Способ обеспечения услуги потоковой передачи видеоданных

Изобретение относится к способу динамического управления объемом видеоданных, предоставляемых из сервера в терминал, на основе скорости передачи данных в сети. Техническим результатом является предотвращение внезапного прерывания или задержки воспроизведения данных в терминале. Технический результат достигается тем, что в способе обеспечения услуги потоковой передачи видеоданных, сервер определяет, является ли заполнение меньшим, чем первое пороговое значение, или не меньшим, чем второе пороговое значение услуги, причем заполнение представляет количество данных, заполняющих буфер формирования очереди терминала, причем первое пороговое значение меньше второго порогового значения. Если заполнение меньше первого порогового значения, то сервер обеспечивает услугу потоковой передачи данных на предварительно определенной скорости передачи битов услуги, которая меньше текущей скорости передачи битов услуги. Если заполнение равно или больше второго порогового значения, то сервер обеспечивает услугу потоковой передачи данных на предварительно определенной скорости передачи данных услуги, которая больше текущей скорости передачи битов услуги. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу обеспечения услуги потоковой передачи видеоданных, более конкретно, к способу динамического управления объемом видеоданных, предоставляемых из сервера в терминал, на основе скорости передачи данных в сети.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычно при выполнении услуги потоковой передачи видеоданных через сеть сервер осуществляет передачу данных в терминал на предварительно определенной скорости передачи данных.

Соответственно, при возникновении перегрузки сети из-за мгновенного увеличения количества пользователей, одновременно осуществляющих доступ к сети, например, сети радиосвязи, через которую обеспечивается услуга потоковой передачи видеоданных, или когда мобильный терминал пользователя находится в зоне затенения, где качество передачи в сети радиосвязи ухудшается, воспроизведение видеоданных в терминале пользователя может прерываться или задерживаться.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа выполнения услуги потоковой передачи видеоданных посредством динамического управления объемом видеоданных, предоставляемых из сервера в терминал, на основе скорости передачи данных в сети связи, и, вследствие этого, предотвращения внезапного прерывания или задержки воспроизведения данных в терминале.

В соответствии с настоящим изобретением заявлен способ обеспечения услуги потоковой передачи видеоданных между сервером и терминалом в сети радиосвязи, включающий этапы: (a) запуска услуги потоковой передачи данных на запрошенной терминалом скорости передачи битов услуги, (b) получения данных о заполнении буфера формирования очереди терминала, при этом данные заполнения представляют объем данных услуги потоковой передачи данных, заполняющих буфер формирования очереди терминала, (c) определения, является ли заполнение меньшим, чем первое пороговое значение, или оно равно или больше, чем второе пороговое значение, причем первое пороговое значение меньше второго порогового значения, (d) если заполнение меньше первого порогового значения, то определения, является ли текущая скорость передачи битов услуги наименьшей скоростью передачи битов услуги среди предварительно определенных скоростей передачи битов услуги, а если результат определения отрицателен, то обеспечения услуги потоковой передачи данных на предварительно определенной скорости передачи битов услуги, которая меньше текущей скорости передачи битов услуги, и (e) если заполнение равно или больше второго порогового значения, то обеспечения услуги потоковой передачи данных на предварительно определенной скорости передачи битов услуги, которая больше текущей скорости передачи битов услуги.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Упомянутые выше и другие задачи и признаки настоящего изобретения поясняются в последующем описании предпочтительного варианта осуществления, приведенного совместно с приложенными чертежами.

Фиг.1 - сетевая система для выполнения услуги потоковой передачи видеоданных, согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - схематичное представление структуры данных пакета, передаваемого из терминала в сервер, изображенный на фиг.1.

Фиг.3 - блок-схема последовательности операции при выполнении услуги потоковой передачи видеоданных, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 иллюстрируется система сетевой сети для выполнения услуги потоковой передачи видеоданных, согласно настоящему изобретению. Сервер 14 обеспечивает услугу потоковой передачи видеоданных для терминала 10 через сеть 12 радиосвязи.

Терминал 10 соединен с сервером 14 через сеть 12 радиосвязи, и пользователь терминала 10 запрашивает сервер 14 на выполнение услуги потоковой передачи видеоданных. В ответ на запрос пользователя сервер 14 обеспечивает услугу потоковой передачи видеоданных для терминала 10 пользователя через сеть 12 радиосвязи.

На фиг.2 изображена структура данных пакета, передаваемого из терминала 10 в сервер 14 для предоставления данных о состоянии заполнения буфера формирования очереди, причем данные пакета используются в команде Изменения Скорости передачи битов услуги (CBR) и имеют предварительно установленный формат, который содержит идентификатор (ID), полный объем очереди (Qu_Total), текущий объем очереди (Qu_Present) и порядковый номер (SeqNo).

ID служит в качестве идентификатора команды CBR, включающего поле, имеющее размер в 1 байт, и представляющего использование пакета данных.

Qu_Total, имеющий поле в 1 байт, указывает полный объем буфера формирования очереди (не показан) в терминале 10.

Qu_Present, имеющий поле в 1 байт, представляет объем данных, находящихся в буфере в текущий момент времен, причем данные могут быть выражены в 'секундах'. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Qu_Present выражается в блоках, например, по 100 мс.

SeqNo, имеющий поле в 2 байта, используется для отслеживания данных пакета, непрерывно принимаемых сервером, посредством увеличения SeqNo на 1 (первоначально установлен в 0) при каждой передаче команды CBR из терминала 10 в сервер 14.

Согласно фиг.3 описан способ обеспечения услуги потоковой передачи видеоданных, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Вначале терминал 10, соединенный с сервером 14 через сеть 12 радиосвязи, запрашивает запуск услуги потоковой передачи видеоданных. В ответ на запрос из терминала 10 сервер 14 сначала определяет объем буфера формирования очереди терминала 10, например, приблизительно 10 секунд, посредством записи buffersizeDB, имеющего такой объем в дескрипторе исходного объекта (IOD), и затем инициализирует услугу потоковой передачи видеоданных, т.е. услугу обеспечения содержимого.

Затем сервер 14 запускает услугу обеспечения содержимого на скорости передачи битов (скорости передачи битов услуги), например, около 128 Кб/с, запрошенной терминалом 10 (этап S2). В этот период времени сервер 14 передает данные в терминал 10 на постоянной скорости передачи данных, которая идентична скорости передачи битов услуги, т.е. 128 Кб/с, если такая скорость поддерживается каналом, с использованием композиционной временной метки (CTS), используемой при синхронизации аудио- и видеоданных.

Затем терминал 10 считывает IOD для обнаружения значения buffersizeDB и средней скорости передачи битов услуги потоковой передачи видеоданных (то есть скорости передачи битов услуги) и выполняет буферизацию в течение, например, 10 секунд. Затем терминал 10 проверяет свой буфер формирования очереди, например, каждые 0,5 секунды, и кодирует заполнение, то есть количество данных, заполняющих буфер формирования очереди, в поле Qu_Present данных пакета, показанном на фиг.2, в блоках, например, по 100 мс. Затем кодированные данные пакета передаются через сеть 12 радиосвязи в сервер 14 (этап S4).

Несмотря на то, что в данном варианте осуществления акцент делается на службе потоковой передачи видеоданных, служба потоковой передачи данных может обеспечиваться для аудиоданных, так же как для видеоданных, в этом случае состояние заполнения буфера формирования очереди и для аудиоданных и для видеоданных кодируется для передачи в сервер 14 в соответствии с форматом данных пакета, изображенным на фиг.2.

Процедура завершается, если сервер 14 в продолжение предварительно определенного периода, например, 2 секунды, больше не принимает данные пакета из терминала 10, или если услуга обеспечения содержимого завершена (этап S6).

Принимая и анализируя данные пакета, переданные терминалом 10, сервер 14 определяет, является ли количество данных, заполняющих буфер формирования очереди, меньшим, чем предварительно определенное пороговое значение. В частности, если в данных пакета значение Qu_Present меньше предварительно определенного Нижнего_Порогового_значения, то сервер 14 определяет, что из-за ухудшения качества передачи в сети 12 радиосвязи скорость передачи данных меньше скорости передачи битов услуги, при этом предварительно определенное Нижнее_Пороговое_значение меньше объема буфера формирования очереди, например, около 3 секунд (этап S8). Например, если скорость передачи данных в сети 12 радиосвязи снижается, то доступная скорость передачи данных в сети 12 радиосвязи меньше скорости передачи битов услуги, которую сервер 14 обеспечивает для терминала 10.

Следовательно, скорость, с которой терминал 10 воспроизводит данные, уже принятые в буфере формирования очереди, выше скорости, с которой терминал 10 в текущее время принимает новые данные через сеть 12 радиосвязи. В результате объем буфера формирования очереди, т.е. количество данных, заполняющих буфер формирования очереди, постепенно уменьшается, и данные, которые не могли быть переданы в терминал 10, начинают накапливаться в буфере в базовой станции. Такое состояние сохраняется, пока скорость передачи битов услуги в терминал 10 не будет скорректирована.

Если Qu_Present ниже Нижнего_Порогового_значения, то сервер 14 осуществляет проверку, можно ли понизить скорость передачи битов услуги, т.е. существует ли услуга содержимого с более низкой скоростью передачи битов, например, 50 Кб/с, чем текущая скорость услуги обеспечения содержимого, например, 128 Кб/с (этап s10). Если не существует, т.е. текущая услуга обеспечения содержимого имеет наименьшую доступную скорость передачи битов, то процедура возвращается к этапу S4. Если существует, то сервер 14 снижает скорость передачи битов услуги, на которой он обеспечивает услугу потоковой передачи данных (этап S12), совершая передачу данных содержимого в терминал 10 через сеть 12 радиосвязи, например, на доступной скорости передачи, и процесс продолжается на этапе S4.

Соответственно, данные, накопленные в базовой станции сети 12 радиосвязи, постепенно переносятся в буфер формирования очереди в терминале 10, по мере того, как истекает время, за которое в терминале 10 могут быть приняты полностью данные буферизации, например, приблизительно для 10 секунд. Значение 2-байтового поля SeqNo команды CBR, первоначально установленное в 0, увеличивается на 1 при каждой передаче терминалом 10 в сервер 14 команды CBR.

Если на этапе S8 определено, что значение Qu_Present не меньше Нижнего_Порогового_значения, то сервер 14 определяет, является ли Qu_Present равным или большим предварительно установленного Верхнего_Порогового_значения, тем самым определяя, достаточно ли повысилась скорость передачи данных в сети 12 радиосвязи, чтобы повысить скорость передачи битов услуги обеспечения содержимого, при этом предварительно установленное Верхнее_Пороговое_значение больше объема буфера формирования очереди (этап S14). В частности, если Qu_Present данных пакета равно или больше предварительно установленного Верхнего_Порогового_значения, то сервер 14 определяет, что скорость передачи битов услуги может быть повышена для превышения скорости передачи битов услуги, скорректированной на этапе S12. Если результат определения отрицателен, то процесс возвращается к этапу S4.

Если на этапе S14 определено, что Qu_Present не меньше Верхнего_Порогового_значения, то сервер 14 повышает скорость передачи битов услуги и продолжает обеспечивать услугу потоковой передачи данных на повышенной скорости передачи битов услуги (этап S16), и процедура возвращается к этапу S4. Для специалистов в данной области техники очевидно, что условие Qu_Present ≥ Верхнее_Пороговое_Значение возникает, когда скорость передачи битов услуги, обеспечиваемая в текущее время, меньше скорости, первоначально запрошенной терминалом, так как максимальная скорость передачи данных услуги обеспечения содержимого установлена идентичной скорости передачи битов услуги, первоначально запрошенной терминалом 10. Следует также отметить, что максимальная скорость передачи битов услуги, определенная на этапе S16, должна быть равной первоначально запрошенной скорости передачи битов услуги.

Как описано выше, при оценке доступной скорости передачи данных в сети 12 радиосвязи между сервером 14 и терминалом 10, при выполнении услуги потоковой передачи данных, сервер 14 может повысить/понизить скорость передачи битов данных, вследствие этого создавая возможность высококачественного воспроизведения данных в терминале 10 и предотвращая внезапное прерывание или задержку воспроизводимых в нем данных.

Хотя настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано в отношении предпочтительного варианта осуществления, для специалистов в данной области техники понятно, что без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, определенных в последующей формуле изобретения, в нем могут быть осуществлены различные изменения и модификации.

1. Способ обеспечения услуги потоковой передачи данных из сервера в терминал через сеть радиосвязи, причем услуга потоковой передачи данных имеет две или большее количество предварительно определенных скоростей передачи битов услуги, заключающийся в том, что

(a) определяют объем буфера формирования очереди терминала на сервере и инициируют услугу потоковой передачи данных на скорости передачи битов услуги, запрошенной терминалом, в ответ на запрос терминала,

(b) выполняют буферизацию после считывания принятого объема буфера формирования очереди и скорости передачи битов услуги в терминале и передают данные заполнения буфера формирования очереди на сервер, причем заполнение представляет количество данных услуги потоковой передачи данных, заполняющих буфер формирования очереди терминала,

(c) определяют на сервере, является ли заполнение меньшим, чем первое пороговое значение, или равным или большим, чем второе пороговое значение, причем первое пороговое значение меньше второго порогового значения,

(d) если заполнение меньше первого порогового значения, то определяют, является ли текущая скорость передачи битов услуги наименьшей скоростью передачи битов услуги среди предварительно определенных скоростей передачи битов услуги, и если результат определения отрицателен, то обеспечивают услугу потоковой передачи данных на предварительно определенной скорости передачи битов услуги, которая ниже текущей скорости передачи битов услуги, и

(e) если заполнение равно или больше второго порогового значения, то обеспечивают услугу потоковой передачи данных на предварительно определенной скорости передачи битов услуги, которая выше текущей скорости передачи битов услуги.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап (f), повторения этапов от (b) до (e).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что этап (f) продолжают до завершения услуги потоковой передачи данных.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что проверяют количество данных, заполняющих буфер формирования очереди, и передают данные заполнения в сервер в предварительно определенный интервал времени.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что максимальная скорость передачи битов услуги потоковой передачи данных, обеспечиваемой из сервера для терминала, не больше скорости передачи битов услуги, запрошенной терминалом.

6. Способ по п.1, в котором на этапе (e), если текущая скорость передачи битов услуги является наивысшей скоростью передачи битов услуги из предварительно заданных скоростей передачи битов услуги, то обеспечивают услугу потоковой передачи на текущей скорости передачи битов услуги.