TWI526062B - 用於透過ｈｔｔｐ動態適應串流（ｄａｓｈ）的串流之品質查知率適應技術 - Google Patents

用於透過ｈｔｔｐ動態適應串流（ｄａｓｈ）的串流之品質查知率適應技術 Download PDF

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TWI526062B
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歐茲葛 歐依曼
傑佛瑞Ｒ 佛爾斯特
莫哈梅德Ｍ 里漢
雲娜 哈桑
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Description

用於透過HTTP動態適應串流(DASH)的串流之品質查知率適應技術
本文所描述的實施例一般係涉及無線網路和通信系統。
發明背景
透過HTTP動態適應串流(DASH)是一項技術，其被標準化在第三代合作夥伴計劃(3GPP)的3GPP TS26.247和動畫專家群(MPEG)的MPEG ISO/IEC DIS 23009-1中。在DASH中，該媒體呈現描述(MPD)元資料檔案提供了有關於儲存在該伺服器中該媒體內容的結構和不同版本的資訊(包括不同的位元率、框速率、分辨率、編碼解碼器類型、等等)。基於這個MPD元資料資訊，客戶端使用HTTP請求來請求媒體內容的區段。該客戶端完全控制該串流會談，並可以在播放期間請求該媒體內容的不同版本。
若要最佳化一DASH客戶端的體驗品質(QoE)，一高效率的速率適應演算法為其中的關鍵。以一種高過可用網路頻寬的位元率來請求媒體可能會導致出重新緩衝事件，其會破壞使用者體驗。在另一方面，以較低的位元率來請求媒體可能會導致出次佳的串流品質。本發明所描述 的技術係有關於用於DASH客戶端的先進速率適應演算法。
發明概要
依據本發明之一實施例，係特地提出一種用以透過一網路在一客戶端裝置中接收DASH(透過HTTP(超文字傳輸協定)動態適應串流)資料的方法，該方法包含以下步驟：從一HTTP伺服器接收一媒體呈現描述(MPD)，其中該MPD包含用於一媒體呈現的統一資源識別碼(URI)，該媒體呈現係由數個有序的媒體區段所構成，並且其中對於該等有序媒體區段的每一者，該MPD包含用於在不同位元率之相同媒體內容的多個URI，它們被稱為表示，並針對每一表示包括一位元率和一品質度量，該位元率和品質度量係有關於當該表示被播放時所產生之體驗品質(QoE)；以及，在指定的播放時間從該HTTP伺服器使用在該MPD中的URI來下載要播放的選擇表示，其中在它們指定播放時間之前被接收到的表示會被儲存在一緩衝區中，並且其中被選擇要下載的表示係為目前儲存在該緩衝區中資料量、該等表示之位元率和品質度量、以及一估計現有通量能力的一個函數。
210‧‧‧音訊/視訊輸入
212‧‧‧網頁/媒體伺服器
214‧‧‧媒體編碼器
216‧‧‧媒體分段器
218‧‧‧網頁伺服器
220‧‧‧客戶端
222‧‧‧網頁瀏覽器
224‧‧‧媒體解碼器/播放器
240‧‧‧HTTP GET
242‧‧‧MDP
244‧‧‧HTTP GET URL(FRAG 1 REQ)
246‧‧‧片段1
248‧‧‧HTTP GET URL(FRAG 1 REQ)
250‧‧‧片段1
100‧‧‧UE
101‧‧‧處理電路
102‧‧‧RF收發器
121‧‧‧eNB
122‧‧‧S-GW
123‧‧‧P-GW
150‧‧‧網際網路
165‧‧‧媒體伺服器
110‧‧‧AP
140‧‧‧WLAN
圖1圖示出一基於DASH之串流框架的一示例。
圖2圖示出一客戶端裝置，其經由一LTE網路與一媒體伺服器進行通信。
圖3圖示出一客戶端裝置，其經由WLAN接取網 際網路與一媒體伺服器進行通信。
較佳實施例之詳細說明
在DASH中，媒體內容係從一儲存有該媒體內容的媒體伺服器傳送到一客戶端，該客戶端使用基於區段的HTTP串流。當其被接收時，該客戶端會播放該媒體內容。該媒體伺服器可儲存被編碼成不同版本的媒體內容，那些版本有不同的位元率、分辨率、或其他的特性。該媒體內容每一個不同的版本被稱為一表示。由該媒體伺服器所儲存的每一個表示被劃分成可以單獨由客戶端透過HTTP GET或部分GET請求來取得的區段。因此，每一個表示可以由數個具一特定長度的區段來組成。客戶端能夠在媒體播放期間於區段邊界處在不同的表示之間進行切換來調整位元率、分辨率、或其他的特性。舉例來說，當網路狀況惡化時，該客戶端可能希望降低該位元率和分辨率。為了導引該客戶端下載該內容，在該串流會談的開始時，一個被稱為該媒體呈現描述的清單檔案會從該伺服器被下載。該MPD包含的資訊係有關於每一個表示其位元率、分辨率、和/或其他特性以及組成每一個表示之區段的URL(一致資源定位器)。區段格式也可以被指定，它可以包含有關於初始化和媒體區段的資訊，一媒體引擎可用該資訊來確保可把分段映射到一用以切換和與其他表示同步之媒體呈現時間表中。基於該MPD元資料資訊，其描述了該等區段的關係以及該等區段如何形成一媒體呈現，一客戶端使用HTTP GET訊息或一串部分GET訊息來請求該等區段。該客戶端能夠控制串流會談，該控制係透過管理即時請求以導致一串區段的平順播放、調整位元率或其他特性、和/或對一裝置狀態或一個使用者偏好的改變來做出反應。
改變內容，諸如在新聞頻道中切換運動/靜態的場景，會使得視訊編碼器難以同時提供穩定品質並且產生具有某些特定位元率的位元串流。因此，品質可能會有顯著的波動。品質相關的資訊可以被添加到各種媒體成分其不同的編碼版本，以及各種表示和子表示之跨越區段和子區段中。該新增的品質資訊可用於DASH客戶端進行更先進的速率適應演算法。除了把媒體位元率適應到網路頻寬之外，該DASH客戶端可一併考慮請求的視訊品質以最佳化DASH串流的整體QoE。本發明提出了品質查知速率適應原理和DASH客戶端的演算法。為了啟用這些先進的速率適應方法，品質資訊將被添加到適應性HTTP串流的清單檔案中或由該客戶端來產生。
一品質量測的示例可以包括視訊MS-SSIM(多尺度結構相似性)、視訊MOS(平均意見得分)、視訊品質度量(VQM)、結構相似性度量(SSIM)、最大信號與雜訊比(PSNR)、以及視訊品質度量感知評估(PEVQ)。這種品質相關的資訊然後被使用來有助於在給定的頻寬限制和品質要求下確定該要求的表示。在一實施例中，該品質相關資訊被包含在該MPD檔案中和由該媒體伺服器所產生。藉由以像素層級分析該視訊內容和/或在壓縮過程中從編碼解碼器中提取 出資訊，該媒體伺服器可獲取該資訊來計算該品質度量。所得到的品質度量然後會透過該等MPD檔案通知給該客戶端，由該客戶端把其映射至主觀的品質度量，並饋送到該客戶端的速率適應邏輯。在另一實施例中，該客戶端基於該接收到的媒體檔案以一種非參照性的方式動態地產生主觀的品質資訊。
圖1圖示出一基於DASH之串流框架的一示例。在該網頁/媒體伺服器212中的一媒體編碼器214被使用來編碼一輸入媒體，把該輸入媒體從音訊/視訊輸入210編碼成為一種用於儲存或串流的格式。一媒體分段器216會把該輸入媒體分割成一串片段或區塊，然後它們可以被提供給一網頁伺服器218(例如，一HTTP伺服器)。該客戶端220把一HTTP GET訊息234發送到網頁伺服器218來請求新的資料區塊。舉例來說，該客戶端220的一網頁瀏覽器222使用一HTTP GET訊息240請求多媒體內容。該網頁伺服器218然後向該客戶端提供一個MPD 242的多媒體內容。該MPD被使用來傳達每一區段的索引與該區段的相應位置，如在該伴隨的元資料資訊中所示。該網頁瀏覽器然後能夠按照該MPD 242從該伺服器一區段一區段的拉出媒體。如在該圖中所示，該網頁瀏覽器可以使用一HTTP GET的URL(FRAG 1 REQ)244請求一第一片段，其中一個一致資源定位器(URL)或通用資源定位器被使用來告訴該網頁伺服器該客戶端正在請求那一區段。然後，該網頁伺服器可以提供該第一片段(即，片段1 246)。對於後續的片段，該網頁 瀏覽器使用一HTTP GET URL(FRAQ i REQ)248請求一片段i，其中i是該片段的一整數索引。結果，該網頁伺服器提供了一片段i 250。然後透過一個媒體解碼器/播放器224，該等片段會呈現在該客戶端。該客戶端可以採用一種品質查知的速率適應演算法來判定哪些特定的區段要從該網頁伺服器被請求。
圖2圖示出一實施例，其中該客戶端是一UE(使用者設備)，其參考到終端裝置是如何的被指定在LTE(長期演進技術)蜂窩系統中，如在第三代合作夥伴計劃(3GPP)LTE規範中所定義。在LTE中，一終端裝置係透過連接到一公共陸地行動網路(PLMN)來獲取蜂窩網路接取，該PLMN係屬於一個運營商或服務供應商。連接到該PLMN的連線係由一個基地台(在LTE系統中被稱為一演進節點B或eNB)來提供。該UE 100包含有處理電路101和一RF(射頻)收發器用以進行蜂窩網路接取。該處理電路包含有透過該RF收發器做網路接取的功能以及請求、接收、緩衝、和播放(例如，音訊和/或視訊)媒體檔案的DASH客戶端功能，該媒體檔案係接收自一媒體伺服器。該處理電路還包含有可用以執行任何如本發明所描述之速率適應演算法和方法的功能。
在圖2中，該UE 100透過一RF通信鏈路與一PLMN 120的eNB121進行通信，有時也被稱為該LTE無線或空氣介面。該eNB121提供連接到該PLMN的演進封包核心(EPC)，它的(在該使用者平面)主要組件為S-GW 122(伺服閘道)和P-GW 123(封包資料網路(PDN)閘道)。該P-GW是該 EPC與外界的接點並與一個或多個封包資料網路諸如該網際網路150交換資料，而該S-GW充當在該eNB和P-GW之間的一路由器。該UE因此能夠請求並接收來自媒體伺服器165的資料。
當UE該術語在本說明書中被使用時，其還可以是能獲得網路接取之任何類型的終端機，不是如以上在一LTE網路中用蜂窩網路接取，就是以其他方式如透過一WLAN(無線區域網路)諸如WiFi網路做網路接取。許多UE為所謂的雙模式UE，其可允許蜂窩網路接取和WLAN接取。圖3顯示了另一種方案，其中UE 100獲得網路接取的方式係藉由連接到WLAN 140的一AP(接取點)110。該WLAN 140能夠透過直接的網際網路接取來提供連接到該網際網路150並致使該UE能夠從媒體伺服器165請求和接收資料。
由一客戶端中實現的品質查知速率適應方法可以包含以下的任一或所有的特徵。它可估計可用網路頻寬的變化性，以有助於要選擇一媒體檔案的那一個表示。一滑動窗口可以被用來測量在該客戶端於一定義的時間間隔內的下載速率。該滑動窗口可能包含前一段時間的下載速率以使用在下一區段中估計該可用的下載速率。該客戶端可以控制該緩衝水平並防止會導致播放中斷的緩衝事件。該客戶端可以監控該緩衝水平並切換該表示位元率以避免緩衝區下溢或溢位。
該客戶端可能會嘗試在該頻寬限制的情況下最大化該視訊串流的整體品質並最下小化品質隨著時間的變 化。由於視訊內容的該變化特性，跨越不同區段的相同表示索引可能對應到不同的品質和位元率值。該客戶端可能會嘗試最小化該播放啟動時間。舉例來說，在請求該DASH內容之後，該速率適應可選擇一內容其會產生有最快可能的啟動播放。該速率適應方法也可以以一種方式來行動，該方式可在多個DASH客戶之間提供良好的整體QoE和公平性。DASH客戶端可以在網路中同時播放視訊並爭奪可用頻寬。該速率適應演算法也可以考慮到特定的客戶端裝置能力和基於在不同裝置中的品質來適應該位元率。
示例速率適應演算法
一示例品質查知速率適應演算法將於以下被描述，使用以下的定義：R(r,s)：區段s之表示r的位元率，r=1,2,...,m；s=1,2,...,n，其中R(1,s)<R(2,s)<...<R(m,s)
Q(r,s)：區段s之表示r的品質
BW(s)：區段s在之前可用的通量
BWest(s)：目前區段s之估計的通量
buf(t)：在時間t的緩衝水平，以播放的秒數來測量
Blow和Bhigh：分別為緩衝水平的較高和較低臨界值，測量的方式為，例如，以播放的秒數來測量
Qmax(d)和Qmin(d)：分別為一特定裝置d所要求的最大和最小的品質水平
r(s)：被選擇用來下載區段s之該表示，其中r(s)□[1,m]
本品質查知演算法試圖透過在緩衝水平和品質波動之間維持一較佳的權衡來最佳化一DASH客戶端的QoE。該演算法決定，對於每一個構成該媒體呈現的區段，那一個特定的表示將要被下載。也就是說，它決定：r(s),s=1,2,3,...,n其中n是在該媒體呈現中的區段數。
在該啟動階段，對於前NS個區段該演算法選擇具最低位元率的表示以最小化該播放延遲：r(s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )；r=1,...m；s=1,...N s ；其中NS是一指定的整數，r(s)是要為媒體區段s選擇的表示r，r□[1,m]，m為媒體區段s可用的表示數，Q(r,s)是區段s其表示r的品質，而Q min 是一指定的最低品質要求。
在一特定的區段s-1被下載之後，區段s-1的可用通量被估計為BW(s-1)，然後決定下一區段s其估計通量的方式為過去K個區段通量的加權總和： 其中K是一個特定的整數而w(i)為指定的加權係數。
對於每一個區段s，該演算法決定出滿足當前裝置其最低品質要求的該最低位元率表示：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),決定出滿足當前裝置其最高品質要求的該最低位元率表示：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),以及決定出在該目前的通量限制下該最高位元率表示： r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s)。
當該媒體檔案被下載時，該客戶端會緩衝該資料。然後，在該客戶端緩衝區中儲存資料的量會被用來為將要被下載之目前區段s決定該選擇的表示。在串流的開始時，該DASH客戶端進入該緩衝狀態並請求最低位元率的表示，其表式為：if buf(t)0,then：r(s)=r(1,s),s=1,...N
當該緩衝水平為低時，該客戶端將執行的較為保守，其嘗試不是請求一個位元率比該可用通量還要低的表示，就是滿足該最低品質要求。這可以被表式為：if buf(t)<Blow,then：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))
當該緩衝水平處於一安全水平時，該客戶端不會嘗試請求一個位元率比該可用通量還要高的表示，除非該最低品質要求無法被滿足。這可以被表式為：if Blow buf(t)<Bhigh ,then：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s))
當該緩衝水平為高時，該客戶端將會執行的更為積極，會請求一個位元率比該可用通量還要高的表示以滿足該最大品質要求。這可以被表式為：if buf(t)Bhigh and R(r qmax (s),s)<α BW est (s),then：r(s)=r qmax (s),和if buf(t)Bhigh and R(r qmax (s),s)>α BW est (s) then：r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s)), 其中α是一指定值，使得一較大的α值係指出該客戶端執行的更為積極。
其他注意事項和示例
在示例1中，有一種可在一網路的一客戶端裝置中接收DASH(透過HTTP(超文字傳輸協定)動態適應串流)資料的方法，該方法包含有：從一HTTP伺服器接收一媒體呈現描述(MPD)，其中該MPD包含一媒體呈現的統一資源識別碼(URI)，該媒體呈現係由數個有序的媒體區段所構成，並且其中對於該等有序媒體區段的每一個，該MPD包含有同一媒體內容但具有不同位元率的URI，它們被稱為表示，針對每一表示並包含有位元率和品質度量，該位元率和品質度量係有關於當該表示被播放時所產生之體驗品質(QoE)；並且，在指定的播放時間從該HTTP伺服器以在該MPD中的URI下載欲播放之選擇的表示，其中在它們指定播放時間之前被接收到的表示會被儲存在一緩衝區中，並且其中被選擇要下載的表示係為目前儲存在該緩衝區中資料量、該等表示之位元率和品質度量、以及一估計的現有通量能力的一個函數。
在示例2中，有一種可在一網路的一客戶端裝置中接收DASH(透過HTTP(超文字傳輸協定)動態適應串流)資料的方法，該方法包含有：從一HTTP伺服器接收一媒體呈現描述(MPD)，其中該MPD包含一媒體呈現的統一資源識別碼(URI)，該媒體呈現係由數個有序的媒體區段所構成， 並且其中對於該等有序媒體區段的每一個，該MPD包含有同一媒體內容但具有不同位元率的URI，它們被稱為表示，每一表示包含有一位元率；並且，從該HTTP伺服器以在該MPD中的URI下載用以在指定的播放時間做播放之選擇的表示，其中在它們指定播放時間之前被接收到的表示會被儲存在一緩衝區中；產生有關於該體驗品質(QoE)的品質度量，該QoE係當該表示被播放時所產生的；並且要下載的表示選擇係為目前儲存在該緩衝區中資料量、該等表示之位元率和品質度量、以及一估計的現有通量能力的一個函數。
在示例3中，無論是示例1或是例2的標的物可以選擇性地包含有把一特定媒體區段s的一估計通量能力BW est (s)計算為先前下載的媒體區段它們通量的一種加權總和，使得： 其中BW(s)是對應於媒體區段s的該實際通量而K是一個特定的整數。
在示例4中，無論是示例1或示例2的標的物可以選擇性地包含，對於一媒體區段s，當buf(t)=0時，選擇要下載的表示r(s)是具有最低位元率的那個，其中buf(t)是在時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，並且對應到播放的一特定時段。
在示例5中，無論是示例1或示例2的標的物可以 選擇性地包含，當buf(t)<B low 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B low 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，並且R(r,s)是媒體區段s其表示r的位元率。
在示例6中，無論是示例1或示例2的標的物可以選擇性地包含，當B low buf(t)<B high 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量而其中B low 和B high 為指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為： r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，而R(r,s)是媒體區段s其表示r的位元率。
在示例7中，無論是示例1或示例2的標的物可以選擇性地包含，當B high buf(t)時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B high 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=r qmax (s) if R(r qmax (s),s)<α BW est (s)以及r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s)) if R(r qmax (s),s)>α BW est (s)其中α是一指定的參數其值大於1，其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的品質度量，並且R(r,s)是媒體區段s其表示r的位元率。
在示例8中，無論是示例1或示例2的標的物可以選擇性地包含：該品質度量是從一群組被選出，該群組包 括視訊MS-SSIM(多尺度結構相似性)、視訊MOS(平均意見得分)、視訊品質度量(VQM)、結構相似性度量(SSIM)、最大信號與雜訊比(PSNR)、以及視訊品質度量感知評估(PEVQ)。
在示例9中，無論是示例1或示例2的標的物可以選擇性地包含，在該播放開始時，對於前N個表示，請求滿足一最低品質要求之具最低位元率的表示，以最小化播放延遲，其中N是一指定的整數，使得：r(s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )；r=1,...m；s=1,...N s； 其中r(s)是將為媒體區段s選擇的表示r，r□[1,m]，m為媒體區段s可用的表示數，Q(r,s)是區段s其表示r的品質，而Q min 是一指定的最低品質要求。
在示例10中，無論是示例1或示例2的標的物可以選擇性地包含透過一無線網路來接收該DASH資料。
在示例11中，一個用以在LTE(長期演進)網路中進行操作的使用者設備(UE)裝置包含有：處理電路，其包含有一緩衝區和一無線電收發機；其中該處理電路將執行如在示例1到示例10中所提出的任何方法。
在示例12中，一種電腦可讀媒介包含有指令，該等指令可用以執行如在示例1到示例10中所提出的任何方法。
以上的詳細描述包含有對所附圖示的參考，該等附圖形成了本詳細說明的一部分。以說明的方式，該等附圖展示出可被實現的具體實施例。這些實施例也在本說明 書中被稱為「示例」。如此的示例可能包含有除了那些被展示或描述之外的元件。然而，亦可考慮包含有那些被展示或描述之元件的其他示例。此外，還可考慮使用那些被展示或描述之元件(或它們的一個或多個面向)的任何組合或排列的示例，不是相對於一特定的示例(或它們的一個或多個面向)，就是相對於在本文中被展示或描述之其他示例(或它們的一個或多個面向)。
對於出版物、專利、和在本文中所提到的專利文獻，它們係以引用的方式被全文併入於此處，如同透過引用被個別併入一樣。在本說明書與那些以引用方式被併入的文件之間，若有用法不一致的情況，則在該(等)被併入參考的使用法是本說明書使用方法的補充；對於不可調和的矛盾，係由本說明書中的使用方式來主導。
在本說明書中，術語「一」或「一個」被使用，其正如同常見於專利文件中的使用方式一樣，用以包括一個或一個以上的，獨立於「至少一個」或「一個或多個」之任何其他的實例或慣例。在本文件中，術語「或」指的是一非互斥或，使得「A或B」包括「A且非B」、「B且非A」、以及「A且B」，除非另有說明。在所附申請專利範圍中，術語「包含有」和「其中」的使用分別等同於各自通俗易懂的英文用語「包括」和「在其中」。另外，在下面所附的申請專利範圍中，術語「包含有」和「包括」是開放式的，也就是說，一系統、裝置、物品、或流程若包含有元件以及在一請求項中所列的元件，其仍然被視為落在該請求項 的範疇之內。此外，在下面的申請專利範圍中，術語「第一」、「第二」、和「第三」、等等僅僅是用作為標籤，並不旨在暗示物件的一種數字順序。
如上面所描述的實施例可以用各種硬體配置來實現，其可包含有一處理器，該處理器可用以執行指令，該等指令可執行本文所描述的技術。這樣的指令可以被儲存在一機器可讀媒介中，諸如一合適的儲存媒介或一記憶體或其他處理器可執行的媒介。
本文所描述的實施例可以被實現在多種環境中，諸如無線區域網(WLAN)、第三代合作夥伴計劃(3GPP)的通用陸地無線接入網路(UTRAN)、或長期演進(LTE)或一長期演進(LTE)通信系統中的一部分，雖然本發明的範疇並不侷限於這一方面。一個示例LTE系統包含有多個行動台，由該LTE規範被定義為使用者設備(UE)，與一個基地台進行通信，後者由該LTE規範被定義為一eNodeB。
本文提及的天線可包括一個或多個定向或全向式天線，包括，舉例來說，偶極天線、單極天線、貼片天線、環形天線、微帶天線或者其他類型適合於RF信號發送的天線。在一些實施例中，不用兩個或更多個天線，可以使用具有多個孔徑的一單一天線。在這些實施例中，每個孔徑可以被視為是一個別的天線。在一些多輸入多輸出(MIMO)實施例中，天線可以被有效地分離，以有效地利用可能會產生在每一個天線和一發送站台天線之間的空間多樣性和不同的通道特性。在一些MIMO實施例中，天線可被 分隔開達1/10波長或更長。
在一些實施例中，如本文所描述的一接收器可以被配置成可根據特定的通信標準來接收信號，如國際電機與電子工程師協會(IEEE)標準，包括IEEE 802.11-2007和/或802.11(n)標準和/或WLAN的建議規範，但本發明的範疇並不侷限於這個方面，因為它們也可以適合於依其他技術和標準來進行發射和/或接收的通信。在一些實施例中，該接收器被配置成可根據無線都會網路(WMAN)以及它們的變型和演變來接收信號，如IEEE 802.16-2004、IEEE 802.16(e)和/或IEEE 802.16(m)，但本發明的範疇並不侷限於這個方面，因為它們也可以適合於依其他技術和標準來進行發射和/或接收的通信。在一些實施例中，該接收器被配置成可根據通用陸地無線接入網路(UTRAN)LTE通信標準來接收信號。對於有關於IEEE 802.11和IEEE 802.16標準之更多的資訊，請參閱「IEEE Standards for Information Technology--Telecommunications and Information Exchange between Systems」-Local Area Networks-Specific Requirements--Part 11、「Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY),ISO/IEC 8802-11：1999」、和Metropolitan Area Networks-Specific Requirements-Part 16：「Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems,May 2005」，以及相關的修訂/版本。對於有關於UTRAN LTE標準之更多的資訊，請參見第三代合作夥伴計劃(3GPP)標準UTRAN-LTE，版本8，2008年3月， 並包含有它們的變化和演進。
以上的描述旨在用做說明，而不是旨在限制。舉例來說，上述的示例(或它們的一個或多個面向)可以被使用來與其他的示例結合在一起。一位本領域的普通技術人員在閱讀過以上的描述之後，該人員可能可建構出其他的實施例來使用。該摘要讓讀者可以快速地確定本技術揭露的性質，舉例來說，以符合美國聯邦法規37 C.F.R § 1.72(b)。本發明被提交所基礎的認知為它將不會被用來解讀或限制該等請求項的範疇或含義。另外，在以上的詳細說明中，各種特徵可以被組合在一起以流線化本發明。然而，該等請求項可能不會提出在本文中所揭露每一項特徵，因為實施例可能具有該等特徵的一子集。進一步來說，實施例所包含的特徵會比在一特定示例中所揭露的那些特徵要少。因此，以下的請求項因此被結合到以上的詳細說明中，一請求項自身獨立作為單獨的實施例。本文所揭露實施例的範疇將以參照所附請求項來決定，以及如此請求項所賦予之等價物的全部範圍。
210‧‧‧音訊/視訊輸入
212‧‧‧網頁/媒體伺服器
214‧‧‧媒體編碼器
216‧‧‧媒體分段器
218‧‧‧網頁伺服器
220‧‧‧客戶端
222‧‧‧網頁瀏覽器
224‧‧‧媒體解碼器/播放器
240‧‧‧HTTP GET
242‧‧‧MDP
244‧‧‧HTTP GET URL(FRAG 1 REQ)
246‧‧‧片段1
248‧‧‧HTTP GET URL(FRAG 1 REQ)
250‧‧‧片段1

Claims (23)

  1. 一種用以透過一網路在一客戶端裝置中接收DASH(透過HTTP(超文字傳輸協定)動態適硬串流)資料的方法，該方法包含以下步驟：從一HTTP伺服器接收一媒體呈現描述(MPD)，其中該MPD包含用於一媒體呈現的統一資源識別碼(URI)，該媒體呈現係由數個有序的媒體區段所構成，並在其中，對於該等有序媒體區段的每一者，該MPD包含用於在不同位元率之相同媒體內容的多個URI，它們被稱為表示，並針對每一表示包括一位元率和一品質度量，該位元率和品質度量係有關於當該表示被播放時所產生之體驗品質(QoE)；以及在指定的播放時間從該HTTP伺服器使用在該MPD中的URI來下載要播放的選擇表示，其中在它們指定播放時間之前被接收到的表示會被儲存在一緩衝區中，並且其中被選擇要下載的表示係為目前儲存在該緩衝區中資料量、該等表示之位元率和品質度量、以及一估計現有通量能力的一個函數。
  2. 如請求項1之方法更包含，在該播放開始時，針對前N個依序表示，以滿足一最低品質要求之最低位元率的表示請求以最小化播放延遲，其中N是一指定的整數，使得：r(s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )；r=1,...m；s=1,...N ； 其中r(s)是針對媒體區段s待選擇的表示r，r [1,m]，m為針對媒體區段s可用的表示數，Q(r,s)是針對區段s之表示r的品質，而Q min 是一指定的最低品質要求。
  3. 如請求項1之方法更包含針對一特定的媒體區段s的一估計通量能力BW est (s)計算為先前下載的媒體區段之通量的一加權總和，使得： 其中BW(s)是對應於媒體區段s的該實際通量且K是一個特定的整數。
  4. 如請求項1之方法更包含，對於一媒體區段s，當buf(t)=0時，選擇要下載具有最低位元率的一表示r(s)是，其中buf(t)是在時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，並且對應到播放的一段特定時段。
  5. 如請求項3之方法更包含，當buf(t)<B low 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B low 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為： r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，並且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  6. 如請求項3之方法更包含，當B low buf(t)<B high 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，其中B low 和B high 為指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  7. 如請求項3之方法更包含，當B high buf(t)時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時，被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B high 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為： r(s)=r qmax (s) if R(r qmax (s),s)<α BW est (s)以及r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s)) if R(r qmax (s),s)>α BW est (s)其中α是大於一的一個指定參數，其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  8. 如請求項1之方法更包含以下步驟：針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))假如buf(t)<B low 的話；針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s))假如B low buf(t)<B high 的話；針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=r qmax (s)假如R(r qmax (s),s)<α BW est (s) 以及為r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s))假如R(r qmax (s),s)>αBW est (s)假如B high buf(t)的話；其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，其中B high 和B low 為指定的緩衝水平，其中BW est (s)係一估計通量能力，針對一特定的媒體區段s其計算方式為把先前下載的媒體區段它們的通量做一種加權總和，使得： 其中BW(s)是對應於媒體區段s的該實際通量，且K是一個特定的整數，其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  9. 如請求項1之方法，其中該品質度量是從一群組中被選出，該群組包括視訊MS-SSIM(多尺度結構相似性)、視 訊MOS(平均意見得分)、視訊品質度量(VQM)、結構相似性度量(SSIM)、最大信號與雜訊比(PSNR)、以及視訊品質度量感知評估(PEVQ)。
  10. 如請求項1之方法更包含透過一無線網路來接收該DASH資料。
  11. 一種可在一網路的一客戶端裝置中接收DASH(透過HTTP(超文字傳輸協定)動態適應串流)資料的方法，該方法包含以下步驟：從一HTTP伺服器接收一媒體呈現描述(MPD)，其中該MPD包含用於一媒體呈現的統一資源識別碼(URI)，該媒體呈現係由數個有序的媒體區段所構成，並且其中，對於該等有序媒體區段的每一者，該MPD包含用於在不同位元率之相同媒體內容的多個URI，它們被稱為表示，每一表示都包括有一位元率；而且在指定的播放時間從該HTTP伺服器使用在該MPD中的URI來下載要播放的選擇表示，其中在它們指定播放時間之前被接收到的表示會被儲存在一緩衝區中；產生有關於該體驗品質(QoE)的品質度量，該QoE係當該表示被播放時所產生；以及選擇要下載的表示係為目前儲存在該緩衝區中資料量、該等表示之位元率和品質度量、以及一估計現有通量能力的一個函數。
  12. 如請求項11之方法更包含，在該播放開始時，針對前N個依序表示，請求滿足一最低品質要求之具最低位元率 的表示以最小化播放延遲，其中N是一指定的整數，使得：r(s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )；r=1,...m；s=1,...N ； 其中r(s)是針對媒體區段s待選擇的表示r，r [1,m]，m為針對媒體區段s可用的表示數，Q(r,s)是針對區段s之表示r的品質，而Q min 是一指定的最低品質要求。
  13. 如請求項11之方法更包含把一特定的媒體區段s的一估計通量能力BW est (s)計算為先前下載的媒體區段之通量的一加權總和，使得： 其中BW(s)是對應於媒體區段s的該實際通量且K是一個特定的整數。
  14. 如請求項11之方法更包含，對於一媒體區段s，當buf(t)=0時，選擇要下載具有最低位元率的一表示r(s)，其中buf(t)是在時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，並且對應到播放的一特定時段。
  15. 如請求項13之方法更包含，當buf(t)<B low 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B low 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為： r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BWe st (s),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，並且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  16. 如請求項13之方法更包含，當B low buf(t)<B high 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而其中B low 和B high 為指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  17. 如請求項13之方法更包含有，當B high buf(t)時，其中buf(t) 是在對應到播放的一特定時段中之時間t時，被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B high 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=r qmax (s)若R(r qmax (s),s)<α BW est (s)以及r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s))若R(r qmax (s),s)>αBW est (s)其中α是大於一的一個指定的參數，其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，並且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  18. 如請求項11之方法更包含以下步驟：針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))假如buf(t)<B low 的話；針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s)) 假如B low buf(t)<B high 的話；針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=r qmax (s)假如R(r qmax (s),s)<α BW est (s)以及為r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s))假如R(r qmax (s),s)>αBW est (s)假如B high buf(t)的話；其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，其中B high 和B low 為指定的緩衝水平，其中BW est (s)係一估計通量能力，針對一特定的媒體區段s其計算方式為把先前下載的媒體區段它們的通量做一種加權總和，使得： 其中BW(s)是對應於媒體區段s的該實際通量且K是一個特定的整數，其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，且R(r,s) 是媒體區段s其表示r的該位元率。
  19. 一種用以在LTE(長期演進)網路中進行操作的使用者設備(UE)裝置包含有：處理電路，其包含有一緩衝區和一無線電收發機；其中該處理電路將：從一HTTP伺服器接收一媒體呈現描述(MPD)，其中該MPD包含用於一媒體呈現的統一資源識別碼(URI)，該媒體呈現係由數個有序的媒體區段所構成，並且其中，對於該等有序媒體區段的每一者，該MPD包含用於在不同位元率之相同媒體內容的多個URI，它們被稱為表示，並針對每一表示包括一位元率和一品質度量，該位元率和品質度量係有關於當該表示被播放時所產生之體驗品質(QoE)；以及在指定的播放時間從該HTTP伺服器使用在該MPD中的URI來下載要播放的選擇表示，其中在它們指定播放時間之前被接收到的表示會被儲存在一緩衝區中，並且其中被選擇要下載的表示係為目前儲存在該緩衝區中資料量、該等表示之位元率和品質度量、以及一估計現有通量能力的一個函數。
  20. 如請求項19之裝置，其中該處理電路係針對一特定的媒體區段s的一估計通量能力BW est (s)計算為先前下載的媒體區段之通量的一加權總和，使得： 其中BW(s)是對應於媒體區段s的該實際通量且K是一個特定的整數。
  21. 如請求項20之裝置，其中該處理電路係當buf(t)<B low 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B low 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(r qmin (s),r rmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  22. 如請求項20之裝置，其中該處理電路係當B low buf(t)<B high 時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時，被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量而其中B high 和B low 為指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=min(max(r qmin (s),r rmax (s)),r qmax (s))其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為： r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min ),其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s),其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，而R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
  23. 如請求項20之裝置，其中該處理電路係當B high buf(t)時，其中buf(t)是在對應到播放的一特定時段中之時間t時被儲存在該緩衝區中資料量的一種度量，而B high 為一指定的緩衝水平，針對媒體區段s所選擇要下載的一表示r(s)為：r(s)=r qmax (s)若R(r qmax (s),s)<α BW est (s)以及r(s)=max(r qmin (s),r rmax (s))若R(r qmax (s),s)>αBW est (s)其中α是大於一的一個指定的參數，其中r qmin (s)為滿足一指定之最低品質要求Q min 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmin (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q min )其中r rmax (s)為根據當前通量限制下該最高的位元率表示，被表式為：r rmax (s)=argmax r ((R(r,s)<BW est (s), 其中r qmax (s)為滿足一指定之最高品質要求Q max 之該最低的位元率表示，被表式為：r qmax (s)=argmin r ((Q(r,s)>Q max ),其中Q(r,s)是媒體區段s其表示r的該品質度量，並且R(r,s)是媒體區段s其表示r的該位元率。
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