[发明专利]移动网络中具有改善的效率的媒体流

说明书

本发明涉及一种移动通信设备(22)，包括：‑接收机(40)，用于经由移动通信网络接收内容数据；‑播出缓冲器(41)用于保持已下载但尚未播放的内容数据；‑媒体读取器(42)，用于以媒体速率从播出缓冲器读取内容数据，并将内容发送到显示器或扬声器以便呈现；‑段请求控制器(46)，用于向远程服务器发送媒体段请求；‑缓冲器填充监视器(45)，用于连续地或至少在媒体段下载结束时检查播出缓冲器的填充水平。段请求控制器(46)被配置为在连续请求媒体段的状态与不请求任何媒体段的状态之间进行切换。该切换依据填充水平。通过限制段的下载，创建了更多及更长的空闲时段，增加了无线电向下切换的几率，从而节省电池和资源。

技术领域

本发明涉及通信网络中利用自适应媒体速率和/或非自适应媒体速率的媒体流技术。

背景技术

人们对于HTTP媒体流，特别是视频越来越感兴趣。这已经发展到超越了简单的渐进式下载来提供两个新特征：比特率适配和直播内容。实现这一点的方法是，内容被分成多个段或者文件，每一个对应小的时间间隔的内容，例如5或10秒。向客户端设备提供清单文件(也称为媒体呈现描述，MPD)，该清单文件列出了不同的段以及在何处获取它们，并且客户端逐一获取它们。可以用不同的区段来提供内容的备选表示(例如不同的比特率或质量)，使得客户端可以通过针对每个时间间隔选择若干备选段之一来动态地调整比特率。该段典型地被格式化为MPEG-2传输流或者MP4文件(包括基于ISO基本媒体文件格式的3GP文件和其它文件格式)。通过类似HTTP的标准网络协议获取的分割而成的不同段/文件也被称为是缓存-友好的，或者是CDN(内容分发网络)友好的，因为其不需要服务器或者缓存中的任何状态，这与基于类似RTSP的协议的流服务器相反。

3GPP已经在PSS的版本9中标准化了针对HTTP流的解决方案，被称为自适应HTTP流(AHS)。运动图像专家组(MPEG)已经将AHS扩展为被称为基于HTTP的动态自适应流媒体(DASH)的新标准，目前已经敲定并且也被用作3GPP中HTTP流的版本10(被称为3GP-DASH10)的基础。针对HTTP流的其他(非标准化)解决方案包括苹果公司的HTTP实时流以及微软公司的平滑流。移动宽带无线电网络通常在无线电接口采用状态机。较高的无线电状态用来向移动设备提供高吞吐量信道，但是保持在那个状态也需要花销无线电网络中的资源(例如相关的控制信令)以及设备的电池。因此更有效的是，以尽可能高的速率发送给定的数据量，然后向下切换到较低的无线电状态以节省网络资源和电池。由于时延和切换无线电状态的成本，这只在空闲时段足够长时才有意义，使得可以在再次向上切换之前在较低的无线电状态中度过充足的时间。

通常情况下，通过采用不活动定时器检测数据流量的空闲时段来触发无线电状态的向下切换。然而也可以使用其它机制。

智能电话的视频需要200kbps(针对iPhone是低质量的)与600kbps(针对iPad是低质量的)之间的媒体比特率。共享的载体(如HSPA和LTE)可以提供6Mbps以上的峰值比特率。

为了节省电池并有效地利用系统资源，无线电信道提供了多个状态。在3G WCDMA网络，最高状态对应于Cell_DCH/HSPA。Cell-DCH无线电状态允许最高的峰值-比特率，但也要求高的系统资源并且最消耗移动电话电池。Cell-FACH无线电状态需要较少的系统资源和电池，但是也允许中等比特率。通常，无线电网络在一定的承载空闲时段(意为不传送数据)后，将无线电信道转入“低”状态。大多数运营商使用2秒数量级的超时。当无线电信道空闲了另一时段，例如10秒，无线电网络的无线电信道状态进入URA-PCH，其能更为有效地使用电池，但是为了发送/接收数据需要向上切换到更高的状态。还存在设备发起的从Cell-DCH或Cell-FACH状态直接向下切换到空闲或者URA-PCH状态的过程，这通常被称为“快速休眠”。定时器通常处于2-5秒的数量级。所描述的定时器可以在基于运营商配置的网络之间和在基于设备商配置的设备之间变化。也可以存在使用其他算法向下切换状态的网络和设备，不仅仅是使用静态定时器。