[发明专利]自适应流传输系统中的比特率调整

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年3月5日向美国专利商标局提出申请的美国临时专利申请第61/310975号的优先权和所有权益。

技术领域

本发明涉及一种通过网络节点自适应流传输多路视频比特流的方法和设备。该设备可以以与多个电视显示器或其它观看装置一起使用的机顶盒的形式。更具体地说，本发明涉及通过网络节点自适应流传输多路视频比特流的方法和设备。尤其地，本发明教导了在其中缩放（scale）至少一个视频比特流以响应带宽限制或可用性的系统，其中响应于用户定义的、服务提供者定义的和使用分析定义的优先级列表，来进行为缩放的选择比特流的选择。

背景技术

本发明大体上涉及经过网络节点流传输多路视频流的设备和方法，其中网络或网络节点具有有限的带宽。当该系统具有不足或多余的带宽能力时，该系统工作以调整多路视频比特流的比特率。本发明的方法和有关设备适合在家庭、教育或商业环境中使用，在这些环境中，多路视频流被网络化并被处理，并且希望智能选择某些视频流较之其它视频流的回放质量更高。

这部分旨在向读者介绍本技术领域的各个方面，它们可能与下面将要描述的本发明的各个方面有关。这些讨论相信有利于向读者提供背景信息以方便其更好地理解本发明的各个方面。因此，应该理解的是，应该从上述角度阅读这些陈述，而不应该将其视为是对现有技术的承认。

在基于网络的视频流系统中，多路视频比特流可以在网络节点共享带宽。它们聚集的比特率可能要么超过要么低于节点的带宽能力。在前者的情形中，可能会发生网络拥塞，这将导致丢包或长时间的包延迟。而这些因素会严重影响回放质量。在后者的情形中，在节点处的带宽资源利用不充分，从而不能获得最佳观看体验。

自适应比特率流传输（或自适应流传输）是在计算机网络中流传输多媒体使用的技术。虽然过去多数的视频流传输技术使用诸如RTSP的流传输协议，但是现今的自适应流传输技术几乎无一例外地基于HTTP并且被设计为在诸如因特网的大型分布式HTTP网络中高效工作。这种技术通过实时检测用户的带宽和CPU的能力并由此调整视频流的质量工作。它要求使用能对单源视频进行多比特率编码的编码器。播放器客户依据可用资源在流传输的不同的编码之间切换。对高端和低端连接来说导致更少的缓冲、较快的启动时间和较好的体验。

自适应流传输系统可以通过通知内容服务器调整发送比特率来解决上述问题。具体地说，节点可以在带宽不足时降低一个或几个视频节目的比特率，或者在带宽剩余时提高比特率。自适应比特率流传输系统通过确定网络节点的带宽并响应该确定结果调整视频流的质量工作。该系统要求使用能对单源视频进行多比特率编码的编码器。该节点依据其可用资源要求使用或选择不同编码中的一种。这样做获得了所期望的质量：很少的或无需缓冲、较快的启动时间，并且对速度端和低速连接来说都能获得最佳体验。

在视频比特流都来自同一个内容服务器的情况下，网络节点可以通知该服务器并让其做决定对哪些内容进行缩放。一旦接收到该节点的请求，该服务器就可以由此在多路视频比特流中重新分配可用比特率。在多路视频比特流来自不同的内容服务器的情况下，该网络节点可以采用另外一种常用途径。使用这种途径，该节点在多个视频资源之间平均划分可用带宽。例如，该节点可以在可用带宽总共为4Mbps时为两个视频资源中的每一个分配2Mbps。然后该节点将已经更新的比特率分配通知给对应的服务器，每个服务器依次调整其发送的视频比特率。上述方法的一个问题在于它并未考虑视频内容。因此，这种方法可能会导致如下面说明的不愉快的观看体验或次优的性能表现。例如，假定一群消费这些视频比特流的观看者对视频内容有一套偏好，即，对一种内容类型的喜爱超过另外一种内容类型。在这种情况下，在不同的视频内容类型之间平均分配带宽显然不能很好地满足观看者的偏好需求。

当接收多路比特流时，虽然系统可以任意地选择一路视频比特流调整以优化其带宽使用，但是这种做法可能导致次优的性能表现或者不愉快的用户观看体验。人们希望网络节点基于预定的标准智能地选择一路视频比特流对比特率进行调整。本说明书中描述的本发明就解决了这个和/或其它问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明涉及一种与设备相关联的方法，用于接收多路视频内容流、将其提供给网络装置并响应预定的准则自适应地调整视频流的比特率。下面将引用附图详细描述本发明的这个或其它方面。