[发明专利]用于在网络上分发多媒体内容的速率自适应方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明一般涉及网络通信，尤其涉及用于分发多媒体内容的方法。

相关技术描述

受数字内容、数据及多媒体应用愈趋盛行的驱使，近来对于联网－从其在企业中提供计算机与打印机之间的连通性的传统用途以及其蔓延至住宅开始到依赖于网络连通性的新应用的出现－的需求已有巨大的增长。

不同于在专用CAT5/CAT6电缆上部署交换式以太网技术的企业网络，为了保持低的安装部署成本，家用局域网（LAN）技术被设计为在住宅内的现存介质上进行操作。有线LAN使用住宅内植入的现有的电力线、电话线或同轴电缆中的一个或组合，而无线LAN（WLAN）使用普遍存在的无线介质。因此，家用联网LAN趋向于成为共享介质通信网络。

此外，由于该介质不是为LAN通信单独设计/设置的，因此，有数种信道损害-例如：在电力线网络的情形中，其他的电力线设备可能以与LAN通信发生干扰的方式进行操作；而在WLAN中，损害可能为从由其他WLAN和相同无线电频带中的其他设备引起的外部干扰到信道衰落和遮蔽,等等。

作为信道特性变化的结果，对于住宅内不同位置可达到的数据率不是恒量。其往往被建模为随时间变化的随机函数。

为了确保在具有时变的容量和特性的信道上的通信，可变传输速率LAN技术的媒体接入控制（MAC）协议一般具有用来确定供特定通信使用的最佳物理层（PHY）参数组合的“速率选择/自适应”功能性。速率自适应算法被设计为通常使目标函数最优化－诸如使源和阱之间的吞吐量最大化。

除了向住宅内的多个计算机提供因特网连通性的传统应用之外，关于家用LAN的一种新兴应用是向住宅内一个或多个渲染设备运送并供应音频/视频内容。在住宅内，内容可始发自多个源－诸如数字视频记录器（DVR）或数字视频盘（DVD）播放器，以及其他内容源。该内容还可以始发自住宅外－例如，在网际协议电视（IPTV）的情形中，该内容始发自住宅外的头端服务器并经由运营商的广域网（WAN）基础设施来到达住宅，通过宽带接入调制解调器或住宅网关进入住宅。广播媒体可经由缆线或住宅内的卫星接收机来接收。内容可在不同的内容阱设备（诸如，平板显示器、膝上型计算机和便携式媒体播放器设备，等待）上来查看/渲染。在住宅内，内容源和内容阱可被放置在不同的房间中，由住宅内的用户随意地决定。

LAN系统设计的总体目标是提供体现为使由分组的损耗/延迟引起的对用户的视听体验的破坏最小化的服务质量（QoS）。相应地，期望对网络数据传输进行改善。

发明简述

给出了用于在网络上分发内容的系统和方法的各种实施例。

可使用选定的速率自适应算法将数据（例如，包括视频数据的多媒体数据）从第一设备传送至第二设备（或多个设备）。该选定的速率自适应算法可以是第一速率自适应算法或第二速率自适应算法（或一个或多个附加的速率自适应算法）。该数据可以是从内容发生器生成或接收的并且可被存储在一个或更多个缓冲器（例如，多个缓冲器）中以供传输。注意到，数据可以独立于从第一设备到第二设备的传输速率的速率来生成。

在一个实施例中，可用缓冲器的数目（或者缓冲器中可用的存储器的量）可决定使用哪种速率自适应算法。更具体地，在一个实施例中，可使用可用缓冲器的数目来确定何时从一种速率自适应算法转换到另一种算法。

在一个实施例中，可使用第一阈值来确定何时要从第一速率自适应算法进行切换。因此，当这多个可用缓冲器低于第一阈值时可使用第二速率自适应算法。该第二速率自适应算法可提供增大的流速率，即，它可尝试最大化流速率。流速率可定义为：

F_a,b,j=r_j*η_a,b,j*(1-PER_a,b,j)*N_a,b,j

其中，η_a,b,j是在以速率“r_j”从第一设备（“ａ”）向第二设备（“ｂ”）传送时的效率，其中，PER_a,b,j是从“ａ”到“ｂ”的信道关于速率“r_j”的差错率（PER），并且其中，“N_a,b,j”是对于以速率“r_j”从“ａ”到“ｂ”的流所允许的传输尝试的最大数目。