DE60222581T2

DE60222581T2 - Datenübertragung

Info

Publication number: DE60222581T2
Application number: DE60222581T
Authority: DE
Inventors: Rory Stewart Ipswich TURNBULL; Richard James Suffolk Ipswich JACOBS; Matthew David Ipswich WALKER
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2022-11-30
Also published as: CA2464508A1; KR20040086242A; JP2005512400A; AU2002365821A1; EP1449331B1; WO2003049373A1; DE60222581D1; EP1449331A1; KR100954253B1; US20050021821A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Datenübertragung. Die Erfindung bezieht sich im Besonderen auf das Streamen von Live-Multimediadaten.
Unter Streamen wird ein Verfahren verstanden, bei dem Daten (insbesondere Video-, Audio- oder andere Multimediadaten) als stetig fortlaufender Datenstrom über ein Computernetzwerk übertragen werden. Herkömmliche Datenübertragungssysteme wie insbesondere Multimedia Streamingsysteme verwenden zur Datenübertragung entweder ein zuverlässiges Protokoll (z.B. Transmission Control Protocol (TCP) – siehe die Request for Comments (Ersuchen um Stellungnahmen) RFC793, RFC1122 und RFC1323 der Internet Engineering Task Force) oder ein unzuverlässiges Protokoll (z.B. User Datagram Protocol (UDP) – siehe das Ersuchen um Stellungnahmen RFC768). Die Verwendung eines zuverlässigen Protokolls stellt sicher, dass beim Empfänger alle Pakete ankommen. Aufgrund des Protokollüberbaus ist jedoch eine höhere Bandbreite erforderlich und es werden mehr Verzögerungen eingeführt. Ein unzuverlässiges Protokoll ist leichter und schneller, bei einem Datenstrom kann es dabei jedoch zu Paketverlusten kommen.
Systeme, die diese Techniken verwenden um Daten von Netzwerkservern an Client-Vorrichtungen zu streamen (wie beispielsweise Real-Audio^TM und Microsoft^TM Media) vermeiden die Paketverluste gewöhnlich durch Verwenden großer Empfangs-Pufferspeicher (ein temporärer Speicherbereich oder eine Warteschlange) und/oder ein zuverlässiges Protokoll. In der Folge unterliegen die Multimediadaten bei diesen Systemen Verzögerungen, wobei es häufig zu großen Anfangsverzögerungen kommt.
Nach einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems angegeben, das folgende Schritte aufweist:
Übertragen von Datenpaketen von einem ersten Mediengerät zu einem zweiten Mediengerät unter Verwendung eines ersten Übertragungsmodus, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet,
Ermitteln von einem oder von mehreren fehlenden Datenpaketen, die nicht an dem zweiten Mediengerät angekommen sind, und
Senden von einer oder mehren, die Identität des oder der fehlenden Datenpakete enthaltenden Meldungen von dem zweiten Mediengerät an das erste Mediengerät,
wobei, nachdem die Übertragung der Datenpakete unter Verwendung des ersten Übertragungsmodus abgeschlossen ist, das erste Mediengerät das bzw. die als fehlend ausgewiesenen Datenpakete unter Verwendung eines zweiten Übertragungsmodus an das zweite Mediengerät sendet, und wobei der zweite Übertragungsmodus ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Die Anforderungen an das Streamen von sowohl Live- als auch Archivmedien sind zwiespältig, da beim Streamen von Live-Medien die Übertragungsgeschwindigkeit Vorrang besitzt, während beim Streamen von Archivmedien die Qualität im Vordergrund steht. Die vorliegende Erfindung meistert diesen Zwiespalt, indem sie eine Kombination beider Protokolle verwendet: Zunächst ein unzuverlässiges Protokoll, dem ein zuverlässiges Protokoll folgt. Das unzuverlässige Protokoll wird zur Übertragung der Pakete mit geringen Verzögerungen verwendet, während das zuverlässige Protokoll danach zur Übertragung der zunächst verloren gegangenen Pakete verwendet wird.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Medienübertragungsgeräts angegeben, das folgende Schritte aufweist:
Übertragen von Datenpaketen von dem Medienübertragungsgerät an einen Empfänger unter Verwendung eines ersten Übertragungsmodus, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, und
Empfangen einer oder mehrerer Meldungen, die die Identität von einem oder von mehreren fehlenden Datenpaketen ausweisen, die nicht am Empfänger angekommen sind,
wobei das Medienübertragungsgerät nach Abschluss der Übertragung der Datenpakete unter Verwendung eines zweiten Übertragungsmodus ein oder mehrere Datenpakete sendet, die am Empfänger als fehlend ermittelt wurden, und wobei der zweite Übertragungsmodus ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Nach einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Medienempfangsgeräts angegeben, das Schritte folgende aufweist:
Empfangen von Datenpaketen von einem Sender, die in einem ersten Übertragungsmodus gesendet wurden, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet,
Ermitteln des bzw. der Datenpakete, die erwartet wurden aber fehlen, Senden von einer oder mehreren Meldungen an den Sender, wobei die Meldung oder die Meldungen die Identität des bzw. der fehlenden Datenpakete ausweisen, und
Empfangen des bzw. der Datenpakete von dem Sender, die in der bzw. den Meldungen ausgewiesen wurden, wobei das bzw. die Datenpakete in einem zweiten Übertragungsmodus empfangen werden, der ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Nach einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Medienübertragungsgerät angegeben, mit einer Sendeeinrichtung zum Senden von Datenpaketen von dem Medienübertragungsgerät zu einem Empfänger unter Verwendung eines ersten Übertragungsmodus, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen einer oder mehrerer Meldungen, die die Identität eines oder mehrerer fehlender Datenpakete ausweisen, die nicht beim Empfänger angekommen sind, wobei das Gerät ferner eine Steuereinrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, dass das Medienübertragungsgerät nach Abschluss der Übertragung von Datenpaketen unter Verwendung des ersten Modus ein oder mehrere als fehlend ausgewiesene Datenpakete an den Empfänger unter Verwendung eines zweiten Übertragungsmodus sendet, wobei der zweite Übertragungsmodus ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Nach einem fünften Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Medienempfangsgerät angegeben, mit einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Datenpaketen, die von einem Sender in einem ersten Übertragungsmodus gesendet wurden, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines oder mehrerer Datenpakete, die erwartet wurden, aber fehlen, einer Sendeeinrichtung zum Senden einer oder mehrerer Meldungen an den Sender, wobei die eine oder die mehreren Meldungen die Identität des bzw. der fehlenden Datenpakete ausweisen, und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen des bzw. der Datenpakete von dem Sender, die in der bzw. den Meldungen ausgewiesen wurden, wobei das bzw. die Datenpakete in einem zweiten Übertragungsmodus empfangen werden, der ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Nach einem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Datenübertragungssystem angegeben, mit einem Medienübertragungsgerät gemäß dem vierten Gesichtspunkt der Erfindung und einem Medienempfangsgerät gemäß dem fünften Gesichtspunkt der Erfindung, wobei das Medienempfangsgerät mit dem Medienübertragungsgerät in Verbindung steht.
Nach einem siebten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein digitaler Datenträger angegeben, auf dem ein Programm mit Anweisungen enthalten ist, die bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsanlage die Verfahrensschritte ausführen, die gemäß dem ersten, zweiten oder dritten Gesichtspunkt der Erfindung dargelegt wurden.
Anwendungen erfindungsgemäßer Ausführungsformen umfassen die private Nutzung zum Aufzeichnen von Urlaubsfilmen, wobei Familie oder Freunde, während das Bildmaterial gleichzeitig mit guter Qualität archiviert wird, in Echtzeit daran teilhaben können. Der sendende Client verhält sich in diesem Fall wie ein bandloser Camcorder. Andere Einsatzmöglichkeiten umfassen Sicherheitsüberwachungen oder den Einsatz bei Notsituationen, worin für den Sichtkontakt mit der Notfallmannschaft nicht notwendigerweise die Qualität, sondern die Zeit entscheidend ist. Beim nachträglichen Betrachten des Filmmaterials kann die Qualität wichtiger sein, zum Beispiel aus Beweisgründen. Eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Ausführungsformen stellt die Konferenzschaltung dar.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, worin ähnliche Bezugszeichen auf ähnliche Bestandteile verweisen, und von denen
1 das System in einer schematischen Übersicht zeigt,
2 den Aufbau des Client zum Erfassen und Senden von Medien zeigt,
3 den Aufbau des Servers zum Archivieren zeigt,
4 den Aufbau des Clients zum Empfangen und Anzeigen zeigt und
5 ein Flussdiagramm zur Darstellung von Betriebsstadien des Systems wiedergibt.
Bei Anwendungen, bei denen der Client Liveinhalte auf einen Server zum Archivieren hochlädt, werden die Livemedien mit einer Clientvorrichtung erfasst und unter Verwendung eines unzuverlässigen Protokolls an einen Server gesendet. Der Server speichert die empfangenen Pakete in einer Datei. Am Ende der Übertragung werden alle verloren gegangenen Pakete unter Verwendung eines zuverlässigen Protokolls nachgesandt. Bei einer solchen Medienübertragung können die archivierten Medien von einem Dritten während des Archivierungsvorgangs in Echtzeit betrachtet werden, auch wenn dies auch mit Paketverlusten verbunden sein kann. Außerdem wird hierbei in Kombination mit einer geschichteten Medienkodierung das Archivieren von Clips in Echtzeit bei einer höheren Qualität möglich, als es die Netwerkverbindung zulässt.
Wird das Verfahren dazu verwendet, um Inhalte von einem Netzwerkserver zu einer Clientvorrichtung zu Streamen, so wird die Anfangs verzögerung für den Benutzer gering sein, er muss jedoch während der Übertragung des Clips Paketverluste hinnehmen. Um diesem Problem zu begegnen speichert die Clientanwendung vorübergehend alle empfangenen Pakete, woraufhin die verloren gegangenen Pakete am Ende des Clips unter Verwendung eines zuverlässigen Protokolls nachgesandt und in der Vorrichtung gespeichert werden können. Falls der Clip auf Interesse stieß, kann er ohne Paketverluste erneut abgespielt werden. Stieß er auf wenig Interesse, kann er aus dem temporären Speicher des Clients gelöscht werden. Dies eröffnet einen sowohl hinsichtlich der Zeit als auch der Bandbreite ökonomischen Weg zum wiederholten Betrachten von Medienclips im Vorfeld einer Entscheidung über ein Herunterladen einer vollständigen Version.
Bei Verwendung in Kombination mit einer geschichteten Medienkodierung wird zunächst der Grundlyger unter Verwendung eines unzuverlässigen Protokolls gestreamt, dem die verloren gegangenen Pakete und die Erweiterungslager nachfolgen. Die Abspielqualität erhöht sich zunehmend mit jedem neuen Lager, der zu den bereits empfangenen hinzugefügt wird. In Situationen mit geringer Bandebreite könnte dies besonders nützlich sein, da dies eine Vorschau bei geringer Qualität und unmittelbar danach wiederholte Betrachtungen des Clips mit zunehmend besser werdender Qualität ermöglicht.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen ermöglichen das Streamen von Medien unter Verwendung von leichten Protokollen mit kurzen Verzögerungen, wobei die Auswirkungen von Paketverlusten bei einem erneuten Betrachten oder beim Archivieren des Clips beseitigt werden. Dadurch wird es möglich, dass Livemedien von Dritten mit geringer Verzögerung zu derselben Zeit angesehen werden können, zu der sie der Urheber archiviert. Wichtig ist, dass eine Vorschau der Clips auf Kosten der anfänglichen Betrachtungsqualität sofort ohne Anfangsverzögerungen verfügbar gemacht wird. Eine anschließende Betrachtung des Clips wird mit hoher Qualität erfolgen. Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen ermöglichen ein Echtzeit-Streamen von Medien mit einer, beim Archivieren oder wiederholten Betrachten, höheren Qualität als es die Netwerkbandbreite zulässt. Sie stellen somit eine effiziente Nutzung von Verbindungen mit niedrigen Bandbreiten sicher. Die verfügbare Bandbreite wird mehr zur Übertragung der Medien als zur Übertragung komplizierter Paketköpfe und Bestätigungsmechanismen genutzt.
Multimediadaten werden von einem Client 102 an einen Netzwerkserver 104 übertragen, auf dem die Multimediadaten gespeichert und entweder von dem ursprünglichen Client 102 oder einem Dritten 105 abgerufen werden können.
Wie der 1 zu entnehmen ist, werden auf einem Client 102, der Daten von einer Videokamera und/oder einem Mikrofon 101 empfangen kann, Livemedien erfasst. Die erfassten Medien werden von einer auf dem Client 102 ablaufenden Software digitalisiert und komprimiert (die zum Beispiel über das Internet herunter geladen werden kann), und mittels einer Funkverbindung zu einem Funkempfänger 106, der einen Zugang zum Internet 103 aufweist, an den Server 104 übertragen. Die Funkverbindung wird von einer GSM- Datenverbindung gebildet, die mit 9,6 kbit/s überträgt. Der Server 104 wird von einem Remote Access Server (RAS) gebildet und weist einen Zugang zum Internet 103 auf. Die Verbindung zwischen dem Client 102 und dem Server 104 unterstützt eine IP-Verbindung, die sowohl zum zuverlässigen Senden von Datenpaketen unter Verwendung des Transmission Control Protocol (TCP), als auch zum unzuverlässigen Senden unter Verwendung des User Datagram Protocol (UDP) verwendet werden kann. Ein Client 105 eines Dritten, der ebenfalls Zu gang zum Internet besitzt, kann sich der Sitzung anschließen und Daten entweder unter Verwendung von TCP oder UDP empfangen and senden.
UDP verfügt über einen Mechanismus zum Senden von Daten mittels IP, der nur einen kleinen zusätzlichen Überbau erfordert. Dies ist für Funkumgebungen von Bedeutung, bei denen die Bandbreite beschränkt ist. Wegen des beschränkten Protokollumfangs kommt es zu keinen wesentlichen Verzögerungen, so dass er sich für zeitkritische Anwendungen wie beispielsweise gestreamtes live Videofilmmaterial eignet. UDP enthält keine Möglichkeit um sicherzustellen, dass die Daten am Empfänger ankommen, und es existiert kein Verfahren um festzustellen, ob die Pakete in der richtigen Reihenfolge ankommen. UDP wird daher zwar als schnelles, jedoch unzuverlässiges Protokoll angesehen.
TCP soll mit IP zusammen ein zuverlässiges Verfahren zum Senden von Daten ermöglichen. Die Zuverlässigkeit wird durch die Verwendung positiver Bestätigungen erreicht, die von dem Empfänger nach dem ordnungsgemäßen Empfang der Datenpakete versandt werden. Beim Versenden eines Pakets durch den Sender wird ein Zeitgeber gestartet. Wird innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne keine Bestätigung empfangen, so wird das Paket erneut versandt. Der Vorgang wird solange wiederholt, bis das Paket erfolgreich empfangen wurde. TCP wird als zuverlässiges, jedoch langsames Protokoll angesehen. Eine erhebliche Datenmenge muss gepuffert werden, um die Stetigkeit der Wiedergabe sicherzustellen. Das Protokoll eignet sich daher nicht für Anwendungen, bei denen keine Verzögerung toleriert werden kann, beispielsweise für die Videokommunikation.
2 zeigt den Aufbau des datenerfassenden Clients 102. Die Medien werden von der Quelle 101 empfangen und zur Kompression gemäß der Norm H.263 der International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) an einen Kodierer 201 weitergeleitet. Die komprimierten Daten werden dann auf die Übertragung über das Internet 103 vorbereitet, indem die komprimierten Daten unter Verwendung des Real Time Protocol (RTP [Echtzeitprotokoll]) paketiert werden. RTP ist zur Verwendung bei einem Transport von Echtzeitdaten wie beispielsweise Videodaten vorgesehen. RTP ist zur Verwendung im Zusammenhang mit dem User Datagram Protocol (UDP) und dem Transport Control Protocol (TCP) vorgesehen und enthält im Header zusätzliche Informationen zur Unterstützung von Multimediaübertragungen, die nicht in den IP oder UDP-Headern enthalten sind. Ein Datenpaket enthält einen Headerabschnitt und einen Abschnitt für Inhalte. Der Headerabschnitt enthält Steuerinformationen, wobei der RTP-Header vornehmlich Zeitsteuerungsinformationen sowie die RTP-Paketnummer enthält, die von dem Empfänger verwendet werden kann, um sicherzustellen, dass die Pakete in der ordnungsgemäßen Reihenfolge (UDP fügt keine laufende Nummer ein, so dass in verkehrter Reihenfolge angekommene Pakete nicht geordnet werden können) dekodiert werden.
Die RTP-Pakete werden von dem RTP Paketierer 202 an eine Netzwerkschnittstelle übertragen, wobei von jedem RTP-Paket eine Kopie in einem temporären Pufferspeicher 205 abgelegt wird. Die Netzwerkschnittstelle 203 steuert das Senden und Empfangen von Daten über das Internet 103. Hier werden IP-Header hinzugefügt, die sicherstellen, dass die RTP-Pakete am vorgesehenen Ziel ankommen. Die Netzwerkschnittstelle 203 kann auch TCP- oder UDP-Header hinzufügen. Die Netzwerkschnittstelle 203 empfängt auch Daten aus dem Internet 103.
Es ist ein Kontroller 206 vorgesehen, der RTP-Datenpakete über die Netzwerkschnittstelle 203 senden und empfangen, RTP-Pakete aus dem temporären Pufferspeicher 205 auslesen und RTP-Pakete aus einem Speicher 204 für verloren gegangene Pakete auslesen und darin abspeichern kann. Der Speicher 204 für verloren gegangene Pakete ist zum Speichern von Paketen vorgesehen, die während der Übertragung verloren gingen, wobei ein nachfolgend beschriebener Mechanismus verwendet wird. Bis zur Beendigung der Übertragung im UDP-Modus wird die Anzahl der verloren gegangenen Pakete in dem Speicher 204 für verloren gegangene Pakete während einer Übertragung zunehmen. Danach werden die Inhalte des Speichers 204 für verloren gegangene Pakete übertragen. Sobald die Kapazitätsgrenze des Speichers 204 für verloren gegangene Pakete erreicht wird, wird die Übertragung im UDP-Modus zwangsweise beendet. Die Kapazität des Speichers 204 für verloren gegangene Pakete stellt daher den begrenzenden Faktor für die Zeitspanne dar, während der der Client Multimediadaten aufzeichnen kann.
Der Kontroller 206 ist für das Koordinieren des Aufzeichnungsvorgangs am Client 102 verantwortlich. In Anbetracht der beschränkten Bandbreite der Funkverbindung, der Qualitätsanforderungen des Benutzers und der begrenzten Speicherkapazität des Speichers 204 für verloren gegangene Pakete, müssen die Aufzeichnungsparameter des Clients 102 sorgfältig abgestimmt werden. Da die verloren gegangenen Pakete ersetzt werden, kann die Bitrate, mit der die Multimediadaten von dem Kodierer 201 kodiert werden, die Leistungsfähigkeit des Netwerks überschreiten. Wenn jedoch mehr Pakete verloren gehen, sollte für eine bestimmte Aufzeichnungszeit der Speicher 204 für verloren gegangene Pakete entsprechend größer gewählt werden.
Nachfolgend wird der Server 104 unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben. Der Server 104 steht über eine Netzwerkschnittstelle 301 mit externen Vorrichtungen in Verbindung. Die Schnittstelle kann IP-, UDP- und TCP-Headerinformationen hinzufügen und entfernen. Die Netzwerkschnittstelle 301 kann Daten an ein RTP-Modul, das die empfangenen Datenpakete entpackt, senden und von diesem empfangen. Das RTP-Modul 302 ist für das Anfordern der Datenpakete und das Erkennen von Paketen verantwortlich, die während der Übertragung verloren gegangen sind. Das RTP-Modul 302 gibt auch eine geeignete Meldung an den Client 102 aus. In der bevorzugten Ausführungsform werden zwei Arten von Meldungen genutzt: eine positive Bestätigung (ACK [acknowledgement]), die von dem Server 104 in regelmäßigen Abständen übertragen wird, um anzuzeigen, dass innerhalb des letzten ACK-Intervalls alle Pakete empfangen wurden, und eine negative Bestätigung (NACK), die der Server 104 übersendet, wenn der Server 104 einen Paketverlust entdeckt. Eine NACK-Meldung enthält die Identität des verloren gegangenen Pakets. Alle Meldungen werden zuverlässig unter Verwendung von TCP versandt.
Das RTP-Modul 302 steht in Verbindung mit einem Archiv 303, in das alle empfangenen Datenpakete übertragen werden.
Wie zuvor erwähnt können die aufgezeichneten Medien von einem gesondert empfangenden Client 105 aus dem Archiv 303 des Servers 104 abgerufen werden. Im Folgenden wird der Aufbau des empfangenden Clients 105 unter Bezugnahme auf die 4 erläutert. Über die Netzwerkschnittstelle 401 werden mit dem Internet 103 Daten ausgetauscht. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Netzwerkschnittstelle vorwiegend zum Empfangen von Paketen aus dem Internet 103 benötigt. Die Netwerkschnittstelle 401 steht mit einem RTP-Modul 402 in Verbindung, das die Multimediadaten aus den RTP-Datenpaketen extrahiert, die über die Netzwerkschnittstelle 401 empfangen wurden. Das RTP-Modul 402 steht in Verbindung mit einem Dekodierer 403, der die komprimierten Daten dekodiert, die im Falle eines Videos auf einem Bildschirm 404 betrachtet werden können.
Wie der 5 entnommen werden kann, befindet sich der Client 102 beim Betrieb im Aufnahmemodus (501). Bei Aufnahmebeginn sendet der Client 102 an den Server 104 zuverlässig eine Meldung unter Verwendung von TCP, um eine Verbindung aufzubauen und um den Server zur Vorbereitung auf den Empfang von UDP-Datenpaketen von dem Client 102 aufzufordern (in der graphischen Darstellung ist dieses Stadium nicht gezeigt). Es werden Multimediadaten erfasst und im Kodierer 201 kodiert (503), woraufhin diese am RTP-Paketierer 202 paketiert (505) werden. Die Datenpakete werden dann an die Netzwerkschnittstelle 203 zur Weiterleitung an den Server 104 über das Internet 103 unter Verwendung des unzuverlässigen UDP übertragen (507). Der Client speichert (509) außerdem eine Kopie der übertragenen Pakete in einem temporären Pufferspeicher 203, der zum Sammeln kürzlich übertragener Datenpakete dient und zum Ersetzen von Paketen herangezogen werden kann, die während der Übertragung verloren gegangen sind. Der Server 104 empfängt Datenpakete (511) und ordnet sie zum Archivieren (531) im Archiv 303 an. Das RTP-Modul 302 prüft nach (513), ob irgendwelche Pakete während der Übertragung verloren gegangen sind. An den Client wird eine ACK-Meldung gesandt (515), die anzeigt, dass während des ACK-Intervalls keine Pakete verloren gegangen sind. Das ACK-Intervall wird auf die Speicherkapazität des temporären Speichers abgestimmt. Das ACK-Intervall ist vorzugsweise auch bei minimalen Anforderungen an die Bandbreite lang, damit der Umfang des Netzwerk verkehrs verringert wird. Bei Erhalt einer ACK-Meldung löscht (517) der Kontroller 206 des Client 102 den Inhalt des temporären Pufferspeichers 205, da nun bekannt ist, dass der Inhalt des Pufferspeichers 205 sicher am Server 104 angekommen ist. Sobald vom Server 104 erkannt wird, dass ein Paket fehlt, wird an den Client unter Verwendung von TCP zuverlässig eine NACK-Meldung gesandt (519), die die laufende RTP-Nummer des fehlenden Pakets enthält. Bei anderen Ausführungsformen kann eine NACK-Meldung in vorgegebenen Intervallen oder nach Beendigung der Übertragung verschickt werden. Der Kontroller 206 des Clients 102 ruft die fehlenden Pakete (521) aus dem temporären Pufferspeicher 205 ab und legt sie in dem Speicher 204 für verloren gegangene Pakete ab. Daraufhin löscht (517) der Kontroller 206 in dem temporären Pufferspeicher die Pakete, die dem verloren gegangenen Paket vorausgingen. Der Vorgang wird solange fortgesetzt, bis der Benutzer die Aufnahme entweder freiwillig oder, wenn der Speicher 204 für verloren gegangene Pakete voll ist, unfreiwillig beendet.
Nach Erhalt (523) des Aufnahmebeendigungssignals überträgt (525) der Client 102 den Inhalt aus dem Speicher 204 für verloren gegangene Pakete an den Server 104 unter Verwendung des zuverlässigen TCP-Mechanismus. Die fehlenden Pakete werden vom Server 104 empfangen (527) und an das Archiv 303 übersandt (529). Das Archiv wird neu geordnet, um die fehlenden Daten einzupflegen.
Wie zuvor erwähnt kann der empfangende Client 105 eines Dritten die Livemedien während der Aufnahme ansehen, wenn er dies vorzieht. In diesem Fall ist die Verwendung von UDP anzuraten. Der empfangende Client 105 kann mit dem Server 104 zu jedem Zeitpunkt während der Aufnahme eine Verbindung aufbauen, um von diesem die Übermittlung von Multimediadaten anzufordern. Bei Er halt der Anforderung wird ein separater Vorgang gestartet, bei dem der Server 104 die empfangenen Datenpakete zu derselben Zeit an den empfangenden Client sendet (531), zu der sie in das Archiv 303 übertragen werden. Die Datenpakete werden von dem empfangenden Client 105 empfangen (533), dekodiert (535) und angezeigt (537). Auf diese Weise erhält der Client 105 die von dem sendenden Client 102 erfassten Multimediadaten in Echtzeit.
In diesem Stadium enthalten die empfangenen Daten wahrscheinlich Fehler und weisen daher eine geringe Qualität auf. Das RTP-Modul 402 des empfangenden Clients 105 führt ein Verzeichnis mit allen laufenden RTP-Nummern der verloren gegangenen Pakete.
Nach dem Betrachten des Multimediaclips mit geringer Qualität kann sich der Benutzer dazu entschließen, dass er eine Version mit hoher Qualität benötigt. Der empfangende Client 105 sendet (539) daraufhin das Verzeichnis der verloren gegangenen Pakete mittel TCP an den Server 104, woraufhin der Server 104 die darin bezeichneten Datenpakete aus dem Archiv 303 abruft (541) und die verloren gegangenen Datenpakete unter Verwendung des zuverlässigen TCP erneut übersendet (543). Der empfangende Client ist daraufhin im Besitz einer vollständigen, hochqualitativen Version der Multimediadaten.
Die oben erläuterten Ausführungsformen ermöglichen auch alternative Gestaltungen. Es ist möglich, andere Informationen außer den verloren gegangenen Paketen für eine Übertragung zu einem späteren Zeitpunkt zu Puffern. Wenn beispielsweise eine geschichtete Kodierung verwendet werden sollte, dann könnte der Grundlager vom Sender unter Verwendung des schnellen UDP-Mechanismus an den Empfänger gesandt werden, während höhere Schichten und verloren gegangene Pakete später unter Verwendung des zuverlässigen TCP-Mechanismus übertragen werden könnten.
Fachleute werden erkennen, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von TCP und UDP Transportprotokolle beschränkt ist. UDP wurde lediglich als Beispiel für ein schnelles und unzuverlässiges Transportprotokoll ausgesucht, während TCP als Beispiel für ein zuverlässiges Transportprotokoll ausgesucht wurde.
Für Fachleute ist es selbstverständlich, dass ein Multimedia-Streaming-System ein Beispiel eines Datenübertragungssystem darstellt.
In der oben erläuterten Ausführungsform erfolgt die Verbindung zwischen dem Client 102 und dem Server 104 über mehrere verkettete Datenverbindungen. Die Erfindung ist jedoch auch auf Datenübertragungen mittels einer einzelnen Datenverbindung – z.B. einer Funkverbindung – möglich.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems, aufweisend: – Übertragen von Datenpaketen von einem ersten Mediengerät zu einem zweiten Mediengerät unter Verwendung eines ersten Übertragungsmodus, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet; – Ermitteln von einem oder von mehreren fehlenden Datenpaketen, die nicht an dem zweiten Mediengerät angekommen sind; – Senden von einer oder mehren, die Identität des oder der fehlenden Datenpakete enthaltenden Meldungen von dem zweiten Mediengerät an das erste Mediengerät, wobei, nachdem die Übertragung der Datenpakete unter Verwendung des ersten Übertragungsmodus abgeschlossen ist, das erste Mediengerät das bzw. die als fehlend ausgewiesenen Datenpakete unter Verwendung eines zweiten Übertragungsmodus an das zweite Mediengerät sendet, und wobei der zweite Übertragungsmodus ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems nach Anspruch 1, worin, wenn ein Datenpaket als fehlend ermittelt wird, eine Meldung übersandt wird, die die Identität eines fehlenden Datenpakets ausweist.
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems nach Anspruch 1, worin in vorgegebenen zeitlichen Abständen eine Meldung übersandt wird, die die Identität fehlender Datenpakete ausweist.
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems nach Anspruch 1, worin nach Abschluss der Datenübertragung im ersten Übertragungsmodus eine Meldung übersandt wird, die die Identität fehlender Datenpakete ausweist.
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das erste Mediengerät solange eine Kopie der übertragenen Daten in einem ersten Speicher aufbewahrt, bis von dem zweiten Mediengerät eine Meldung mit dem Inhalt der Identität des oder der fehlenden Datenpakete empfangen wird, woraufhin das bzw. die darin identifizierten Datenpakete von dem ersten Speicher in einen zweiten Speicher überführt werden.
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das erste Mediengerät dazu ausgebildet ist, während des Betriebs Multimediadaten zu erfassen, und worin das zweite Mediengerät einen Datenspeicher zum Speichern der Multimediadaten, die von dem ersten Mediengerät erfasst wurden, aufweist.
Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das erste Mediengerät einen Datenspeicher aufweist, der dazu ausgebildet ist, während des Betriebs Multimediadaten zu speichern, und worin das zweite Mediengerät eine Einrichtung aufweist, die zum Präsentieren der Multimediadaten gegenüber einem Benutzer ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Meldung bzw. die Meldungen, welche die Identität des bzw. der fehlenden Datenpakete ausweisen, unter Verwendung des ersten Übertragungsmodus übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Meldung bzw. die Meldungen, welche die Identität des bzw. der fehlenden Datenpakete ausweisen, unter Verwendung des zweiten Übertragungsmodus übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das standarmäßige User Datagram Protocol (UDP) das unzuverlässige Datenübertragungsprotokoll bildet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das standardmäßige Transport Control Protocol (TCP) das zuverlässige Datenübertragungsprotokoll bildet.
Verfahren zum Betreiben eines Medienübertragungsgeräts, aufweisend: – Übertragen von Datenpaketen von dem Medienübertragungsgerät an einen Empfänger unter Verwendung eines ersten Übertragungsmodus, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, – Empfangen einer oder mehrerer Meldungen, die die Identität von einem oder von mehreren fehlenden Datenpaketen ausweisen, die nicht am Empfänger angekommen sind, wobei das Medienübertragungsgerät nach Abschluss der Übertragung der Datenpakete unter Verwendung eines zweiten Übertragungsmodus ein oder mehrere Datenpakete sendet, die am Empfänger als fehlend ermittelt wurden, und wobei der zweite Übertragungsmodus ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Verfahren zum Betreiben eines Medienempfangsgeräts, aufweisend: – Empfangen von Datenpaketen von einem Sender, die in einem ersten Übertragungsmodus gesendet wurden, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, – Ermitteln des bzw. der Datenpakete, die erwartet wurden aber fehlen, – Senden von einer oder mehreren Meldungen an den Sender, wobei die Meldung oder die Meldungen die Identität des bzw. der fehlenden Datenpakete ausweisen, – Empfangen des bzw. der Datenpakete von dem Sender, die in der bzw. den Meldungen ausgewiesen wurden, wobei das bzw. die Datenpakete in einem zweiten Übertragungsmodus empfangen werden, der ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Medienübertragungsgerät, das aufweist: – eine Sendeeinrichtung zum Senden von Datenpaketen von dem Medienübertragungsgerät zu einem Empfänger unter Verwendung eines ersten Übertragungsmodus, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, – eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer oder mehrerer Meldungen, die die Identität eines oder mehrerer fehlender Datenpakete ausweisen, die nicht beim Empfänger angekommen sind, wobei das Gerät ferner aufweist: – eine Steuereinrichtung, die so ausgebildet ist, dass das Medienübertragungsgerät nach Abschluss der Übertragung von Datenpaketen unter Verwendung des ersten Modus ein oder mehrere als fehlend ausgewiesene Datenpakete an den Empfänger unter Verwendung eines zweiten Übertragungsmodus sendet, wobei der zweite Übertragungsmodus ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Medienempfangsgerät, das aufweist: – eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Datenpaketen, die von einem Sender in einem ersten Übertragungsmodus gesendet wurden, wobei der erste Übertragungsmodus ein unzuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet, – eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines oder mehrerer Datenpakete, die erwartet wurden, aber fehlen, – eine Sendeeinrichtung zum Senden einer oder mehrerer Meldungen an den Sender, wobei die eine oder die mehreren Meldungen die Identität des bzw. der fehlenden Datenpakete ausweisen, – eine Empfangseinrichtung zum Empfangen des bzw. der Datenpakete von dem Sender, die in der bzw. den Meldungen ausgewiesen wurden, wobei das bzw. die Datenpakete in einem zweiten Übertragungsmodus empfangen werden, der ein zuverlässiges Datenübertragungsprotokoll verwendet.
Datenübertragungssystem, das aufweist: – ein Medienübertragungsgerät nach Anspruch 14, – ein Medienempfangsgerät nach Anspruch 15, wobei das Medienempfangsgerät mit dem Medienübertragungsgerät in Verbindung steht.
Datenübertragungssystem nach Anspruch 16, das ferner ein Netzwerk aufweist, das während des Betriebs dazu ausgebildet ist, die Verbindung zwischen dem Medienübertragungsgerät und dem Medienempfangsgerät herzustellen.
Digitaler Datenträger, auf dem ein Programm mit Anweisungen enthalten ist, die bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsanlage die in den Ansprüchen 1 bis 13 aufgeführten Verfahrensschritte umsetzen.