[发明专利]用于时变容量的连接的流速率适应

说明书

相关申请

本国际申请要求LABONTE，Francis等人的美国专利申请12/180,697“用于时变容量的连接的流速率适应(F1ow-Rate Adaptation for aConnection of Time-Varying Capacity)”和12/180,704“通过时变传输媒介的数据流(Data Streaming Through Time-Varying Transport Media)”的优先权，这两个申请在2008年7月28日提交，并通过参考的方式将其结合于此。

技术领域

本发明涉及从源到多个接收端(sink)的数据通信，其中根据从源到各个接收端的路径条件，源可以自适应其到各个接收端的流速率。

背景技术

在数据流系统中，服务器可以与多个接收端进行通信。一般来说，从与服务器相关联的数据源到各个数据接收端的路径包括从源到共享网络中第一交换节点的第一区间，通过共享网络从第一交换节点到共享网络的第二交换节点的交换路径，和从第二交换节点到各个接收端的第二区间。根据共享网络的负载条件和传输媒介的物理条件，路径能够支持的最大流速率会随着时间变化。任意路径片段可以由多个连接共享，其中可以给连接指定不同的优先级标识。

如果连接承载容忍延迟的数据，例如计算机文件，则需要保持所传输数据的完整性，随着路径条件的波动，则使用已知的点对点协议，其中该协议依靠对丢失数据或者察觉到要丢失的数据进行重传。如果连接承载对延迟敏感的数据，例如实时视频信号，在这种情况下数据重传是不可取的，极其重要的是信号源或者与信号源相关联的信号编码器根据各个连接所察觉到的容量来适应信号内容。

因此需要用于实时连接状态评估和信号内容适配的响应手段以确保在连接状态随时间变化时保持服务质量。

发明内容

本发明提供用于根据从源到接收端的路径条件来控制从源到接收端的数据的流速率的方法和装置。

根据一个方面，本发明提供了一种从编码器通过时变连接向解码器的数据流的方法。该方法包括以下步骤：获得表征所述连接的测量结果；根据所述测量结果估计所述连接的传送率变化；确定对与传送率变化相兼容的所述编码器的当前编码速率的调整以获得适当的编码速率；以及根据所述适当的编码速率来指示所述编码器对信号进行编码。起初为连接分配标称编码速率，其中可以根据编码器的分类来协商或确定该标称编码速率。

测量结果可以包括性能特性，例如在所述编码器和所述解码器之间的传送延迟、数据丢失率、或者解码器的接收缓冲器的占用率。优选地，在预定持续时间的时间窗上获得测量结果。

可以通过标称编码速率乘以第一编码系数来更新编码速率，其中根据从测量结果中获得的第一指标来确定第一编码系数。可以根据第一指标的预定函数来确定第一编码系数。第一指标可以被选择作为时间窗上测量结果的均值。

或者，可以通过标称编码速率乘以第二编码系数来更新编码速率，其中根据基于所述时间窗期间的测量结果趋势的第二指标来确定第二编码系数。编码系数可以通过用其当前值乘以根据第二指标的预定函数确定的系数来更新。测量结果趋势可以基于时间窗期间上测量结果相对于时间的回归线的斜率。测量结果趋势还可以基于回归线斜率和时间窗内短周期上的测量结果的梯度。

根据另一方面，本发明提供一种确定从数据流服务器通过时变连接传输到客户端设备的信号的可适应的编码速率的方法。该方法包括以下步骤：确定所述连接的当前编码速率；获得在第一时间量和第二时间量间的时间窗上的传送延迟测量结果；以及获得所述时间窗上的数据丢失比率测量结果。于是可以确定在所述时间窗内所述传送延迟测量结果相对于各时间量的回归线，并且回归线的斜率可以用于指示测量结果的趋势。还确定紧接着所述第二时间量的所选择的传送延迟测量结果的梯度。

根据所述斜率和所述梯度可以确定第一暂时性编码速率并且根据所述数据丢失比率测量结果可以确定第二暂时性编码速率。然后，可以选择所述第一编码速率和所述第二编码速率中的较小者以作为优选的编码速率，从而满足对传送延迟和数据丢失的更迫切的要求。