通过指派丢弃优先级来管理流之间的带宽分配的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开大体上涉及通信的领域，更具体地，涉及用于通过指派丢弃优先级来管理流之间的带宽分配的系统、装置和方法。
【背景技术】
[0002]与以前相比，端用户具有更多的媒体和通信选择。多个显著的技术趋势当前正在进行(例如，更多计算设备、更多在线视频服务、更多互联网视频流量)，并且这些趋势正改变着媒体递送场景。分别地，这些趋势逼近了容量的限制，并且还降低了视频的性能，其中这样的降低在端用户、内容提供商、和服务提供商之间产生了挫折。在许多情形下，需要递送的视频数据被丢弃、碎片化、延迟、或者仅是对某些端用户不可用。
[0003]适应性流送是用于通过计算机网络流送多媒体的技术。虽然在过去大多数视频流送技术使用文件下载、即看式下载、或者定制流送协议，但是大多数当今的适应性流送技术是基于超文本传输协议(HTTP)的。这些技术被设计为通过广泛分布的HTTP网络(比如，互联网)有效地发挥作用。
[0004]基于HTTP的适应性流送(HAS)通过追踪用户的带宽和CPU容量、然后在可用选项之间动态地选择恰当的表现形式(例如，带宽和分辨率)以供流送来运作。通常来说，HAS将平衡能够以多种比特率和分辨率(例如，表现形式)编码(其能够表示恒定比特率编码(CBR)或可变比特率编码(VBR))单一源视频的编码器的使用。播放器客户端能够基于可用资源在不同编码之间进行切换。理想地，这些活动的结果是对于高带宽连接和低带宽连接两者而言的好的视频质量体验、快速启动时间、和少许缓冲。
【附图说明】
[0005]为提供对本公开以及其特征和优点的更全面的理解，参考下面结合附图做出的描述，其中相同的参考标号表不相同的部分，其中:
[0006]图1根据本公开的一个实施例的、用于在适应性流送环境中管理流之间的分配的通信系统的简化框图；
[0007]图2A是示出了与涉及本公开的特定场景相关联的可能示例细节的简化框图；
[0008]图2B-2C是示出了与本公开的一个实施例的内部结构相关联的可能示例细节的简化框图；以及
[0009]图3-4是示出了与根据本公开的某些实施例的通信系统相关联的可能操作的简化流程图。
【具体实施方式】
[0010]皿
[0011]在一个示例实施例中提供了一种方法，该方法包括:生成传输控制协议(TCP)流；根据所选择的用来控制与TCP流相关联的吞吐量的比例，用两个区分服务代码点(DSCP)中的一个来标记TCP流的多个分组；以及将多个分组的至少一部分传送到网络。在此上下文中，术语“标记(mark)”包括与标识、标注、划分组、区分、分类、或以其他方式识别任何分组相关联的任何活动。另外，术语“控制(control) ”意为包括与管理、调控、限制、划界、监管、或以其他方式控制给定参数相关联的任何活动。另外，术语“吞吐量(throughput) ”意为包括涉及与客户端设备能够用来接收视频数据的任何路径(有线的、无线的、卫星等)相关联的带宽、容量、输出等的任何对象。
[0012]在更详细的实现方式中，这两个DSCP反映了将结合加权随机早期检测(WRED)协议来使用的HiDrop优先级和LoDrop优先级。另外，在HiDrop优先级和LoDrop优先级内的特定分组共享网络元件(例如，路由器)中的单一队列。在一个示例实例中，基本上HiDrop优先级中的所有分组都将在LoDrop优先级中的任何其他分组被丢弃之前被丢弃。另外，多个分组中的至少一些能够根据针对为TCP流配置的区分服务(Diffserv)优先级设定的最小值而被丢弃。
[0013]示例实施例
[0014]转到图1，图1是根据本公开的一个实施例的通信系统10的简化框图，通信系统10被配置为通过为多个HAS客户端指派丢弃优先级来管理多个适应性比特率(ABR)流之间的带宽分配。通信系统10可以包括多个服务器12a-b、媒体存储装置14、网络16、代码转换器17、多个基于超文本传输协议(HTTP)的适应性流送(HAS)客户端18a-c、以及多个中间节点15a-b。请注意，初始视频源可以是提取单一经编码源并且将其“代码转换"成多个速率的代码转换器，或者它能够是提取最初未经编码的视频源并且直接产生多个速率的“初级〃编码器。因此，应当理解的是，代码转换器17代表任何类型的多速率编码器、代码转换器等。
[0015]服务器12a_b被配置为将所请求的内容递送到HAS客户端18a_c。该内容可以包括能够在网络中传播的任何合适的信息和/或数据(例如，视频、音频、媒体、任何类型的流送信息等)。某些内容可以被存储在媒体存储装置14中，媒体存储装置14可以位于网络中的任何位置。媒体存储装置14可以是任何Web服务器的一部分、在逻辑上连接到服务器12a-b中的一个、适合于使用网络16来访问等。一般而言，通信系统10能够被配置为提供与各种数据服务相关联的下载和流送功能。通信系统10还能够提供管理混合媒体产品的内容的能力，该能力可以将视频、音频、游戏、应用、频道、和节目组合成数字媒体束。
[0016]根据本公开的某些技术，图1的架构能够提供在竞争ABR客户端之间分配近似带宽份额以校正由于往返时间(RTT)多样性而导致的偏差的方式。客户端能够通过例如指示它们的请求的相对重要性来指定(或者至少影响)它们自己的带宽分配。这将涉及使用与请求相关联的任意数目的权重，如以下所详述的。这样的架构能够提供任意数目的优点。例如，本公开的某些实施例能够利用现有分组处理功能(例如，加权随机早期检测(WRED))，该现有分组处理功能已经广泛配设于现有网络设备上并且为现有网络所广泛接受。另外，该架构能够提供灵活的近似逐流(per-flow)服务区分，而实际上并不需要在网络中存在任何逐流状态。而且，这样的系统能够提供与其他流有关的带宽份额分配，而不是指定绝对带宽水平。本文所论述的某些技术能够在大范围的利用率水平上为ABR应用提供可观的实用性，同时仅需要最少的准入控制来防止网络资源的总量超载。
[0017]另外，本公开的教导能够提供可适用于ABR空间内的大范围的应用的通用、灵活的技术。该架构还能够提供一种即使有RTT多样性也能强化基本TCP公平份额的方式。而且，它不要求每客户端有多个TCP连接。另外，与要求使用多个TCP连接的解决方案不同，以连续的方式改变带宽分配是可能的。请注意，无论底层传输协议(例如，TCP、SCTP、MPTCP等)的行为如何，都能够部署这样的带宽管理范式。还应注意，这里描述的机制可以以不同方式用在不同应用中(比如，下面给出的示例)来实现不同带宽管理功能。
[0018]在以更清楚的方式详述这些活动之前，理解在包括HAS客户端的网络中遇到的一些带宽挑战是重要的。以下基本信息可以被看作可以适当地阐释本公开的基础。适应性流送视频系统利用多速率视频编码和弹性IP传输协议套件(通常为超文本传输协议/传输控制协议/互联网协议(HTTP/TCP/IP)，但是能够包括其他传输，比如HTTP/SroY/IP等)，来向处于宽泛可变网络条件下的大量并发用户递送高质量的流视频。这些系统通常被用于“过顶(over-the-top) ”视频服务中，这样的服务在网络路径上容纳变化的服务质量。
[0019]在适应性流送中，源视频被编码为使得相同内容可用于以多种不同速率流送(这能够经由多速率编码(比如，H.264 AVC)或层次化编码(比如，H.264 SVC))。视频能够被分成一个或多个画面组(GOP)(例如，通常为二(2)到十(10)秒的长度)的“区块(chunk) ”。HAS客户端能够使用Web范式(例如，通过TCP/IP传输的HTTP GET操作)来访问存储于服务器上的(或者以接近实时直播的方式产生的)区块，并且他们依赖于用于数据递送的TCP/IP的可靠性、拥塞控制、和流控制特征。HAS客户端能够通过监测递送速率和/或它们的缓冲器的填充水平来间接地观察取回操作的性能，并且进而或者在带宽可用时上调至较高的编码速率以获得更好的质量，或者在可用带宽下降时为了避免缓冲器欠载运行和随之而来的视频停顿而下调，或者在可用带宽不变的情况下保持相同速率。与诸如传统有线TV或广播服务之类的非弹性系统相比，适应性流送系统使用显著较大量的缓冲来消减来自网络的变化带宽所引起的效应。
[0020]在典型场景中，HAS客户端将按区段从网络服务器取回内容。每区段能够包含节目的一部分，通常包括若干秒的节目内容。(请注意，在本公开中术语“区段”和“区块”可互换使用。)对节目的每部分而言，存在可以较高编码比