[发明专利]用于估计实时内容分发的客户端的输入缓冲器的填充率的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及将数字内容从服务器分发到客户端的领域。更具体地，本发明涉及在诸如IP网络之类的分发网络上的视频分发情况。

背景技术

现在，普遍通过例如IP网络的分组交换分发网来分发诸如音乐或视频之类的数字内容。实际上，互联网的发展已经导致了这些技术的发展。

经由IP网络将数字内容从服务器分发到消费者。这些网络的特征在于分组路由中的时间失真，以本领域的技术人员的行话通常称为“抖动”。这些网络还遭受到由于例如在服务器和消费者之间传送数据的中间网关上的拥塞所引起的分组丢失。分发内容的恢复对最大许可失真施加约束。

为防止这些失真以及这些丢失，客户端通常集成了在其中存储接收分组的输入缓冲器。然后，由经由网络来自服务器的分组来填充这些缓冲器，而客户端在通过内容恢复消耗该数据之后清空这些缓冲器。为了正确的内容恢复，这些输入缓冲器既不能完全清空而导致缓冲器中的下溢，也不能完全填满而导致缓冲器的上溢。实际上，对于下溢，恢复将缺乏数据并且将被中断。而对于上溢，缓冲器将无法存储将要到达的分组，并由此造成数据丢失，并且在这里再次导致内容恢复的中断。

根据由Subhabrata & A1 2000年3月在“IEEE transactionsmultimedia”所著述的题为“Online smoothing of VBR streaming video”的文献中，实现了一种流平滑技术，以防止设备的缓冲存储器的下溢或上溢。然而，此项技术并非是针对其中流传输时间控制不佳的网络中(具体在使用尽力而为技术的网络的情况下)的数据传输而最优化的。

IP网络上的传输不提供等待时间和分组丢失方面的任何保证，只能确保不发生短缺或上溢的情况。在这种情况下，能够检测这些情况的发生、以便能够采取对于用户而言能够消除或至少限制这些问题的后果的对策是引人关注的。

例如，在专利JP09298734中已知在设备本身的级别上来执行对设备的输入缓冲器填充率的监控。如果发生了下溢或上溢，则设备向服务器发送警报。所述服务器据此采取措施来解决所产生的问题。

这种程序方法首先涉及客户端与服务器之间的对话。该对话引入了对问题的检测与对问题的识别之间的等待时间。此外，通常只有在从服务器到单个客户端执行内容的分发(单播分发)时，这种识别才是可能的。当服务器向多个客户端分发同一内容(多播分发)时，服务器不再能够采取自动使所有客户端去解决针对单个客户端所产生的问题的措施。

发明内容

本发明提出了一种用于在实时分发内容时检测客户端的输入缓冲器的下溢和上溢情况的解决方案。这种检测是在客户端的上游通过对客户端的输入缓冲器的填充率的动态估计而执行的。按照这种方式，可以预测下溢或上溢情况的发生，以及可以设法采取措施，诸如存储视频序列的插入或者对等待分组的存储。

本发明涉及一种能够通过分组与内容分发网络相连的设备，该内容是以针对至少一个客户端的数字数据流的形式发送的，所述至少一个客户端具有输入缓冲器，在缓冲器中存储有在为了恢复该内容而对其进行解码之前所接收的数据，该设备具有用于在分发网络与连接到所述分发网络的所述至少一个客户端之间传送数据分组的装置，用于传送数据分组的这些装置传送针对客户端缓冲器的所有分组，该设备包括计算装置，用于根据所述客户端的至少一个参数来估计所述至少一个客户端的输入缓冲器的填充率。例如，客户端的至少一个参数来自以下参数：

-连接到分发网络的至少一个客户端的输入缓冲器的大小，

-当至少一个客户端接收到数据流时在触发对该数据流的解码之前所存储的数据量，

-至少一个客户端用以清空输入缓冲器的恢复比特率。

为了防止该设备显示无用内容(例如，黑屏或固定图像)，根据本发明，该设备适于在所估计的输入缓冲器的填充率在阈值以下时向客户端发送内容置换序列。

根据一个特定实施例，该设备还包括实时置换序列存储装置。

根据一个特定实施例，该设备适于暂时存储针对客户端的数据分组，该客户端的输入缓冲器的填充率的估计在阈值以下。

根据一个特定实施例，该设备适于在客户端的填充率的估计在阈值以下时发送警报消息。

根据一个特定实施例，该设备适于在客户端的填充率的估计在阈值以上时发送警报消息。