[发明专利]自适应视频组播和广播系统中接收信道条件的高效反馈的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及视频组播和广播系统，具体地，涉及自适应视频组播和广播系统针对服务器的接收信道条件的高效反馈。 

背景技术

在视频组播/广播应用中，通过有线和/或无线网络从视频服务器向多个接收器发送视频数据。这里，使用“/”来指示用于相同或者类似组件的备选名称。这里使用的组播系统是服务器同时向多个接收器发送相同数据的系统，其中接收器形成所有接收器的子集，直到并且包括所有接收器。广播系统是服务器同时向所有接收器发送相同数据的系统。即，根据定义的组播系统可以包括广播系统。 

媒体服务器包括产生视频分组流的视频编码器/封装器、以及将交叉分组FEC编码应用至视频分组以进行可靠发送的应用层前向纠错(FEC)编码器。组播或广播视频的接收器可以经由各种有线或无线接入链路连接至服务器。相同视频的不同接收器在同一时刻可能经历不同的分组丢失率，这是由于对于给定接收器来说不同信道条件和分组丢失率随着时间而变化。不同接收器或相同接收器处的接收质量随着时间而变化。此外，接收机可以离开或加入组播组，使得网络拓扑发生变化。为了实现可靠和高效的广播和组播操作，并且满足多个视频接收器的服务质量(QoS)要求，视频服务器需要根据变化的接收器拓扑以及多个接收器的接收信道条件来调整视频编码参数(例如，比特率、帧内速率、块内速率、分组大小、等等)和应用层FEC开销。这意味着接收器经常向视频服务器反馈它们的信道条件。 

本发明要解决的问题是如何有效率地从多个接收器向视频服务器提供信道条件反馈。有效率的信道反馈方法对于优化自适应组播/广播系统的设计和操作是重要的，在该系统中视频服务器根据多个视频接 收器的接收信道条件来动态地调整视频编码参数以及待添加的FEC开销以保护视频分组流。 

在一些报导的系统中，对于接收器来说使用标准的实时传输控制协议(RTCP)来将它们的接收信道条件反馈给视频服务器。然而，在标准的RTCP协议中，每一个参与者(发送器或者接收器)独立地将RTCP发送器报告或者接收器报告(包含接收信道条件)周期性地发送给该会话中的所有参与者。该方法存在若干问题。首先当接收器的数量增加时，该方法可以引入导致可缩放性问题的高开销。其次，快速信道反馈需要小的RTCP报告间隔。该方法对于一对多通信(如视频组播/广播)是没有效率的，这是由于服务器将受到反馈内爆(feedback implosion)。保持RTCP控制带宽是很重要的，特别是在无线网络中，使得发送器/传输器/服务器有效率地获得用于视频编码参数和FEC开销的高效调整的必要信息。 

本发明通过提供一种用于自适应视频组播/广播系统中多个接收器的接收信道条件高效反馈的方法来解决上述问题。 

发明内容

在视频组播/广播应用中，通过有线和/或无线网络从视频服务器向多个接收器发送视频数据。媒体服务器包括产生视频分组流的视频编码器/封装器、以及将交叉分组FEC编码应用至视频分组以进行可靠发送的应用层前向纠错(FEC)编码器。组播或广播视频的接收器可以经由各种有线或无线接入链路连接至服务器。相同视频的不同接收器在同一时刻可能经历不同的分组丢失率，这是由于对于给定接收器来说不同信道条件和分组丢失率随着时间而变化。不同接收器或相同接收器处的接收质量随着时间而变化。此外，接收器可以离开或加入组播组，使得网络的拓扑发生变化。为了实现可靠和高效的广播和组播操作，并且满足多个视频接收器的服务质量(QoS)要求，视频服务器需要根据变化的接收器拓扑以及多个接收器的接收信道条件来调整视频编码参数(例如，比特率、帧内速率、块内速率、分组大小、等等)和应用层FEC开销。这意味着接收器需要经常向视频服务器提 供反馈它们的信道条件。 

本发明描述了一种用于在组播网络中提供信道条件反馈的方法和设备，包括：估计信道条件指示；基于所估计的信道条件指示来确定接收器类别；计算延迟；针对计算的延迟来延迟发送估计的信道条件指示；从接收来自确定的接收器类别中另一接收器的报告，所述报告包括信道条件指示；以及基于所述接收到的信道条件指示和所述估计的信道条件指示之间的比较，取消所述延迟的发送。所述方法和设备还包括：向服务器发送针对计算的接收器类别的单个报告，所述报告包括针对确定的接收器类别的最差信道条件指示。 

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以更好地理解本发明。附图包括以下简要描述的图： 

图1是根据本发明原理的网络的示意图。 

图2是示出了具有自适应前向纠错的服务器的框图。