CN101442400B - 在数字内容传送系统中使用的质量管理器和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在数字内容传送系统中使用的质量管理器和方法。提供了用于数字内容传送系统(100)的质量管理器(8)。该数字内容传送系统包括:多个用户设备(3);源单元(2),其通过通信网络(4)连接到用户设备(3)以便将数字内容以内容突发包的形式传送到用户设备。质量管理器连接到用户设备并适于从其接收通知,从给定用户设备接收的每个通知标识了由给定用户设备接收的突发包并包括与所接收突发包的质量相关的质量指示器。质量管理器(8)还适于根据预定规则在由所述通知标识的突发包中选择一组突发包,所述预定规则包括与所述通知内包含的所述质量指示器相关的规则,并且适于将重传所选择突发包的请求发送到所述源单元(2)。
Description
技术领域
本发明一般地涉及管理数字内容传送的质量管理器和方法。
背景技术
在数字内容传送系统中,多媒体内容由广播单元通过通信通道广播到用户设备。
将信号从广播单元传输到终端用户设备的过程中,由于传输通道的恶劣条件,可能会在多媒体内容中出现错误,并且因此用户可能会收到损坏的内容。
众所周知,常规系统(例如前向纠错(FEC)系统)可检测和/或纠正无线电传输错误。这些系统在用户设备上实现。此类系统基于通过向原始信息位添加冗余来修改真正多媒体内容。使用FEC代码,用户设备可以直接纠正传输错误。但是,添加到原始信息位的冗余位会降低总的位传输速度。此外,FEC系统仅允许纠正由于诸如噪声或干扰之类的有限数量原因产生的错误。因此,接收的数据可能质量不佳。
公知的其他解决方案允许通过广播通道或通过专用点对点通道重传在原始传输中尚未收到的数据。用户设备向广播单元报告所有丢失的数据,并且广播单元相应地将丢失的数据重传到用户设备。此类解决方案确保用户设备将收到所有数据。但是,它们需要大量带宽以便将数据同时重传到所有最终用户。
发明内容
为了解决这些和其他问题,本发明提供了一种在数字内容传送系统中使用的质量管理器,所述系统包括:多个用户设备;源单元,其通过通信网络连接到所述用户设备以便将数字内容以内容突发包(burst)的形式传送到所述用户设备,其中所述质量管理器连接到所述用户设备并适于从其接收通知,从给定用户设备接收的每个所述通知标识由所述给定用户设备接收的突发包并包括与所接收的突发包的质量相关的质量指示器,所述质量管理器还适于根据预定规则在由所述通知标识的所述突发包中选择一组突发包,所述预定规则包括与所述通知内包含的所述质量指示器相关的规则,并且适于将重传所选择突发包的请求发送到所述源单元。
本发明还提供了一种用于将数字内容传送到用户设备的系统,所述系统包括:多个用户设备;源单元,其通过通信网络连接到所述用户设备以便将数字内容以内容突发包的形式传送到所述用户设备,其中所述系统包括如上所述的质量管理器。
本发明还提供了一种管理将数字内容传送到多个用户设备的方法,所述数字内容以内容突发包的形式传送到所述用户设备,其中所述方法包括:从所述用户设备接收通知,从给定用户设备接收的每个通知标识了由所述给定用户设备接收的突发包并包括与所接收的突发包的质量相关的质量指示器,将与每个所接收的通知相关的信息存储在至少一个管理表中,所述方法还包括:根据预定规则在由所述至少一个管理表中的所述通知标识的所述突发包中选择一组突发包,所述预定规则之一包括与所述通知内包含的所述质量指示器相关的规则,以及请求重传所选择的突发包。
因此,本发明确保以满意的质量级别接收数字内容中包含的所有数据,无需在用户设备级别应用复杂的错误纠正算法。相应地,将显著提高视频内容的质量。
本发明以对播放器透明的方式提供了用户设备级别处的损坏数据检测,并且允许在质量管理器级别处选择损坏的数据作为重传的候选对象。本发明还提供了损坏数据复制以便在不延迟呈现单元操作的情况下执行损坏数据的处理。结果,如果质量管理器根据其预定规则确定不选择损坏的数据作为重传的候选对象,或如果它仅在某个时间段到期之后选择损坏的数据,则不会延迟呈现单元操作。
根据本发明的质量管理器可以考虑各种条件(例如请求重传的数据总数)或其他传输条件(例如可用带宽)以选择重传的候选对象。
通过查看附图和详细说明,本发明的其他优点将对本领域的技术人员变得显而易见。在此将结合所有其他优点。
附图说明
现在将仅通过实例的方式参考附图说明本发明的实施例,其中相同的标号表示相同的元素,这些附图是:
图1示出了根据本发明的广播系统的整体结构;
图2是示出了根据本发明的系统的结构的图;
图3是示出了MPE-FEC帧的结构的表;
图4是示出了根据本发明的DVB-H实施例的数字传输中包括的不同元素的功能图;
图5是示出了根据本发明的DVB-H实施例的系统的结构的图;
图6A是示出了根据本发明的管理单元的结构的图;
图6B示出了根据本发明的示例性容器表80;
图7是示出了为检测损坏的视频容器而执行的步骤的流程图;
图8是示出了为选择一组要重传的损坏视频容器而执行的步骤的流程图;
图9是示出了为呈现所接收的视频容器而执行的步骤的流程图;以及
图10是示出了接收视频容器的图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于将数字内容(具体地说,视频内容)传送到用户设备3的系统10的整体视图。仅出于示例性目的,以下说明将参考视频内容。但是,本领域的技术人员将理解,数字内容可以包括其他类型的内容,例如音频或文本内容。
系统10包括通过通信网络4连接到一个或多个用户设备3的源单元2。通信网络4可以是广播网络或多播网络。此类网络允许点对多点(PTM)通信,其中数据分组从源单元2同时传输到多个用户设备3。在本发明的广播实施例中,源单元2被布置为例如通过广播(地面或通过卫星)将数字内容传送到连接到广播网络4的用户设备3。在本发明的多播实施例中,仅将服务传送到已加入特定多播组的对特定种类内容感兴趣的用户设备3。以下说明将参考广播网络4和广播源单元2(以下也被称为“广播单元”),但本领域技术人员很容易地理解,本发明还适用于多播网络。
广播单元2连接到提供其实际数字内容的内容提供商。内容提供商可以例如包括电视和/或数字电视服务提供商。
用户设备3可以是任何启用网络的设备,具体地说,任何启用网络的移动设备,例如个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、移动终端、个人视频录像机、便携式电视、个人计算机、数字照相机等。
虽然本发明针对此类用户设备具有特定优点,但本领域技术人员很容易地理解,可以备选地使用任何类型的适于接收广播数字内容的用户设备。仅出于示例性目的,以下说明将参考移动电话类型的用户设备。
提供每个用户设备3以接收从广播单元2通过通信网络4广播的数字内容。
系统10还包括通过第二通信网络5连接到通信网络4中的所有用户设备3的质量管理器8。第二通信网络5优选地是点对点通信网络,例如2G(第二代)或3G(第三代)蜂窝网络。质量管理器8管理已从用户设备3接收以及已检测到质量不良的数据的重传。质量管理器8相应地被配置为将重传请求发送到标识损坏数据的广播单元2以及关联的用户设备3。广播单元2又将请求的数据重新发送到关联的用户设备。在本说明中,术语“损坏”应被理解为指定相对于质量阈值具有不足质量级别的数据。
图2示出了根据本发明的系统10的详细结构。为了更简洁,图2仅示出了一个用户设备3。
每个用户设备3包括用于从广播单元2接收不连续的内容突发包Ti形式的视频内容的接收器300、用于判定突发包Ti是否是先前所接收突发包的重传的控制器310,以及用于将所接收的突发包存储预定缓冲持续时间的缓冲器320。所述突发包以下被称为“视频容器”。
如果控制器310判定当前视频容器Ti不是先前所接收视频容器的重传,则它将复制视频容器Ti,将Ti推送到缓冲器320(箭头312),并且将视频容器Ti的副本通过解码视频容器的处理单元32传输到质量分析器37。
提供质量分析器37以评估视频容器Ti中的质量级别。如果质量分析器37检测到视频容器中的质量级别不令人满意,它将向质量管理器8通知损坏的视频容器Ti。
为了检测视频容器中的质量级别是否令人满意,质量分析器37可以判定与视频容器的质量相关的质量指示器是否匹配质量条件。例如,如果质量指示器低于预定质量阈值,则视频容器的质量将被判定为不足。
相应地,质量分析器37可以适于评估当前视频容器Ti的质量指示器并判定质量指示器是否低于预定质量阈值。所述质量指示器可以是与表示最终用户如何感知视频序列的主观视频质量相关的参数,例如提供压缩和/或传输之后的已接收媒体的感知质量的数字指示的平均意见得分(MOS)参数,或体验质量(QoE)参数。
如果判定质量指示器低于质量阈值,则将与损坏突发包Tk相关的信息发送到质量管理器8。
因此,无论是否检测到给定视频容器的不足质量级别,都会在用户设备处将视频容器Ti缓冲预定缓冲持续时间(箭头312)。
如果在当前视频容器Ti中检测到不足质量级别,用户设备3将向质量管理器8通知损坏的视频容器。如果质量级别足够,则不向质量管理器8发送通知并且视频容器保留在缓冲器320中直到缓冲持续时间到期。
质量管理器8连接到广播网络中的用户设备3以便它可以从其接收标识损坏的视频容器的通知。质量管理器8包括至少一个用于维护有关由用户设备3检测到的损坏视频容器的信息的管理表80(以下被称为“容器表”)。
定期地,或响应于触发事件,质量管理器8将根据预定规则从容器表中选择多个损坏的视频容器。质量管理器8然后将标识所选择的损坏视频容器的信息传输到广播单元2以便重传。
控制器310还判定所接收的视频容器Ti是否是重传的视频容器。控制器310将简单地使用缓冲器320中的重传的视频容器替换先前所接收的视频容器(如箭头311所示),且质量分析器37不会对视频容器质量进行后续分析。
一旦经过缓冲持续时间,将从缓冲器乱序检索视频容器并将其通过处理单元31传输到呈现单元36(例如,播放器)。呈现单元36处理视频容器并向显示器38提供正确指令以显示视频。
广播单元2可以使用IP数据广播(IPDC)网络4广播数字内容。IPDC是数字广播和网际协议的组合。通过此类基于IP的广播网络4,广播单元2可以提供不同类型的视频流,具体地说,数字视频广播(DVB)流。一种类型的DVB是手持数字视频广播(DVB-H),其为最近开发的技术,增加了小型手持用户设备3(例如,移动电话)上可用的能力和服务。
根据手持数字视频广播(DVB-H)标准,提供广播单元2以便以不连续的突发包(也被称为“时间分片”突发包)的形式广播数字内容。在各突发包之间,可以关闭用户设备3的接收器以节省大量电力,并且相应地延长用户设备3的电池寿命。使用“时间分片”技术以降低小型手持终端的功耗。时间分片指在给定的时间间隔将数字内容以突发的形式传送到手持设备3。当用户设备接收器300没有接收所需的数据突发包时,手持设备中包含的调谐器是“非活动”的,因此使用较少的电力。
仅出于示例性目的,以下说明将参考DVB-H技术。但是,本发明并不限于DVB-H应用,并且可以包括其他数字广播技术。
图3示出了根据DVB-H技术的时间分片结构。如所示出的,时间片60是其中传输相关数据的突发包或视频容器。DVB-H为所有视频流和数据提供了具有恒定最大带宽的通道。初始视频序列的不同视频流在某种程度上是发散的,每个视频流都具有标称带宽。当数据不可用时,将切换用户设备接收器300(DVB-H接收器)。当需要下一突发包时,将唤醒用户设备接收器300。
时间分片基本流具有以下特征:
-突发包大小61,表示传输突发包时,时间分片基本流使用的比特率;
-突发包持续时间62,表示突发包从开始到结束的时间;
-空闲时间63,表示各突发包之间的时间。
在空闲时间内,不在相关的基本流中传送传输分组;
-恒定比特率64,表示不进行时间分片时,基本流所需的平均比特率;
以及
-突发包比特率65,表示传输突发包时,时间分片基本流使用的比特率。
DVB-H还可以通过在多协议封装(MPE)层使用其他级别的前向纠错(FEC)来提供改进的传输可靠性。MPE-FEC向数据添加冗余。MPE-FEC帧被配置为具有255个列和灵活数量行的矩阵,如图4中所示。行数可以在1到1024之间。通过用于MPE-FEC块的里德-所罗门(Reed-Solomn)代码确保受到保护。代码采用191个字节,加上64个冗余奇偶校验字节,并且通过在MPE-FEC分组标头中使用循环冗余校验(CRC),它会在CRC检查失败的情况下将MPE-FEC分组内容标记为不可靠。如果MPE-FEC分组内容不可靠,则分组中的字节被称为“疑符(erasure)”符号,并且使用疑符允许解码器纠正的字节数是没有使用疑符时可以纠正的字节数的两倍。由最左端191个列组成的MPE-FEC帧的左侧部分专用于IP数据报和可能的填充。由最右端64个列组成的MPE-FEC帧的右侧部分专用于FEC代码的奇偶校验信息。MPE-FEC帧被分为不同部分以便IP数据报形成MPE部分的有效负载并且冗余列形成FEC部分的有效负载。
图5示出了根据本发明的DVB-H实施例的系统10的详细结构。在图5中,使用与图2中相同的标号指定相同元素。此外,为了更简洁,图5仅示出唯一的用户设备3。
在广播前端,广播单元2包括一个或多个用于在通信网络4中通过流协议(例如RTP)将数字内容传送到用户设备3的多媒体流服务器20,以及其他IP数据的源21,源21例如包含使用诸如单播传输的文件传送(FLUTE)之类的文件传送协议传送的ESG(电子服务指南)数据或具有媒体数据的MP4文件。
实时传输协议(RTP)可以用于来自流服务器20的流数据,其中音频、视频和字幕被实时传送。FLUTE(单播传输的文件传送)协议可以用于来自源21的业务数据,并且用于重传的损坏视频容器。“FLUTE”协议(单播传输的文件传送)使用用户数据报协议(UDP)作为其基本传输协议。
更具体地说,多媒体流服务器20以包含诸如音频、视频和/或文本之类的数字内容的IP(网际协议)多播流的形式提供数字内容。
广播单元2还包括DVB-H封装器22、多路复用器23、调制器24和发送器26。流服务器20将一个IP多播流发送到DVB-H封装器22以便封装。
DVB-H封装器22捕获由流服务器20发送的IP多播分组并将它们封装在DVB传输流TS中。DVB-H封装器22提供装置以生成MPE块220、MPE-FEC块222和时间分片块224。
多路复用器23可以包括适当的逻辑电路以便多路复用来自封装器22的IP封装DVB-H数据和来自源21的业务数据。多路复用器23组合来自一个或多个不同源20和21的传输流。生成的流被发送到调制器24,调制器24在将传输流通过发送器26传输到用户设备3之前,将传输流从数字表示转换为射频(RF)信号。发送器26放大RF信号并将信号广播到用户设备3。
结果,可以将诸如流视频程序之类的数字内容在时隙内传输到用户设备3,即,通过将数字内容分割为突发包或视频容器,此操作在时隙(或“时间分片”)的特定部分发生。每个突发包具有固定的持续时间并且连续突发包通过时间间隔在时间上隔离。
每个用户设备3通过无线或有线通信网络4连接到广播单元2。有线通信网络的实例可以例如基于GPRS/EDGE/UMTDS。
通信网络4可以是使用网际协议提供通信服务并可以提供IPv6网络服务的IP网络。通过IP网络4,将来自DVB-H广播单元2的传输流提供给用户设备3。用户设备3可以通过使用IP网络服务(具体地说,IPv6网络服务)访问IP网络4,并通过访问IP网络4从广播单元2接收DVB-H传输流TS。
用户设备3被配置为接收、解码和处理传输。用户设备3可以包括接收天线以接收无线传输。此外,用户设备3包括接收器300、控制器310、缓冲器320、处理器32、连接到显示器38的呈现单元36,以及连接到质量管理器8的视频分析器37,如以上参考图2所述。本领域的技术人员很容易地理解,用户设备3可以包括其他未示出的组件,例如电池、扬声器、一个或多个天线、外壳、用户接口等。
接收器300被配置为接收与由流服务器20通过流协议(例如RTP)传送的电视时间段,以及由源21传送的数据广播时间段对应的DVB-H格式的传输信号,其中可以使用诸如Flute之类的文件传送协议发送各种异步数据。
接收器300接收并解调入站信号,并且创建传输流形式的视频容器以使信号可用于处理。
然后将所接收的视频容器推送到缓冲器320中以保留预定缓冲持续时间。缓冲持续时间可以考虑质量管理器8从用户设备接收通知,选择一组视频容器以及请求将选定视频容器重传到广播单元2所需的时间。备选地,缓冲器320可以是移位寄存器。
在缓冲传输流Ti之前,用户设备3复制传输流并将传输流的副本通过处理单元32传输到质量分析器37以进行质量分析。
处理单元32包括解封装器324以便解封装传输流分组的副本并重新形成各部分。各部分被解封装成MPE-FEC帧。更具体地说,解封装器324包括MPE块3240和MPE-FEC块3241,以便将入站信息连同疑符信息解码成多协议封装前向纠错(MPE-FEC)部分,并分析所有MPE-FEC部分以提取IP数据报。还可以在所接收数据突发包的开始和结束瞬间从已解调RF信号提取时间分片块3242,以便通过MPE-FEC块3241同步MPE-FEC部分的处理。时间分片块3242可以例如在每两个连续传输数据突发包之间使接收器300保持静默。
处理单元32还可以包括用于纠正视频容器中的特定错误的错误纠正单元325,例如MPE-FEC解码器,其从解封装器324接收MPE-FEC部分并应用错误纠正代码(例如里德-所罗门代码)以纠正由解封装器324提取的IP数据报。仅提供里德-所罗门代码以纠正传输或存储期间由有限数量的原因(例如,噪声或干扰等)产生的特定错误。它不允许纠正由于视频质量(具体地说,最终用户感知的特定主观视频质量)产生的错误。
质量分析器37适于评估通过解封装当前传输流Ti获取的IP数据报的质量指示器,并判定质量指示器是否低于预定质量阈值。质量分析器37可以包括质量分析器缓冲器,以便在分析视频容器的质量之前缓冲每个所接收的视频容器。
如果质量指示器低于质量阈值,则将与损坏传输流Ti相关的信息发送到质量管理器8以通知损坏。
在经过缓冲持续时间后,用户设备3从缓冲器320乱序检索突发包。更具体地说,用户设备3从缓冲器320乱序检索视频容器,并将如此检索的每个视频容器传输到其他处理单元31。处理单元31可以具有类似于处理单元32的结构,具有用于提取IP数据报的包括MPE块3140、MPE-FEC块3141和时间分片块3142的IP解封装器314,以及用于使用MPE-FEC解码纠正错误的错误纠正单元315。
然后,将对应的IP数据报传输到呈现单元36(例如,视频播放器),呈现单元36然后将呈现所接收的数据报。
作为处理单元31和32的替代,可以在缓冲器320的上游使用具有类似于处理单元31和32的结构的唯一处理单元,以便在复制之前解码并将错误纠正应用于所接收的视频容器。出于示例性目的,以下说明将参考处理单元31和32。
在缓冲器320中缓冲传输流之前,控制器310检查传输流Ti是否是重传的流。如果先前由于检测到视频容器Ti的不足质量级别而向质量管理器8发送通知,以及如果选择传输流Ti进行重传,则可能会出现此情况。
如果控制器310判定Ti是重传的传输流,则它简单地使用新接收的传输流Ti替换先前接收的流,而不进行后续复制和质量分析。
在广播单元级别,可以由单播接收器28接收重传请求,并且可以使用FLUTE协议重传已针对其收到重传请求的传输流。
图6A示出了根据本发明的质量管理器8的结构。质量管理器包括一个或多个容器表80,以便存储与已针对其从用户设备3收到通知的视频容器相关的信息TK1、TK2、...TKn。仅出于示例性目的,以下说明将参考包括唯一容器表80的质量管理器8。
质量管理器8可通信地连接到网络4中的所有用户设备3.1、3.2、...、3.n。由此,它集中了与所有在网络中接收的具有不足质量并且相应地需要重传的视频容器相关的信息。
质量管理器8还包括管理单元81,以便在由计时器83监视的预定时间间隔检查容器表80。更具体地说,管理单元81从容器表80中选择一组损坏的视频容器以响应这些视频容器匹配预定规则。然后将所选择的一组视频容器通过输出接口85传输到广播单元2作为重传的候选对象。
质量管理器8可以考虑从网络中的用户设备(而不只是从唯一用户设备)接收的所有通知。此外,确定是否重传视频容器可以取决于各种条件,例如由质量管理器8接收的通知总数、广播条件(可用带宽)、优先级条件(在按次计费应用中)、视频容器质量级别等。
根据本发明的特定实施例,由用户设备针对给定视频容器向质量管理器8发出的通知可以包括标识视频容器的信息,例如标识用户设备通过其接收视频容器的传输通道的通道标识符CH、标识视频容器的序列号S,以及针对视频容器评估的质量指示器Q。质量管理器8被配置为根据这些数据维护容器表80。更具体地说,容器表80的每个表项可以与已针对其收到通知的给定视频容器相关,并且可以包括与标识视频容器的传输通道的通道标识符关联的视频容器序列号S,以及与质量指示器Q相关的参数。
根据本发明的另一个实施例,图6B中示出的质量管理器8可以包括多个容器表80,针对给定通道Ch1、Ch2、...、Chn维护每个容器表80。
根据本发明的此实施例,容器表80数与视频通道CH数同样多。通过通道表82访问容器表,通道表82中的每个行被分配给特定视频通道Ch1、Ch2、...、Chn。通道表82中的每个通道表项具有三个分别指向关联容器表80内的开始、结束和当前写入位置的指针。如图所示,每个容器表80包括多个表项,每个表项与给定视频容器Tn-2、Tn-1、Tn、Tn+1相关。图6B中示出的每个示例性容器表80是具有与用户设备大小相关的大小的循环表。图6B中表示的每个容器表80包括4个列:
-第一列标识与视频容器Ti关联的时间段;
-第二列包含视频容器Ti内包含的IP数据报;
-第三列包含从用户设备接收的针对同一视频容器Ti的通知总数。每次接收针对Ti的新通知时可以更新此数量;以及
-第四列包括平均质量指示器值,例如平均MOS。每次从用户设备接收针对视频容器Ti的包括质量指示器值的新通知时可以更新此平均值。
质量管理器可以根据与第三和/或第四列的参数(通知总数、平均质量指示器)相关的预定规则来选择要重传的视频容器。
图7是示出了为检测损坏的视频容器而由用户设备3执行的步骤的流程图。
在步骤700,用户设备3开始接收时间分片的视频容器T1、T2、...、Ti、...、Tp形式的新视频序列S。
在步骤702,用户设备接收给定视频容器Ti。在步骤704,用户设备3然后例如通过检查缓冲器320是否已包含视频容器Ti来检查视频容器Ti是否是重传的视频容器。如果视频容器Ti先前被标识为损坏从而导致针对Ti向质量管理器8发送通知,并且质量管理器8后续重传选择,则会出现此情况。然后在步骤706,用户设备3相应地使用新接收的视频容器Ti替换缓冲的视频容器。不执行后续质量评估并且视频容器Ti被原样插入。
如果视频容器Ti是重传的视频容器,用户设备3在步骤707复制视频容器Ti。然后在步骤711,用户设备3一方面将视频容器Ti推送到缓冲器320,另一方面处理视频容器Ti的副本以分析其质量。步骤711可以包括解码视频容器并应用错误纠正算法(例如,里德所罗门代码)的预先步骤。然后,可以针对视频容器计算质量指示器,具体地说与用户感知的质量相关的指示器,例如MOS(平均意见得分)或QoE(体验质量)参数。
在步骤712,用户设备然后判定视频容器的质量级别是否满足要求,这可以例如包括判定质量指示器是否低于预定质量阈值。如果满足要求,用户设备3将等待接收下一个视频容器Ti+1并针对下一个视频容器Ti+1重复步骤704至713。
如果在步骤712判定视频容器的质量并不满足要求(例如质量指示器低于质量阈值),则用户设备3在步骤714发送与视频容器Ti相关的信息以请求重传,并针对下一个视频容器Ti+1重复步骤704至714。
在缓冲器级别,当经过缓冲持续时间后,用户设备3从缓冲器320乱序检索缓冲的视频容器并将它们传输到呈现单元36(例如,视频播放器),呈现单元36又将呈现视频序列S={T1,T2,...Ti,...Tp},无论是否接收到针对其请求重传的所有视频容器。
图8是示出了由质量管理器8执行的步骤的流程图。将参考图6B中所示的容器表结构说明图8。
在步骤800,质量管理器8从用户设备3k接收与视频容器Tik相关的通知。用户设备3k由于检测到视频容器Tik的低劣质量级别而发送此通知,如参考图7所述。所述通知包含与视频容器Tik相关的信息,例如质量指示器Q、标识用户设备的传输通道的通道标识符CH以及标识视频容器的序列号S。
在步骤802,质量管理器8递增通知计数,以便针对容器表80中与通道CH所关联的视频容器Tik相关的表项来更新表示通知总数的字段(容器表的第三列)。它还根据质量指示器值Q(容器表的第四列)更新容器表80中的视频容器Tik的平均质量指示器。
在步骤804,质量管理器8检查计时器83是否已到期。如果否,质量管理器8针对由用户设备接收的其他通知重复步骤800和802。
可以定期执行步骤804直到计时器83到期。
在步骤808,质量管理器8然后将标识一组选定视频容器的重传请求发送到广播单元2。
如果在步骤804判定计时器已到期,质量管理器8在步骤806根据预定规则从容器表80中选择一组视频容器作为重传的候选对象。
图9示出了为呈现视频序列S={T1,T2,...Ti,...Tp}而执行的步骤。
在步骤900,用户设备检查缓冲计时器是否已到期。如果是,用户设备3在步骤902开始从缓冲器320乱序检索视频容器Ti。更具体地说,用户设备3在步骤904根据缓冲顺序检索每个视频容器Ti。
然后在步骤906,用户设备3通过将Ti入站信息连同疑符信息解码成多协议封装前向纠错(MPE-FEC)部分来解封装视频容器Ti以重新形成部分,并分析所有MPE-FEC部分以提取IP数据报。
在步骤908,用户设备3可以向MPE部分应用错误纠正。步骤908可以包括应用导致已纠正的IP数据报的里德-所罗门代码,以纠正传输或存储期间由特定原因(例如噪声或干扰、CD上的划痕等)产生的错误。然后在步骤910,呈现单元38(例如,播放器)处理已纠正的IP数据报。
在步骤912,用户设备3检查缓冲器320是否包含其他视频容器,并且如果是,则针对下一个视频容器Ti+1重复步骤904至912。
图10示出了根据本发明的在系统10中交换的示例性视频序列的数据。
图10的表示包括在其间交换数据的功能块。本领域的技术人员将理解,图10的表示用于示例性目的,并且不应被视为限制。
更具体地说,图10示出了质量分析器缓冲器370在接收器块300和质量分析器37之间的纵轴方向的不同状态。质量分析器缓冲器370表示在质量分析器37处等待处理的视频容器的状态。例如,在90,质量分析器缓冲器包含待处理的数据块T2、T3、T4、T5。
在纵轴中还示出缓冲器320在质量分析器缓冲器370之上的不同阶段90、92、94、96和98的处理状态。在图中,缓冲器320向上延伸到呈现单元36。
相应地,在90至98的每个阶段,示出了缓冲器320处的视频容器的处理状态,并且同时示出了质量分析器37处的数据块的对应状态。
在步骤90,将视频容器T1推送到缓冲器320。同时由质量分析器37分析T1以获取人为感知质量并发现质量可接受。
在步骤92,将视频容器T2推送到缓冲器320。同时分析T2以获取人为感知质量并发现质量不可接受。分析器37将与损坏视频容器T2相关的信息发送到质量管理器8。
在步骤922,质量管理器从容器表中选择包括容器T2在内的一组视频容器,并向广播单元2发送请求以请求重传选定的视频容器。
在步骤94,将视频容器T3推送到缓冲器320。同时由质量分析器37分析T3以获取人为感知质量并发现质量不可接受。分析器37将与损坏视频容器T3相关的信息发送到质量管理器8。
在步骤96,将视频容器T4推送到缓冲器320。同时由质量分析器37分析T4以获取人为感知质量并发现质量可接受。在同一时间段,接收已针对其在步骤922发送重传请求的视频容器T2并将其插入缓冲器320中的已损坏视频容器T2的位置。
在步骤97,将视频容器T5推送到缓冲器320。同时由质量分析器37分析T5以获取人为感知质量并发现质量不可接受。分析器37将与损坏视频容器T5相关的信息发送到质量管理器8。
在步骤972,质量管理器从容器表中选择包括容器T5在内的一组视频容器,并向广播单元2发送请求以请求重传选定的视频容器。
在步骤98,将视频容器T6推送到缓冲器320。同时由质量分析器37分析T6以获取人为感知质量并发现质量可接受。在同一时间段,接收已针对其在步骤972发送重传请求的视频容器T5并将其插入缓冲器320中的已损坏视频容器T5的位置。
当缓冲持续时间到期时,从缓冲器320乱序检索视频容器T1至T6并将它们传输到呈现视频序列的呈现单元36。
在以上实例中,只有视频容器T3未由广播单元2重新发送,因为质量管理器8没有选择此视频容器作为重传的候选对象。但是,由于最初在94接收的损坏视频容器T3被存储在缓冲器320中,因此不会延迟呈现单元36的操作。
使用本发明,最终用户可以在其用户设备上以无缝方式接收具有改进质量的数字内容。
损坏视频容器的检测和选定视频容器的重传在缓冲持续时间内发生。相应地,本发明不会产生其他延迟,并且最终用户可以以令人满意的质量级别以及透明的方式接收视频序列。
根据本发明,还可以根据诸如由质量管理器接收的通知总数、质量管理器已针对其收到通知的每个视频容器的质量指示器平均数、优先级信息之类的广播条件来管理损坏视频容器的重传。
此外,如果质量管理器8根据预定规则决定不选择损坏的数据作为重传的候选对象,或如果它仅在某时间段过后选择损坏的数据,将不会延迟呈现单元操作。
本发明还可以采取实现根据本发明的系统和方法的完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素两者的实施例的形式。
本发明还可以采取可从计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式,所述计算机可用或计算机可读介质提供了可以被计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统结合的程序代码。出于此描述的目的,计算机可用或计算机可读介质可以是任何能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与所述指令执行系统、装置或设备结合的程序的装置。
上述内容仅被视为本发明原理的示例。此外,由于本领域的技术人员将很容易地想到许多修改和更改,因此不需要将本发明限于示出和描述的精确结构和操作,并且相应地,可以采用的所有适当修改和等同物均落入本发明的范围内。例如,本领域的技术人员将理解,容器表的结构仅用于示例性目的,并且可以备选地使用其他结构和其他参数。本领域的技术人员还将理解,本发明不限于唯一的流服务器20,而是可以备选地包括多个流服务器。
Claims (21)
1.一种在数字内容传送中使用的系统,所述系统包括:质量管理器(8);多个用户设备(3);源单元(2),其通过通信网络(4)连接到所述用户设备(3)以便将数字内容以内容突发包的形式传送到所述用户设备,其中所述质量管理器(8)连接到所述用户设备并适于从其接收通知,从给定用户设备接收的每个所述通知标识由所述给定用户设备接收的突发包并包括与所接收的突发包的质量相关的质量指示器,所述质量管理器(8)还适于根据预定规则在由所述通知标识的所述突发包中选择一组突发包,所述预定规则包括与所述通知内包含的所述质量指示器相关的规则,并且适于将重传所选择突发包的请求发送到所述源单元(2)。
2.如权利要求1中所述的系统,其中所述质量管理器(8)包括用于存储与所述通知相关的信息的至少一个管理表(80),所述质量管理器(8)使用所述管理表(80)中存储的所述信息来选择一组突发包。
3.如权利要求2中所述的系统,其中所述至少一个管理表(80)包括表项,每个表项与由所述通知之一标识的突发包相关。
4.如权利要求3中所述的系统,其中所述质量管理器包括唯一管理表(80),所述管理表(80)的每个表项与通道标识符所关联的给定突发包相关,所述通道标识符标识所述给定突发包的传输通道。
5.如权利要求3或4中的任一权利要求所述的系统,其中所述管理表(80)中每个与给定突发包相关的表项与针对所述给定突发包接收的所述质量指示器所相关的参数关联。
6.如权利要求1到3中的任一权利要求所述的系统,其中所述质量管理器包括多个管理表,每个所述管理表(80)与标识给定通道的通道标识符关联,所述质量管理器(8)被布置为在每个与给定通道标识符关联的管理表中存储与通过由所述给定通道标识符标识的通道传输的突发包相关的信息。
7.如权利要求6中所述的系统,其中对于每个与给定突发包相关的表项,每个管理表(80)都包括表示在所述通知中接收的所述给定突发包的质量指示器值的平均数的质量指示器平均数。
8.如权利要求3所述的系统,其中所述管理表(80)的每个与给定突发包相关的表项与表示从所述用户设备(3)接收的所述给定突发包的通知总数的计数参数关联。
9.如权利要求8中所述的系统,其中所述预定规则包括与所述计数参数相关的规则。
10.如权利要求1所述的系统,其中所述质量管理器(8)包括用于监视预定时间的计时器(83),所述质量管理器适于响应于所述预定时间的到期而做出新的选择。
11.如权利要求1所述的系统,其中每个标识由所述质量管理器(8)从用户设备(3)接收的突发包的通知包括标识所述突发包的序列号,以及包括标识由所述用户设备通过其接收所述突发包的传输通道的传输通道标识符。
12.如权利要求1所述的系统,其中对于每个选定突发包,每个从所述质量管理器(8)发送到所述源单元(2)的重传请求包括标识所述突发包的序列号,以及包括标识所述突发包的传输通道的传输通道标识符。
13.如权利要求1所述的系统,其中所述用户设备和所述源单元(2)的类型为手持数字视频广播DVB-H。
14.如权利要求13中所述的系统,其中由所述源单元(2)传送的每个突发包包括多协议封装-前向纠错MPE-FEC帧。
15.如权利要求13或14中的任一权利要求所述的系统,其中提供所述源单元(2)以便通过单向传输的文件传送FLUTE协议重传所述突发包,以响应从所述质量管理器(8)接收到重传请求。
16.如权利要求1所述的系统,其中所述用户设备(3)的类型是移动电话并通过无线电通信装置与所述质量管理器(8)相连。
17.如权利要求16中所述的系统,其中所述无线电通信装置的类型是通用分组无线业务GPRS或通用移动电信系统UMTS。
18.如权利要求1所述的系统,其中所述质量指示器是与所述用户感知的主观质量相关的参数。
19.如权利要求18中所述的系统,其中所述质量指示器是平均意见得分MOS参数。
20.如权利要求19中所述的系统,其中所述平均意见得分MOS参数的类型是体验质量QoE。
21.一种管理将数字内容传送到多个用户设备(3)的方法,所述数字内容以内容突发包的形式传送到所述用户设备,其中所述方法包括:
从所述用户设备(3)接收通知,从给定用户设备接收的每个通知标识了由所述给定用户设备接收的突发包并包括与所接收的突发包的质量相关的质量指示器,
将与每个所接收的通知相关的信息存储在至少一个管理表(80)中,
所述方法还包括:
根据预定规则在由所述至少一个管理表(80)中的所述通知标识的所述突发包中选择一组突发包,所述预定规则之一包括与所述通知内包含的所述质量指示器相关的规则,以及
请求重传所选择的突发包。
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