[发明专利]用于管理媒体流的方法、无线通信设备和基站设备

说明书

技术领域

本文的实施例涉及视频编码技术，例如自适应比特率流传输技术。具体地，公开了用于管理将从媒体服务器接收的媒体流的方法和无线通信设备，以及用于管理将从媒体服务器向无线通信设备传输的媒体流的方法和基站设备。还公开了对应的计算机程序及其载体。

背景技术

视频编码中的特定领域涉及到关注如何管理从服务器单元到客户端设备的视频或视频文件的流传输。服务器单元可以由向客户端设备收费或免费提供流传输视频的内容提供方容纳。可以从实时源或存储设备(例如，盘驱动等)提供视频。

该上下文中，视频的比特率与用户在客户端设备处接收视频的体验相关。如果比特率高，则在客户端设备和服务器单元之间的连接能够无中断地将该流馈送至客户端设备的条件下，体验可能很好。这意味着连接的吞吐量足够高。换句话说，连接的带宽足够高。另一方面，即使比特率低，体验也可能很好。例如，在高比特率流可能遇到中断的情形中，低比特率可能得到良好体验，因为中断通常可能使用户体验变差。

为了使比特率和计算机/电信网络中的当前可用吞吐量相适配，可以使用所谓的自适应比特率(ABR)视频。因此，测量特定用户的当前可用吞吐量，然后相应地调节将向特定用户流传输的视频的比特率。将比特流调节为更高的比特率导致需要更高的吞吐量，将比特流调节为更低的比特率导致较低的吞吐量是足够的。

ABR的示例是移动图像专家组(MPEG)-基于HTTP的动态自适应流传输(DASH)，其中HTTP是超文本传输协议的简称。在例如DASH中，视频在服务器单元中存储成具有特定媒体长度(例如，以秒或分钟等来计的长度)的不同分段。对于每个分段，对应于不同媒体速率的若干不同视频文件在服务器单元中可用。对于来自客户端设备的初始的视频请求，服务器单元首先用演示文件响应，告诉客户端设备针对该视频使用的分段长度是多少并且有哪些可用的不同媒体速率。

通常，客户端设备以最低可用媒体速率请求第一个分段，因为在进行任何传输前客户端设备完全不了解可用吞吐量。在第一个分段的接收期间，客户端设备可以开始估计可用吞吐量，例如，通过测量下载该第一个分段所用的时间。然后，基于估计吞吐量，客户端设备将针对连续分段以稍低于估计吞吐量的媒体速率请求分段，以避免缓存欠载(under-run)，即，客户端设备中用于将在例如屏幕等输出的视频的缓存。当客户端设备清空其用于视频输出的缓存时，产生缓存欠载，即清空缓存比填入缓存更快。这可能发生在例如上文提到的连接的吞吐量不够高的时候。

客户端设备对可用吞吐量的估计表现出一些限制。

首先，估计只能基于向客户端设备实际传输视频文件的时段。这样就难以正确估计可用吞吐量的快速变化，例如，由无线网络中无线环境的快速变化引起。

其次，客户端设备只了解对其自身的当前可用吞吐量。在无线网络中，无线链路上的可用吞吐量在多个客户端设备之间共享。当多个客户端设备尝试调节接收视频流的比特率时，这可能导致在视频的多个比特率之间的振荡。

为克服这些限制，已提出了一种网络节点，其推荐比特率以指导比特率的适配，例如，指导适配于当前可用吞吐量，如上文所述。该网络节点知晓网络因素，例如总的资源和用户情况。因此，该网络节点可以在确定推荐比特率时考虑这些网络因素。

在诸如长期演进(LTE)网络的移动网络中，用户设备(UE)的可用吞吐量因各种原因而随时间变化。

首先，UE可能到处移动，且取决于到LTE网络的服务小区的距离，可能具有更好或更差的无线电质量。

其次，即使UE处于静止，由于诸如小汽车、公交车、其他用户设备的物体在环境中移动，无线电质量也可能随时间变化。

第三，服务小区中的活跃用户设备的数量可能变化，导致可用吞吐量的变化。

最后，UE可能切换到具有不同数量活跃用户设备和不同无线电质量(条件)的另一个小区。这也导致可用吞吐量的变化。

通过实时检测UE的可用吞吐量或吞吐量，上述ABR管理比特率的选择。然后，在考虑可用吞吐量的同时，ABR提供对UE接收的视频流的质量的调节。具体地，调节视频流的比特率。然而，在上述移动网络的情形中，UE可用吞吐量比有线计算机网络(即，不提供客户端设备的无线连接和移动性的计算机网络)中变化得更快也更频繁。因此，ABR可能需要频繁地更新视频流的比特率，这导致不好的用户体验。用户体验之所以差是因为，比特率的频繁变化导致视频的分辨率(例如，像素和/或像素颜色分量的位深)频繁变化。因此，问题是所谓的体验质量较低。