TWI523536B - 視訊適配演算法之管理 - Google Patents

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Description

視訊適配演算法之管理
本發明係關於數位視訊編碼，且更特定言之，係關於用於控制視訊編碼率之技術。
本申請案主張2009年6月16日申請之美國臨時申請案第61/187,396號之權利，且亦主張2009年8月10日申請之美國臨時申請案第61/232,562號之權利，每一申請案之全部內容以引入之方式併入本文中。
可將數位視訊能力併入較廣範圍之器件中，該等器件包括數位電視、數位直播系統、無線通信器件、個人數位助理(PDA)、膝上型電腦、桌上型電腦、視訊遊戲機、數位相機、數位記錄器件、蜂巢式或衛星無線電電話及其類似者。數位視訊器件可在處理及傳輸視訊序列方面提供優於習知類比視訊系統之顯著改良。
已建立用於編碼數位視訊序列之不同視訊編碼標準。舉例而言，動畫專家團體(MPEG)已開發出包括MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4之若干標準。其他實例包括國際電信聯盟(ITU)-T H.263標準，以及新興的ITU-T H.264標準及其對應物(ISO/IEC MPEG-4第10部分，亦即，進階視訊編碼(AVC))。此等視訊編碼標準藉由以壓縮方式來編碼資料而支援視訊序列之改良的傳輸效率。
使用動態速率適配技術調整分配給視訊流之編碼位元之數目(亦即編碼率)。可調整編碼率以確保經編碼之視訊序列符合品質要求及/或由變化之網路狀況引起之可用頻寬的變化。一些速率控制技術經設計以產生恆定編碼率，而其他速率控制技術經設計以產生恆定品質。動態速率適配技術可平衡編碼率與品質等級，且對網路擁塞狀況及視訊框內容作出回應。
本發明描述用於管理動態速率適配演算法實施之技術。一般而言，所使用之特定動態速率適配演算法可根據器件製造商提供之實施在器件間有所變化。然而，器件可使用具有變化之特性之任何數目個不同網路的服務，該等特性影響在該等器件上執行之實施特定動態速率適配演算法的效能。根據本文中所描述之技術，該等動態速率適配演算法曝露參數之一集合，網路操作員可使用該等參數修改該等動態速率適配演算法之操作。
在一態樣中，一種方法包含藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數的一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應。該方法進一步包含將該第一控制參數設定為該值。
在另一態樣中，一種裝置包含一速率適配模組，該速率適配模組包含複數個控制參數，其中該速率適配模組監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應。該裝置進一步包含一用戶端，該用戶端接收該複數個控制參數中之一第一控制參數的一值且將該第一控制參數設定為該值。
在另一態樣中，一種器件包含用於藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數的一值之構件，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應。該器件進一步包括用於將該第一控制參數設定為該值的構件。
在另一態樣中，一種電腦可讀儲存媒體包含使一或多個可程式化處理器進行如下操作之指令：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數的一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應。該等指令進一步使一或多個可程式化處理器將該第一控制參數設定為該值。
本發明中所描述之技術可以硬體、軟體、韌體或其任何組合而實施於數位視訊裝置中。若以軟體實施，則該軟體可在諸如處理器之機器中被執行。根據本發明，該軟體可最初作為指令儲存於機器可讀儲存媒體中且由機器執行以支援視訊編碼率適配。
在隨附圖式及下文描述中闡述此等技術之一或多個實例的細節。其他特徵、目標及優點將自該描述及該等圖式以及自申請專利範圍顯而易見。
圖1為說明例示性網路2之方塊圖。在一些實例中，網路2包含根據第三代合作夥伴計劃(3GPP)標準且根據本文中所描述之技術而操作的通用行動電話服務(UMTS)網路。僅為達成說明之目的，將關於UMTS網路來描述本文中之技術。然而，該等技術可適用於其他實例中之其他通信網路類型。
UMTS網路2包括經由通信介面20可通信地相耦接之核心網路4及UMTS陸地無線電存取網路(UTRAN)5。核心網路4提供分封交換式(PS)服務且在一些態樣中可進一步提供電路交換式(CS)服務。PS服務及CS服務可包括：行動性服務(諸如鑑認及漫遊)，以及呼叫處置服務、核心網路傳訊、帳務、核心網路4與外部網路(未圖示)之間的網間網路連接及其他服務。核心網路4可連接至一或多個基幹網路，諸如網際網路、整合服務數位網路(ISDN)及公眾交換式電話網路(PSTN)(未圖示)。
通信介面20給UTRAN 5提供對核心網路4服務之存取。通信介面20致能Iu-ps介面且在一些態樣中可進一步包含Iu-cs介面。一般而言，Iu-ps介面提供致能與分封交換式網路之通信的協定，且可將無線電網路控制器6(「RNC 6」)鏈結至核心網路4中之伺服GPRS支援節點(SGSN)(未圖示)。一般而言，Iu-cs介面提供致能與電路交換式網路之通信的協定，且可將RNC 6鏈結至核心網路4中之行動交換中心(MSC)(未圖示)。
UTRAN 5提供無線通信服務且在圖1之實例中包括兩個基地台：節點B 8A及節點B 8B(「節點B 8」)，其經由通信鏈路22A至22B連接至RNC 6。節點B 8為使用空中介面與無線器件進行通信之基地收發器台。節點B 8中之每一者可根據其組態而伺服若干小區(或「扇區」)。在下文中，節點B 8中之一者所伺服之地理區域被稱為小區。在一些態樣中，節點B 8中之每一者可為站點控制器、存取點或其他類型之無線收發器台。
在UTRAN 5中，使用無線電鏈路24A至24B將節點B 8可通信地耦接至無線使用者設備(UE)12A至12B(「UE 12」)。具體言之，UE 12A在節點B 8A之小區中，且因此經由無線電鏈路24A與節點B 8A交換資料及控制資訊。同樣地，UE 12B在節點B 8B之小區中，且因此經由無線電鏈路24B與節點B 8B交換資料及控制資訊。UE 12中之每一者為無線通信器件且可包含(例如)：行動電話、具有(例如)3G無線卡之膝上型或桌上型電腦、具備無線能力之迷你筆記型電腦、視訊遊戲器件、尋呼機、個人資料助理(PDA)、電視或視訊相機。UE 12中之每一者執行一或多個應用程式，諸如行動呼叫、視訊遊戲、視訊會議及電子郵件。自UE 12至節點8中之一者的通信被稱為上行鏈路，且自節點B 8中之一者至UE 12的通信被稱為下行鏈路。RNC 6管理節點B 8，將資料投送至節點B 8/自節點B 8投送資料，且經由通信介面20將UTRAN 5介接至核心網路4。在一些態樣中，UTRAN 5可包含以各種組態配置之額外RNC及節點B。
UMTS網路2可包含分封交換式網路，且因此可隨著對資源之需求發生變化而在不同使用者及應用程式之間快速重新指派鏈路資源。UMTS網路2提供下行鏈路封包資料服務。舉例而言，UMTS網路2可提供高速下行鏈路封包存取(HSDPA)服務。HSDPA服務可在分頻雙工(FDD)模式或分時雙工(TDD)模式下操作。
HSDPA規定無線電鏈路24包含高速下行鏈路共用頻道(HS-DSCH)，在下文中被稱為共用下行鏈路。亦即，在節點B 8中之一者的小區中之UE 12共用由節點B提供且經由無線電鏈路24所通信之HS-DSCH。節點B 8基於任何所連接之UE 12所體驗之當前無線電狀況以及所連接之UE 12之資料需要對一相應共用下行鏈路進行排程。舉例而言，當UE 12A在節點B 8A之小區內到處移動時，無線電鏈路24A之特性歸因於幾何形狀、天氣、干擾及其他狀況之變化而改變。作為一實例，與靠近節點B 8A之傳輸器之UE相比，較為接近小區之邊緣的UE通常具有顯著較差之鏈路狀況。為了最佳化系統容量，節點B 8A之排程器選擇伺服處於最佳鏈路狀況之UE，因為此允許在共用下行鏈路(亦即，HS-DSCH)上之最快傳輸速率。此頻道敏感性排程利用多UE分集改良小區輸貫量(藉由有利於可以較高速率自共用下行鏈路接收資料之終端機)。
UMTS網路2服務可規定針對四種類型之訊務之服務品質(QoS)等級：1)交談式(例如，網路電話(VoIP)、視訊電話、視訊遊戲)；2)串流(例如，多媒體、隨選視訊、網路廣播)；3)互動式(web瀏覽、網路遊戲、資料庫存取)；及4)背景(電子郵件、SMS、下載)。UTRAN 5按需要將QoS等級授予給在UE 12上執行之應用程式。節點B 8調和使系統輸貫量及容量最大化之目標與提供公平性給小區中之所有UE 12的需要及滿足在UE 12上執行之應用程式之特定QoS要求的需要。此等目標經常發生衝突。
當(例如)小區中之UE 12中之一者開始具有QoS要求之新的多媒體或資料會話時，節點B 8中之一者的共用下行鏈路負載可能會增加。在一些狀況下，額外媒體或資料會話可載運可優先於視訊RTP訊務之較高優先權訊務(諸如VoIP)。作為另一實例，當UE 12中之一者被交遞至小區中時，且當共用下行鏈路上需要QoS之UE 12中之一者移向小區之邊緣時，負載可能會增加。較低品質之無線電鏈路使共用下行鏈路支援至一移向小區之邊緣之UE 12的傳輸之成本較高。舉例而言，由於不得不在共用下行鏈路上將高速率、低潛時的QoS提供至一在節點B8中之一者之小區的邊緣上之UE 12，節點B需要將共用下行鏈路指派至該特定UE 12達較長週期，以補償較慢的鏈路速度。此對共用下行鏈路造成負擔且減小其伺服該小區中之其他UE 12的容量。
歸因於共用下行鏈路之共用性質，對小區中之UE 12中之每一者的要求影響該小區中之所有UE 12的效能。此可導致傳送至該小區中之一些或所有UE 12之QoS的變化。儘管設計良好之HSDPA QoS排程器平衡提供QoS及公平性的需要與使系統輸貫量最大化之目標，但上文所解釋之因素造成在會話期間授予給終端機之實際QoS的變化。即使當UTRAN 5已將一特定QoS等級(例如，48 kbps的資料速率)授予給UE 12中之一者的應用程式時，UTRAN 5仍可能不能立即將該QoS等級提供至該UE 12。在此等情況下，UE 12將體驗所傳送QoS等級的變化，此變化係基於該UE 12與小區中之其他UE 12之相對位置的變化(歸因於行動性及由其他UE 12引起的小區負載/擁塞)。
HSDPA提供對各種端對端多媒體服務之支援。舉例而言，對於即時分封交換式服務，UMTS網路2可實施3GPP定義之分封交換式交談式(PSC)服務、分封交換式串流(PSS)服務及多媒體廣播/多媒體服務(MBMS)服務。
另外，例示性UMTS網路2可提供用於網際網路協定多媒體系統之多媒體電話服務(MTSI)。MTSI定義於第三代合作夥伴計劃2009年之技術規格群組服務及系統態樣的「3GPP TS 26.114 V7.10.0」中，其可在http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/26_series/26.114/26114-7a0.zip找到。如下文所詳細描述，UE 12包含MTSI用戶端，且因而支援經由即時傳輸協定(RTP)所傳輸之語音、視訊及/或文字。
UE 12A可使用MTSI經由UMTS網路2將含有視訊資料之RTP封包作為視訊會話28之一態樣發送至UE 12B。視訊會話28可為視訊呼叫、視訊會議、串流電影或需要視訊傳輸之其他多媒體會話。UE 12規定針對所支援媒體類型(包括視訊)中之每一者的媒體編碼解碼器。UE 12A包括一視訊編碼器，其根據各種視訊編碼標準中之任一者來編碼自視訊源獲得之視訊，此視訊可為實況或封存視訊饋入。該等技術可與各種視訊編碼標準(諸如，MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4標準、ITU H.263或H.264標準，或ISO/IEC MPEG-4第10部分標準(亦即，進階視訊編碼(AVC)，大體上等同於H.264標準))中之任一者結合使用。另外，UE 12A包括一傳輸側速率適配模組14A(說明為「TX側速率適配模組14A」)，其控制該視訊編碼器用來編碼一視訊片段內之圖框的編碼率。編碼率規定分配給該視訊片段中之圖框之編碼位元的數目。
傳輸側速率控制模組14A使用動態速率適配演算法，該演算法使UE 12A之視訊編碼器能夠對改變網路狀況作出回應。舉例而言，傳輸側速率適配模組14A可回應於分配給編碼媒體之頻寬之減少而增加由視訊編碼器使用之量化參數(QP)以降低經編碼之媒體之位元率。分配給經編碼之媒體之頻寬可(例如)歸因於UE 12中之一接收UE所體驗之所傳送QoS等級的變化而改變。
UE 12B可接收及處理在視訊會話28期間自UE 12A接收到之RTP封包。UE 12B包含接收器側速率適配模組14B，其量測共用下行鏈路上之封包到達統計資料。基於該等量測，接收器側速率適配模組14B提供反饋30，反饋30指導傳輸側速率適配模組14A按比例縮小或按比例放大其編碼率且因此按比例縮小或按比例放大其媒體傳輸速率以便較為密切地匹配共用下行鏈路上針對UE 12B之頻寬供應。
一般而言，使用者設備供應商實施傳輸側速率適配模組14A及接收器側速率適配模組14B以便促進特定針對使用者設備器件之最佳適配方法。因此，在各種態樣中，UTRAN 5可包括具有速率適配模組14之不同專屬實施的UE 12。
根據本文中所描述之技術，傳輸側速率適配模組14A曝露影響用於UE 12A之速率適配及編碼演算法之控制參數的一集合。另外，接收器側速率適配模組14B曝露影響用於UE 12B之速率適配及編碼演算法之控制參數的一不同集合。
根據所描述之技術，UTRAN 5進一步包含經由通信鏈路24C可通信地耦接至RNC 6的供應伺服器10。在一些態樣中，供應伺服器10使用其他無線介面(諸如藍芽、IrDA)或有線介面(諸如通用串列匯流排(USB)、Firewire及RS-232)向UE 12進行供應。供應伺服器10通常為UMTS網路2中之電腦伺服器。在一些態樣中，供應伺服器10為具有與UE 12中之一或多者的有線連接之膝上型電腦。在一些態樣中，供應伺服器10為根據3GPP術語之使用者設備，且可包含(例如)行動電話、具有(例如)3G無線卡之膝上型或桌上型電腦、具備無線能力之迷你筆記型電腦、個人資料助理(PDA)及其類似者。
如本發明中所描述，供應伺服器10分開或組合地建立與UE 12A至12B之供應會話26A至26B以修改由傳輸側速率適配模組14A及接收器側速率適配模組14B曝露之控制參數，且藉此更改在UTRAN 5內操作之速率適配及編碼演算法。以此方式，儘管UE 12之速率適配及編碼演算法係專屬的，但供應伺服器10仍控制此等演算法之操作以促進效率、QoS、輸貫量或UTRAN 5之其他目標。作為一實例，供應伺服器10可經由供應會話26A指導傳輸側速率適配模組14A回應於偵測到封包擁塞而減小視訊編碼率，以減小視訊會話28之傳輸速率且藉此減小由UE 12B使用之(無線電鏈路24B所包含之)共用下行鏈路上的視訊會話28之負擔。此減小可(例如)允許利用共用下行鏈路之其他使用者設備(未圖示)具有較為一致或較佳的QoS。
圖2為說明具有速率適配演算法之實例視訊伺服器40及視訊終端機60的方塊圖，該等速率適配演算法可根據本文中所描述之技術而使用例示性供應伺服器10加以修改。
視訊伺服器40可對應於圖1之UE 12A。視訊伺服器40包含視訊源42及發送用戶端44。在圖2之所說明例示性態樣中，發送用戶端44為MTSI用戶端。發送用戶端44在下文中被稱為發送MTSI用戶端44。視訊源42可為視訊俘獲器件，諸如視訊相機或儲存先前俘獲之數位視訊的視訊存檔。視訊源42亦可為與實況或封存視訊饋入之介面。
發送MTSI用戶端44支援且另外為視訊伺服器40提供與MTSI之介面，且使視訊伺服器40能夠傳輸習知語音、文字及視訊。發送MTSI用戶端44處置針對與其他MTSI用戶端之媒體會話之會話建立及控制，且另外處置媒體控制、媒體編碼/解碼以及媒體資料及控制資料傳輸。
發送MTSI用戶端44包含視訊編碼器46、視訊封包化器48及傳輸側速率適配模組50(「TX側速率適配模組50」)。發送MTSI用戶端44係一般化MTSI用戶端之簡化例示性態樣。在其他態樣中，發送MTSI用戶端44可另外包含視訊解碼器、文字及語音編碼解碼器、會話建立及控制模組、啟動模組，或致能MTSI之其他功能態樣。
視訊編碼器46根據各種視訊編碼標準中之任一者(諸如，如上文所提及之H.264)編碼來自視訊源42之視訊。視訊封包化器48為基於封包之介面，其自視訊編碼器46接收經編碼之視訊片段且將該經編碼之視訊片段分成一連串封包以進行傳輸。可將所得封包自應用層傳遞至其他層(諸如傳輸層及實體層)，以便進行進一步處理(諸如多路傳輸、額外封包化及其他操作)。
傳輸側速率適配模組50控制視訊編碼器46用來編碼一視訊片段內之圖框的編碼率。編碼率規定分配給該視訊片段中之圖框之編碼位元的數目。傳輸側速率適配模組50可對應於圖1之傳輸側速率適配模組14A。
傳輸側速率適配模組50自接收用戶端(諸如接收用戶端64)接收反饋31，且藉由適當地增大或減小編碼率作出回應。反饋31可包含：指導傳輸側速率適配模組50採取行動以修改編碼率的指令、關於所接收封包的統計資料，或傳輸側速率適配模組50可用來調整編碼率或發送速率之任何其他資訊。舉例而言，傳輸側速率適配模組50可支援編碼解碼器控制訊息(CCM)之暫時最大媒體位元率請求(TMMBR)及暫時最大媒體位元率通知(TMMBN)訊息。
在此例示性態樣中，傳輸側速率適配模組50根據MTSI規格實施擴展RTP控制協定(RTCP)反饋接收機制，傳輸側速率適配模組50使用該擴展RTP控制協定(RTCP)反饋接收機制處置接收視訊終端機所體驗之接收狀況之RTCP反饋。在UMTS網路2之實施PSS之態樣中，傳輸側速率適配模組50支援RTCP下一應用資料單元(NADU)應用程式特定功能(APP)封包，該等封包提供關於視訊接收器上針對所接收媒體資料之緩衝程度的反饋資訊。
在圖2中，發送用戶端44經由MTSI視訊會話29將封包化視訊資料發送至視訊終端機60。視訊終端機60可對應於圖1之UE 12B且包含接收用戶端64及檢視器62。檢視器62使視訊終端機60之使用者能夠檢視視訊終端機60接收到之視訊。檢視器62可包含螢幕，諸如液晶顯示器(LCD)、投影儀、電腦監視器或其他檢視組件。
接收用戶端64可支援且另外為視訊終端機60提供與MTSI之介面，且使視訊終端機60能夠接收習知語音、文字及視訊。在圖2之所說明例示性態樣中，接收用戶端64為MTSI用戶端。接收用戶端64在下文中因此被稱為接收MTSI用戶端64。接收MTSI用戶端64處置針對與其他MTSI用戶端之媒體會話之會話建立及控制，且另外處置媒體控制、媒體編碼/解碼以及媒體資料及控制資料傳輸。
接收MTSI用戶端64包含視訊解碼器68、視訊擷取器66及接收器側速率適配模組70。接收MTSI用戶端64係一般化MTSI用戶端之簡化例示性態樣。在其他態樣中，接收MTSI用戶端64可另外包含視訊解碼器、文字及語音編碼解碼器、會話建立及控制模組、啟動模組，或致能MTSI之其他功能態樣。
視訊擷取器66為基於封包之介面，其自接收MTSI用戶端64接收到之視訊封包擷取視訊且恢復封包化視訊流。視訊擷取器將經編碼之視訊流傳遞至視訊解碼器68，該視訊解碼器68根據針對該經編碼之視訊流之適當視訊編碼標準(諸如H.264)來解碼該視訊流，且將經解碼之視訊流發送至檢視器62以供檢視。
接收器側速率適配模組70監視接收MTSI用戶端64之媒體封包接收統計資料。接收器側速率適配模組70所監視之統計資料可包括封包損失率、封包抖動及封包潛時/延遲。基於所監視之封包統計資料，接收器側速率適配模組70產生反饋31且將反饋31提供至視訊伺服器40之傳輸側速率適配模組，以使視訊編碼器46增大或減小編碼率且使視訊伺服器40之傳輸速率隨之增大或減小。接收器側速率適配模組70可產生反饋31，該反饋31包含：指導傳輸側速率適配模組50採取行動以修改編碼率的指令、封包統計資料，或傳輸側速率適配模組50可用來調整編碼率或發送速率之任何其他資訊。舉例而言，接收器側速率適配模組70支援TMMBR及TMMBN訊息。在此例示性態樣中，接收器側速率適配模組70根據MTSI規格實施擴展RTP控制協定(RTCP)反饋機制以在反饋31中向傳輸側速率適配模組50報告接收狀況。
在UMTS網路2之實施PSS之態樣中，接收器側速率適配模組70可使用RTCP下一應用資料單元(NADU)應用程式特定功能(APP)封包將關於針對所接收經編碼之媒體資料之緩衝程度的反饋資訊提供至傳輸側速率適配模組50。在此等態樣中，傳輸側速率適配模組50藉由適當地按比例放大/按比例縮小其編碼率作出回應。
根據本發明之技術，傳輸側速率適配模組50曝露媒體發送器控制參數51之一集合。該等媒體發送器控制參數藉由(例如)改變與影像品質有關之邊界狀況、改變時序參數及修改傳輸側速率適配模組50用來判定視訊編碼器46之編碼率的之縮放率來影響傳輸側速率適配模組50之操作。在一些態樣中，可讀取由傳輸側速率適配模組50曝露之媒體發送器控制參數51以判定該等參數之當前值。
類似地，根據本發明之技術，接收器側速率適配模組70曝露媒體接收器控制參數71之一集合。該等媒體接收器控制參數藉由(例如)改變與封包損失率之計算有關的邊界及時序狀況、改變時序參數及接收器側速率適配模組70用來判定提供至傳輸側速率適配模組50之反饋31之性質及範疇的其他值來影響接收器側速率適配模組70之操作。在一些態樣中，可讀取由傳輸側速率適配模組50曝露之媒體發送器控制參數51以判定該等參數之當前值。
用於MTSI用戶端之內部編碼及速率適配演算法可經常為專屬的及/或不可用的。因此，視訊編碼器46、傳輸側速率適配模組50及接收器側速率適配模組70可包含「黑箱」，網路操作員使用習知方法不能夠控制「黑箱」。然而，藉由使用本發明之技術改變媒體發送器控制參數51及/或媒體接收器控制參數71中之一或多者，網路操作員可分別修改傳輸側速率適配模組50及/或接收器側速率適配模組70之操作，且因此有效地改變視訊編碼器46之編碼率。在此態樣中，網路操作員可使用控制參數作為「控制鈕」來修改「黑箱」之操作，以便促進包括視訊伺服器40及視訊終端機60之網路的各種目標。媒體接收器控制參數71及媒體發送器控制參數51因此組態且控制視訊終端機60及視訊伺服器40分別對改變網路狀況作出反應之程序。在一些態樣中，媒體接收器控制參數71及媒體發送器控制參數51僅被網路操作員明確更改時才會改變。在此等態樣中，該等參數不會回應於改變網路狀況而改變。
供應伺服器10是一使用者設備，其使網路操作員58(「操作員58」)能夠建立與視訊伺服器40及視訊終端機60之供應會話26A至26B，以便分別修改媒體發送器控制參數51及媒體接收器控制參數71。供應伺服器10包括介面54，操作員58可與介面54互動以使供應伺服器10將媒體發送器控制參數51及/或媒體接收器控制參數71修改為操作員58所選擇之值。供應伺服器10進一步包括網路分析器56，網路分析器56收集且分析包括視訊伺服器40及視訊終端機60之網路(例如，圖1之UMTS網路2)的網路統計資料。在一些態樣中，網路分析器56使用供應會話26A以自視訊伺服器40讀取媒體發送器控制參數51，及/或使用供應會話26B以自視訊終端機60讀取媒體接收器控制參數71。網路分析器56可依據視訊伺服器40及/或視訊終端機60之當前組態而使用該等參數值分析網路狀況，且經由介面54將該分析提供至操作員58。在此等態樣中，網路分析器56亦可經由介面54將該等參數值提供至操作員58。
藉由使用供應伺服器10修改媒體發送器控制參數51及媒體接收器控制參數71，操作員58可改變視訊編碼器46、傳輸側速率適配模組50及接收器側速率適配模組之「黑箱」之行為，以便促進某些網路目標，諸如頻寬公正性、最大輸貫量或其他此等目標。在一些態樣中，供應伺服器10係至少部分自主的，且可藉由將不同的媒體發送器控制參數51及媒體接收器控制參數71分別供應至視訊伺服器40及視訊終端機60而自動對已改變之網路狀況作出回應。
圖3包括媒體接收器參數表80及媒體發送器參數表82。媒體接收器參數表80列出例示性媒體接收器參數81A至81P(「媒體接收器參數81」)。根據本發明之技術，例示性接收器側速率適配模組70曝露媒體接收器參數81中之一或多者以使網路操作員能夠影響接收器側速率適配模組70之操作且因此影響視訊終端機60及視訊伺服器40。接收器側速率適配模組70之媒體接收器控制參數71可表示媒體接收器參數81中之一或多者。在一些態樣中，視訊終端機60可提供媒體接收器參數81之多個子集，其對應於由包括視訊終端機60之網路提供的不同服務等級(媒體接收器參數81之服務特定子集可彼此相交，亦即，重疊)。
以此方式，網路操作員可更改媒體接收器參數81之一服務特定子集，而不影響媒體接收器參數81之其他服務特定子集。舉例而言，視訊終端機60可提供金級、銀級及銅級服務。網路操作員可更改媒體接收器參數81之對應於銅服務等級的子集，以便在視訊終端機60以銅服務等級操作時影響視訊終端機60之網路之服務品質。以下段落描述媒體接收器參數81中之每一者。在一些態樣中，以毫秒命名媒體接收器參數81之時間相關參數。
PLR_MAX 81A規定封包損失率(PLR)(視訊終端機60未接收到之封包之百分比的統計量測)之上臨限值。PLR可關於RTP封包量測得。在一些態樣中，PLR包括(作為損失)未及時到達以進行已恰當排程之播放的RTP封包。當PLR超過PLR_MAX 81A時，接收器側速率適配模組70指導傳輸側速率適配模組50減小封包損失率。
PLR_LOW 81B規定PLR之下臨限值。當PLR降至PLR_LOW 81B以下時，接收器側速率適配模組70指導傳輸側速率適配模組50增大媒體傳輸速率。
PLR_M_WINDOW_MAX 81C規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內接收器側速率適配模組70觀測且計算PLR以便與PLR_MAX 81A比較。
PLR_M_WINDOW_LOW 81D規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內接收器側速率適配模組70觀測且計算PLR以便與PLR_MIN 81B比較。PLR_M_WINDOW_MAX 81C係與PLR_M_WINDOW_LOW 81D分開規定，因為過度封包損失為可能要求接收器側速率適配模組70作出快速回應之緊急狀況。因此，網路操作員可能需要PLR_M_WINDOW_MAX 81C之較短觀察窗值。低封包損失率未必為緊急狀況，且網路操作員可使用PLR_M_WINDOW_LOW 81D之較長觀察窗值以確保網路狀況足夠穩定以試圖增大媒體傳輸速率。
TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E規定媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的最小可接受時間。該時間係自播放時間至封包到達分佈之X百分位點(由下文描述之X_PERCENTILE 81G規定)量測得。當不滿足TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E時，接收器側速率適配模組70可指導傳輸側速率適配模組50減小媒體傳輸速率以使媒體封包能夠更及時到達。下文參看圖4更詳細地描述TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E。
TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F規定媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的時間之上(最大)臨限值。該時間係自播放時間至封包到達分佈之X百分位點(由下文描述之X_PERCENTILE 81G規定)量測得。當超過TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F時，接收器側速率適配模組70可指導傳輸側速率適配模組50增大媒體傳輸速率以改良媒體品質(例如，視訊影像品質)。下文參看圖4更詳細地描述TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F。
X_PERCENTILE 81G規定結合ARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E及TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F使用之封包到達分佈之X百分位點。
TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_MIN 81H規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內接收器側速率適配模組70觀測且計算媒體封包到達與播放之間的容限。接收器側速率適配模組70比較TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_MIN 81H之計算出之容限與TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E。
TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內接收器側速率適配模組70觀測且計算媒體封包到達與播放之間的容限。接收器側速率適配模組70比較TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I之計算出之容限與TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F。
PL_BURST 81J規定封包損失之上(最大)臨限數目。當在PL_BURST_WINDOW 81K所規定之持續時間內封包損失超過PL_BURST 81J時，接收器側速率適配模組70指導傳輸側速率適配模組50減小媒體傳輸速率以適配於叢發性封包損失狀況。
PL_BURST_WINDOW 81K規定一窗口，在該窗口內接收器側速率適配模組70觀測且計算封包損失以便與PL_BURST 81J比較，從而判定叢發性封包損失狀況。
MAX_RTP_GAP 81L為在接收器側速率適配模組70宣告一叢發性封包損失/嚴重擁塞狀況且指導傳輸側速率適配模組50適配於叢發性封包損失狀況之前不會接收到一媒體封包之經過的一時間臨限量中的因子。在嚴重封包損失之狀況下，所接收媒體封包中之間隙(封包損失間隙)可能阻止對封包損失之習知觀測，因為必須接收到一後續封包，接收器側速率適配模組70才判定先前封包事實上被遺失。使用MAX_RTP_GAP 81L及本文中所描述之技術允許接收器側速率適配模組70判定擁塞而不必在介入封包損失之後觀測媒體封包。
接收器側速率適配模組70在一些狀況下可藉由基於接收先前視訊框及先前視訊框之時戳而保持對圖框週期之連續估計(例如，移動平均值)T_FRAME_EST來計算該臨限時間量以判定何時存在封包損失間隙。所接收媒體之時戳(例如，RTP)允許接收器側速率適配模組70基於最近所接收之視訊框來估計圖框週期。若接收器側速率適配模組70在具有MAX_RTP_GAP 81L與T_FRAME_EST之乘積之值的持續時間內未能接收任何媒體封包，則接收器側速率適配模組70宣告叢發性封包損失/嚴重擁塞狀況，且可指導傳輸側速率適配模組50減小媒體傳輸速率以進行適配。
估計封包損失間隙可具有挑戰性，因為媒體封包可能並非按有規律的間隔產生，且共用下行鏈路排程演算法可導致封包傳送時間之抖動。因此，在一些態樣中，保守地設定MAX_RTP_GAP 81L。
例示性接收器側速率適配模組70使用T_FRAME_EST，因為編碼器不會經常突然改變編碼圖框率，且因此該估計可充當用於偵測視訊框傳輸中之間隙的相當可靠之基礎。在一些態樣中，可使用用於估計圖框週期之其他方法。
INC_FBACK_MIN_INTERVAL 81M規定一最小間隔，接收器側速率適配模組70在等待該最小間隔之後將一後續反饋31訊息(例如，TMMBR訊息)發送至傳輸側速率適配模組50，其增大最大速率限制。INC_FBACK_MIN_INTERVAL 81M影響動態速率適配發生之速率以及傳訊(較低間隔導致反饋訊息之較大數目)。
DEC_FBACK_MIN_INTERVAL 81N規定一最小間隔，接收器側速率適配模組70在等待該最小間隔之後將一後續反饋31訊息(例如，TMMBR訊息)發送至傳輸側速率適配模組50，其減小最大速率限制。DEC_FBACK_MIN_INTERVAL 81N影響動態速率適配發生之速率以及傳訊。擁塞經常需要緊急適配，而增大傳輸速率較不必要，因此DEC_FBACK_MIN_INTERVAL 81N為與INC_FBACK_MIN_INTERVAL 81M分離之參數且通常小於INC_FBACK_MIN_INTERVAL 81M。
DECONGEST 81O規定解擁塞行動之強度等級。當接收器側速率適配模組70(例如)基於與媒體接收器參數81中之其他參數有關的觀測及計算來偵測擁塞狀況時，接收器側速率適配模組70採取行動以指導傳輸側速率適配模組50對共用下行鏈路進行解擁塞，然後使視訊伺服器40以傳輸路徑之可持續輸貫量速率來傳輸媒體。在一些態樣中，DECONGEST 81O規定範圍為0至10之參數值，其中0指示不應執行解擁塞，且漸增之值指示接收器側速率適配模組70應採取積極性漸增之解擁塞行動。
DECONGEST_TIME 81P規定接收器側速率適配模組70將解擁塞之時間量。0值指示接收器側速率適配模組70不應嘗試解擁塞行動。下文參看圖5更詳細地描述DECONGEST_TIME 81P。
媒體接收器參數表82列出例示性媒體發送器參數83A至83H(「媒體發送器參數83」)。根據本發明之技術，例示性傳輸側速率適配模組50曝露一或多個媒體發送器參數81以使網路操作員能夠影響傳輸側速率適配模組50之操作且因此影響視訊伺服器40。傳輸側速率適配模組50之媒體發送器控制參數51可表示一或多個媒體發送器參數83。在一些態樣中，視訊伺服器40可提供媒體發送器參數83之多個子集，其對應於由包括視訊伺服器40之網路提供的不同服務等級(媒體發送器參數83之服務特定子集可彼此相交，亦即，重疊)。以此方式，網路操作員可更改媒體發送器參數83之一服務特定子集，而不影響媒體發送器參數83之其他服務特定子集。舉例而言，視訊伺服器40可提供金級、銀級及銅級服務。網路操作員可更改媒體接收器參數83之對應於銅服務等級的子集，以便在視訊伺服器40以銅服務等級操作時影響視訊伺服器40之網路之服務品質。以下段落描述媒體發送器參數83中之每一者。在一些態樣中，以毫秒命名媒體發送器參數83之時間相關參數。
MIN_BIT_RATE 83A規定視訊編碼器(例如，視訊編碼器46)之最小可接受位元率。MIN_BIT_RATE 83A可表達為針對視訊會話所支援之最大位元率的百分比(根據當前服務等級)。因此，網路操作員不需要在多個服務集中設定MIN_BIT_RATE 83A中之多者。若發送MTSI用戶端44不能夠支援MIN_BIT_RATE 83A之值，則發送MTSI用戶端44基於(下文描述之)DROP_HOLD_VIDEO 83G之值使視訊流保持或丟棄視訊流。
MIN_FRAME_RATE 83B規定視訊編碼器(例如，視訊編碼器46)之最小可接受圖框率。MIN_BIT_RATE 83B可表達為針對視訊會話所支援之最大圖框率的百分比(根據當前服務等級)。因此，網路操作員不需要在多個服務集中設定MIN_BIT_RATE 83A中之多者。若發送MTSI用戶端44不能夠支援MIN_FRAME_RATE 83B之值，則發送MTSI用戶端44基於(下文描述之)DROP_HOLD_VIDEO 83G之值使視訊流保持或丟棄視訊流。
MIN_IMAGE_QUALITY 83C規定視訊編碼器(例如，視訊編碼器46)之最小可接受影像品質。MIN_IMAGE_QUALITY 83C可表達為以分貝(dB)為單位之峰值信雜比(PSNR)。若發送MTSI用戶端44不能夠支援MIN_IMAGE_QUALITY 83C之值，則發送MTSI用戶端44基於(下文描述之)DROP_HOLD_VIDEO 83G之值使視訊流保持或丟棄視訊流。
RAMP_UP_RATE 83D規定一速率，視訊編碼器(例如，視訊編碼器46)將以該速率使目標編碼率增大至一較高速率極限。RAMP_UP_RATE 83D可以kbps每秒為單位來表達。在一些態樣中，該較高速率限制係由傳輸側速率適配模組50根據來自接收器側速率適配模組70的可包括TMBBR訊息之反饋31進行設定。
RAMP_DOWN_RATE 83E規定一速率，視訊編碼器(例如，視訊編碼器46)將以該速率使目標編碼率減小至一較低速率極限。RAMP_DOWN_RATE 83E可以kbps每秒為單位來表達。在一些態樣中，該較低速率限制係由傳輸側速率適配模組50根據來自接收器側速率適配模組70之反饋31進行設定。儘管斜降(ramping down)經常為減輕擁塞之必要技術，但斜升可能不符合要求(歸因於傳輸路徑上之突然擁塞)。因此，RAMP_DOWN_RATE 83E為與RAMP_UP_RATE 83D分離之參數。
UPLINK_RA 83F為一布耳(Boolean)參數，其規定發送MTSI用戶端44是否使用上行鏈路速率適配，該上行鏈路速率適配涉及使用關於上行鏈路輸貫量之下層資訊以便適配編碼率且避免媒體封包擁塞。
DROP_HOLD_VIDEO 83G為一布耳參數，其規定在視訊品質不能夠滿足針對MIN_BIT_RATE 83A、MIN_FRAME_RATE 83B或MIN_IMAGE_QUALITY 83C所設定之最小要求的情況下，接收器側速率適配模組70是使視訊流保持或是丟棄視訊流。DROP_HOLD_VIDEO 83G因此為丟棄或保持參數。若接收器側速率適配模組70使視訊流保持，則接收器側速率適配模組70可維持QoS保留。否則，接收器側速率適配模組70丟棄針對視訊流之QoS保留以及視訊流本身。在一些實施例中，使視訊流保持之接收器側速率適配模組70可允許發送MTSI用戶端44繼續傳輸其他媒體(諸如音訊)。
INITIAL_CODEC_RATE 83H規定初始速率，編碼器(例如，視訊編碼器26)將以該初始速率進行傳輸。在一些態樣中，INITIAL_CODEC_RATE 83H適用於音訊編碼器、視訊編碼器及/或測試編碼器。
圖4為說明根據本文所描述之技術而使用之播放容限的註釋圖84。如所說明，封包之播放容限為介於一媒體封包到達一媒體接收器(例如，媒體終端機60)與該媒體封包之已恰當之排程播放時間之間的時間量。為了考量封包到達時間的抖動，關於一時間窗內之整體封包到達分佈中的X百分位點來量測播放容限。
TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E及TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F定義接收器側速率適配模組70之播放的目標範圍，而X_PERCENTILE 81G規定用以量測播放容限之封包到達分佈之百分位。TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E規定封包播放之下臨限值。當媒體接收器(例如，媒體終端機60)之播放容限低於TARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E時，接收器側速率適配模組70可指導傳輸側速率適配模組50對共用下行鏈路進行解擁塞。TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F規定封包播放之上(最大)臨限值。當媒體接收器(例如，媒體終端機60)之播放容限高於TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F時，接收器側速率適配模組70可指導傳輸側速率適配模組50(例如)藉由增大編碼率來改良媒體品質。TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_MIN 81H及TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I定義不同的滑動時間窗，在該等不同滑動時間窗內接收器側速率適配模組70觀測封包到達及播放時間。使用TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_MIN 81H及TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I計算最小播放容限及高播放容限以便分別與ARGET_PLAYOUT_MARGIN_MIN 81E及TARGET_PLAYOUT_MARGIN_HI 81F比較。
在一些態樣中，TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_MIN 81H及TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I為不同值以考量網路操作員對減輕擁塞及改良媒體品質所賦予之不同優先權。使播放容限太低之網路狀況可迫使接收器側速率適配模組70及傳輸側速率適配模組50立即進行適配。因此，可將TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_MIN 81H設定成小於TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I，接收器側速率適配模組70使用TARGET_PLAYOUT_M_WINDOW_HI 81I偵測較大播放容限。
圖5為說明根據本發明之技術的由例示性接收器側速率適配模組70及傳輸側速率適配模組50執行之實例解擁塞程序的註釋圖86。接收器側速率適配模組70根據一或多個媒體接收器參數81偵測到共用下行鏈路上之擁塞，且將反饋31發送至傳輸側速率適配模組50。在例示性圖86中，反饋31包括一TMMBR訊息，該TMMBR訊息指導傳輸側速率適配模組50將傳輸速率降低至傳輸路徑之估計可持續速率以下。該TMMBR訊息包括一規定較低傳輸速率之TMMBR值98。傳輸側速率適配模組50以斜降速率92(如RAMP_DOWN_RATE 83E所規定)減小其傳輸速率。藉由一媒體發送器(例如，視訊伺服器40)減小傳輸速率允許包括該媒體發送器之網路減小擁塞封包之待完成量。
接收器側速率適配模組70接著等待DECONGEST_TIME 81P所規定之時間，然後以第二TMMBR訊息之形式發送額外反饋31，該TMMBR訊息指導傳輸側速率適配模組50使傳輸速率增大至第二TMMBR值99。在實例註釋圖86中，新傳輸速率接近傳輸路徑之估計可持續速率。傳輸側速率適配模組50以斜升速率94(如RAMP_UP_RATE 83D所規定)增大其傳輸速率。
一般而言，DECONGEST_TIME 81P之小值指示接收器側速率適配模組70應執行積極解擁塞且將TMMBR值98(其規定用於解擁塞之傳輸速率)設定成顯著低於傳輸路徑之最高可持續速率。反之，DECONGEST_TIME 81P之大值指示接收器側速率適配模組70應執行保守解擁塞且將TMMBR值98(其規定用於解擁塞之傳輸速率)設定成低於(但較為接近)傳輸路徑之最高可持續速率。DECONGEST_TIME 81P之零值指示接收器側速率適配模組70不應指導傳輸側速率適配模組50執行任何解擁塞。在一些態樣中，網路操作員規定DECONGEST 81O之值以控制解擁塞強度之等級。
圖6為說明根據本發明之技術的在UMTS網路2中操作之供應伺服器10及視訊終端機60之例示性操作的流程圖。最初，網路操作員監視UMTS網路2中之網路狀況(100)及在UE處之體驗品質。基於網路狀況及量測得之體驗品質，網路操作員使用供應伺服器10修改視訊終端機60之接收MTSI用戶端64中之接收器側速率適配模組70的媒體接收器控制參數71中之一或多者(102)。接收器側速率適配模組70根據經修改之媒體接收器控制參數71而操作以便藉由產生反饋31且將反饋31發送至視訊伺服器40來適配視訊終端機60所體驗之傳輸速率(104)。
圖7為說明根據本發明之技術的在UMTS網路2中操作之供應伺服器10及視訊伺服器40之例示性操作的流程圖。最初，網路操作員監視UMTS網路2中之網路狀況(110)及在UE處之體驗品質。基於網路狀況及量測得之體驗品質，網路操作員使用供應伺服器10修改視訊伺服器40之發送MTSI用戶端44中之傳輸側速率適配模組50的媒體發送器控制參數51中之一或多者(112)。傳輸側速率適配模組50根據經修改之媒體發送器控制參數51而操作以便適配視訊伺服器40之傳輸速率(114)。視訊伺服器40可藉由更改視訊流之編碼率來適配傳輸速率。
圖8為說明根據本發明之技術的在UMTS網路2中操作之MTSI用戶端之例示性操作的流程圖。MTSI用戶端接收用於一速率適配演算法之一控制參數之一值，該速率適配演算法由MTSI用戶端操作以使媒體編碼器之速率適配於網路狀況(120)。作為一實例，MTSI用戶端可自供應伺服器(諸如上文描述之供應伺服器10)接收該控制參數之該值。作為回應，MTSI用戶端將該控制參數設定為該所接收值(122)。另外，MTSI用戶端開始根據新設定之控制參數來操作該速率適配以使媒體編碼器之傳輸速率適配於網路狀況(124)。
本發明中所描述之技術可實施於以下各項中之一或多者內：通用微處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)、可程式化邏輯器件(PLD)或其他等效邏輯器件。因此，如本文中所使用之術語「處理器」或「控制器」可指代前述結構中之任何一或多者，或適合於實施本文中所描述之技術的任何其他結構。
本文中所說明之各種組件可藉由硬體、軟體、韌體之任何適合組合或其任何組合來實現。在諸圖中，將各種組件描繪為單獨之單元或模組。然而，參看此等圖所描述之各種組件中的全部或若干組件可整合至共同硬體、韌體及/或軟體內之組合式單元或模組中。因此，將特徵表示為組件、單元或模組意欲為了易於說明而突出特定功能特徵，且未必要求藉由單獨之硬體、韌體或軟體組件來實現此等特徵。在一些狀況下，各種單元可實施為藉由一或多個處理器執行的可程式化程序。
本文中描述為模組、器件或組件之任何特徵可一起實施於整合式邏輯器件中或分開實施為離散但可交互操作的邏輯器件。在各種態樣中，此等組件可至少部分地形成為一或多個積體電路器件，該一或多個積體電路器件可共同被稱為積體電路器件，諸如積體電路晶片或晶片組。此電路可提供於單一積體電路晶片器件中或多個可交互操作之積體電路晶片器件中，且可用於多種影像、顯示、音訊或其他多個多媒體應用程式及器件中之任一者中。舉例而言，在一些態樣中，此等組件可形成諸如無線通信器件手機(例如，行動電話手機)之行動器件的部分。
若以軟體來實施，則技術可至少部分藉由電腦可讀資料儲存媒體來實現，該電腦可讀資料儲存媒體包含具有指令之程式碼，該等指令在藉由一或多個處理器執行時執行上文描述之方法中的一或多者。電腦可讀儲存媒體可形成一電腦程式產品的部分，該電腦程式產品可包括封裝材料。電腦可讀儲存媒體可包含諸如同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)之隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)、電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、嵌入式動態隨機存取記憶體(eDRAM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、快閃記憶體、磁性或光學資料儲存媒體。所利用之任何軟體可藉由一或多個處理器(諸如，一或多個DSP、通用微處理器、ASIC、FPGA或其他等效積體或離散邏輯電路)來執行。
本發明中已描述各種態樣。此等及其他態樣係在以下[申請專利範圍]之範疇內。
2．．．例示性網路/通用行動電話服務(UMTS)網路
4．．．核心網路
5．．．通用行動電話服務(UMTS)陸地無線電存取網路(UTRAN)
6．．．無線電網路控制器
8A．．．節點B
8B．．．節點B
10．．．供應伺服器
12A．．．無線使用者設備(UE)
12B．．．無線使用者設備(UE)
14A．．．傳輸側速率適配模組/傳輸側速率控制模組
14B．．．接收器側速率適配模組
20．．．通信介面
22A．．．通信鏈路
22B．．．通信鏈路
24A．．．無線電鏈路
24B．．．無線電鏈路
24C．．．通信鏈路
26A．．．供應會話
26B．．．供應會話
28．．．視訊會話
29．．．視訊會話
30．．．反饋
31．．．反饋
40．．．視訊伺服器
42．．．視訊源
44．．．發送用戶端
46．．．視訊編碼器
48．．．視訊封包化器
50．．．傳輸側速率適配模組
51．．．媒體發送器控制參數
54．．．介面
56．．．網路分析器
58．．．網路操作員
60．．．視訊終端機
62．．．檢視器
64．．．接收用戶端
66．．．視訊擷取器
68．．．視訊解碼器
70．．．接收器側速率適配模組
71．．．媒體接收器控制參數
80．．．媒體接收器參數表
81A．．．媒體接收器參數
81B．．．媒體接收器參數
81C．．．媒體接收器參數
81D．．．媒體接收器參數
81E．．．媒體接收器參數
81F．．．媒體接收器參數
81G．．．媒體接收器參數
81H．．．媒體接收器參數
81I．．．媒體接收器參數
81J．．．媒體接收器參數
81K．．．媒體接收器參數
81L．．．媒體接收器參數
81M．．．媒體接收器參數
81N．．．媒體接收器參數
81O．．．媒體接收器參數
81P．．．媒體接收器參數
82．．．媒體發送器參數表
83A．．．媒體發送器參數
83B．．．媒體發送器參數
83C．．．媒體發送器參數
83D．．．媒體發送器參數
83E．．．媒體發送器參數
83F．．．媒體發送器參數
83G．．．媒體發送器參數
83H．．．媒體發送器參數
84．．．播放容限的註釋圖
86．．．實例解擁塞程序的註釋圖
92．．．斜降速率
94．．．斜升速率
96．．．解擁塞時間
98．．．暫時最大媒體位元率請求(TMMBR)值
99．．．第二暫時最大媒體位元率請求(TMMBR)值
圖1為說明根據所描述之技術而操作之例示性網路的方塊圖。
圖2為說明具有速率適配演算法之實例視訊伺服器及視訊終端機的方塊圖，該等速率適配演算法可根據本文中所描述之技術而使用例示性供應伺服器加以修改。
圖3為說明可根據所描述之技術用來控制速率適配演算法之例示性參數的表之方塊圖。
圖4為說明根據所描述之技術而使用之播放容限的註釋圖。
圖5為說明根據本發明之技術之實例解擁塞程序的註釋圖。
圖6為說明根據本發明之技術之供應伺服器及媒體終端機之例示性操作的流程圖。
圖7為說明根據本發明之技術的在UMTS網路中操作之供應伺服器及視訊伺服器之例示性操作的流程圖。
圖8為說明根據本發明之技術的在UMTS網路中操作之MTSI用戶端之例示性操作的流程圖。
10．．．供應伺服器
26A．．．供應會話
26B．．．供應會話
29．．．視訊會話
31．．．反饋
40．．．視訊伺服器
42．．．視訊源
44．．．發送用戶端/發送MTSI用戶端
46．．．視訊編碼器
48．．．視訊封包化器
50．．．傳輸側速率適配模組
51．．．媒體發送器控制參數
54．．．介面
56．．．網路分析器
58．．．網路操作員
60．．．視訊終端機
62．．．檢視器
64．．．接收用戶端/接收MTSI用戶端
66．．．視訊擷取器
68．．．視訊解碼器
70．．．接收器側速率適配模組
71．．．媒體接收器控制參數

Claims (39)

  1. 一種無線通信方法，其包含：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係用於減小一最大速率限制之一第一最小反饋間隔值及用於增大一最大速率限制之一第二最小反饋間隔值之一者；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  2. 如請求項1之方法，其中該媒體器件包含一用於網際網路協定多媒體系統(MTSI)用戶端之多媒體電話服務，該MTSI用戶端包含該速率適配演算法。
  3. 如請求項1之方法，其中該複數個控制參數包括服務特定控制參數之複數個子集，該複數個子集各自與複數個服務等級中之一者相關聯，其中該複數個服務等級中之每一者定義針對一使用者之一不同服務品質，且其中該方法進一步包含：根據該複數個服務等級中之一第一服務等級來操作該媒體器件，其中該速率適配演算法基於該等網路狀況及與該第一服務等級相關聯之服務特定控制參數之一子集來調整該媒體編碼器之該編碼率。
  4. 如請求項1之方法，其中該媒體器件為一媒體接收器，且其中該速率適配演算法包含一接收器側速率適配演算法，且藉由將反饋發送至一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器而調整該媒體編碼器之該編碼率，其中該反饋指導該媒體傳輸器調整該媒體編碼器之該編碼率。
  5. 如請求項1之方法，其中該媒體器件為一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器，且其中該速率適配演算法包含一傳輸器側速率適配演算法。
  6. 如請求項1之方法，其中該媒體編碼器為一視訊編碼器。
  7. 如請求項1之方法，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一封包損失率下臨限值；一封包損失率上臨限值；一第一封包損失率量測窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法量測該封包損失率下臨限值；及一第二封包損失率量測窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法量測該封包損失率上臨限值。
  8. 一種無線通信裝置，其包含： 一速率適配模組，其包含複數個控制參數，其中該速率適配模組監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配模組對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係用於減小一最大速率限制之一第一最小反饋間隔值及用於增大一最大速率限制之一第二最小反饋間隔值之一者；及一用戶端，其接收該複數個控制參數中之一第一控制參數之一值且將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  9. 如請求項8之裝置，其中該用戶端包含一用於網際網路協定多媒體系統(MTSI)用戶端之多媒體電話服務，該MTSI用戶端包含該速率適配模組。
  10. 如請求項8之裝置，其中該複數個控制參數包括服務特定控制參數之複數個子集，該複數個子集各自與複數個服務等級中之一者相關聯，其中該複數個服務等級中之每一者定義針對一使用者之一不同服務品質，其中該速率適配模組基於該等網路狀況及與該複數個服務等級中之一第一服務等級相關聯之服務特定控制參數之一子集來調整該媒體編碼器之該編碼率。
  11. 如請求項8之裝置，其中該裝置為一媒體接收器，且其中該速率適配模組包含一接收器側速率適配模組， 且藉由將反饋發送至一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器而調整該媒體編碼器之該編碼率，其中該反饋指導該媒體傳輸器調整該媒體編碼器之該編碼率。
  12. 如請求項8之裝置，其進一步包含該媒體編碼器：其中該裝置為一媒體傳輸器，且其中該速率適配模組包含一傳輸器側速率適配模組。
  13. 如請求項8之裝置，其中該媒體編碼器為一視訊編碼器。
  14. 如請求項8之裝置，其中該裝置包含一無線通信器件手機。
  15. 如請求項8之裝置，其中該裝置包含一或多個積體電路器件。
  16. 一種無線通信器件，其包含：用於藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值的構件，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係用於減小一最大速率限制之一第一最小反饋間隔值及用於增大一最大速率限制之一第二最小反饋間隔值之一者；及用於將該第一控制參數設定為經接收之該值的構件。
  17. 如請求項16之器件，其中該器件包含一用於網際網路協 定多媒體系統(MTSI)用戶端之多媒體電話服務。
  18. 如請求項16之器件，其中該複數個控制參數包括服務特定控制參數之複數個子集，該複數個子集各自與複數個服務等級中之一者相關聯，其中該複數個服務等級中之每一者定義針對一使用者之一不同服務品質，且其中該器件進一步包含：用於根據該複數個服務等級中之一第一服務等級來操作該器件的構件，其中該速率適配演算法基於該等網路狀況及與該第一服務等級相關聯之服務特定控制參數之一子集來調整該媒體編碼器之該編碼率。
  19. 如請求項16之裝置，其中該裝置為一媒體接收器，且其中該速率適配演算法包含一接收器側速率適配演算法，且藉由將反饋發送至一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器而調整該媒體編碼器之該編碼率，其中該反饋指導該媒體傳輸器調整該媒體編碼器之該編碼率。
  20. 如請求項16之器件，其中該器件為一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器，且其中該速率適配演算法包含一傳輸器側速率適配演算法。
  21. 如請求項16之器件，其中該媒體編碼器為一視訊編碼器。
  22. 一種非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，當其執行時可使一或多個可程式化處理器進行 如下操作：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係用於減小一最大速率限制之一第一最小反饋間隔值及用於增大一最大速率限制之一第二最小反饋間隔值之一者；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  23. 如請求項22之非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其中該媒體器件包含一用於網際網路協定多媒體系統(MTSI)用戶端之多媒體電話服務，該MTSI用戶端包含該速率適配演算法。
  24. 如請求項22之非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其中該複數個控制參數包括服務特定控制參數之複數個子集，該複數個子集各自與複數個服務等級中之一者相關聯，其中該複數個服務等級中之每一者定義針對一使用者之一不同服務品質，且電腦可讀儲存媒體進一步包含使一可程式化處理器進行如下操作之指令：根據該複數個服務等級中之一第一服務等級來操作該媒體器件，其中該速率適配演算法基於該等網路狀況及與該第一服務等級相關聯之服務特定控制參數之一子集 來調整該媒體編碼器之該編碼率。
  25. 如請求項22之非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其中該媒體器件為一媒體接收器，且其中該速率適配演算法包含一接收器側速率適配演算法，且藉由將反饋發送至一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器而調整該媒體編碼器之該編碼率，其中該反饋指導該媒體傳輸器調整該媒體編碼器之該編碼率。
  26. 如請求項22之非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其中該媒體器件為一包括該媒體編碼器之媒體傳輸器，且其中該速率適配演算法包含一傳輸器側速率適配演算法。
  27. 如請求項22之非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其中該媒體編碼器為一視訊編碼器。
  28. 一種無線通信方法，其包含：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一最小目標播放容限，其規定在一媒體封包到達 與其已恰當排程之播放時間之間的一最小可接受時間；一最大目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的時間之一上臨限值；一封包到達時間分佈之一百分位點值，其規定一用於量測一播放容限之百分位；一第一目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最小目標播放容限之播放之間的一容限；及一第二目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最大目標播放容限之播放之間的一容限；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  29. 一種無線通信裝置，其包含：一速率適配模組，其包含複數個控制參數，其中該速率適配模組監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配模組對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一最小目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的一最小可接受時間； 一最大目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的時間之一上臨限值；一封包到達時間分佈之一百分位點值，其規定一用於量測一播放容限之百分位；一第一目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最小目標播放容限之播放之間的一容限；及一第二目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最大目標播放容限之播放之間的一容限；及一用戶端，其接收該複數個控制參數中之一第一控制參數之一值且將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  30. 一種無線通信器件，其包含：用於藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值的構件，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一最小目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的一最小可接受時間； 一最大目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的時間之一上臨限值；一封包到達時間分佈之一百分位點值，其規定一用於量測一播放容限之百分位；一第一目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最小目標播放容限之播放之間的一容限；及一第二目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最大目標播放容限之播放之間的一容限；及用於將該第一控制參數設定為經接收之該值的構件。
  31. 一種非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，當其執行時可使一或多個可程式化處理器進行如下操作：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一最小目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的一最小可接受時間； 一最大目標播放容限，其規定在一媒體封包到達與其已恰當排程之播放時間之間的時間之一上臨限值；一封包到達時間分佈之一百分位點值，其規定一用於量測一播放容限之百分位；一第一目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最小目標播放容限之播放之間的一容限；及一第二目標播放窗，其規定一滑動窗之一持續時間，在該滑動窗內該速率適配演算法觀測且計算在媒體封包到達與該最大目標播放容限之播放之間的一容限；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  32. 一種無線通信方法，其包含：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係一解擁塞值及一解擁塞時間值之一者；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  33. 一種無線通信裝置，其包含： 一速率適配模組，其包含複數個控制參數，其中該速率適配模組監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配模組對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係一解擁塞值及一解擁塞時間值之一者；及一用戶端，其接收該複數個控制參數中之一第一控制參數之一值且將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  34. 一種無線通信器件，其包含：用於藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值的構件，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係一解擁塞值及一解擁塞時間值之一者；及用於將該第一控制參數設定為經接收之該值的構件。
  35. 一種非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，當其執行時可使一或多個可程式化處理器進行如下操作：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率 適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係一解擁塞值及一解擁塞時間值之一者；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  36. 一種無線通信方法，其包含：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一斜升速率，其規定一速率，該速率適配演算法將以該速率使一目標編碼率增大至一較高速率限制；及一斜降速率，其規定一速率，該速率適配演算法將以該速率使該目標編碼率減小至一較低速率限制；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  37. 一種無線通信裝置，其包含：一速率適配模組，其包含複數個控制參數，其中該速率適配模組監視一網路之狀況，且基於該等網路狀況及 該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配模組對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一斜升速率，其規定一速率，該速率適配模組將以該速率使一目標編碼率增大至一較高速率限制；及一斜降速率，其規定一速率，該速率適配模組將以該速率使該目標編碼率減小至一較低速率限制；及一用戶端，其接收該複數個控制參數中之一第一控制參數之一值且將該第一控制參數設定為經接收之該值。
  38. 一種無線通信器件，其包含：用於藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值的構件，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一斜升速率，其規定一速率，該速率適配演算法將以該速率使一目標編碼率增大至一較高速率限制；及一斜降速率，其規定一速率，該速率適配演算法將以該速率使該目標編碼率減小至一較低速率限制；及 用於將該第一控制參數設定為經接收之該值的構件。
  39. 一種非暫時性之電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，當其執行時可使一或多個可程式化處理器進行如下操作：藉由一媒體器件接收用於一速率適配演算法之複數個控制參數中之一第一控制參數之一值，其中該速率適配演算法監視一網路之狀況且基於該等網路狀況及該複數個控制參數來調整一媒體編碼器之一編碼率，其中該複數個控制參數中之每一者規定一臨限值或一時序值，該臨限值或該時序值控制該速率適配演算法對該等網路狀況之一回應，其中該第一控制參數係以下各者中之一者：一斜升速率，其規定一速率，該速率適配演算法將以該速率使一目標編碼率增大至一較高速率限制；及一斜降速率，其規定一速率，該速率適配演算法將以該速率使該目標編碼率減小至一較低速率限制；及將該第一控制參數設定為經接收之該值。
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