基于传输控制协议(tcp)的视频流传输的制作方法
【专利说明】基于传输控制协议(TCP)的视频流传输
[0001 ] 相关申请
[0002]本申请要求于2013年9月30日递交的、案卷号为P56333的美国非临时专利申请N0.14/041，446的优先权，其整个说明书被全部结合于此以用于所有目的。
【背景技术】
[0003]超文本传输协议(HTTP)流传输被广泛用于互联网视频的多媒体递送的形式。基于HTTP的多媒体递送由于广泛采用了 HTTP和HTTP的底层协议(包括传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP))而提供可靠性和部署简易性。此外，基于HTTP的多媒体递送通过避免网络地址转换(NAT)和防火墙穿越问题而使得能够进行简单和轻松的流传输服务。基于HTTP的流传输还提供使用标准HTTP服务器和高速缓存来代替专门的流传输服务器的能力，并且由于服务器侧上的最少状态信息而具有更好的可扩展性。在一个示例中，HTTP流传输可发生于节点(例如，传输站)和无线设备(例如，移动设备)之间。可替换地，HTTP流传输可发生于节点和有线设备(例如，台式计算机)之间。
[0004]无线移动通信技术使用各种标准和协议以在节点和无线设备之间发送数据。一些无线设备通过在下行链路(DL)传输中使用正交频分多址(0FDMA)、在上行链路(UL)传输中使用单载波频分多址(SC-FDMA)来进行通信。使用正交频分复用(OFDM)用于信号传输的标准和协议包括第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)(例如，版本8、9、10、11或12)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准(例如，802.16e、802.16m)(行业团体通常将其称为WiMAX(全球微波互联接入))，以及IEEE 802.11标准(行业团体通常将其称为WiFi，例如802.11-2012、802.11ac、S802.11ad)。
[0005]在3GPP无线接入网(RAN)LTE系统中，节点可以是演进型通用陆地无线接入网(E-UTRAN)节点B(通常也被表示为演进节点B、增强型节点B、eN0deB、或eNB)和无线网络控制器(RNC)的组合，其与被称为用户设备(UE)的无线设备通信。下行链路(DL)传输可以是从节点(例如，eNodeB)到无线设备(例如，UE)的通信，上行链路(UL)传输可以是从无线设备到节点的通信。
【附图说明】
[0006]通过下面的详细描述并结合附图，本公开的特征和优点将是显而易见的，附图通过示例的方式一起示出了本公开的特征;并且其中:
[0007]图1A根据示例示出了被传送到传输控制协议(TCP)缓冲器的多个TCP片段；
[0008]图1B根据示例示出了从传输控制协议(TCP)缓冲器传送出的多个TCP片段；
[0009]图1C根据示例示出了从传输控制协议(TCP)缓冲器传送出的、不存在缺失的TCP片段的多个TCP片段；
[0010]图1D根据示例示出了从传输控制协议(TCP)缓冲器传送出的、不存在缺失的TCP片段的多个TCP片段；
[0011]图2根据示例示出了使用上下文信息来传送传输控制协议(TCP)片段的系统；
[0012]图3根据示例示出了可操作以减少数据流传输中的延迟的传输控制协议(TCP)接收器的计算机电路的功能；
[0013]图4根据示例示出了无线设备处用于减少数据流传输中的延迟的方法的流程图；
[0014]图5根据示例示出了无线设备(例如，用户设备)的框图；以及
[0015]图6根据示例示出了无线设备(例如，用户设备)的图示。
[0016]下面将参考所示出的示例性实施例，并且这里将使用具体语言来描述这些示例性实施例。然而，应该理解的是此处不意图对本发明的范围进行任何限制。
【具体实施方式】
[0017]在本发明被公开和描述前，应该理解的是本发明不限于本文所公开的特定结构、处理步骤、或材料，而是被扩展至将被相关领域的普通技术人员认识到的其等同形式。还应该理解的是，本文所采用的术语仅被用于描述特定示例的目的并且不意图是限制性的。在不同图示中的相同参考标号表示相同元素。在流程图和处理中所提供的数字被提供用于清晰地说明步骤和操作，而不一定指示特定的次序或顺序。
[0018]示例实施例
[0019]下面提供了对技术实施例的初步概述，然后将在后面更详细地描述具体的技术实施例。该初步概述旨在帮助读者更快地理解技术，而并非意图标识技术的关键特征或必要特征，也不意图限制所要求保护的主题的范围。
[0020]超文本传输协议(HTTP)流传输是互联网视频(例如，直播视频或按需式视频)和音频内容(被称作多媒体内容、媒体内容、媒体服务等等)的多媒体递送的形式。在HTTP流传输中，多媒体文件可被划分为一个或多个片段(segment)并且使用HTTP协议被递送至客户端。基于HTTP的多媒体内容递送(流传输)由于HTTP和HTTP的底层协议(包括传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)) 二者的先前广泛采用而提供可靠性和简单的内容递送。基于HTTP的递送能够通过避免网络地址转换(NAT)和防火墙穿越问题而使得能够进行简单和轻松的流传输服务。基于HTTP的流式数据的传输还可提供使用标准HTTP服务器和高速缓存来代替专门的流传输服务器的能力。
[0021 ]此外，HTTP流传输能够提供若干益处，例如可靠的传输以及对网络条件的适应性以确保公正并避免拥塞。HTTP流传输由于服务器侧上的最少或被减少的状态信息而能够提供可扩展性。然而，因为拥塞控制和严格的流控制，HTTP流传输可导致延时和传输速率的波动。因此，基于HTTP的流传输系统包括缓冲器来缓解速率变动，但是作为结果，当视频被流传输时用户可经历高延时。
[0022]HTTP动态自适应流传输(DASH)是自适应多媒体流传输技术，其中多媒体文件可被划分为一个或多个片段并且使用HTTP被递送到客户端。DASH规定了媒体呈现描述(MH))元数据文件的格式，该Mro元数据文件提供关于服务器中存储的媒体内容表示的结构和不同版本、以及片段格式的信息。例如，元数据文件包含关于媒体播放器的初始化和媒体片段的信息(媒体播放器可以查看初始化片段来理解容器格式和媒体定时信息)，以确保片段到用于切换和与其他表示的同步呈现的媒体呈现时间轴的映射。DASH客户端可以通过经由一系列HTTP请求-响应处理下载片段，来接收多媒体内容。DASH可以提供在对于移动设备可用的带宽改变时在媒体内容的不同比特率表示之间动态切换的能力。因此，DASH可以允许对改变的网络和无线链路条件、用户偏好和设备性能(诸如显示器分辨率、所采用的计算机处理器的类型、存储器资源可用性等)的快速适应。DASH是能够用于解决基于实时协议(RTP)和RTSP的流传输以及基于HTTP的渐进式下载的缺点的一种示例技术。基于DASH的自适应流传输是基于RTSP自适应流传输的替代方法，其在第三代合作伙伴技术(3GPP)技术规范(TS)26.247各个版本(包括版本10和11)以及动态图像专家组(MPEG)ISO/IEC DIS 23009-1中被标准化。
[0023]HTTP的底层协议TCP是“连接导向的”数据递送服务，从而使得两个TCP配置的设备能够彼此建立TCP连接以使能这两个TCP设备之间的数据通信。一般地，“数据”可指代TCP片段或数据的字节。此外，TCP是全双工协议。因此，两个TCP设备中的每个设备可支持在相对方向上流送的一对数据流。因此，第一TCP设备可与第二TCP设备传送(S卩，发送或接收)TCP片段，并且第二TCP设备可与第一TCP设备传送(S卩，发送或接收)TCP片段。
[0024]TCP可向在第一 TCP设备和第二 TCP设备之间传送的每个TCP片段分配段号。发送TCP设备可在接收TCP设备接收TCP片段之后期待来自接收TCP设备的肯定确认(ACK)。换而言之，接收TCP设备可在接收到TCP片段之后向发送TCP设备传送ACK消息。如果未在超时区间内接收到ACK，则TCP片段可被重传。因此，如果发送TCP设备在超时区间内没有从接收TCP设备接收到ACK消息，则发送TCP设备可向接收TCP设备重新传送TCP片段。当TCP片段乱序地到达接收TCP设备处时，接收TCP设备可使用段号来重新安排TCP片段和/或使用段号来消除重合的TCP片段。
[0025]在接收TCP设备和发送TCP设备之间传送的ACK消息可包括接收TCP设备除了上次接收的TCP片段外能够从发送TCP设备接收的TCP片段的数目。换而言之，接收TCP设备可传送能够从发送TCP设备接收的最高片段数目，以使得接收到的TCP片段不产生接收TCP设备缓冲器中中的超载和溢出。一般地，TCP设备可在TCP片段被传送至显示器设备之前将从网络元件接收的TCP片段暂时存储在缓冲器中。可替换地，在TCP片段被提供给显示器设备之前，TCP片段可从TCP接收器缓冲器被传送至用户设备(UE)内的另一区域或模块进行处理。在一个示例中，乱序地到达的TCP片段可在TCP接收器缓冲器内被重新安排从而使得