专利名称：一种提供视频数据流服务的方法
技术领域：
本发明涉及一种提供视频数据流服务的方法，特别涉及一种基于网络的数据传输速率，动态地控制从服务器向终端提供的视频数据量的方法。
背景技术：
传统上，服务器在通过网络执行视频数据流服务时，以预定的传输速率将数据传输到终端。
因而，当由于同时接入网络的用户数量瞬时增加而造成网络阻塞时，例如该网络为提供视频数据流服务的无线网络，或者当用户的移动终端位于阴影区时(shadow zone)，即在该区域无线网络的质量恶化，则在用户终端中正被复制的视频数据将会发生中断或延迟。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种执行视频数据流服务的方法，这种方法以网络的数据传输速率为基础，动态地控制从服务器向终端提供的视频数据量，从而防止在终端内正被复制的数据突然中断或延迟。
根据本发明，提出一种可以在无线网络中的服务器与终端间提供视频数据流服务的方法，该方法包括步骤a)以终端所要求的服务比特率启动数据流服务；b)接收终端的队列缓冲区的占用率，其中占用率表示占用终端的队列缓冲区的数据流服务的数据量；c)确定占用率是否低于第一阈值，或者等于或高于第二阈值，其中第一阈值低于第二阈值；d)如果占用率低于第一阈值，确定当前的服务比特率是否为预定的服务比特率中最低的服务比特率，如果确定的结果是否定的，则以低于当前服务比特率的预定服务比特率提供数据流服务；e)如果占用率等于或高于第二阈值，则以高于当前服务比特率的预定服务比特率提供数据流服务。
附图简述通过以下结合附图对本发明的优选实例的详细描述，本发明的上述和其他目的，以及特性将会变得更加清楚，其中
图1示出按照本发明的执行视频数据流服务的网络系统；图2示出描述如图1所示的从终端传输到服务器的数据包的结构示意图；和图3显示了一个按照本发明优选实施例的用于执行视频数据流服务的流程图。
发明详述参见图1，图1为一个按照本发明的用于执行视频数据流服务的网络系统。服务器14通过无线网络12向终端10提供一视频数据流服务。
终端10通过无线网络12连接到服务器14上，终端10的用户向服务器14请求视频数据流服务。服务器14响应用户的请求，通过无线网络12向用户终端10提供视频数据流服务。
图2显示了一个从终端10向服务器14传输的数据包的结构，用以报告队列缓冲区的充满状态，其中该数据包在变比特率(CBRChange Bit Rate)命令下使用，并有一个预制的格式，该格式包括标识(ID)、总量(Qu_Total)、当前量(Qu_Present)、和序列号(SeqNo)。
ID作为CBR命令的标识符，包括一个大小为1字节的字段，并代表对数据包的一次使用。
具有1字节字段的Qu_Total指示终端10内的一个队列缓冲区(未显示)的总大小。
具有1字节字段的Qu_Present代表缓冲区内现剩余的数据的大小，其中数据可用秒为单位进行表述。例如，在本发明的优选实例中，Qu_Present是以100毫秒为单位表示的。
具有2字节字段的SeqNo用于追踪不断被服务器接收的数据包，即，通过每当终端10向服务器14发送CBR命令时，将序列号加1(初始为0)的方法来实现。
参见图3，图3描述的是按照本发明的优选实例的一种用于提供视频数据流服务的方法。
首先，通过无线网络12连接到服务器14上的终端10，请求启动视频数据流服务。服务器14响应终端10的请求，首先通过在初始对象描述符(IODinitial object descriptor)中记录具有同样大小的缓冲区容量数据库(buffersizeDB)，来定义终端10的队列缓冲区的大小，例如，大约10秒，然后初始化视频数据流服务，即内容服务。
接下来，服务器14以终端10所请求的比特率(服务比特率)，例如128Kbps，启动内容服务(步骤S2)。这时，服务器14则利用用于同步音频和视频数据的合成时间戳(CTScomposition timestamp)以恒定的、与服务比特率相同的数据传输率，即128Kbps，(如果信道支持该速率)将数据传输到终端10。
然后，终端10读取IOD以找到buffersizeDB和视频数据流的平均比特率(即服务比特率)，并执行例如大约为10秒的缓冲。随后，终端10检查其队列缓冲区，例如，每0.5秒检查一次，并在图2所示的数据包的Qu_Present字段中，对占用率，即占用队列缓冲区的数据量进行编码，其中数据包的单位为100毫秒。编码后的数据包随后通过无线网络12传输到服务器14(步骤S4)。
尽管本优选实例的重点是视频数据流服务，但数据流服务既可以提供音频数据，也可以提供视频数据，在这种情况下，用于每一个音频和视频数据的队列缓冲区的充满状态都按照图2所示的数据包的格式进行编码并传输到服务器14。
如果服务器14在预定期间，如2秒内，不再从终端10接收数据包，或者如果内容提供服务终止，则这一过程终止(步骤S6)。
通过接收和分析终端10发送来的数据包，服务器14确定占用队列缓冲区的数据量是否低于预定的阈值。具体地说，如果数据包的Qu_Present值低于预定的Down_Threshold(下限)，则服务器14确定由于无线网络12质量恶化，数据传输率低于服务比特率，其中预定的Down_Threshold小于队列缓冲区的大小，例如，大约3秒(步骤S8)。例如，如果无线网络12的数据传输率降低，则无线网络12的可用数据传输率就小于服务器14供给终端10的服务比特率。
因此，终端10复制已在队列缓冲区中收到的数据的速度比终端10现在通过无线网络12接收新数据的速度快。所以，队列缓冲区的大小，即占用队列缓冲区的数据量逐渐减少，不能被传输到终端10的数据在一个基站的缓冲区内累积起来。这样的现象将一直持续到对终端10的服务比特率被调整为止。
如果Qu_Present低于Down_Threshold，服务器14查看是否可以降低服务比特率，即查看是否存在一种内容服务，该服务的比特率(例如50Kbps)比当前的内容服务率(例如128Kbps)更低。如果查看结果是否定的，即当前的内容服务具有最低的可用比特率，程序返回到步骤S4。如果查看结果是肯定的，服务器14降低用以提供数据流服务的服务比特率(步骤S12)，从而使得内容数据能够以一个可用的传输率通过无线网络12传输到终端10，流程继续进行到S4步。
因此，随着时间的流逝，曾经在无线网络12的基站中累积的数据，将被逐渐转移到终端10的队列缓冲区里，从而在终端10处，可以完全接收到缓冲数据，例如，大约10秒的缓冲数据。CBR命令中两字节的SeqNo字段的值初始化为零，每当终端10向服务器14发送CBR命令时，CBR命令中的SeqNo字段的值将增加1。如果在步骤S8中，经确定Qu_Present的值不低于Down_Threshold，服务器14则确定Qu_Present是否等于或大于预先设定的Up_Threshold，由此确定是否无线网络12中的数据传输率被增加到足以提高内容服务的服务比特率，其中预先设定的Up_Threshold大于队列缓冲区的大小(步骤S14)。具体地说，如果数据包的Qu_Present等于或大于该预先设定的Up_Threshold，服务器14则确定服务比特率可以被提高到大于在步骤S12调整的服务比特率。如果确定的结果是否定的，流程返回到步骤S4。
如果在步骤S14中，Qu_Present经确定不低于Up_Threshold，则服务器14提高服务比特率，并继续以提高的服务比特率提供数据流服务(步骤S16)且程序返回到步骤S4。本领域的技术人员应该清楚，由于内容服务的最大数据传输率被设定为与终端10最初要求的服务比特率相同，因而，只有在当前提供的服务比特率低于终端最初要求的速率时，才会出现Qu_Present大于上限的情况。还应注意，在步骤S16确定的最大内容服务比特率应与最初被要求的服务比特率相同。
如上所述，在执行数据流服务时，服务器14，通过估计无线网络12中服务器14和终端10间的可用数据传输率，能够提高或降低数据的比特率，由此使在终端10内高质量地复制数据成为可能，并防止终端内正被复制的数据发生突然中断或延迟。
尽管参照优选实例对本发明进行了说明和描述，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和变形。
权利要求
1.一种用于通过无线网络提供从服务器到终端的数据流服务的方法，该数据流服务有两个或两个以上的预定服务比特率，该方法包括步骤(a)以终端所要求的服务比特率启动数据流服务；(b)接收终端队列缓冲区的占用率，其中占用率表示占用终端的队列缓冲区的所述数据流服务的数据数量；(c)确定所述占用率是否低于第一阈值，或者等于或高于第二阈值，其中第一阈值低于第二阈值；(d)如果所述占用率低于所述第一阈值，确定是否当前的服务比特率是所有预定比特率中最低的服务比特率，并且，如果确定的结果是否定的，则以低于当前服务比特率的预定服务比特率提供所述数据流服务；(e)如果所述占用率等于或高于所述第二阈值，则以高于当前服务比特率的预定服务比特率所述提供数据流服务。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤(f)重复所述步骤(b)到步骤(e)。
3.如权利要求2的方法，其中所述步骤(f)一直持续执行直到所述数据流服务终止。
4.如权利要求3的方法，其中所述占用队列缓冲区的数据数量是按照预定的时间间隔由服务器查看并报告的。
5.如权利要求4的方法，其中用于从服务器向终端提供所述数据流服务的最大服务比特率不大于终端所要求的服务比特率。
全文摘要
在一种用于提供视频数据流服务的方法中，服务器确定占用率是否低于第一阈值，或者等于或高于第二阈值，占用率表示占用终端的队列缓冲区的数据数量，第一阈值低于第二阈值；如果占用率不低于第一阈值，服务器以低于当前的服务比特率的预定服务比特率提供数据流服务。如果占用率等于或高于第二阈值，服务器以高于当前的服务比特率的预定服务比特率提供数据流服务。
文档编号H04N7/24GK1615649SQ02827439
公开日2005年5月11日 申请日期2002年11月22日 优先权日2001年11月22日
发明者黄仁性, 蔡尚昊, 朴熙媛, 辛槿姬, 崔昌浩, 薛元熙 申请人:Sk电信有限公司