专利名称：：复用视频流传输的制作方法复用视频流传输本发明涉及视频压缩和多个视频源共享传输链路的流传输(streaming)。具体地但并非排它地，本发明适用于通过共享的回程网络(baclchaulnetwork)发送按照多个不同的恒定质量(quality)级别编码的视频。传统地，通过以恒定比特率(bitrate)对视频进行编码并以同样的恒定比特率通过网络发送该视频来支持诸如BTVision的视频点播业务。这通常要求网络上的带宽预留，而提供网络上的带宽预留是昂贵的。使用压缩技术编码的视频必然具有可变比特率，因为在对图片进行编码时所产生的比特数取决于该图片的内容该图片与先前编码的图片有多相似以及该图片包含多少细节。可以通过少量的比特将一些视频场景编码为给定的质量，然而其它场景可能需要明显更多的比特来实现同样的质量。当使用恒定比特率编码时，必须按照时间变化的质量对视频进行编码以满足比特率约束。这已经被示出对于用户是次优的，用户更愿意看到恒定的质量。同样，通过独立于视频内容的类型来固定比特率，一些类型的内容(诸如新闻和戏剧)可以被很好地编码，而其它类型的内容(诸如快速运动的体育和音乐视频以及音乐会)则仅能被非常差地编码。因此，为了克服这些问题，我们提出了平衡(equitable)质量流传输，目的不在于在并发(concurrent)的视频会话之间平等地共享带宽，而是在于划分带宽以使得将相同的视频质量发送给各个用户。通过视频发送系统调节(adapt)各个并发的视频会话的质量和发送速率(deliveryrate)以满足整体比特率约束，去除了针对带宽预留的需要。根据本发明，提供了一种通过传输链路来发送多个视频流的方法，该方法包括以多个时间间隔(atintervals)执行以下步骤针对各个流选择编码器设置，以使得对这些流进行编码所产生的比特率的和不超过所述链路的容量；针对各个流确定在接收器处针对该流缓存的数据量、按照所选择的编码器设置发送该流的剩余部分所需要的最小比特率、以及不再需要该比特率的时间；以及将所述传输链路的任意剩余容量分配给具有最早的这种时间的流。权利要求中阐明了本发明的其它优选的方面。现在参照附图来通过示例的方式描述本发明的一些实施方式。我们将网络建模为通过共享的回程线路连接至多个客户端装置的视频服务器。按照多个恒定质量级别对多段视频内容进行编码并将该多段视频内容存储在基于服务器的网络上。这可以通过针对各段视频使用多个固定的编码器设置(例如，量化级别)来实现。响应于来自用户的请求，在服务器上选择视频内容，并通过共享网络将该视频内容发送给该用户。该系统基于当前正被发送的视频内容和已经缓存在视频接收器中的视频数据量来选择发送的质量级别。目的在于发送相同质量的视频给各个用户。必须针对所有同时发生的流选择特定的质量级别，使得满足所要求的比特率的和比可用的网络容量小的约束。通常，由于按照有限数量的恒定质量级别来对视频内容进行编码，所以所要求的比特率的和比网络容量小。图1所示的服务器包括视频接口1，该视频接口1在视频输入端2接收按照非压缩形式进行数字编码的视频信号。处理器3在被存储在盘存储器4中的程序的控制下进行操作，并访问存储器5和视频输出接口6，该视频输出接口6对用于通过电信网络连接至多个客户端装置的输出端7进行馈送(feed)。存储器5包括用于暂时存储图片参数的存储区51。这些程序包括通用操作系统40和实现一个或更多个稍后将说明的编码方法的视频编码软件。该软件包括多个程序(或多组程序)，即-控制软件41;-压缩软件42在本示例中，该压缩软件实现符合ITUH.264标准的编码算法；-感知质量评估软件43。可以理解，多个视频流被接收并被存储在存储器4中，用于稍后通过接口6进行流传输。可以按照分段(piecewise)恒定比特率来通过网络发送已经按照可变比特率进行了编码的视频序列，每段视频的比特率单调减小。据认为由Mohammed(ihanbari教授首先提出该方法。Mohammed(ihanbari教授把所得到的比特率分布图(profile)称作“下楼(downstairs)，，函数。根据我们的作为W02004/047455公开的国际专利申请((ihanbari和Sun)，可如下有效地分析可变比特率视频的发送在接收器处，考虑一些任意时间段(但等于整数个帧周期)，这些任意时间段从解码器开始对帧g进行解码的时刻tg延续到该解码器开始对帧h进行解码的时刻th。该时间段的持续时间为h-g个GOP周期，S卩，th-tg。并且，假设该时间段期间的传输速率为A比特/帧周期。显然，在时刻tg，接收器肯定已经接收到直到帧g并包括帧g的所有帧的比特，即权利要求1.一种通过传输链路发送多个视频流的方法，该方法包括以多个时间间隔执行以下步骤按照多个编码器设置中的每一个针对各个视频流确定在接收器处针对该流缓存的数据量、足以按照该编码器设置来发送该流的剩余部分以使得避免所述接收器处的缓存器下溢的比特率、以及等于能够减少该比特率同时仍然避免在所述接收器处的缓存器下溢的最早时间的关键点；针对各个视频流选择编码器设置以使得所述流的传输所要求的所述比特率的和不超过所述传输链路的容量；以及将所述传输链路的任何剩余容量分配给具有所述最早关键点的流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在各种情况下针对各个流选择的所述比特率与在接收器处针对该流缓存的数据量以及按照所选择的编码器设置发送该流的剩余部分所需要的最小比特率相关。3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤按照多个编码器设置中的每一个以及针对各个流的多个时间位置中的每一个来分析各个流，以产生与能够按照所选择的编码器设置来发送该流的或者根据情况为该流的剩余部分的多个离散的最小缓存预加载和数据速率的组合相关的数据，并且存储这些数据；其中，在各种情况下针对各个流选择的比特率与在接收器处针对该流缓存的数据量以及通过根据所存储的数据进行插值而确定的所估计的比特率相关，所估计的比特率大于或等于按照所选择的编码器设置来发送该流的剩余部分所需要的最小比特率。4.根据权利要求3所述的方法，其中，预计算所述关键点。5.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述选择编码器设置的步骤得到与先前这种选择相同的编码器设置时，使用所预计算的关键点，以及当所述选择编码器设置的步骤对于至少一个流得到与先前针对该流的这种选择不同的编码器设置时，重新计算针对该流或这些流的关键点。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，所述编码器设置的选择使得各个流的图片质量基本相同。全文摘要通过传输链路发送多个视频流。以多个时间间隔，按照多个编码器设置中的每一个针对各个视频流确定在接收器处针对该流缓存的数据量、足以按照该编码器设置来发送该流的剩余部分以避免所述接收器处的缓存器下溢的比特率。还确定等于能够减少该比特率同时仍然避免在所述接收器处的缓存器下溢的最早时间的关键点。针对各个视频流选择编码器设置以使得所述流的传输所要求的所述比特率的和不超过所述传输链路的容量。将所述传输链路的任何剩余容量分配给具有最早关键点的流。文档编号H04N21/434GK102246531SQ200980149601公开日2011年11月16日申请日期2009年12月7日优先权日2008年12月10日发明者伊恩·巴里·克拉布特里,帕特里克·约瑟夫·马尔罗伊,迈克尔·埃尔林·尼尔森申请人:英国电讯有限公司