[发明专利]组播速率优化

说明书

技术领域

本发明涉及用于组播速率优化的方法和设备。具体地，本发明涉及用于控制通信系统中的编码器的方法及相关联的设备。

背景技术

组播是用于通信系统中从发送器向多个接收器发送源信号的有效率使用带宽的技术。一般地，发送器中包括编码器，接收器中包括解码器。众所周知的是，对信号编码的目的是实现信号的紧凑表示。一般地，根据两种基本编码原理中的一种或多种来执行这种编码，即，使用可预测的信号属性(例如图像中像素之间的相关性(空间冗余)、相邻视频信号帧中像素之间的相关性(时间冗余)等等)的冗余移除，以及使用接收器对信号表示中特定变化的不关心(例如观众对视频信号中小的量化误差的不关心)的非相关移除。

组播的效率主要是由于以下事实：仅需要在通信系统中的任何链路上发送源信号的编码一次。然而，伴随带宽效率的是通信系统中所有接收器都被约束使用源信号的相同编码的缺点。从而，不管每个接收器接收信号的相应能力如何，每个接收器都感知到由编码的比特率所确定的相同信号质量。一般地，与通信系统中的其它接收器相比，每个接收器可具有不同的接收信号的能力。

一般地，编码系统需要考虑到其进行操作所处的通信系统的可靠性。在通信系统中，一般存在特定概率的信号非理想发送，例如，已编码信号的失真或仅发送已编码信号的一部分。此外，对编码系统的要求可以由于以下原因而快速改变：通信系统中的负载变化、对接收信号的接收器能力的不准确估计、接收器加入和离开发送会话等等。

有利地，编码器因此应该能够快速适应通信系统中的所估计的条件的变化，并能够说明所估计的条件的不确定性。用于选择编码的比特率的常规方法基于具有高计算复杂度的迭代过程，参见例如Y.R.Yang、M.S.Kim和S.S.Lam的“Optimal partitioning of multicast receivers”，Int.Conf.on Network Protocols，pp.129-140，November 2000，H.Yousefi′zadeh，H.Jafarkhani，以及A.Habibi的“Layered media multicast control(LMMC)：Rate allocation and partitioning”，IEEE/ACM transactions on Networking，vol.13，pp.540-553，2005，以及J.Liu、B.Li和Y.-Q.Zhang的“Optimal stream replication for video multicasting”，IEEE Transactions on Multimedia，vol.8，pp.162-169，2006。当流的可解码子集的数目很大时，这样的常规方法是特别没有效率的。

从而，在本领域内需要组播比特率优化的方法，以使得能够增强通信系统中整体编码和解码系统的性能，该方法高效地允许流的大量的可解码子集，以及提供了对通信系统中变化条件的增强适应性，并考虑到对这种条件的估计中所固有的不确定性。

发明内容

如上所述，组播比特率优化问题的关键方面是通信系统随着时间变化，例如，通信系统上的负载、对接收器接收信号的能力的不准确估计、接收器加入和离开发送会话等等。

从而，本发明的目标是提供用于控制包括多个接收器的通信系统中的编码器的方法，以增强通信系统中的整体编码和解码系统的性能。

本发明的另一目标是提供用于执行这种方法的设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种如独立权利要求1中所限定的用于控制通信系统中的编码器的方法。

在本发明的上下文中，流的可解码子集的属性包括但不限于对整体编码器-解码器系统性能有影响的发送质量测量。

通过根据本发明的第一方面的方法，通过将条件，具体地接收器感知到的平均失真，建模为随机变量的输出，来考虑对通信系统中的条件的估计的不确定性，其中，模型的随机本质说明了对条件的估计中的不确定。同样地，因为根据本发明的第一方面的方法的输出取决于对条件的估计，该方法适应通信系统中变化的条件。

根据本发明的第二方面，提供了一种如独立权利要求8中所限定的在包括多个接收器的通信系统中使用的编码器。

根据本发明的第二方面的编码器适于执行根据本发明的第一方面的方法，并从而将与本发明的第一方面相同的优点应用到本发明的第二方面。