[发明专利]用于自适应比特率管理的方法、设备和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求通过引用结合到本文中的2011年6月10日提交的美国临时申请No.61/495,949“On-demand Adaptive Bitrate Management for Streaming Media over Packet Networks”的权益。

技术领域

本发明涉及用于自适应比特率管理的方法、设备和系统。

背景技术

对于分组网络上的流媒体而言，速率控制是必需的。在通过容量受限的共享链路(比如通过蜂窝网络)来输送类似于多媒体这样的带宽密集型内容方面的挑战是通过用比特率(bitrate)管理器来调整比特率和媒体编码方案而对网络状况(condition)的变化进行快速响应以优化用户的观看和收听体验。特别地，当通过不能提供必要吞吐量的连接来传输媒体流时，会出现一些不期望效果。例如，网络缓冲器可溢出(overflow)，导致引起乱码(garbled)视频或音频重放(playback)的分组丢失，或者媒体播放器缓冲器可下溢(underflow)，导致重放停顿(stall)。因此，常常将媒体压缩以适应减小的连接带宽。

传统比特率管理器改变每个视频帧，以使得编码过程的输出适合于可用于传输的带宽。在此类系统中，由“压缩”数据路径来处理所有媒体帧。由于视频编码的有状态(stateful)性质而需要压缩数据路径。也就是说，为了将输出帧编码，无论比特率如何，编码器需要与正被使用的编解码器(codec)算法相对应的处理状态的活(live)历史。该方法存在的问题是需要连续处理视频(解码、再编码)，即使不存在网络退化。

发明内容

根据本发明的一种用于自适应比特率管理的方法，包括：在服务器处获取要通过媒体网络被传送到终端的媒体数据；从所述终端接收接收机报告；根据接收机报告来估计网络拥塞水平；根据指示媒体网络是否拥塞的所估计水平来在存在的压缩数据路径与存在的直通数据路径之间确定所述服务器中的数据路径，其中，如果媒体网络是拥塞的，则数据路径是压缩数据路径，如果媒体网络是不拥塞的，则数据路径是直通数据路径；以及通过所述服务器中的所确定的数据路径来提供媒体数据，其中，所述压缩数据路径包括编码器装置，以及所述直通数据路径绕过所述压缩数据路径的所述编码器装置。

根据所述的方法的改进，媒体数据包括关键帧，并且从该关键帧开始通过所确定的路径来提供媒体数据。所述的方法还包括：根据接收机报告来确定网络状态估计量。所述网络状态估计量是以下各项中之一：媒体渡越时间；接收到的比特率；往返时间估计；以及分组丢失计数。估计网络拥塞水平包括：将网络状态估计量与状态阈值进行比较。所述状态阈值由服务器自动确定。

根据本发明的一种用于自适应比特率管理的设备，所述设备包括：用于在服务器处获取要通过媒体网络被传送到终端的媒体数据的装置；用于从所述终端接收接收机报告的装置；用于根据接收机报告来估计网络拥塞水平的装置；用于根据指示媒体网络是否拥塞的所估计水平来在存在的压缩数据路径与存在的直通数据路径之间确定所述服务器中的数据路径的装置，其中，如果媒体网络是拥塞的，则数据路径是压缩数据路径，如果媒体网络是不拥塞的，则数据路径是直通数据路径；以及用于通过所述服务器中的所确定的数据路径来提供媒体数据的装置，其中，所述压缩数据路径包括编码器装置，以及所述直通数据路径绕过所述压缩数据路径的所述编码器装置。

根据所述的设备的改进，媒体数据包括关键帧，并且从该关键帧开始通过所确定的路径来提供媒体数据。所述的设备还包括用于根据接收机报告来确定网络状态估计量的装置。所述网络状态估计量是以下各项中之一：媒体渡越时间；接收到的比特率；往返时间估计；以及分组丢失计数。用于估计网络拥塞的装置包括：用于将网络状态估计量与状态阈值进行比较的装置。所述状态阈值由服务器自动确定。