[發(fā)明專利]可縮放媒體遞送的精細粒度的客戶機側控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980139427.7
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN102165775A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設計）人: S·梅若特拉
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 黃嵩泉

背景

工程師使用壓縮(也叫做“編碼”)來降低數字媒體的比特率。壓縮通過將媒體轉換為較低的比特率形式來降低存儲和傳輸媒體的成本。解壓縮(也叫做“解碼”)從壓縮形式重構原始媒體的版本。

當媒體編碼器將媒體轉換為較低的比特率形式時，媒體編碼器會降低壓縮媒體的質量以降低比特率。通過有選擇地去除媒體中的細節(jié)，編碼器使媒體更簡單且更容易壓縮，但是經壓縮的媒體不太忠實于原始媒體。除了此基本質量/比特率折衷以外，媒體的比特率還取決于媒體的內容(例如，復雜性)和媒體的格式。

媒體信息是根據不同設備和應用的不同格式來組織的。格式的許多屬性與分辨率有關。例如，對于視頻，采樣深度、空間分辨率(例如，在圖片的寬度和高度方面)和時間分辨率(例如，在每秒圖片數方面)與分辨率有關。對于音頻，采樣深度和采樣速率(例如，在每秒采樣數方面)與分辨率有關。通常，質量和比特率根據分辨率直接變化，越高的分辨率得到越高的質量和越高的比特率。

可縮放的媒體編碼和解碼便于將媒體遞送到具有不同能力的設備。典型的可縮放的媒體編碼器將媒體拆分為一個基層以及一個或多個增強層?；鶎颖旧硖峁┯糜谝暂^低的質量重構的媒體的版本，而增強層添加會提升質量的信息。某些可縮放的編碼器和解碼器依賴于媒體的時間可縮放性(例如，低的幀速率到高的幀速率)。其他常見的可縮放的編碼/解碼方案使用對于空間分辨率或者視頻的總體編碼質量的可縮放性(例如，低失真到高失真)。可縮放層可以表示單個類型的分辨率的不同質量點(例如，用于三個不同的空間分辨率320x240、640x480和1280x960)?；蛘?，可縮放層可以表示不同類型的分辨率的不同質量點(例如，用于320x240低質量基層、用于640x480低質量增強層、用于320x240較高質量的增強層、用于640x480較高質量的增強層，等等)。

基層以及一個或多個增強層可以用各個層的單獨比特流來組織?；蛘撸鱾€可縮放層的內容可以逐單元交錯用于已編碼媒體。例如，對于音頻的第一幀，第一幀的基層數據領先第一幀的第一增強層數據，而第一增強層數據領先第一幀的第二增強層數據。隨后，接著是音頻的第二幀的基層數據、第二幀的第一增強層數據和第二幀的第二增強層數據。對于視頻，單元可以是圖片或圖片組，其中基層數據和增強層數據按單元來組織。

當可縮放層表示單個類型的分辨率的不同質量點并且可縮放層在比特流中逐單元地組織，則低質量的一個或多個層可以被認為“嵌入”在下一較高質量的層中。這些層進而可以被認為嵌入在下一較高質量的層中。選擇目標質量/比特率可以通過選擇每一單元的已編碼數據的一組嵌套層來完成。為不同質量水平的層創(chuàng)建嵌入到層中的比特流的一種方法使用比特面編碼。在比特面編碼中，將圖片各塊的頻率變換系數分成具有每一變換系數的最高有效位的第一平面、具有每一系數的下一最高有效位的第二平面，以此類推，直到具有每一系數的最低有效位的平面。各個比特面在不同編碼質量水平的不同可縮放層中編碼。

通過因特網和其他計算機網絡來遞送媒體內容已經變得越來越流行。通過因特網的媒體遞送通常由可變帶寬來表征，而沒有分發(fā)媒體內容的媒體服務器和回放媒體內容的媒體客戶機之間的專用帶寬。如果媒體內容的比特率過高，則媒體內容可能被網絡丟棄，造成媒體客戶機的回放停止?；蛘撸襟w客戶機可以在回放開始之前緩存一大部分的媒體內容，但這會導致回放開始之前的長時間延遲。另一方面，如果媒體內容的比特率遠低于網絡能夠遞送的比特率，則回放的媒體內容的質量將低于它能夠達到的質量。通過調整媒體內容的比特率以使得比特率更緊密地匹配可用網絡帶寬，媒體服務器可以改進媒體客戶機的回放體驗。雖然調整媒體內容的質量和比特率的現有方法在許多場景中提供了足夠的性能，但它們不具有以下描述的技術和工具的好處和優(yōu)點。

概述

概括地說，詳細描述呈現了用于調整通過網絡遞送的媒體的質量和比特率的技術和工具。例如，對于多個獨立媒體塊，可縮放媒體編碼器用多個比特率/質量水平來編碼各個塊以用于精細粒度可縮放性，并且服務器存儲已編碼媒體。取決于網絡特性和客戶機回放偏好，對于多個塊中的每一個，客戶機選擇比特率/質量水平，并且可縮放媒體編碼器解碼用所選質量水平遞送給它的已編碼媒體。增加多個塊的比特率/質量水平選項的數量允許客戶機更精確地定制它的選擇來滿足客戶機回放偏好并適應媒體比特率或網絡特性的變化。