[发明专利]视频流传送

说明书

技术领域

本发明涉及视频流传送，具体而言，其中所述流传送是在具有不确定的带宽可用性的网络上进行的。本发明特别地但不是排他地，适用于对已在多个不同的恒定质量等级上编码的视频进行的传送。

背景技术

传统上，视频点播服务如申请人的BT视觉服务，是以恒定比特率对视频进行编码并将其以相同的恒定比特率通过网络传送来得到支持的。这通常需要在网络上预留带宽，提供这些带宽可能是昂贵的。

使用压缩技术进行编码的视频天然地具有可变的比特率，这是因为在编码图片时所产生的比特数取决于图片的内容：与先前编码的图片的相似程度以及所包含的细节多少。某些视频场景可被编码为具有较少比特数的给定质量，而相反地，其它场景会需要显著更多的比特以获得相同的质量。当使用恒定比特速率编码时，视频必须以随时间变化的质量被编码以满足比特率限制。对于更喜欢观看恒定质量的用户来说，这已经被证明是次优的。而且，通过固定独立于所述视频内容类型的比特率，某些类型的内容诸如新闻和戏剧可被很好地编码，而其他例如快速移动的体育和音乐视频以及音乐只能被编码地很差。利用可变比特速率编码的自适应视频传送可以用来克服这些问题。

自适应传送系统中，由于视频传送系统适应了根据可用的网络吞吐量而传送的视频的比特率，所以对带宽预留的需求被取消。内容可以以对应于多个质量等级的多个比特速率进行编码，并通过网络传送而无需预留带宽。通常，视频数据会被尽可能快地传送，而质量等级(编码比特速率)适于根据达到的网络吞吐量而改变，以便使所传送的视频的质量最大化，同时确保所有视频数据在网络上及时传送从而使其被解码和显示时不中断。

国际专利申请WO2009/112801描述了一种保持恒定的感知质量的可变比特速率编码方法。在视频编码器中使用感知质量度量(其通过考虑掩蔽效应获得与实际观看者的感知之间良好的相关性)来进行具有恒定感知质量的编码。在每一帧内基于相对对比度考虑掩蔽效应为每一帧单独地设置编码参数，特别是量化参数。所得到的编码比特流具有可变的比特速率。

国际专利申请WO2005/093995描述了一种具有视频服务器的网络，该视频服务器通过共享回程与多个客户机装置相连。在多个恒定质量等级上对视频内容进行编码且所编码的比特流存储在基于网络的服务器上。响应于来自客户机的请求，服务器选择已编码的比特流并将其通过共享网络传送到客户机。不同的比特流从而不同的质量之间的切换取决于实际的网络吞吐量，目标是使流的质量最大化。

然而，当对以两个或更多个质量等级进行编码的视频内容进行传送时，需要确定每个可用质量等级上传送视频内容的剩余部分所需的最小比特速率，从而可以根据实际网络传送速率来确定是否要切换到一个不同质量的比特流。

对于给定的视频流确定最小传送比特速率的一种方式是在开始传递之前分析已编码视频流的统计资料。因此，对于每一个视频流内的多个位置中，成对的数据可以被预计算，每对都包含传送比特速率和在传送速率被用于及时传送给定视频流的剩余部分的情况下所需的最小启动延迟。然后该数据用于随后的流传送过程中，基于接收机已经缓存的数据量及网络实际传送速率确定是否可以切换到一个不同质量的流。优选地，所选择的流的质量与可支持的网络传送速率同样高。

发明内容

本发明的实施方式的一个目的是提供一种在网络上对视频序列进行流传送的改进方法。特别是视频序列以多个不同的质量等级进行编码时，本发明的实施方式的目的在于提供一种确定将视频序列切换成特定的质量等级，同时确保及时传送所述视频序列的改进方法。

按照本发明的一个方面，提供了一种通过网络中的传输链路将视频序列从服务器传输到接收机的方法，包括：

(a)在多个质量等级上对媒体序列进行编码；

(b)为每个编码的媒体序列确定一组预计算的数据，包括：对于序列中的多个时间位置的每一个，i)针对多个传输速率中的每一个，为了从序列的所述时间位置到结尾将所述序列及时传送，接收机所需的最小预载，和ii)当接收机上不存在预载时，为了从序列的时间位置到结尾将序列及时传送所需要的传输速率，其中，所述预载是在所述接收机处缓存的数据的用尽时长(playout duration)；

(c)将所述视频流之一传输到所述接收机；并且在传输期间，

(d)确定所述接收机的当前预载，并且对于以多个质量等级之一进行编码的媒体序列；

从与相应的质量等级相关的预计算的数据组中选择高于当前预载的第一预载和低于当前预载的第二预载，以及各自的第一和第二传输速率；