Es wird also keine Codiersituation empfangen.
Auch hier sind verschiedene Strategien denkbar (pessimistisch, optimistisch,
etc.), wobei als Kriterium primär
der Datenraten-Preis der einzelnen handelbaren Zeitrahmen bzw. Zeitscheiben
berücksichtigt
wird. Dieser Zusammenhang ist exemplarisch in 5 gezeigt.
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5 (links)
zeigt einen Verlauf des Datenraten-Preises aufgetragen über der
Zeit, wobei der Datenraten-Preis pro Zeitrahmen mit Bezugszeichen 500 gekennzeichnet
ist. Ferner zeigt 5 (links) eine zu übertragende
Datenmenge 510, welche sich aus einer definierten Datenrate
dR und einer definierten Zeitdauer T berechnen
lässt.
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Aufgrund
der in 5 gezeigten Preissituation aufgetragen über der
Zeit t wird ein kostenorientierter Software-Agent 200 die
definierte Datenmenge 510 nicht mit einer gleich bleibenden
Datenrate dR übertragen, so wie es im linken
Teil von 5 gezeigt ist, sondern er wird
bei einem eher hohen Preis pro Datenrateneinheit weniger Datenrate
akquirieren und bei einem eher niedrigen Preis eine höhere Datenrate
akquirieren. Dieser Sachverhalt ist exemplarisch im rechten Teil
von 5 gezeigt. Das Steuern des Ausmaßes des
Ausstrahlens des Informationssignals umfasst also eine Redzierung
bzw. ein Unterbinden und Zulassen des Ausstrahlens.
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Während im
Vorhergehenden das erfindungsgemäße Konzept
der Datenratenakquise von Informationssignalanbietern mittels Software-Agenten
beschrieben wurde, soll im Nachfolgenden das Konzept der Datenratenvergabe
noch näher
erläutert
werden.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm zur Erläuterung
eines Verfahrens zum Vergeben von Datenraten an Informationssignalanbieter
in einem Netzwerk gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das in 6 gezeigte
Verfahren kann gemäß Ausführungsbeispielen
von einer in 7 gezeigten Datenratenvergabevorrichtung
durchgeführt
werden.
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In
einem ersten Schritt S600 übermittelt
die Datenratenvergabevorrichtung 700 einen aktuellen Wert pro
Datenrateneinheit an eine jeweilige Datenratenakquisevorrichtung 200 eines
Informationssignalanbieters. Dazu weist die Datenratenvergabevorrichtung 700 pro
Informationssignalanbieter eine Schnittstelle 710 zu der jeweiligen
Datenratenakquisevorrichtung 200 auf.
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In
einem zweiten Schritt S610 empfängt
die Datenratenvergabevorrichtung 700 ansprechend auf den aktuellen
Wert pro Datenrateneinheit ein Gebot für die Zuweisung einer Datenrate
zu der jeweiligen Datenakquisevorrichtung 200 oder ein
Angebot zur Abgabe einer der Datenratenakquisevorrichtung 200 zugewiesenen
Datenrate über
die Schnittstelle 710.
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In
einem dritten Schritt S620 verteilt die Datenratenvergabevorrichtung 700 basierend
auf den Geboten und/oder Angeboten der Datenratenakquisevorrichtungen
eine zur Verfügung
stehende Gesamtdatenrate BR unter den Datenratenakquisevorrichtungen.
Dazu weist die Datenratenvergabevorrichtung 700 einen Prozessor 720 auf.
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In
einem vierten Schritt S630 aktualisiert die Datenratenvergabevorrichtung 700 bzw.
der Prozessor 720 basierend auf den Geboten und/oder Angeboten
der Datenratenakquisevor richtungen den aktuellen Wert pro Datenrateneinheit.
Daraufhin wird der aktualisierte Wert pro Datenrateneinheit wieder
an die Datenratenakquisevorrichtungen übermittelt, was durch Bezugszeichen 640 angedeutet
ist.
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Des
Weiteren umfasst die Datenratenvergabevorrichtung 700 eine
Schnittstelle 730, um beispielsweise mit einem Zeitschlitzmultiplexer
oder Daten-Inserter kommunizieren zu können. Über die Schnittstelle 730 kann
die Datenratenvergabevorrichtung bzw. der Makler 700 mitteilen,
welcher Informationssignalanbieter welche Datenrate zugeteilt bekommt
und wie viel Informationssignalanbieter beim Zeitmultiplex zu berücksichtigen
sind.
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Gemäß Ausführungsbeispielen
ist der Prozessor 720 ausgebildet, um die zur Verfügung stehende
Gesamtdatenrate BR innerhalb einer vordefinierten
Zeitscheibe TCYC unter den Datenratenakquisevorrichtungen 200 zu
derart zu verteilen, dass die Informationssignalanbieter die Informationssignale
innerhalb dieser Zeitscheibe TCYC in einem
Zeitmultiplexverfahren, wie bei DVB-H, aussenden können.
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Die
Funktionsweise des Maklers bzw. der Datenratenvergabevorrichtung 700 entspricht
weitgehend der eines klassischen „Börsenmaklers". Je nach gewählter Handelsform können verschiedene
Parameter. zum Handel abgefragt werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
kann jeder Software-Agent 200 vom Makler 700 aktuelle
Verkaufs- und Kaufpreise der handelbaren Zeitschlitze bzw. Zeitrahmen
abfragen. Die Software-Agenten 200 platzieren beim Makler 700 Kauf-
und Verkaufsorder, welche derselbe je nach Verfügbarkeit und Kurs ausführt. Nach
jedem ausgeführten
Auftrag wird der Kurs bzw. Wert pro Datenrateneinheit neu berechnet.
Gegenüber
einer herkömmlichen
Börse ergibt
sich jedoch der Unterschied, dass der Makler 700 gleichzeitig
als Emittent, insbesondere Datenratenemittent der zu handelnden
Datenrate auftritt.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
sammelt der Makler bzw. die Datenratenvergabevorrichtung 700 sämtliche
Verkaufsaufträge
der Software-Agenten 200 der Informationssignalanbieter.
Anschließend wird
eine Auktion gestartet. Diese läuft
zunächst
bis zu einem vorher definierten Zeitpunkt. Jeder Software-Agent 200 kann
dabei während
der Laufzeit der Auktion vom Makler 700 den aktuellen Preis
für Datenraten in
den handelbaren Zeitschlitzen bzw. Zeitrahmen abfragen. Die Software-Agenten 200 teilen
dem Makler 700 mit, wie viel Datenrate diese gern zum jeweils
aktuellen Preis erwerben würden.
Sollte sich dabei für
einen Handelszeitschlitz herausstellen, dass mehr Datenrate abgenommen
werden würde,
als verfügbar
ist, so steigt der Datenraten-Preis
in dem betroffenen Handelszeitschlitz um einen festgelegten Betrag.
Danach informiert der Makler 700 die Software-Agenten 200 über die
Preisänderung.
Die Software-Agenten 200 können dann neue
Gebote/Angebote einreichen. Sollten zum Zeitpunkt des vorgesehenen
Auktionsendes immer noch nicht alle Gebote berücksichtigt werden können, steigt
der Preis für
die Datenrate weiter und die Auktion wird solange verlängert, bis
sich die Gebote so weit verringert haben, dass die verfügbare Gesamtdatenrate
BR ausreicht.
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Je
nach Verfahren müssen
die Software-Agenten 200 natürlich auf eine gewählte Handelsform
abgestimmt werden. Da die Handelsform während einer Implementierung
der Plattform festgelegt wird, kann diese bei einer Implementierung
bzw. Programmierung der Datenratenakquisevorrichtungen bzw. Software-Agenten 200 berücksichtigt
werden.
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Das
erfindungsgemäße Konzept
bietet einzelnen Programmanbietern die Möglichkeit, Datenrate für eine Übertragung
ihrer Inhalte zu akquirieren. Eine Aufteilung der handelbaren Zeitrahmen
bzw. Zeitscheiben sollte sich im Falle von DVB-H an der DVB-H-Burststruktur
bzw. dem Timeslicing orientieren. Wie im Vorhergehenden bereits
anhand von 8 beschrieben wurde, werden
für DVB-H
Zeitscheiben bzw. Zeitrahmen 82 reserviert, in denen jeder
Service einmal bedient wird. Durch die Menge NBit,n an
Daten, die für
einen Service n während
einer Zeitscheibe TCYC in einem Burst 84-n der
Dauer TB,n übertragen werden, kann eine
mittlere Datenrate dR,n nach der Formel
dR,n = NBit,n/TCYC bestimmt werden.
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Gemäß Ausführungsbeispielen
werden nun für
das Handelssystem M Zeitscheiben zu einem handelbaren Zeitschlitz
zusammengefasst. Innerhalb eines solchen handelbaren Zeitschlitzes
bleiben die Datenraten dR,n (n = 1, ...,
N) aller Services konstant. Dadurch kann ein Verwaltungsaufwand
des Handelssystems deutlich reduziert werden. Allerdings wird damit
auch ein kurzfristiges Anpassen der Datenraten in der Nähe des Playout-Zeitpunktes 420 deutlich
erschwert. Um diesen Nachteil zu umgehen, wird gemäß einem
Ausführungsbeispiel
die Zeitachse in mehrere Zonen eingeteilt. In jeder Zeitzone kann
dabei eine unabhängige
Anzahl M von Zeitscheiben 82 gewählt werden. Eine sinnvolle
Aufteilung ergibt sich beispielsweise bei der Wahl von drei Zonen:
Nahzone, Mittelzone und Fernzone. Diese Aufteilung ist schematisch
in 9 dargestellt.
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9 zeigt
eine Darstellung aufeinanderfolgender Zeitscheiben 82 mit
jeweils vier DVB-H-Bursts 84-n (n = 1, ..., 4) entsprechend
vier Informationssignalanbietern, wobei die Zeitachse in eine Nahzone 900,
eine Mittelzone 910 und eine Fernzone 920 aufgeteilt
ist. Der Prozessor 230 einer Datenratenakquisevorrichtung 200 ist
also ausgebildet, um für
unterschiedliche in der Zukunft liegende Zeiträume jeweils Gebote/Angebote für die Zuweisung/Abgabe
einer Datenrate zu bestimmen. Ferner ist der Prozessor 720 einer
Datenratenvergabevorrichtung ausgebildet, um eine Mehrzahl M von
Zeitscheiben zu einem Zeitraum zusammenzufassen, um innerhalb dieses
Zeitraums die zur Verfügung
stehende Gesamtrate BR zu verteilen. In
dem in 9 dargestellten Beispiel werden in der Nahzone
M = 1 DVB-H-Zeitscheiben 82 zu einem handelbaren Zeitschlitz
zusammengefasst. In der Mittelzone 910 werden gemäß dem in 9 gezeigten
Beispiel M = 2 DVB-H-Zeitscheiben 82 zu einem handelbaren
Zeitschlitz zusammengefasst und in der Fernzone 920 werden
M = 3 DVB-H-Zeitscheiben 82 zu
einem handelbaren Zeitschlitz zusammengefasst. Natürlich sind
auch andere Zeitschlitzkonfigurationen als die in 9 beispielhaft
gezeigte denkbar.
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In
der Nahzone 900, die sich beispielsweise über wenige
Minuten erstreckt, kann durch die Wahl von M = 1 jede DVB-H-Zeitscheibe einzeln
gehandelt werden. In der Mittelzone 910 ergeben sich größere handelbare
Zeitschlitze, die für
mittelfristige Planungen genutzt werden können. Die Mittelzone 910 kann
sich gemäß Ausführungsbeispielen über einige
wenige Tage erstrecke. In der Fernzone 920 wird gemäß Ausführungsbeispielen
dagegen nur mit sehr großen
Zeitschlitzen gehandelt. Dabei kann sich die Fernzone 920 über mehrere Wochen
oder Monate erstrecken.
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Die
Fernzone 920 kann beispielsweise dazu genutzt werden, um
für einen
großen
Zeitraum eine vordefinierte mittlere Datenrate einzukaufen. Für Zeitpunkte,
die sich im Bereich der Mittelzone, d. h. im Bereich einiger weiniger
Tage des Playout-Zeitpunktes 420 entfernt befinden, können Datenraten
nachverhandelt werden. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein,
wenn sich eine Programmänderung
ergibt, welche sich innerhalb weniger Tage von dem aktuellen Playout-Zeitpunkt 420 auswirkt.
Beispielsweise kann dann Datenrate hinzugekauft werden, wenn aufgrund
eines unvorhersehbaren Ereignisses eine Programmänderung erfolgt, die höhere Datenraten
erfordert. Denkbar ist auch die Kopplung mit einer Wettervorhersage.
Wird beispielsweise für
einen nachfolgenden Tag schlechtes Wetter vorhergesagt, wobei anzunehmen
ist, dass bei schlechtem Wetter mehr Menschen dem Programme eines
Programmanbieters folgen, so kann dieser Programmanbieter für den nachfolgenden
Tag mittels des Handelsplatzes für
die Mittelzone 910 noch zusätzliche Datenrate anfordern.
Umgekehrtes gilt beispielsweise für schönes Wetter.
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Die
Nahzone 900 wird verwendet, um Datenraten für Zeitpunkte,
die unmittelbar vor dem Playout-Zeitpunkt 420 liegen, zu
verhandeln. Dies kann gemäß Ausführungsbeispielen
pessimistisch, optimistisch oder auf andere Weise erfolgen, wie
es bereits anhand der 4a bis 4f beschrieben
wurde.
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Gemäß Ausführungsbeispielen
können
grundsätzlich
beliebige Handelsform gewählt
werden, solange die folgenden zwei Eigenschaften erfüllt sind.
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Der
Handel mit Datenraten bezieht sich nicht ausschließlich auf
einen handelbaren Zeitschlitz, sondern es ist möglich, dass mehrere Zeitschlitze
parallel gehandelt werden. Das heißt, es muss beispielsweise möglich sein,
die nächsten
J Zeitschlitze zu handeln (J > 1).
Dadurch kann ermöglicht
werden, dass ein Software-Agent 200 Ausweichmöglichkeiten
für den
Fall hat, dass eine Zielvorgabe für die Datenrate für einen
bestimmten handelbaren Zeitschlitz nicht erfüllt werden kann. Erwirbt er
beispielsweise für
einen ersten handelbaren Zeitschlitz weniger Datenrate als vorgesehen,
so sollte der Software-Agent 200 die Möglichkeit haben, für einen
darauf folgenden handelbaren Zeitschlitz eine entsprechend höhere Datenrate
zu erwerben.
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Wird
von einem Software-Agenten für
einen handelbaren Zeitschlitz zuviel Datenrate akquiriert, so ist es
gemäß Ausführungsbeispielen
möglich,
dass der Software-Agent 200 die überschüssige Datenrate anderen Teilnehmern
wieder zur Verfügung
stellt, d. h. ein Angebot zur Abgabe einer dem Software-Agenten 200 zugewiesenen
Datenrate macht. Gemäß Ausführungsbeispielen
treten dazu sämtliche
Informationssignalanbieter in einem Netzwerk sowohl als Käufer als
auch als Verkäufer
auf.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann in jeder Zeitzone (Nah-, Mittel-, Fernzone)
ein anderes Handelssystem gewählt
werden. So könnte
eine konkrete Realisierung beispielsweise für die Fernzone 920 ein
Aukti onssystem vorsehen, wohingegen Mittel- und Nahzone nach einem
klassischen „Market-Maker"-Börsensystem
implementiert sind.
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Des
Weiteren ist es möglich,
in der Fernzone eine Art „Abonnement-System" als Handelssystem
einzurichten. Dieses Abonnement-System würde so funktionieren, dass
jeder Programmanbieter mit dem Betreiber der Handelsplattform ein
Abonnement abschließt.
In diesem Abonnement verpflichtet sich der Programmanbieter zur
Abnahme einer bestimmten Datenratenmenge zu einem bestimmten (festgelegten)
Preis. Dabei kann der Programmanbieter beispielsweise eine mittleren
Datenrate 480 abonnieren und anschließend je nach Bedarf Datenrate
nachkaufen oder überschüssige Datenrate
verkaufen, wie es bereits anhand von 4f beschrieben
wurde. Dadurch kann zweierlei erreicht werden.
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Durch
das Abonnement wird erstens die Plattform für ein „klassisches Verkaufsbusiness" geöffnet, d. h.
der Programmanbieter kann mit dem Handelsplattformbetreiber wieder
einen klassischen Vertrag über
die Abnahme von Datenrate schließen.
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Der
Programmanbieter erhält
zweitens „Sicherheit
auf unbestimmte Dauer".
D. h. der Programmanbieter weiß,
dass ihm für
die Laufzeit des Abonnements immer mindestens eine bestimmte Datenrate
zur Verfügung
steht. Egal wie die aktuelle Marktsituation auf der Handelsplattform
gerade ist.
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Zusammenfassend
zeigt 10 eine schematische Übersicht
eines Systems zur Zuweisung von Datenraten an Informationssignalanbieter
in einem Netzwerk mit Datenratenakquisevorrichtungen und einer Datenratenvergabevorrichtung 700.
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10 zeigt
einen Makler bzw. eine Datenratenvergabevorrichtung 700,
die über
Schnittstellen 710-1 bis 710-3 mit Software-Agenten 200-1 bis 200-3 von
drei Programmanbietern 1000-1 bis 1000-3 gekoppelt
ist. Der zu dem ersten Programmanbieter 1000-1 gehörende Software-Agent
bzw. die Datenratenakquisevorrichtung 200-1 ist über eine
erste Schnittstelle 210-1 mit einem Encoder 1010-1 gekoppelt. Über eine
Schnittstelle 220-1 bzw. 710-1 ist der Software-Agent 200-1 mit
dem Makler 700 gekoppelt. An einem Eingang des Encoders 1010-1 liegt
ein unkomprimiertes Informationssignal 1020-1 des ersten
Programmanbieters 1000-1 an. Am Ausgang des Encoders 1010-1 liegt
ein encodiertes Informationssignal 1030-1 des ersten Programmanbieters 1000-1 an.
Der zweite Software-Agent 200-2 ist über eine Schnittstelle 210-2 mit
einem Datei-Karussell 1010-2 eines Datenanbieters 1000-2 gekoppelt. Über eine
Schnittstelle 220-2 bzw. 710-2 ist der Software-Agent 200-2 mit
dem Makler 700 gekoppelt. An einem Eingang des Datei-Karussells 1010-2 kommen
Dateiinhalte 1020-2 an. Am Ausgang des Datei-Karussells 1010-2 liegen
Dateiinhalte 1030-2 mit über den Software-Agenten 200-2 zugeteilten
Datenraten an. Der Software-Agent 200-3 ist über eine
Schnittstelle 210-3 mit dem zweiten Programmanbieter 1000-3 bzw.
dessen Encoder 1010-3 gekoppelt. Über eine Schnittstelle 220-3 bzw. 710-3 ist
der Software-Agent 200-3 mit dem Makler 700 gekoppelt.
Am Eingang des Encoders 1010-3 liegen unkomprimierte AV-Daten 1020-3 an,
um mit einer über
den Software-Agenten 200-3 und Makler 700 zugeteilten
Datenrate zu einem komprimierten Ausgangssignal 1030-3 encodiert
zu werden.
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Die
Ausgangsdaten des ersten Encoders 1030-1, des Dateikarussells 1010-2 und
des zweiten Encoders 1010-3 werden einem DVB-H-Zeitschlitzmultiplexer 1100 zugeführt, welcher
mit Informationen von dem Makler 700, beispielsweise über die
Anzahl N der Informationssignalanbieter, die ihm zugeführten Informationssignale 1030-1 bis 1030-3 in
einen DVB-H-konformen
Datenstrom umwandelt.
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Die
Software-Agenten 200-1 bis 200-3 können über ein
privates Kommunikationsprotokoll über die Schnittstellen 210-1 bis 210-3 von
den jeweiligen Programmanbietern 1000-1 bis 1000-3 beeinflusst
werden. Ein privates Kommunikationsprotokoll kann dabei beispielsweise
funktionsorientierte oder objektorientierte Programmierschnittstellen
umfassen. Um Mikrotransaktionen zu ermöglichen, sollte das private
Kommunikationsprotokoll zwischen den Informationssignalanbietern 1001-1 bis 1000-3 und
den Software-Agenten 200-1 bis 200-3 sehr schnell
ablaufen können.
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Gemäß Ausführungsbeispielen
umfasst ein Software-Agent 200 ferner eine Logik, die vorgibt,
wie er reagieren soll, wenn die Kommunikation zwischen Informationssignalanbieter 1000 und
Software-Agent 200 ausfällt.
Solch eine Logik könnte
beispielsweise so implementiert sein, dass der Software-Agent 200 bei
einem geringen Preis pro Datenrateneinheit eine hohe Datenrate anstrebt,
und bei einem hohen Preis pro Datenrateneinheit eine geringe Datenrate
anstrebt, so wie es bereits anhand der 3a und 3b beschrieben
wurde.
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Die
Software-Agenten 200-n (n = 1, 2, 3) und der Makler 700 bilden
zusammen eine Handelsplattform 1200, welche gemäß Ausführungsbeispielen
auf einem zentralen Computersystem realisiert ist. Das heißt, sowohl
Makler 700 als auch Software-Agenten 200 sind
gemeinsam auf dem zentralen Computersystem implementiert. Die Kommunikation
zwischen Software-Agent 200 und Makler 700 ist
daher nicht in Form eines Netzwerk-Protokolls, sondern in Form einer
Software-API insbesondere
einer funktionsorientierten bzw. objektorientierten Programmierschnittstelle
spezifiziert. Dies erlaubt schnelle Handelstransaktionen und ermöglicht dadurch
erst Mikrotransaktionen.
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Wie
im Vorhergehenden bereits beschrieben wurde, ist es vorteilhaft,
ein privates Kommunikationsprotokoll zwischen Software-Agent 200 und
Informationssignalanbieter 1000 so auszulegen, dass Datenratenhandel
auch in der zeitlichen Nahzone 900 stattfinden kann. Hierbei
kann ein mögliches
komplexes Verhalten der Software-Agenten 200 sehr kurze
Handelszyklen erfordern. Außerdem
steht ein realer Datenra tenbedarf meist erst sehr kurzfristig fest,
was eine schnelle Reaktion erfordert. Daher ist die Implementierung
des Marktplatzes als System mit verteilten Kommunikationselementen
(also der „Softwareagent" läuft quasi
zuhause auf dem Rechner des Programmanbieters) nicht sinnvoll und
der Marktplatz läuft
vorteilhaft auf einem zentralen Computersystem ab.
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Ein
Software-Agent 200 kann dabei nicht nur von einem Encoder 1010 beeinflusst
werden, sondern beispielsweise auch manuell durch einen Servicetechniker
des Informationssignalanbieters. Es ist beispielsweise denkbar,
dass ein Techniker eines Informationssignalanbieters entscheidet,
dass eine übertragene
Bildqualität
bei Verbrauchern zu schlecht ist und dadurch seinem Software-Agenten 200 mitteilt,
dass dieser mehr Datenrate für
die Übertragung
akquirieren soll.
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Als
Stellgrößen für einen
Software-Agenten 200 kommen, wie im Vorhergehenden bereits
beschrieben wurde, beispielsweise AV-Encoder-Anforderungen, Programmplanungsaspekte
oder menschliche Entscheidungen in Betracht.
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Für Nicht-AV-Dienste
wie z. B. einem Datei-Download über
den Datei-Anbieter 1000-2 können dagegen ganz andere Stellgrößen herangezogen
werden, wie beispielsweise der aktuelle Preis für Übertragungskapazität. Diese
Art von Software-Agent
wurde bereits anhand von 5 näher erläutert. Ein Datei-Download ist
oftmals nicht zeitkritisch, sondern kann im Hintergrund ablaufen.
Daher kann der Software-Agent 200-2 in dem in 10 gezeigten
Ausführungsbeispiel
die Kosten für
die Übertragung
der Dateninhalte 1030-2 auf die anhand von 5 beschriebene
Art und Weise optimieren.
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Während sich
das zentrale Computersystem 1200 mit Software-Agenten und Makler
an einem ersten Ort befinden kann, werden die Orte der Informationssignalanbieter
von dem ersten Ort des Computer-Systems 1200 verschieden
sein.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass die Datenratenakquisevorrichtungen
bzw. Software-Agenten 200 als Computerprogramme von den
Informationssignalanbietern auf das zentrale Computersystem 1200 hochgeladen
werden können.
Dabei ist die Funktionsweise der Software-Agenten 200 von
den jeweiligen Informationssignalanbietern selbst konfigurierbar,
und auf die Bedürfnisse
des jeweiligen Informationssignalanbieters anpassbar, wobei lediglich
die Programmierschnittstelle zur Kommunikation mit dem Makler 700 spezifiziert
sein sollte. Natürlich
ist es auch denkbar, dass die Datenratenakquisevorrichtungen 200 nicht
in Form eines Computer-Programms sondern als Hardware, beispielsweise in
Form von Einsteckkarten, auf dem zentralen Computersystem 1200 installiert
werden.
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Die
Funktionsweise des Maklers kann beispielsweise von einem DVB-H-Rundfunkbetreiber
festgelegt werden. Dabei kann der Makler bzw. die Datenratenvergabevorrichtung 700 „profitorientiert" oder aber „gerecht" ausgelegt sein.
Dabei meint profitorientiert, dass der Makler 700 zugunsten
einer Gewinnmaximierung des DVB-H-Rundfunkbetreibers ausgelegt ist. „Gerecht" heißt, der
Makler ist darauf ausgelegt, Datenraten unter den Informationssignalanbietern
möglichst
gleichermaßen
zu verteilen, so dass eine jeweilige Bildqualität für sämtliche Anbieter akzeptabel
ist. Die Implementierung des Maklers 700 kann dazu beispielsweise
auch mit den Informationssignalanbietern abgestimmt sein.
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Das
erfindungsgemäße Konzept
kann somit ein System mit zwei charakteristischen Eigenschaften
erzeugen. Der herkömmliche
DVB-H-Codec wird zu einem verteilten System, an dem nicht nur ein
Netzwerkbetreiber beteiligt ist, sondern auch die einzelnen Programmanbieter
in Form der Software-Agenten 200. Die klassische Trennung
zwischen Vertragsaushandlung zwischen Netzwerkbetreiber und den
Inhaltsanbietern und Dienst-Erbringung ist bei einem System gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung aufgehoben.
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Eine
Handelsplattform gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung vereinigt eine „Business-Aushandlung der
Datenrate" (also
das längerfristige
Einkaufen von Datenrate) mit einem kurzfristigen Prozess der „Optimierung
der Datenratennutzung" (statistischer
Multiplex) auf einer einzigen Plattform und in ein einziges System
mit gemeinsamen Schnittstellen. Dadurch sind Wechselwirkungen (Interaktion)
zwischen diesen beiden „Welten" möglich.
-
Abschließend ist
darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die jeweiligen
Bauteile der Vorrichtungen oder die erläuterte Vorgehensweise beschränkt ist,
da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten
Begriffe sind lediglich dafür
bestimmt, besondere Ausführungsformen
zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn in der
Beschreibung und in den Ansprüchen
die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, beziehen
sich diese auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht
der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas anderes deutlich macht. Dasselbe
gilt in umgekehrter Richtung.
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Obwohl
sich DVB-H-Netzwerke für
das erfindungsgemäße Konzept
besonders anbieten, da DVB-H beliebige Datenströme in Form von IP-Datagrammen überträgt, ist
das erfindungsgemäße Konzept
nicht auf DVB-H-Netzwerke beschränkt.
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Insbesondere
wird darauf hingewiesen, dass abhängig von den Gegebenheiten
das erfindungsgemäße Schema
auch in Software implementiert sein kann. Die Implementierung kann
auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette
oder einer CD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen erfolgen,
die so mit einem programmierbaren Computersystem und/oder Mikrocontroller
zusammenwirken können,
dass das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht
die Erfindung somit auch in einem Computerprogrammprodukt mit einem
auf einem maschinenlesbaren Träger
gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Rechner und/oder Mikrocontroller
abläuft.
In anderen Worten ausgedrückt,
kann die Erfindung somit als ein Computerprogramm mit einem Programmcode
zur Durchführung
des Verfahrens realisiert werden, wenn das Computerprogramm auf
einem Computer und/oder Mikrocontroller abläuft.