專利名稱：一種提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法，特別涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率，動態(tài)地控制從服務(wù)器向終端提供的視頻數(shù)據(jù)量的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，服務(wù)器在通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)時，以預(yù)定的傳輸速率將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端。
因而，當(dāng)由于同時接入網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量瞬時增加而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞時，例如該網(wǎng)絡(luò)為提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)，或者當(dāng)用戶的移動終端位于陰影區(qū)時(shadow zone)，即在該區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量惡化，則在用戶終端中正被復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)將會發(fā)生中斷或延遲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種執(zhí)行視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法，這種方法以網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率為基礎(chǔ)，動態(tài)地控制從服務(wù)器向終端提供的視頻數(shù)據(jù)量，從而防止在終端內(nèi)正被復(fù)制的數(shù)據(jù)突然中斷或延遲。
根據(jù)本發(fā)明，提出一種可以在無線網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器與終端間提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法，該方法包括步驟a)以終端所要求的服務(wù)比特率啟動數(shù)據(jù)流服務(wù)；b)接收終端的隊列緩沖區(qū)的占用率，其中占用率表示占用終端的隊列緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)流服務(wù)的數(shù)據(jù)量；c)確定占用率是否低于第一閾值，或者等于或高于第二閾值，其中第一閾值低于第二閾值；d)如果占用率低于第一閾值，確定當(dāng)前的服務(wù)比特率是否為預(yù)定的服務(wù)比特率中最低的服務(wù)比特率，如果確定的結(jié)果是否定的，則以低于當(dāng)前服務(wù)比特率的預(yù)定服務(wù)比特率提供數(shù)據(jù)流服務(wù)；e)如果占用率等于或高于第二閾值，則以高于當(dāng)前服務(wù)比特率的預(yù)定服務(wù)比特率提供數(shù)據(jù)流服務(wù)。
附圖簡述通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的，以及特性將會變得更加清楚，其中

圖1示出按照本發(fā)明的執(zhí)行視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；圖2示出描述如圖1所示的從終端傳輸?shù)椒?wù)器的數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)示意圖；和圖3顯示了一個按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于執(zhí)行視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的流程圖。
發(fā)明詳述參見圖1，圖1為一個按照本發(fā)明的用于執(zhí)行視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。服務(wù)器14通過無線網(wǎng)絡(luò)12向終端10提供一視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)。
終端10通過無線網(wǎng)絡(luò)12連接到服務(wù)器14上，終端10的用戶向服務(wù)器14請求視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)。服務(wù)器14響應(yīng)用戶的請求，通過無線網(wǎng)絡(luò)12向用戶終端10提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)。
圖2顯示了一個從終端10向服務(wù)器14傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)，用以報告隊列緩沖區(qū)的充滿狀態(tài)，其中該數(shù)據(jù)包在變比特率(CBRChange Bit Rate)命令下使用，并有一個預(yù)制的格式，該格式包括標(biāo)識(ID)、總量(Qu_Total)、當(dāng)前量(Qu_Present)、和序列號(SeqNo)。
ID作為CBR命令的標(biāo)識符，包括一個大小為1字節(jié)的字段，并代表對數(shù)據(jù)包的一次使用。
具有1字節(jié)字段的Qu_Total指示終端10內(nèi)的一個隊列緩沖區(qū)(未顯示)的總大小。
具有1字節(jié)字段的Qu_Present代表緩沖區(qū)內(nèi)現(xiàn)剩余的數(shù)據(jù)的大小，其中數(shù)據(jù)可用秒為單位進(jìn)行表述。例如，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例中，Qu_Present是以100毫秒為單位表示的。
具有2字節(jié)字段的SeqNo用于追蹤不斷被服務(wù)器接收的數(shù)據(jù)包，即，通過每當(dāng)終端10向服務(wù)器14發(fā)送CBR命令時，將序列號加1(初始為0)的方法來實(shí)現(xiàn)。
參見圖3，圖3描述的是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例的一種用于提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法。
首先，通過無線網(wǎng)絡(luò)12連接到服務(wù)器14上的終端10，請求啟動視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)。服務(wù)器14響應(yīng)終端10的請求，首先通過在初始對象描述符(IODinitial object descriptor)中記錄具有同樣大小的緩沖區(qū)容量數(shù)據(jù)庫(buffersizeDB)，來定義終端10的隊列緩沖區(qū)的大小，例如，大約10秒，然后初始化視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)，即內(nèi)容服務(wù)。
接下來，服務(wù)器14以終端10所請求的比特率(服務(wù)比特率)，例如128Kbps，啟動內(nèi)容服務(wù)(步驟S2)。這時，服務(wù)器14則利用用于同步音頻和視頻數(shù)據(jù)的合成時間戳(CTScomposition timestamp)以恒定的、與服務(wù)比特率相同的數(shù)據(jù)傳輸率，即128Kbps，(如果信道支持該速率)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端10。
然后，終端10讀取IOD以找到buffersizeDB和視頻數(shù)據(jù)流的平均比特率(即服務(wù)比特率)，并執(zhí)行例如大約為10秒的緩沖。隨后，終端10檢查其隊列緩沖區(qū)，例如，每0.5秒檢查一次，并在圖2所示的數(shù)據(jù)包的Qu_Present字段中，對占用率，即占用隊列緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量進(jìn)行編碼，其中數(shù)據(jù)包的單位為100毫秒。編碼后的數(shù)據(jù)包隨后通過無線網(wǎng)絡(luò)12傳輸?shù)椒?wù)器14(步驟S4)。
盡管本優(yōu)選實(shí)例的重點(diǎn)是視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)，但數(shù)據(jù)流服務(wù)既可以提供音頻數(shù)據(jù)，也可以提供視頻數(shù)據(jù)，在這種情況下，用于每一個音頻和視頻數(shù)據(jù)的隊列緩沖區(qū)的充滿狀態(tài)都按照圖2所示的數(shù)據(jù)包的格式進(jìn)行編碼并傳輸?shù)椒?wù)器14。
如果服務(wù)器14在預(yù)定期間，如2秒內(nèi)，不再從終端10接收數(shù)據(jù)包，或者如果內(nèi)容提供服務(wù)終止，則這一過程終止(步驟S6)。
通過接收和分析終端10發(fā)送來的數(shù)據(jù)包，服務(wù)器14確定占用隊列緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量是否低于預(yù)定的閾值。具體地說，如果數(shù)據(jù)包的Qu_Present值低于預(yù)定的Down_Threshold(下限)，則服務(wù)器14確定由于無線網(wǎng)絡(luò)12質(zhì)量惡化，數(shù)據(jù)傳輸率低于服務(wù)比特率，其中預(yù)定的Down_Threshold小于隊列緩沖區(qū)的大小，例如，大約3秒(步驟S8)。例如，如果無線網(wǎng)絡(luò)12的數(shù)據(jù)傳輸率降低，則無線網(wǎng)絡(luò)12的可用數(shù)據(jù)傳輸率就小于服務(wù)器14供給終端10的服務(wù)比特率。
因此，終端10復(fù)制已在隊列緩沖區(qū)中收到的數(shù)據(jù)的速度比終端10現(xiàn)在通過無線網(wǎng)絡(luò)12接收新數(shù)據(jù)的速度快。所以，隊列緩沖區(qū)的大小，即占用隊列緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量逐漸減少，不能被傳輸?shù)浇K端10的數(shù)據(jù)在一個基站的緩沖區(qū)內(nèi)累積起來。這樣的現(xiàn)象將一直持續(xù)到對終端10的服務(wù)比特率被調(diào)整為止。
如果Qu_Present低于Down_Threshold，服務(wù)器14查看是否可以降低服務(wù)比特率，即查看是否存在一種內(nèi)容服務(wù)，該服務(wù)的比特率(例如50Kbps)比當(dāng)前的內(nèi)容服務(wù)率(例如128Kbps)更低。如果查看結(jié)果是否定的，即當(dāng)前的內(nèi)容服務(wù)具有最低的可用比特率，程序返回到步驟S4。如果查看結(jié)果是肯定的，服務(wù)器14降低用以提供數(shù)據(jù)流服務(wù)的服務(wù)比特率(步驟S12)，從而使得內(nèi)容數(shù)據(jù)能夠以一個可用的傳輸率通過無線網(wǎng)絡(luò)12傳輸?shù)浇K端10，流程繼續(xù)進(jìn)行到S4步。
因此，隨著時間的流逝，曾經(jīng)在無線網(wǎng)絡(luò)12的基站中累積的數(shù)據(jù)，將被逐漸轉(zhuǎn)移到終端10的隊列緩沖區(qū)里，從而在終端10處，可以完全接收到緩沖數(shù)據(jù)，例如，大約10秒的緩沖數(shù)據(jù)。CBR命令中兩字節(jié)的SeqNo字段的值初始化為零，每當(dāng)終端10向服務(wù)器14發(fā)送CBR命令時，CBR命令中的SeqNo字段的值將增加1。如果在步驟S8中，經(jīng)確定Qu_Present的值不低于Down_Threshold，服務(wù)器14則確定Qu_Present是否等于或大于預(yù)先設(shè)定的Up_Threshold，由此確定是否無線網(wǎng)絡(luò)12中的數(shù)據(jù)傳輸率被增加到足以提高內(nèi)容服務(wù)的服務(wù)比特率，其中預(yù)先設(shè)定的Up_Threshold大于隊列緩沖區(qū)的大小(步驟S14)。具體地說，如果數(shù)據(jù)包的Qu_Present等于或大于該預(yù)先設(shè)定的Up_Threshold，服務(wù)器14則確定服務(wù)比特率可以被提高到大于在步驟S12調(diào)整的服務(wù)比特率。如果確定的結(jié)果是否定的，流程返回到步驟S4。
如果在步驟S14中，Qu_Present經(jīng)確定不低于Up_Threshold，則服務(wù)器14提高服務(wù)比特率，并繼續(xù)以提高的服務(wù)比特率提供數(shù)據(jù)流服務(wù)(步驟S16)且程序返回到步驟S4。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，由于內(nèi)容服務(wù)的最大數(shù)據(jù)傳輸率被設(shè)定為與終端10最初要求的服務(wù)比特率相同，因而，只有在當(dāng)前提供的服務(wù)比特率低于終端最初要求的速率時，才會出現(xiàn)Qu_Present大于上限的情況。還應(yīng)注意，在步驟S16確定的最大內(nèi)容服務(wù)比特率應(yīng)與最初被要求的服務(wù)比特率相同。
如上所述，在執(zhí)行數(shù)據(jù)流服務(wù)時，服務(wù)器14，通過估計無線網(wǎng)絡(luò)12中服務(wù)器14和終端10間的可用數(shù)據(jù)傳輸率，能夠提高或降低數(shù)據(jù)的比特率，由此使在終端10內(nèi)高質(zhì)量地復(fù)制數(shù)據(jù)成為可能，并防止終端內(nèi)正被復(fù)制的數(shù)據(jù)發(fā)生突然中斷或延遲。
盡管參照優(yōu)選實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了說明和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對其進(jìn)行各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種用于通過無線網(wǎng)絡(luò)提供從服務(wù)器到終端的數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法，該數(shù)據(jù)流服務(wù)有兩個或兩個以上的預(yù)定服務(wù)比特率，該方法包括步驟(a)以終端所要求的服務(wù)比特率啟動數(shù)據(jù)流服務(wù)；(b)接收終端隊列緩沖區(qū)的占用率，其中占用率表示占用終端的隊列緩沖區(qū)的所述數(shù)據(jù)流服務(wù)的數(shù)據(jù)數(shù)量；(c)確定所述占用率是否低于第一閾值，或者等于或高于第二閾值，其中第一閾值低于第二閾值；(d)如果所述占用率低于所述第一閾值，確定是否當(dāng)前的服務(wù)比特率是所有預(yù)定比特率中最低的服務(wù)比特率，并且，如果確定的結(jié)果是否定的，則以低于當(dāng)前服務(wù)比特率的預(yù)定服務(wù)比特率提供所述數(shù)據(jù)流服務(wù)；(e)如果所述占用率等于或高于所述第二閾值，則以高于當(dāng)前服務(wù)比特率的預(yù)定服務(wù)比特率所述提供數(shù)據(jù)流服務(wù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟(f)重復(fù)所述步驟(b)到步驟(e)。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中所述步驟(f)一直持續(xù)執(zhí)行直到所述數(shù)據(jù)流服務(wù)終止。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中所述占用隊列緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)數(shù)量是按照預(yù)定的時間間隔由服務(wù)器查看并報告的。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中用于從服務(wù)器向終端提供所述數(shù)據(jù)流服務(wù)的最大服務(wù)比特率不大于終端所要求的服務(wù)比特率。
全文摘要
在一種用于提供視頻數(shù)據(jù)流服務(wù)的方法中，服務(wù)器確定占用率是否低于第一閾值，或者等于或高于第二閾值，占用率表示占用終端的隊列緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)數(shù)量，第一閾值低于第二閾值；如果占用率不低于第一閾值，服務(wù)器以低于當(dāng)前的服務(wù)比特率的預(yù)定服務(wù)比特率提供數(shù)據(jù)流服務(wù)。如果占用率等于或高于第二閾值，服務(wù)器以高于當(dāng)前的服務(wù)比特率的預(yù)定服務(wù)比特率提供數(shù)據(jù)流服務(wù)。
文檔編號H04N7/24GK1615649SQ02827439
公開日2005年5月11日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者黃仁性, 蔡尚昊, 樸熙媛, 辛槿姬, 崔昌浩, 薛元熙 申請人:Sk電信有限公司