視頻服務(wù)器和服務(wù)質(zhì)量管理器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及視頻服務(wù)器和服務(wù)質(zhì)量管理器，提供了通過混合網(wǎng)絡(luò)傳輸流視頻的系統(tǒng)和方法。響應(yīng)快進(jìn)或倒回請求，確定將視頻從服務(wù)器傳輸至客戶端的已調(diào)節(jié)比特率?；诜?wù)器和客戶端之間的連接的比特率，視頻幀被選擇性地傳輸以適應(yīng)已調(diào)節(jié)比特率。
【專利說明】視頻服務(wù)器和服務(wù)質(zhì)量管理器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002 ] 本申請要求于2015年3月31日提交的美國臨時(shí)申請N0.62/141，208的權(quán)益，通過弓I用將其全部內(nèi)容結(jié)合于本發(fā)明中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明呈現(xiàn)的實(shí)施例總體涉及通過混合網(wǎng)絡(luò)以流傳送視頻。
【背景技術(shù)】
[0004]基于客戶端的數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)，諸如TiVo?，通常包括直接連接到電視機(jī)或本地網(wǎng)絡(luò)的以存儲(chǔ)視頻的硬盤。通過本地網(wǎng)絡(luò)流化視頻時(shí)，幾乎沒有帶寬限制。但是，有線電視運(yùn)營商計(jì)劃通過混合網(wǎng)絡(luò)提供基于客戶端的數(shù)字視頻?；旌暇W(wǎng)絡(luò)可包括互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)，諸如電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)網(wǎng)絡(luò)。通過混合網(wǎng)絡(luò)流化高質(zhì)量視頻要求高的帶寬，以便傳輸，這一點(diǎn)可能達(dá)不到。另外，當(dāng)用戶進(jìn)行“特技模式”操作(例如流視頻的快進(jìn)或倒回)時(shí)，流化快進(jìn)或倒回的視頻的帶寬要求顯著增加。如果達(dá)不到需要的帶寬，那么視頻將會(huì)卡住或者質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種通過混合網(wǎng)絡(luò)提供視頻的視頻服務(wù)器，該視頻服務(wù)器包括:存儲(chǔ)器；以及耦接至所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器被配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令:在所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存以多個(gè)相應(yīng)比特率編碼的視頻的多個(gè)拷貝；基于所述視頻服務(wù)器與所述客戶端之間的連接的比特率，通過混合網(wǎng)絡(luò)將所述多個(gè)拷貝中的第一拷貝以流發(fā)送至客戶端設(shè)備，其中，所述第一拷貝以所述多個(gè)相應(yīng)比特率中的第一比特率被編碼;從所述客戶端設(shè)備接收信號，以便以特定速度快進(jìn)或倒回所述第一拷貝；基于所述特定速度和所述第一比特率，確定快進(jìn)或倒回所述視頻所要求的已調(diào)節(jié)比特率;確定所述已調(diào)節(jié)比特率是否超過所述視頻服務(wù)器和所述客戶端之間的所述連接的所述比特率；當(dāng)所述已調(diào)節(jié)比特率超過所述連接的比特率時(shí)，通過選擇性地傳輸來自所述多個(gè)拷貝的第二拷貝的多個(gè)幀，以所述特定速度快進(jìn)或倒回所述視頻，所述第二拷貝以所述多個(gè)相應(yīng)比特率中的第二比特率被編碼，其中，所述第二比特率小于所述第一比特率。
[0006]優(yōu)選地，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范網(wǎng)絡(luò)和傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。
[0007]優(yōu)選地，所述多個(gè)幀包括I幀、P幀或B幀，所述處理器被進(jìn)一步配置為，根據(jù)儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令，基于與所述第二拷貝關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)，從所述第二拷貝中選擇所述I幀或所述P幀以傳輸。
[0008]優(yōu)選地，所述元數(shù)據(jù)包括所述多個(gè)幀的類型、尺寸和位置，所述幀的類型是I幀、P幀或B幀的其中之一，所述多個(gè)幀的所述位置基于所述第二拷貝的第一幀的偏置。
[0009]優(yōu)選地，所述處理器被進(jìn)一步配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令，當(dāng)所述特定速度超過第一閾值時(shí)，僅傳輸所述多個(gè)幀中的I幀；當(dāng)所述特定速度低于所述第一閾值時(shí)，傳輸I幀和P幀的組合;以及當(dāng)所述特定速度低于第二閾值時(shí)，傳輸I幀、P幀和B幀。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種為視頻流提供自適應(yīng)服務(wù)質(zhì)量(QoS)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理器。該服務(wù)質(zhì)量管理器包括:存儲(chǔ)器，以及耦接至所述存儲(chǔ)器的處理器。所述處理器被配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令:響應(yīng)于客戶端設(shè)備請求視頻流的快進(jìn)或倒回，從視頻服務(wù)器接收第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，所述視頻流由所述視頻服務(wù)器通過混合網(wǎng)絡(luò)以第一比特率傳輸至與所述客戶端設(shè)備關(guān)聯(lián)的機(jī)頂盒;為響應(yīng)所述第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，生成第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù);將所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)傳輸至電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)，其中，所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)使所述電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)提供具有第二比特率的連接給所述機(jī)頂盒，所述第二比特率等于或大于所述第一比特率。
[0011]優(yōu)選地，所述第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括:快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、峰值比特率、最小比特率或最大抖動(dòng)，所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括:快進(jìn)或倒回的視頻流的最小保留速率、最大持續(xù)速率、最大突發(fā)量或峰值速率。
[0012]優(yōu)選地，所述處理器被進(jìn)一步配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令，包括:應(yīng)用管理器，被配置為基于所述第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)生成應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù);策略管理器，耦接至所述應(yīng)用管理器并且被配置為基于所述應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)生成所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，其中，所述應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)包括由所述視頻流使用的編碼解碼器，所述視頻流的優(yōu)先級，快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、最大突發(fā)量、最大比特率和流量規(guī)范參數(shù)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種視頻服務(wù)器，包括:存儲(chǔ)器；以及耦接至所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器被配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令:從請求視頻流的快進(jìn)或倒回的客戶端設(shè)備接收信號，所述視頻流由所述視頻服務(wù)器通過混合網(wǎng)絡(luò)以第一比特率傳輸至與所述客戶端設(shè)備關(guān)聯(lián)的所述機(jī)頂盒;傳輸一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)至服務(wù)質(zhì)量管理器，以使所述服務(wù)質(zhì)量管理器請求電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)提供第二比特率給所述機(jī)頂盒，所述第二比特率不同于所述第一比特率。
[0014]優(yōu)選地，該組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、峰值比特率、最小比特率或最大抖動(dòng)。
【附圖說明】
[0015]包括在本發(fā)明中并且形成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且和描述一起進(jìn)一步用來解釋實(shí)施例的原則并且使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠做出并使用這些實(shí)施例。
[0016]圖1示出了實(shí)例視頻傳輸系統(tǒng)。
[0017]圖2示出了可能從視頻服務(wù)器傳輸至客戶端設(shè)備的視頻流實(shí)例。
[0018]圖3示出了快進(jìn)數(shù)字視頻時(shí)的平均比特率。
[0019]圖4示出了在進(jìn)行特技操作期間提供視頻的實(shí)例系統(tǒng)。
[0020]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖，該流程圖示出了提供流化視頻的服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制的步驟。
[0021]圖6示出了快進(jìn)或倒回視頻時(shí)提供已增加帶寬的實(shí)例系統(tǒng)。
[0022]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖，該流程圖示出了提供流化視頻的QoS控制的步驟。
[0023]圖8示出了根據(jù)實(shí)施例的具有標(biāo)記的數(shù)據(jù)包流，該數(shù)據(jù)包流由視頻服務(wù)器傳輸至客戶端設(shè)備。
[0024]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)包分類、排序、丟棄和調(diào)度的實(shí)例系統(tǒng)。
[0025]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加權(quán)隨機(jī)早期檢測(WRED)丟包概率。
[0026]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖，該流程圖示出了流化視頻包的差分排序和QoS控制的步驟。
[0027]圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有標(biāo)記的數(shù)據(jù)包流，該數(shù)據(jù)包流由視頻服務(wù)器傳輸至客戶端設(shè)備。
[0028]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)包分類、排序、丟棄和調(diào)度的實(shí)例系統(tǒng)。
[0029]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖，該流程圖示出了流化視頻包的差分排序和QoS控制的步驟。
[0030]圖15示出了實(shí)例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，本發(fā)明呈現(xiàn)的實(shí)施例可在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上實(shí)施。
[0031]將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。元件在其中第一次出現(xiàn)的視圖通常由在對應(yīng)的參考標(biāo)號中最左邊的數(shù)字表不。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在下面的描述中，為了提供對本發(fā)明的實(shí)施例的完全理解，陳述了很多具體細(xì)節(jié)。但是，實(shí)施例，包括結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法可沒有這些具體細(xì)節(jié)而實(shí)施，這一點(diǎn)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。本發(fā)明的描述和陳述是本領(lǐng)域的技術(shù)人員或有經(jīng)驗(yàn)的人員使用的普通方法，以便最有效地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳遞他們工作的實(shí)質(zhì)。在其他例子中，沒有詳細(xì)描述眾所周知的方法、程序、組件和電路，以避免不必要地使本發(fā)明的方面晦澀。
[0033]本發(fā)明描述的混合網(wǎng)絡(luò)可包括實(shí)施一個(gè)或多個(gè)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明中描述的混合網(wǎng)絡(luò)可使用有線或無線通信協(xié)議，包括例如，由電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)在IEEE802.11規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)化的傳輸控制協(xié)議(TCP)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)、電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)和無線局域網(wǎng)(WLAN)，通過引用將其全部結(jié)合于本發(fā)明中。本發(fā)明所指的互聯(lián)網(wǎng)是指使用TC/IP的網(wǎng)絡(luò)。示例性實(shí)施方式不限于符合802.11規(guī)范的無線通信網(wǎng)絡(luò)，并且可在一種或多種其他無線通信接入網(wǎng)絡(luò)中使用或?qū)嵤?，包?但不限于)例如藍(lán)牙(IEEE802.15.1和藍(lán)牙316組織(藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟))、近場通信(即0(130/^0 18092)、無線個(gè)域網(wǎng)(IEEE 802.15.4)、無線射頻識別(RFID)和/或紅外通信。這些各種標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議每一個(gè)都通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于本發(fā)明中。
[0034]進(jìn)一步地，示例性實(shí)施方式不限于上文的無線通信網(wǎng)絡(luò)并且可在一個(gè)或多個(gè)符合一個(gè)或多個(gè)第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)無線通信協(xié)議和/或符合一個(gè)或多個(gè)非3GPP無線通信協(xié)議的無線通信網(wǎng)絡(luò)中使用或?qū)嵤?。例如，示例性?shí)施方式可被配置為使用一個(gè)或多個(gè)蜂窩通信標(biāo)準(zhǔn)，包括(但不限于)例如長期演進(jìn)(LTE)、演進(jìn)高速分組接入(HSPA+)、寬帶碼分多址(W-CDMA)、CDMA2000、即時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)(TD-SCDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)率的GSM演進(jìn)(EDGE)和全球微波接入互操作性(WiMAX)(IEEE 802.16)。
[0035]出于本討論的目的，術(shù)語“處理器電路”應(yīng)被理解為一個(gè)或多個(gè):電路、處理器或其組合。例如，電路可包括模擬電路、數(shù)字電路、狀態(tài)機(jī)邏輯、其他結(jié)構(gòu)電子硬件或以上的組合。處理器可包括微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或其他硬件處理器。所述處理器可根據(jù)本文描述的實(shí)施方式以指令“硬編碼”，以便執(zhí)行對應(yīng)的功能。可替代地，處理器可訪問內(nèi)部和/或外部存儲(chǔ)器，以便檢索儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的指令，所述指令在被處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行與該處理器關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的功能。
[0036]系統(tǒng)綜述
[0037]圖1示出了實(shí)例視頻傳輸系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括視頻服務(wù)器102，該服務(wù)器經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)104耦接至客戶端設(shè)備?；旌暇W(wǎng)絡(luò)104包括耦接至互聯(lián)網(wǎng)110的以太網(wǎng)交換機(jī)108?；ヂ?lián)網(wǎng)110耦接至電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)網(wǎng)絡(luò)112。所述互聯(lián)網(wǎng)包括源邊緣路由器114和目的邊緣路由器116 AOCSIS網(wǎng)絡(luò)112包括耦接至組合電纜調(diào)制解調(diào)器122的電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)(CMTSH18。所述電纜調(diào)制解調(diào)器可以是網(wǎng)關(guān)或機(jī)頂盒120(在本發(fā)明中也指僅機(jī)頂盒120)的一部分。機(jī)頂盒120可包括有線或無線路由器(沒有示出)，以便與客戶端設(shè)備106通信。所述視頻可指視頻流或數(shù)字視頻流。視頻服務(wù)器102經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)104傳輸視頻流至客戶端設(shè)備106?；旌暇W(wǎng)絡(luò)104可包括除了互聯(lián)網(wǎng)110和DOCSIS網(wǎng)絡(luò)112的其他網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)施例中，客戶端設(shè)備106經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)104向視頻服務(wù)器102要求視頻流。
[0038]圖2示出了可從視頻服務(wù)器102傳輸至客戶端設(shè)備106的視頻流200的實(shí)例。視頻流200由一系列圖片組(G0P)202組成。每一個(gè)GOP 202又由一系列內(nèi)編碼(I)幀204、雙向預(yù)測(B)幀206和預(yù)測(P)幀208組成。
[0039]平均來說，I幀比P幀大得多，而P幀比B幀大得多。圖2示出了I幀的大小約為P幀的兩倍，而P幀的大小約為B幀的兩倍。就最新一代視頻編碼解碼器高效視頻解碼(HEVC)和4k視頻內(nèi)容而言，Ι/P幀之間以及P/B幀之間的比例約為3。
[0040]I幀不參照其他圖片編碼。通過減少空間冗余而不是時(shí)間冗余獲得中度壓縮。它們可周期性地用來在可開始解碼的比特流中提供接入點(diǎn)。I幀實(shí)際上是完整的圖片，像傳統(tǒng)的靜態(tài)圖像文件。P幀和B幀僅儲(chǔ)存圖像的一部分，因此他們需要比I幀小的空間來儲(chǔ)存，因而提高了視頻壓縮率。P幀僅保存來自前面幀的圖像的變化。例如，在一輛汽車移過靜止的地面的場景中，只有汽車的移動(dòng)可被P幀編碼。編碼器不需要儲(chǔ)存P幀中的不變的背景像素，因而節(jié)省了空間。P幀也被稱為增量幀。？幀可使用前面的I幀或P幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。？幀中的每一個(gè)區(qū)塊可被預(yù)測或被幀內(nèi)編碼。通過減少空間和時(shí)間冗余，與I幀相比，P幀提供增強(qiáng)的壓縮?？蓮母绲暮?或后面的幀中預(yù)測或插入B幀。通過使用當(dāng)前幀與之前幀及之后幀之間的差別以具體化它的內(nèi)容，B幀比P幀節(jié)省更多的空間。例如，B幀使用之前和之后的I幀或P幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，提供最高程度的壓縮。B幀中的每一個(gè)區(qū)塊可前進(jìn)地、倒退地或雙向地被預(yù)測或幀內(nèi)編碼。為了使從未來幀進(jìn)行后退預(yù)測成為可能，編碼器記錄從自然播放順序到比特流順序的圖片，這樣B幀在其所參照的之前的幀和之后的幀之后被傳輸。這引進(jìn)了根據(jù)連續(xù)B幀的數(shù)目的記錄延遲。
[0041]每一個(gè)GOP202由一系列1、P和B圖片的各種組合組成。它通常由I幀開始，I幀提供為接下來的P和B幀提供參考并且識別轉(zhuǎn)接和帶編輯的點(diǎn)。例如，多個(gè)GOP 202可包括15幀，之后，新的I幀開始一系列的P幀和B幀。與用于B圖片使用雙向預(yù)測播放相比，這些幀可以以不同的順序編碼和解碼。
[0042]圖3示出了快進(jìn)數(shù)字視頻時(shí)的平均比特率。在本發(fā)明中，快進(jìn)或倒回流視頻可稱為“特技模式”，并且快進(jìn)和倒回的視頻可稱為“特技模式視頻”。在本發(fā)明中，通過互聯(lián)網(wǎng)或混合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l可稱為“基于云的”視頻。對于基于云的視頻傳輸業(yè)務(wù)，特技模式對于視頻流的特征具有很大影響。例如，隨著快進(jìn)速度的增加，越來越多的B幀和P幀跳過而傾向于有更大視頻內(nèi)容的I幀。如上文描述的，I幀可具有P幀兩倍的大小，B幀四倍的大小。如果在播放快進(jìn)視頻時(shí)需要更多的I幀，那么平均比特率顯著增加。在極端的情況下，例如6倍快進(jìn)速度，只有I幀保留在視頻流中，P幀和B幀完全被跳過。如圖3所示，隨著快進(jìn)速度的增加，平均比特率增加。同樣地，對于倒回操作(沒有示出)，隨著倒回速度的增加，平均比特率增加。當(dāng)混合網(wǎng)絡(luò)104努力將更高速率的視頻流傳輸至客戶端設(shè)備106時(shí)，這種在快進(jìn)或倒回視頻時(shí)比特率的增加(“突發(fā)”)可能導(dǎo)致視頻流失速。在用戶進(jìn)行特技操作期間，基于云的視頻流視頻可引發(fā)持續(xù)突發(fā)。這樣的突發(fā)將不會(huì)通過使用更高效的諸如HEVC的視頻編碼解碼器得到緩解，因?yàn)檫@些編碼解碼器不會(huì)顯著減小I幀的大小。采用越比特率密集型視頻格式，諸如超高清(Ultra-HD)，持續(xù)突發(fā)的影響將變得越嚴(yán)重。超高清電視(也被稱為超高畫質(zhì)(Super H1-Vis1n)、超高清晰度電視(UHDTV)或超高清(UHD))包括4K UHD(2160p)和8KUHD(4320p)視頻。
[0043]視頻流業(yè)務(wù)通常作為互聯(lián)網(wǎng)電視(“0ΤΤ”)業(yè)務(wù)提供給用戶。例如，OTT業(yè)務(wù)包括Netflix?和YouTube?。這些業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量不要求達(dá)到電信級。例如。當(dāng)有網(wǎng)絡(luò)阻塞導(dǎo)致視頻服務(wù)器102和客戶端設(shè)備106之間的帶寬減小時(shí)，Netflix和YouTube傳輸?shù)唾|(zhì)量的視頻流。但是，主流電視節(jié)目仍然不通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)提供。當(dāng)主流電視節(jié)目經(jīng)由IP提供給大眾用戶時(shí)，第一，IP網(wǎng)絡(luò)上的視頻流量的量將大量增加。第二，用戶對于視頻流化服務(wù)的期望將可能與他們對傳統(tǒng)數(shù)字電視廣播的期望匹配。在有線電視運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)中有關(guān)于服務(wù)質(zhì)量(QoS)的問題，這個(gè)問題目前還沒有處理。即使是在視頻沒有被快進(jìn)或倒回的正常操作中，視頻流中意外的突發(fā)要求大量的帶寬，并且可能對沿著混合網(wǎng)絡(luò)104的數(shù)據(jù)傳輸路徑的源邊緣路由器114、目的邊緣路由器115和CMTS 118中的QoS參數(shù)的配置構(gòu)成挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)系統(tǒng)在遭遇視頻流中數(shù)據(jù)包突發(fā)，并且由于視頻服務(wù)器102和用戶設(shè)備106之間的可獲得的帶寬無法被傳輸時(shí)，以丟包告終。
[0044]通過混合網(wǎng)絡(luò)流化視頻的QoS控制
[0045]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通過混合網(wǎng)絡(luò)流化視頻的QoS控制的實(shí)例系統(tǒng)。圖4示出了視頻服務(wù)器102，該服務(wù)器通過混合網(wǎng)絡(luò)104將視頻流410傳輸至客戶端設(shè)備106。在實(shí)施例中，視頻服務(wù)器102包括耦接至處理器402和存儲(chǔ)器404的自適應(yīng)比特率(ABR)服務(wù)器400。存儲(chǔ)器404可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和/或諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)設(shè)備。
[0046]ABR服務(wù)器400以不同的比特率編碼并儲(chǔ)存視頻的拷貝至存儲(chǔ)器404。以不同的比特率編碼的視頻拷貝以視頻流408-1-n表示。例如，視頻流408-1以500kbps編碼，視頻流408-2以2Mbps編碼，而視頻流408-n以20Mbps編碼。當(dāng)視頻服務(wù)器102從客戶端設(shè)備106接收請求412請求視頻，它經(jīng)由信號410通過混合網(wǎng)絡(luò)104向客戶端設(shè)備106傳輸以第一速率，諸如2Mbps(以該速率編碼)編碼的第一視頻流，例如流408-2。第一速率可基于如反饋信號414所指示的視頻服務(wù)器102和客戶端設(shè)備106之間的連接的比特率和/或客戶端設(shè)備106的用戶所訂購的服務(wù)等級。
[0047]客戶端設(shè)備106可，基于觀眾的輸入，傳輸信號412到視頻服務(wù)器102以便以特定的速度快進(jìn)或倒回第一視頻流408，例如以5倍速度快進(jìn)或倒回視頻流408。當(dāng)視頻服務(wù)器102經(jīng)由信號412接收請求時(shí)，基于要求的特定速度，它確定被快進(jìn)或倒回的視頻的已調(diào)節(jié)比特率。例如，如果視頻服務(wù)器102傳輸以2Mbps編碼第一視頻流408-1，則基于由用戶選擇的快進(jìn)或倒回的特定速度(例如5倍)，快進(jìn)的視頻流的已調(diào)節(jié)比特率可以是，例如5Mbps。與第一比特率相比，已調(diào)節(jié)的比特率增加，因?yàn)樵诳爝M(jìn)和倒回期間，諸如B幀的較小尺寸的幀可被跳過，代之以諸如I幀和P幀的較大尺寸的幀。隨著要求的特定速度的增加，更多的較小的幀，諸如P幀和B幀可能被跳過，代之以更多的I幀被傳輸，這導(dǎo)致甚至更高的已調(diào)節(jié)比特率。視頻服務(wù)器102確定已調(diào)節(jié)的比特率是否超過反饋信號414所指示的視頻服務(wù)器102和客戶端設(shè)備106之間的連接的比特率。如果已調(diào)節(jié)比特率(例如5Mbps)沒有超過連接的比特率(例如如果連接的比特率為7Mbps)，則視頻服務(wù)器102以已調(diào)節(jié)的比特率5Mbps從第一視頻流408-2選擇性地傳輸幀。例如，視頻服務(wù)器102從視頻流408-2選擇性地傳輸比B幀更多的I幀或P幀，導(dǎo)致5倍快進(jìn)或倒回速度和5Mbps已調(diào)節(jié)比特率。
[0048]如果已調(diào)節(jié)比特率(例如5Mbp s)超過連接的比特率(例如如果連接的比特率是3Mbps)，則確定是否有可獲得的視頻流408，這樣當(dāng)以5倍速度快進(jìn)或倒回時(shí)，作為結(jié)果的已調(diào)節(jié)比特率可被連接的比特率(也就是3Mbps)支持。例如，在以5倍速度快進(jìn)或倒回時(shí)，以500Kbps編碼的視頻流408-1可導(dǎo)致2Mbps的已調(diào)節(jié)比特率，該比特率可被3Mbps的連接速率支持。如果不能獲得這樣的視頻流408，那么視頻服務(wù)器102可選擇快進(jìn)或倒回速度(例如3倍速度而不是起始所要求的5倍速度)這樣當(dāng)視頻流408以那個(gè)速度被快進(jìn)或倒回時(shí)，作為結(jié)果的已調(diào)節(jié)比特率可被連接比特率支持。
[0049]在一實(shí)施例中，當(dāng)快進(jìn)或倒回時(shí)，視頻服務(wù)器102選擇性地從視頻流408傳輸I幀、P幀或B幀或I幀、P幀和B幀的組合。在實(shí)例中，當(dāng)快進(jìn)或倒回的特定速度超過第一閾值時(shí)，視頻服務(wù)器102僅從視頻流408傳輸I幀，當(dāng)特定速度低于第一閾值并高于第二閾值時(shí)，傳輸I幀和P幀的組合，以及當(dāng)特定速度低于第二閾值時(shí)，傳輸I幀、P幀和B幀的組合。例如，如果快進(jìn)或倒回的特定速度是10倍，則視頻服務(wù)器102從視頻流選擇性地僅傳輸I幀。如果特定速度低于10倍并高于6倍，則視頻服務(wù)器102從視頻流選擇性地傳輸I幀和P幀。如果特定速度低于6倍，則視頻服務(wù)器102可傳輸I幀、P幀或B幀的組合。
[0050]在一實(shí)施例中，視頻服務(wù)器102基于與幀關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)從視頻流定位傳輸?shù)腎幀、P幀或B幀。例如，與幀關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)包括幀的類型、大小和位置。在實(shí)例中，幀的位置基于視頻流的第一幀的偏置。
[0051 ]在快進(jìn)或倒回操作結(jié)束之后，視頻服務(wù)器再次以第一速率傳輸?shù)谝灰曨l流。
[0052]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖500，該流程圖示出了提供流化視頻的QoS控制的步驟。將繼續(xù)參照圖1到圖4描繪的實(shí)例操作環(huán)境描述流程圖500。但是，該過程不限于這些實(shí)施例。注意到流程圖500中示出的一些步驟不一定以示出的順序發(fā)生。在實(shí)例中，流程圖500中的步驟由處理器402基于儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器404中的指令執(zhí)行。
[0053]在步驟502，基于視頻服務(wù)器和請求視頻的客戶端設(shè)備之間的連接比特率以第一比特率傳輸?shù)谝灰曨l流。例如，響應(yīng)經(jīng)由信號412的請求，視頻服務(wù)器102以第一速率(例如2Mbps)將視頻流408-2以流傳送至客戶端設(shè)備106，使得已選擇的視頻流408-2的比特率小于或等于視頻服務(wù)器102和客戶端設(shè)備106之間的連接的比特率。
[0054]在步驟504，接收信號以便以特定速度快進(jìn)或倒回第一視頻流。例如，從客戶端設(shè)備106接收信號412，以便以特定速度例如5倍速度快進(jìn)或倒回第一視頻流。
[0055]在步驟506，基于所述特定速度和第一比特率確定傳輸視頻流的已調(diào)節(jié)比特率。例如，2Mbps視頻流以5倍速度快進(jìn)可導(dǎo)致5Mbps的已調(diào)節(jié)比特率。
[0056]在步驟508，確定已調(diào)節(jié)比特率(例如5Mbp s)是否大于所述連接的比特率。例如，視頻服務(wù)器102確定已調(diào)節(jié)比特率(例如5Mbps)是否大于視頻服務(wù)器102和客戶端設(shè)備106之間的連接的速率。如果大于，則過程前進(jìn)至步驟510，而如果小于，則過程前進(jìn)至步驟516。例如，如果連接的速率是3Mbps，則過程前進(jìn)至步驟510。如果連接的速率是7Mbps，則過程前進(jìn)至步驟516。
[0057]在步驟516，選擇性地將幀以已調(diào)節(jié)比特率從來自步驟502的起始視頻流傳輸。例如，從視頻流408-2傳輸比B幀多的I幀和P幀導(dǎo)致更高的用于快進(jìn)或倒回操作的已調(diào)節(jié)比特率。
[0058]在步驟510，確定是否能獲得可以以連接比特率支持特定快進(jìn)或倒回速度的視頻流。例如，視頻服務(wù)器102確定是否獲得視頻流408，該視頻流可以以連接比特率(可以是例如3Mbps)支持5倍的快進(jìn)或倒回速度。如果可獲得，則過程前進(jìn)至步驟512，如果不能獲得則過程前進(jìn)至步驟514。
[0059]在步驟512，選擇性地將幀從視頻流傳輸，該視頻流可以以連接比特率支持特定的快進(jìn)或倒回速度。例如，以500Kbps編碼的視頻流408-1在以5倍速度快進(jìn)時(shí)導(dǎo)致具有2Mbps已調(diào)節(jié)比特率的視頻流，該視頻流可以以3Mbps連接被傳輸。
[0060]在步驟514，選擇可支持已調(diào)節(jié)比特率的快進(jìn)或倒回速度。例如，取代步驟504要求的5倍速度，選擇更低的可被連接比特率支持的速度，例如3倍。
[0061 ]快進(jìn)或倒回視頻時(shí)的帶寬分配
[0062]圖6示出了快進(jìn)或倒回視頻時(shí)提供已增加帶寬的實(shí)例系統(tǒng)600。除了上文就圖1描述的視頻服務(wù)器102、以太網(wǎng)交換機(jī)108、源邊緣路由器114、目的邊緣路由器116、CMTS 118、機(jī)頂盒120和客戶端設(shè)備106，系統(tǒng)600包括耦接至視頻服務(wù)器102和CMTS 118的QoS管理器602 WoS管理器602包括耦接至策略服務(wù)器606的應(yīng)用管理器604 JoS管理器602還包括耦接至存儲(chǔ)器610的處理器608。這里描述的由QoS管理器602、應(yīng)用管理器604和策略服務(wù)器606執(zhí)行的功能可由處理器608基于儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器610中的指令執(zhí)行。
[0063]當(dāng)客戶端設(shè)備106發(fā)送信號至視頻服務(wù)器102以快進(jìn)或倒回被視頻服務(wù)器102傳輸?shù)囊曨l流時(shí)，被快進(jìn)或倒回的視頻流將具有比起始傳輸?shù)囊曨l流更高的比特率。這是因?yàn)樵诳爝M(jìn)和倒回操作期間，視頻服務(wù)器102將發(fā)送更快速率具有大尺寸的I幀。但是，CMTS 118和機(jī)頂盒120之間的連接的第一比特率可能不夠支持在CMTS 118和機(jī)頂盒之間傳輸?shù)谋豢爝M(jìn)或倒回的視頻流所要求的第二更高比特率。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，視頻服務(wù)器102傳輸更高速率的快進(jìn)或倒回的視頻流至客戶端設(shè)備106而不考慮CMTS 118和機(jī)頂盒120之間可獲得的帶寬。結(jié)果，由于缺少Q(mào)oS或帶寬，視頻可能失速或凍結(jié)直到可以緩沖。在像Netf IiX或YouTube的應(yīng)用中，視頻服務(wù)器102在快進(jìn)或倒回操作時(shí)可能只發(fā)送較低質(zhì)量的視頻至客戶端設(shè)備120。但是，如果CMTS 118和機(jī)頂盒120之間的連接的QoS參數(shù)可改變，可傳輸更高速率的快進(jìn)或倒回的視頻。像TiVo的應(yīng)用對于客戶端設(shè)備106是本地的，因而不受CMTS 118和機(jī)頂盒120之間連接的比特率的影響。
[0064]根據(jù)一實(shí)施例，當(dāng)客戶端設(shè)備106要求快進(jìn)或倒回操作時(shí)，它發(fā)送信號至視頻服務(wù)器102。為響應(yīng)該信號，視頻服務(wù)器102確定要求用來傳輸快進(jìn)或倒回的視頻流的CMTS 118和機(jī)頂盒120之間的第二比特率，并且發(fā)送第一組QoS參數(shù)至QoS管理器602。第一組QoS參數(shù)包括快進(jìn)或倒回的視頻流要求的平均比特率、峰值比特率、最小比特率或最大抖動(dòng)。
[0065]為響應(yīng)第一組QoS參數(shù)，應(yīng)用管理器604生成應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)，諸如由視頻流使用的編碼解碼器，視頻流的優(yōu)先級，快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、最大突發(fā)量、最大比特率和其他流量規(guī)范(TSpec)參數(shù)。基于所述應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)，策略服務(wù)器606生成第二組QoS參數(shù)。所述第二組QoS參數(shù)包括用于快進(jìn)或倒回的視頻流的最小保留速率(MRR)、最大持續(xù)速率(MSR)、最大突發(fā)量(MBS)或峰值速率(PE) WoS管理器602傳輸?shù)诙MQoS參數(shù)至CMTS118?；谒龅诙MQoS參數(shù)，CMTS 118將CMTS 118和機(jī)頂盒120之間連接的比特率變?yōu)榈诙忍芈?，這樣CMTS 118可將快進(jìn)或倒回的視頻流傳輸至機(jī)頂盒120而沒有失速或凍結(jié)。在快進(jìn)或倒回的視頻流傳輸至機(jī)頂盒120之后，QoS管理器602傳輸?shù)谌MQoS參數(shù)至CMTS118，以便將CMTS 118和機(jī)頂盒120之間連接變回第一比特率。
[0066]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖700，該流程圖示出了提供流化視頻的QoS控制的步驟。將繼續(xù)參照圖1到圖6描繪的實(shí)例操作環(huán)境描述流程圖700。但是該過程不限于這些實(shí)施例。注意到流程圖700中示出的一些步驟不一定以示出的順序發(fā)生。在實(shí)例中，流程圖700中的步驟可由視頻服務(wù)器102、處理器402基于儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器404中的指令、QoS管理器602、應(yīng)用管理器604、策略服務(wù)器606或處理器608(基于儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器610中的指令)中的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行。
[0067]在步驟702，接收特技模式視頻請求。例如視頻服務(wù)器102從客戶端設(shè)備106接收特技模式視頻請求.
[0068]在步驟704，確定傳輸特技模式視頻要求的比特率。例如，視頻服務(wù)器102確定傳輸特技模式視頻所要求的CMTS 118和機(jī)頂盒120之間連接的比特率。
[0069]在步驟706，基于在步驟704確定的比特率生成第一組QoS參數(shù)。例如，視頻服務(wù)器102基于在步驟704確定的比特率生成第一組QoS參數(shù)并且傳輸?shù)谝唤MQoS參數(shù)至QoS管理器602。
[0070]在步驟708，基于第一組QoS參數(shù)生成應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)。例如，QoS管理器602中的應(yīng)用管理器604基于第一組QoS參數(shù)生成應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)并且發(fā)送至策略管理器606。
[0071]在步驟710，基于應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)生成第二組QoS參數(shù)。例如，策略服務(wù)器606基于應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)生成并傳輸?shù)诙MQoS參數(shù)至的CMTS 118。
[0072]在步驟712，基于第二組QoS參數(shù)，提供在步驟704確定的比特率。例如，CMTS 118實(shí)施第二組QoS參數(shù)并提供在步驟704確定的比特率以及其他需要的QoS至CMTS 118和機(jī)頂盒120之間的連接。
[0073]在步驟714，在來自步驟702的特技模式要求結(jié)束時(shí)，生成并傳輸?shù)谌MQoS參數(shù)。例如，在特技模式結(jié)束時(shí)，QoS管理器602生成并傳輸?shù)谌MQoS參數(shù)至CMTS 118，以便將CMTS 118和機(jī)頂盒120之間的連接比特率返回至CMTS 118和機(jī)頂盒120之間的起始比特率。
[0074]在混合網(wǎng)絡(luò)中的電信級視頻流傳輸?shù)囊曨l幀的差分排序
[0075]往回參照圖1，視頻服務(wù)器102經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)104將視頻以流傳輸至客戶端設(shè)備106。視頻服務(wù)器102通過將視頻的I幀、P幀和B幀放置進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)數(shù)據(jù)包將視頻以流傳輸至客戶端設(shè)備106。流視頻的傳輸可在網(wǎng)絡(luò)的任何一點(diǎn)發(fā)生阻塞。例如，在以下地方都可能有阻塞:以太網(wǎng)交換機(jī)108和源邊緣路由器114之間；源邊緣路由器114和目的邊緣路由器116之間；目的邊緣路由器116和CMTS 118之間；CMTS 118和機(jī)頂盒120之間。阻塞通常由于可獲得的帶寬的丟棄發(fā)生。為保持視頻的質(zhì)量，I幀的傳輸需要優(yōu)先于P幀的傳輸，P幀的傳輸需要優(yōu)先于B幀的傳輸。這是因?yàn)镮幀包含播放視頻的最大的數(shù)據(jù)量。為避免阻塞丟棄I幀將導(dǎo)致視頻失速或?qū)е乱曨l質(zhì)量不可接受地下降。
[0076]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，視頻服務(wù)器102標(biāo)記IP數(shù)據(jù)包中的一個(gè)字段，以表明IP數(shù)據(jù)包是否包括I幀、P幀或B幀。例如，視頻服務(wù)器102在每一個(gè)IP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭標(biāo)記一個(gè)字段，例如差分服務(wù)代碼點(diǎn)(DSCP)字段，以表明該數(shù)據(jù)包是否包括I幀、P幀或B幀。圖8示出了數(shù)據(jù)包802-1-10的流，每一個(gè)數(shù)據(jù)包802中具有標(biāo)記，以表明數(shù)據(jù)包中的幀的類型。視頻服務(wù)器102將流802-1-10傳輸至客戶端設(shè)備106。例如，數(shù)據(jù)包802-1和802-10中的DSCP字段用“X”標(biāo)記，以表明他們每一個(gè)都包括I幀。數(shù)據(jù)包802-2-3、802-5-6和802-8-9中的DSCP字段用“y”標(biāo)記，以表明他們每一個(gè)都包括B幀。數(shù)據(jù)包802-4和802-7中的DSCP字段用“z”標(biāo)記，以表明他們每一個(gè)都包括P幀。應(yīng)該理解，可使用其他字段和其他類型的標(biāo)記來表明數(shù)據(jù)包中的幀的類型。如下文參照圖9描述的當(dāng)用于數(shù)據(jù)包分類、排序、丟棄和調(diào)度時(shí)使用這些標(biāo)記。
[0077]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)包分類、排序、丟棄和調(diào)度的實(shí)例系統(tǒng)900。系統(tǒng)900可以是以太網(wǎng)交換機(jī)108、源邊緣路由器114、目的邊緣路由器116和CMTS 118中每一個(gè)的一部分。系統(tǒng)900包括耦接至隊(duì)列904-1-n的分類器902。本發(fā)明所指的隊(duì)列是儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中的一系列數(shù)據(jù)包。隊(duì)列904-1-n耦接至調(diào)度器906。調(diào)度器906耦接至整形器908。隊(duì)列904包括僅儲(chǔ)存具有I幀的數(shù)據(jù)包的流視頻隊(duì)列904-2、僅儲(chǔ)存具有P幀的數(shù)據(jù)包的流視頻隊(duì)列904-3和僅儲(chǔ)存具有B幀的數(shù)據(jù)包的流視頻隊(duì)列904-4。系統(tǒng)900還包括其他隊(duì)列，諸如904-5-n和優(yōu)先隊(duì)列904-1，以便儲(chǔ)存不包括視頻幀的其他數(shù)據(jù)包。例如，隊(duì)列904-5-n可包括批量數(shù)據(jù)隊(duì)列、呼叫信號隊(duì)列和缺省數(shù)據(jù)隊(duì)列。分類器902確定發(fā)送進(jìn)來的數(shù)據(jù)包至哪一個(gè)隊(duì)列904以及丟棄哪些進(jìn)來的數(shù)據(jù)包。調(diào)度器906確定數(shù)據(jù)包從隊(duì)列904傳輸?shù)男蛄小Ｕ纹?08確定數(shù)據(jù)包從隊(duì)列904傳輸?shù)乃俾省?br>[0078]分類器902基于表明數(shù)據(jù)包中的視頻幀類型的數(shù)據(jù)包中的DSCP字段，在相應(yīng)的隊(duì)列904中儲(chǔ)存進(jìn)來的數(shù)據(jù)包。例如，分類器902在流視頻隊(duì)列904-2中儲(chǔ)存標(biāo)記有“X”的數(shù)據(jù)包，在流視頻隊(duì)列904-3中儲(chǔ)存標(biāo)記有“y”的數(shù)據(jù)包，以及在流視頻隊(duì)列904-4中儲(chǔ)存標(biāo)記有“z”的數(shù)據(jù)包。每一個(gè)隊(duì)列904-2-4根據(jù)特定為他們儲(chǔ)存的幀的類型的QoS參數(shù)配置。QoS參數(shù)對于每一個(gè)隊(duì)列可以是最小、平均和最大比特率。隊(duì)列最小、平均和最大比特率表明了調(diào)度器906從隊(duì)列中傳輸數(shù)據(jù)的相應(yīng)最小、平均和最大比特率。儲(chǔ)存具有I幀的數(shù)據(jù)包的流視頻隊(duì)列904-2與儲(chǔ)存P幀的流視頻隊(duì)列904-3相比，具有更高的最小、平均和最大傳輸比特率，并且流視頻隊(duì)列904-3與儲(chǔ)存B幀的流視頻隊(duì)列904-4相比，具有更高的最小、平均和最大傳輸比特率。例如，儲(chǔ)存I幀的流視頻隊(duì)列904-2分配到50Mbp s的最小比特率、70Mbp s的平均比特率和10Mbps的最大比特率。儲(chǔ)存P幀的流視頻隊(duì)列904-3可分配到30Mbps的最小比特率、50Mbps的平均比特率和70Mbps的最大比特率。儲(chǔ)存B幀的流視頻隊(duì)列904-4可分配到1Mbps的最小比特率、20Mbps的平均比特率和30Mbps的最大比特率。調(diào)度器906和整形器908基于與隊(duì)列904關(guān)聯(lián)的最小、最大和平均比特率確定選擇哪些數(shù)據(jù)包傳輸。
[0079]除了最小、最大和平均比特率的分配，每一個(gè)隊(duì)列904-4也可實(shí)施加權(quán)隨機(jī)早期檢測(WRED)而不是傳統(tǒng)的“尾部丟棄”機(jī)制，在該機(jī)制中當(dāng)檢測到阻塞時(shí)，丟棄來自隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)包。與此相反，WRED根據(jù)丟包概率丟棄數(shù)據(jù)包，該概率基于隊(duì)列的平均大小計(jì)算出。丟包概率由三個(gè)可配置參數(shù)確定:最小閾值(也稱為最小隊(duì)列深度閾值)、最大閾值(也稱為最大隊(duì)列深度閾值)和標(biāo)記概率。可使用其他閾值。圖10示出了 WRED丟包概率。X軸是平均隊(duì)列深度，Y軸是進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)包丟棄的概率。如果平均隊(duì)列大小(也就是隊(duì)列中的數(shù)據(jù)包的平均數(shù)量)小于最小閾值，進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)包沒有被丟棄的。如果平均隊(duì)列大小超過最大閾值，則丟棄所有進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)包。如圖10所見，如果平均隊(duì)列大小在最小和最大閾值之間，則根據(jù)線性增長的概率丟棄進(jìn)來的數(shù)據(jù)包，當(dāng)平均隊(duì)列大小為最大閾值時(shí)，標(biāo)記概率是達(dá)到的最高概率。例如，如果標(biāo)記概率是.2，則20 %的時(shí)間可能丟棄數(shù)據(jù)包。如果標(biāo)記概率是.5，則50 %的時(shí)間可能丟棄數(shù)據(jù)包。如果標(biāo)記概率是I，則100 %的時(shí)間可能丟棄數(shù)據(jù)包。為支持WRED，對于具有I幀的流視頻隊(duì)列904-2，最小閾值和最大閾值可設(shè)定高于具有P幀的流視頻隊(duì)列904-3和具有B幀的流視頻隊(duì)列904-4。進(jìn)一步地，對于流視頻隊(duì)列904-2，標(biāo)記概率可設(shè)定低于流視頻隊(duì)列904-3和流視頻隊(duì)列904-4。這允許不同幀類型在阻塞期間具有不同的丟棄閾值，I幀具有最小的丟棄概率，P幀和B幀具有較高的丟棄概率。在實(shí)例中，P幀比B幀具有較低的丟棄概率。
[0080]即使沒有阻塞(也就是低帶寬情況)，當(dāng)前的實(shí)施例給予傳輸I幀更高的優(yōu)先權(quán)。例如，在特技模式請求快進(jìn)或倒回的視頻期間(在這一過程中需要傳輸更大數(shù)量的I幀)，上文的優(yōu)先排序系統(tǒng)允許I幀優(yōu)先于P這和B幀傳輸，P幀優(yōu)先于B幀傳輸。分類器902基于與隊(duì)列904關(guān)聯(lián)的最小閾值、最大閾值和標(biāo)記概率確定丟棄哪些進(jìn)來的數(shù)據(jù)包。
[0081 ]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖1100，該流程圖示出了流化視頻包的差分排序和QoS控制的步驟。將繼續(xù)參照圖1到圖10描繪的實(shí)例操作環(huán)境描述流程圖1100。但是，該過程不限于這些實(shí)施例。注意到流程圖1100中示出的一些步驟不一定以示出的順序發(fā)生。在實(shí)例中，流程圖1100中的步驟可由視頻服務(wù)器102、以太網(wǎng)交換機(jī)108、源邊緣路由器114、目的邊緣路由器116和CMTS 112中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施。
[0082]在步驟1102，提供隊(duì)列以儲(chǔ)存具有I幀、P幀或B幀的數(shù)據(jù)包。例如，提供流視頻隊(duì)列904-2以儲(chǔ)存具有I幀的數(shù)據(jù)包，提供流視頻隊(duì)列904-3以儲(chǔ)存具有P幀的數(shù)據(jù)包，以及提供流視頻隊(duì)列904-4以儲(chǔ)存具有B幀的數(shù)據(jù)包。
[0083]在步驟1104，將每一個(gè)提供的隊(duì)列與對應(yīng)的QoS特征關(guān)聯(lián)。例如，將每一個(gè)流隊(duì)列904-2-4與各自的最小傳輸速率、平均傳輸速率、最大傳輸速率、最小閾值、最大閾值和標(biāo)記概率關(guān)聯(lián)。
[0084]在步驟1106，接收具有標(biāo)記符的數(shù)據(jù)包以便識別數(shù)據(jù)包是否包括I幀、P幀或B幀。例如，在每一個(gè)已接收的數(shù)據(jù)包中的DSCP區(qū)字段表明數(shù)據(jù)包是否包括I幀、P幀或B幀。
[0085]在步驟1108，基于數(shù)據(jù)包中的標(biāo)記符和與隊(duì)列關(guān)聯(lián)的標(biāo)記概率、最小閾值和最大閾值，在各自的隊(duì)列儲(chǔ)存或丟棄數(shù)據(jù)包。
[0086]在步驟1110，基于已分配的QoS特征服務(wù)于隊(duì)列。例如，如上文描述的，基于最小傳輸速率、最大傳輸速率和平均傳輸速率、標(biāo)記概率、最大閾值和最小閾值，從流隊(duì)列904-2的傳輸優(yōu)先于從流隊(duì)列904-3的傳輸，而從流隊(duì)列904-3的傳輸優(yōu)先于從流隊(duì)列904-4的傳輸。
[0087]基于混合網(wǎng)絡(luò)的電信級視頻流傳輸?shù)年P(guān)鍵視頻幀的分布式排序
[0088]往回參照圖1，視頻服務(wù)器102經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)104將視頻以流傳送至客戶端設(shè)備106。視頻服務(wù)器102通過將I幀、P幀和B幀放置進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)數(shù)據(jù)包將視頻流化至客戶端設(shè)備106。流視頻的傳輸可在網(wǎng)絡(luò)的任何一點(diǎn)發(fā)生阻塞。例如，在以下地方都可能有阻塞:以太網(wǎng)交換機(jī)108和源邊緣路由器114之間；源邊緣路由器114和目的邊緣路由器116之間；目的邊緣路由器116和CMTS 118之間；以及CMTS 118和機(jī)頂盒120之間。阻塞通常由于可獲得的帶寬的丟棄發(fā)生。阻塞還可能因?yàn)榭蛻舳嗽O(shè)備106請求涉及快進(jìn)或倒回視頻的特技模式導(dǎo)致I幀突發(fā)而引發(fā)。為保持視頻的質(zhì)量，I幀的傳輸需要優(yōu)先于P幀和B幀的傳輸。這是因?yàn)镮幀包含播放視頻的最大的數(shù)據(jù)量。為避免阻塞丟棄I幀將導(dǎo)致視頻失速或?qū)е乱曨l質(zhì)量不可接受地下降。在圖9的實(shí)例中，只有流視頻隊(duì)列904-2表明儲(chǔ)存I幀。在客戶端設(shè)備106要求快進(jìn)或倒回的視頻的特技模式中，由于只有一個(gè)流視頻隊(duì)列904-2分配給I幀，I幀的突發(fā)可能太大，導(dǎo)致I幀被丟棄。
[0089]根據(jù)實(shí)施例，視頻服務(wù)器102循環(huán)地標(biāo)記具有I幀的IP數(shù)據(jù)包內(nèi)的字段。例如，圖12示出了由視頻服務(wù)器102傳輸至客戶端設(shè)備106的數(shù)據(jù)包1200-1-6的流。視頻服務(wù)器102用不同的標(biāo)記符循環(huán)地標(biāo)記每一個(gè)具有I幀的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭內(nèi)的字段，例如，DSCP字段。在該實(shí)例中，在圖12中，有三個(gè)用于循環(huán)地標(biāo)記具有I幀的數(shù)據(jù)包的標(biāo)記符a、b和C。標(biāo)記符的數(shù)目取決于圖13示出的分配給I幀的隊(duì)列1304的數(shù)目。例如，以“a”標(biāo)記數(shù)據(jù)包1200-1中的DSCP字段，以“b”標(biāo)記數(shù)據(jù)包1200-2中的DSCP字段，以“c”標(biāo)記數(shù)據(jù)包1200-3中的DSCP字段。視頻服務(wù)器102之后再次循環(huán)以“a”標(biāo)記下一個(gè)具有I幀的IP數(shù)據(jù)包1200-4中的DSCP字段，以“b”標(biāo)記IP數(shù)據(jù)包1200-5中的DSCP字段，以“c”標(biāo)記IP數(shù)據(jù)包1200-6中的DSCP字段。在實(shí)例中，只有當(dāng)客戶端設(shè)備106請求特技模式視頻時(shí)，視頻服務(wù)器102周期性地標(biāo)記具有I幀的IP數(shù)據(jù)包內(nèi)的字段。這些標(biāo)記用于下文就圖13描述的數(shù)據(jù)包的分類、排序、丟棄和調(diào)度。
[0090]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)據(jù)包分類、排序、丟棄和調(diào)度的實(shí)例系統(tǒng)1300。系統(tǒng)1300可以是以太網(wǎng)交換機(jī)108、源邊緣路由器114、目的邊緣路由器116和CMTS118中每一個(gè)的一部分。系統(tǒng)1300包括耦接至隊(duì)列1304-1-n的分類器1302。隊(duì)列1304-1-n耦接至調(diào)度器306。調(diào)度器306耦接至整形器1308。隊(duì)列1304包括僅儲(chǔ)存具有I幀的數(shù)據(jù)包的流視頻隊(duì)列1304-2-4。系統(tǒng)1300還包括其他隊(duì)列，諸如1304-5-n和優(yōu)先隊(duì)列1304-1，以便儲(chǔ)存不包括視頻幀的其他數(shù)據(jù)包。例如，隊(duì)列1304-5-n可包括批量數(shù)據(jù)隊(duì)列、呼叫信號隊(duì)列和缺省數(shù)據(jù)隊(duì)列。分類器1302確定發(fā)送進(jìn)來的數(shù)據(jù)包至哪一個(gè)隊(duì)列1304以及丟棄哪些進(jìn)來的數(shù)據(jù)包。調(diào)度器1306確定數(shù)據(jù)包從隊(duì)列1304傳輸?shù)男蛄?。整形?308確定數(shù)據(jù)包從隊(duì)列904傳輸?shù)乃俾省?br>[0091]分類器1302基于表明數(shù)據(jù)包中的視頻幀類型的數(shù)據(jù)包中的DSCP字段，在隊(duì)列1304-2-4中的其中一個(gè)儲(chǔ)存進(jìn)來的數(shù)據(jù)包。例如，分類器1302在流視頻隊(duì)列1304-2中儲(chǔ)存標(biāo)記有“a”的IP數(shù)據(jù)包，在流視頻隊(duì)列904-3中儲(chǔ)存標(biāo)記有“b”的IP數(shù)據(jù)包，并且在流視頻隊(duì)列904-4中儲(chǔ)存標(biāo)記有“c”的數(shù)據(jù)包。每一個(gè)隊(duì)列1304-2-4根據(jù)特定I幀的QoS參數(shù)配置。例如，為儲(chǔ)存具有I幀的數(shù)據(jù)包的流視頻隊(duì)列1304-2-4提供比優(yōu)先隊(duì)列1304-1和1304-5-n更高的最小、平均和最大傳輸比特率。除了最小、最大和平均比特率的分配，每一個(gè)隊(duì)列1304-2-4還可，為支持WRED，被分配比優(yōu)先隊(duì)列1304-1和1304_5_n的最小閾值、最大閾值和標(biāo)記概率更大的最小閾值、最大閾值和標(biāo)記概率。即使沒有阻塞(也就是低帶寬情況)。當(dāng)前的實(shí)施例給予傳輸I幀更高的優(yōu)先權(quán)。例如，在特技模式請求快進(jìn)或倒回的視頻期間(在這一過程中需要傳輸更大數(shù)量的I幀)，由于有三個(gè)隊(duì)列1304-2-4分配給I幀，上文的優(yōu)先排序系統(tǒng)防止I幀被丟棄。在當(dāng)前的實(shí)施例中，只有三個(gè)隊(duì)列1304-2-4分配給I幀。應(yīng)該理解，分配給I幀的隊(duì)列1304的數(shù)目是設(shè)計(jì)選擇，可以變化。
[0092]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例流程圖1400，該流程圖示出了流化視頻包的差分排序和QoS控制的步驟。將繼續(xù)參照圖1到圖13描繪的實(shí)例操作環(huán)境描述流程圖1400。但是，該過程不限于這些實(shí)施例。注意到流程圖1400中示出的一些步驟不一定以示出的順序發(fā)生。在實(shí)例中，流程圖1400中的步驟可由視頻服務(wù)器102、太網(wǎng)交換機(jī)108、源邊緣路由器114、目的邊緣路由器116和CMTS 112中的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行。
[0093]在步驟1402，提供隊(duì)列儲(chǔ)存具有I幀的數(shù)據(jù)包。例如，提供流視頻隊(duì)列1304-2以儲(chǔ)存具有標(biāo)記“a”的具有I幀的數(shù)據(jù)包，提供流視頻隊(duì)列1304-3以儲(chǔ)存具有標(biāo)記“b”的具有I幀的數(shù)據(jù)包，并且提供流視頻隊(duì)列1304-4以儲(chǔ)存具有標(biāo)記“c”的具有I幀的數(shù)據(jù)包。
[0094]在步驟1404，將每一個(gè)提供的隊(duì)列與對應(yīng)的QoS特征關(guān)聯(lián)。例如，將每一個(gè)流隊(duì)列1304-2-4與各自的最小傳輸速率、平均傳輸速率、最大傳輸速率、最小閾值、最大閾值和標(biāo)記概率關(guān)聯(lián)。
[0095]在步驟1406，接收具有標(biāo)記符的數(shù)據(jù)包以便識別具有標(biāo)記“a”、“b”或“c”的I幀數(shù)據(jù)包。例如，已接收的數(shù)據(jù)包中的DSCP字段表明數(shù)據(jù)包是否包括具有標(biāo)記“a”、“b”或“c”的I幀。
[0096]在步驟1408，基于數(shù)據(jù)包中的標(biāo)記將數(shù)據(jù)包儲(chǔ)存在各自的隊(duì)列中。例如，具有標(biāo)記“a”的I幀數(shù)據(jù)包儲(chǔ)存在流視頻隊(duì)列1304-2中，具有標(biāo)記“b”的I幀數(shù)據(jù)包儲(chǔ)存在流視頻隊(duì)列1304-3中，具有標(biāo)記“c”的I幀數(shù)據(jù)包儲(chǔ)存在流視頻隊(duì)列1304-4中。
[0097]在步驟1410，基于已分配的QoS特征服務(wù)于隊(duì)列。例如，如上文描述的，基于與隊(duì)列1304關(guān)聯(lián)的最小傳輸速率、最大傳輸速率、平均傳輸速率、標(biāo)記概率、最大閾值和最小閾值，從流隊(duì)列1304-2-4的傳輸優(yōu)先于從流隊(duì)列1304-1和1304_5_n的傳輸。
[0098]本發(fā)明呈現(xiàn)的實(shí)施例適用于任何兩個(gè)或兩個(gè)以上的設(shè)備之間或一個(gè)設(shè)備的子部件內(nèi)的通信系統(tǒng)。本發(fā)明描述的代表性功能可以以硬件、軟件或它們的一些組合實(shí)施。例如，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本發(fā)明給出的討論將理解的，可使用計(jì)算機(jī)處理器、計(jì)算機(jī)邏輯、特定用途集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器等實(shí)施所述代表性功能。因此，任何執(zhí)行本發(fā)明描述的功能的處理器在本發(fā)明呈現(xiàn)的實(shí)施例的范圍和精神內(nèi)。
[0099]下文描述可用來實(shí)施本發(fā)明呈現(xiàn)的公開的實(shí)施例的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明可以以硬件實(shí)施，或者實(shí)施為軟件和硬件的組合。因此，本發(fā)明可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他處理系統(tǒng)環(huán)境中實(shí)施。圖15示出了這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500的實(shí)例。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500包括一個(gè)或多個(gè)處理器，諸如處理器1504。處理器1504可以是專用或通用數(shù)字信號處理器。處理器1504連接至通信基礎(chǔ)設(shè)施1506(例如總線或網(wǎng)絡(luò))。就這個(gè)示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)描述了各種軟件實(shí)施例。在閱讀這個(gè)描述之后，怎樣使用其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)實(shí)施本發(fā)明對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得顯而易見。
[0100]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500還包括主存儲(chǔ)器1505、優(yōu)選地隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)并且還可包括次存儲(chǔ)器1510。次存儲(chǔ)器1510例如硬盤驅(qū)動(dòng)器1512和/或RAID陣列1516，和/或可移動(dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器1514，代表軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器等?？梢苿?dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器1514以眾所周知的方式讀取可移動(dòng)存儲(chǔ)單元1518和/或向其中寫入?？梢苿?dòng)存儲(chǔ)單元1518代表軟盤、磁帶、光盤等。將要理解，可移動(dòng)存儲(chǔ)單元1518包括在其中儲(chǔ)存有計(jì)算機(jī)軟件和/或數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0101]在可替代的實(shí)施例中，次存儲(chǔ)器1510可包括允許計(jì)算機(jī)程序或其他指令加載至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500的其他類似方式。這樣的方式可包括，例如可移動(dòng)存儲(chǔ)單元1522和接口 1520。這樣方法的實(shí)例可包括程序盒式存儲(chǔ)器和盒式接口(諸如在視頻游戲設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的)，可移動(dòng)存儲(chǔ)芯片(諸如EPROM或PROM)和關(guān)聯(lián)插座，以及允許軟件(也就是指令)和數(shù)據(jù)從可移動(dòng)存儲(chǔ)單元1522傳輸至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500的其他可移動(dòng)存儲(chǔ)單元1522和接口 1520。
[0102]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500還可包括通信接口1524。通信接口 1524允許軟件和數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500和外部設(shè)備之間傳輸。通信接口 1524的實(shí)例可包括耦接至通信路徑1526的調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口(諸如以太網(wǎng)卡)、通信端口、PCMCIA槽和卡等。通信路徑1526可使用電線或電纜、光纖、電話線、蜂窩電話鏈路、RF鏈路和其他通信鏈路或信道實(shí)施。
[0103]術(shù)語“計(jì)算機(jī)程序介質(zhì)”和“計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)”在本發(fā)明中使用大致指諸如可移動(dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器1514、安裝在硬盤驅(qū)動(dòng)器1512中的硬盤或其他硬件類型存儲(chǔ)器的介質(zhì)。這些計(jì)算機(jī)產(chǎn)品是向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500提供或儲(chǔ)存軟件(例如指令)的方法。
[0104]計(jì)算機(jī)程序(也叫計(jì)算機(jī)控制邏輯)儲(chǔ)存在主存儲(chǔ)器1505和/或次儲(chǔ)存器1510中。計(jì)算機(jī)程序也可經(jīng)由通信接口 1524被接收。這樣的計(jì)算機(jī)程序在執(zhí)行時(shí)能夠使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500執(zhí)行本發(fā)明所討論的本發(fā)明。具體而言，所述計(jì)算機(jī)程序在執(zhí)行時(shí)能夠使處理器1504執(zhí)行本發(fā)明的過程和/或功能。例如，在被執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序能夠使處理器1504執(zhí)行參照本發(fā)明的流程圖描述的上述步驟的部分或全部。在使用軟件實(shí)施本發(fā)明的地方，可使用RAD陣列1516、可移動(dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器1514、硬盤驅(qū)動(dòng)器1512或通信接口 1524將所述軟件儲(chǔ)存至計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品并加載至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1500。
[0105]在其他實(shí)施例中，首先在硬件中實(shí)施本發(fā)明的特征，使用例如硬件組件，諸如特定用途集成電路(ASIC)和可編程或靜態(tài)門陣列或其他狀態(tài)機(jī)邏輯。實(shí)施硬件狀態(tài)機(jī)以執(zhí)行本發(fā)明描述的功能對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員也是顯而易見的。
[0106]前面提到的【具體實(shí)施方式】的描述將充分地揭示本發(fā)明的普遍性質(zhì)，可使得其他人，在不需要大量的實(shí)驗(yàn)，以及不脫離本發(fā)明的普遍概念的情況下，通過應(yīng)用本領(lǐng)域的知識，很容易對這些具體的實(shí)施例的各種應(yīng)用進(jìn)行修改和/或變更實(shí)施例。因此，這樣的變更和修改，基于本發(fā)明呈現(xiàn)的教義和指導(dǎo)，旨在包含在公開的實(shí)施方式的等同物的意義和范圍內(nèi)。應(yīng)該理解，本發(fā)明的措辭和術(shù)語出于描述的目的而不是限制，這樣應(yīng)由本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)教義和指導(dǎo)闡釋本說明的術(shù)語和措辭。
[0107]說明書中所指的“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等表明描述的實(shí)施例可包括具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)，但每個(gè)實(shí)施例未必都包括具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)。此外，這樣的措辭不一定指同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步地，當(dāng)結(jié)合實(shí)施例描述具體的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)時(shí)，不管有沒有明確描述，主張結(jié)合其他實(shí)施例影響這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)。
[0108]提供本發(fā)明描述的示例性實(shí)施方式出于示例性目的而不是限制性。其他示例性實(shí)施方式是可能的，并且在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可對示例性實(shí)施方式做出修改。因此，本說明書不意在限制本發(fā)明。確切而言，本發(fā)明的范圍僅根據(jù)下面的權(quán)利要求及其等同物界定。
[0109]實(shí)施例可以以硬件(例如電路)、固件、軟件或其任意組合實(shí)施。實(shí)施例還可實(shí)施為儲(chǔ)存在機(jī)器可讀介質(zhì)中的指令，該指令可被一個(gè)或多個(gè)處理器讀取和執(zhí)行。機(jī)器可讀介質(zhì)可包括任何以機(jī)器(例如計(jì)算設(shè)備)可讀形式儲(chǔ)存信息的硬件機(jī)制。例如機(jī)器可讀介質(zhì)可包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)、光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存存儲(chǔ)器設(shè)備和其他硬件實(shí)施例。進(jìn)一步地，固件、軟件、程序、指令可作為執(zhí)行特定行動(dòng)在本發(fā)明中描述。但是，應(yīng)該理解，這樣的描述僅出于方便，并且這樣的行動(dòng)實(shí)際上來自計(jì)算設(shè)備、處理器、控制器或其他執(zhí)行固件、軟件、程序、指令等的設(shè)備。進(jìn)一步地，任何實(shí)施例的變體都可由通用計(jì)算機(jī)實(shí)施。
[0110]在具有包括一個(gè)或多個(gè)處理器的一個(gè)或多個(gè)組件的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)處理器可包括(并且/或者被配置為訪問)一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存指令和/或代碼的內(nèi)部和/或外部存儲(chǔ)器，如本發(fā)明所描述的和/或如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，所述指令和/或代碼在被處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)與對應(yīng)的組件的操作相關(guān)的功能和/或操作。
[0111]應(yīng)該理解，【具體實(shí)施方式】部分，而不是摘要部分，旨在用于闡釋權(quán)利要求。摘要部分可陳述
【發(fā)明人】所考慮的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)但不是全部的實(shí)施方式，因而該部分不旨在以任何方式限制本發(fā)明和所附權(quán)利要求。
[0112]已經(jīng)借助功能構(gòu)件描述本發(fā)明呈現(xiàn)的實(shí)施方式，所述功能構(gòu)件示出了特定功能及其關(guān)系的實(shí)施例。出于描述的方便，這些功能構(gòu)件的界限在本發(fā)明中是任意界定的。只要特定的功能及其關(guān)系合適地執(zhí)行，可界定交替的界限。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通過混合網(wǎng)絡(luò)提供視頻的視頻服務(wù)器，包括: 存儲(chǔ)器；以及 處理器，耦接至所述存儲(chǔ)器，所述處理器被配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令: 在所述存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存以多個(gè)相應(yīng)比特率編碼的視頻的多個(gè)拷貝； 基于所述視頻服務(wù)器與客戶端之間的連接的比特率，通過混合網(wǎng)絡(luò)將所述多個(gè)拷貝中的第一拷貝以流發(fā)送至客戶端設(shè)備，其中，所述第一拷貝以所述多個(gè)相應(yīng)比特率中的第一比特率被編碼； 從所述客戶端設(shè)備接收信號，以便以特定速度快進(jìn)或倒回所述第一拷貝； 基于所述特定速度和所述第一比特率，確定快進(jìn)或倒回所述視頻所要求的已調(diào)節(jié)比特率； 確定所述已調(diào)節(jié)比特率是否超過所述視頻服務(wù)器和所述客戶端之間的所述連接的所述比特率；以及 當(dāng)所述已調(diào)節(jié)比特率超過所述連接的比特率時(shí)，通過選擇性地傳輸來自所述多個(gè)拷貝的第二拷貝的多個(gè)幀，以所述特定速度快進(jìn)或倒回所述視頻，所述第二拷貝以所述多個(gè)相應(yīng)比特率中的第二比特率被編碼，其中，所述第二比特率小于所述第一比特率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻服務(wù)器，其中，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括電纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范網(wǎng)絡(luò)和傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻服務(wù)器，其中，所述多個(gè)幀包括I幀、P幀或B幀，所述處理器被進(jìn)一步配置為，根據(jù)儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令，基于與所述第二拷貝關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)，從所述第二拷貝中選擇所述I幀或所述P幀以傳輸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻服務(wù)器，其中，所述元數(shù)據(jù)包括所述多個(gè)幀的類型、尺寸和位置，所述幀的類型是I幀、P幀或B幀的其中之一，所述多個(gè)幀的所述位置基于所述第二拷貝的第一幀的偏置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻服務(wù)器，其中，所述處理器被進(jìn)一步配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令，當(dāng)所述特定速度超過第一閾值時(shí)，僅傳輸所述多個(gè)幀中的I幀；當(dāng)所述特定速度低于所述第一閾值時(shí)，傳輸I幀和P幀的組合；以及當(dāng)所述特定速度低于第二閾值時(shí)，傳輸I幀、P幀和B幀。6.一種為視頻流提供自適應(yīng)服務(wù)質(zhì)量的服務(wù)質(zhì)量管理器，包括: 存儲(chǔ)器；以及 處理器，耦接至所述存儲(chǔ)器，所述處理器被配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令: 響應(yīng)于客戶端設(shè)備請求視頻流的快進(jìn)或倒回，從視頻服務(wù)器接收第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，所述視頻流由所述視頻服務(wù)器通過混合網(wǎng)絡(luò)以第一比特率傳輸至與所述客戶端設(shè)備關(guān)聯(lián)的機(jī)頂盒； 為響應(yīng)所述第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，生成第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)；以及將所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)傳輸至電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)，其中，所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)使所述電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)提供具有第二比特率的連接給所述機(jī)頂盒，所述第二比特率等于或大于所述第一比特率。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的服務(wù)質(zhì)量管理器，其中，所述第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括:快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、峰值比特率、最小比特率或最大抖動(dòng)，所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括:快進(jìn)或倒回的視頻流的最小保留速率、最大持續(xù)速率、最大突發(fā)量或峰值速率。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的服務(wù)質(zhì)量管理器，其中，所述處理器被進(jìn)一步配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令，包括: 應(yīng)用管理器，被配置為基于所述第一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)生成應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)；以及 策略管理器，耦接至所述應(yīng)用管理器并且被配置為基于所述應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)生成所述第二組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)， 其中，所述應(yīng)用會(huì)話數(shù)據(jù)包括由所述視頻流使用的編碼解碼器，所述視頻流的優(yōu)先級，快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、最大突發(fā)量、最大比特率和流量規(guī)范參數(shù)。9.一種視頻服務(wù)器，包括: 存儲(chǔ)器；以及處理器，耦接至所述存儲(chǔ)器，所述處理器被配置為，基于儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器中的指令: 從請求視頻流的快進(jìn)或倒回的客戶端設(shè)備接收信號，所述視頻流由所述視頻服務(wù)器通過混合網(wǎng)絡(luò)以第一比特率傳輸至與所述客戶端設(shè)備關(guān)聯(lián)的機(jī)頂盒；以及 傳輸一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)至服務(wù)質(zhì)量管理器，以使所述服務(wù)質(zhì)量管理器請求電纜調(diào)制解調(diào)終端系統(tǒng)提供第二比特率給所述機(jī)頂盒，所述第二比特率不同于所述第一比特率。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻服務(wù)器，其中，該組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括快進(jìn)或倒回的視頻流的平均比特率、峰值比特率、最小比特率或最大抖動(dòng)。
【文檔編號】H04N21/266GK106028053SQ201610192554
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】李勇, 陳學(xué)敏
【申請人】美國博通公司