[發明專利]用于在網絡中使用的流控制系統

有效

• 申請號: 201880065761.1
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN111194543B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: L.德阿昆托;P.W.祖拉尼夫斯基;S.岡克爾;E.托馬斯
• 申請（專利權）人: 皇家KPN公司;荷蘭應用自然科學研究組織
• 主分類號: H04N21/647
• 分類號: H04N21/647
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 呂傳奇;申屠偉進

提供了用于在網絡(100)中使用的流控制方法和設備，以用于經由網絡資源(101，102，103，106)的分配鏈將視頻流從視頻服務器(120)傳輸到視頻客戶端(110)。流式傳輸控制器(130)控制該客戶端節點處的流式傳輸設置。橋接器(150)通過獲得該視頻流的帶寬要求和包括網絡資源上的可用帶寬的網絡資源數據來控制該視頻流。該橋接器基于該網絡資源數據和該帶寬要求來確定包括所分配帶寬的資源分配，以使得該視頻流遵守該網絡資源數據。所分配帶寬使得該流式傳輸控制器能夠根據所分配帶寬來控制該客戶端的流式傳輸設置。網絡控制器(140)接收來自該橋接器的網絡控制數據，以根據所分配帶寬控制與相應視頻流相關聯的相應分配鏈。

技術領域

本發明涉及用于在網絡中使用的流控制系統。本發明還涉及一種橋接設備、一種流控制設備、一種方法以及一種包括用于使處理器系統執行該方法的指令的計算機程序。

網絡被布置用于經由網絡資源的分配鏈將至少一個視頻流從視頻服務器傳輸到視頻客戶端。分配鏈可以具有耦合到視頻服務器的服務器節點和耦合到視頻客戶端的客戶端節點。

背景技術

通過互聯網流式傳輸視頻內容(也稱為“過頂(OTT)”)在過去十年中變得越來越流行，其服務諸如YouTube、Netflix和Hulu。不得不在盡力而為的互聯網上工作，用于流式傳輸OTT視頻的當前協議(如MPEG DASH(通過HTTP的動態自適應流式傳輸))基于“自適應比特率流式傳輸”，其中，原始視頻以多種版本提供，每個版本由不同的視頻比特率表征。每個視頻比特率或版本可以對應于不同的視頻質量，并且可能需要不同的帶寬量來流式傳輸給用戶。另外，視頻流的每個版本可以在時間上劃分為一系列片段或“塊”，以便于經由HTTP協議更容易地傳輸。視頻客戶端可以不斷地估計可用帶寬(例如，基于最后幾個塊的下載速度)，并且客戶端可以使用該信息來決定應檢索哪個版本的內容。客戶端還可以在整個視頻流過程中切換質量，以適應于或多或少的可用帶寬。使得能夠向用戶提供連續流的這些動態帶寬調整使得OTT服務得以蓬勃發展。

近年來，越來越多的帶有屏幕的設備已具備互聯網能力：在計算機、手機和平板計算機之后，電視也開始支持互聯網連接。例如，VR頭戴設備在連接到膝上型計算機時也可以用于接收流式傳輸的視頻。這些具有高屏幕分辨率的設備可能需要更高質量的流式視頻。在不遠的將來，可以想象一個家庭或其中用戶共享同一接入網絡的其他環境，其中，可能存在這些支持視頻流式傳輸的設備中的幾個，并由不同的家庭成員同時使用。這些支持視頻流式傳輸的設備也可以是移動設備，并經由蜂窩連接(例如，4G或將來的5G)、無線連接(例如，WIFI或藍牙)或固定線路連接而連接到網絡。

參考文獻[1]“遞送穩定的高質量視頻：具有DASH輔助網絡元件的SDN架構”針對軟件定義網絡(SDN)描述了MPEGDASH流的帶寬輔助機制。該方法包含三個部分。首先，類似于服務器和網絡輔助DASH系統(SAND)，對DASH播放器進行擴展以共享其可用帶寬并接收帶寬建議。其次，具有SDN能力的網絡控制器實施特定的QoS流量隊列以控制網絡流量。第三，服務管理者執行特定的帶寬輔助策略。該文獻提出了兩種不同的帶寬輔助方法。在第一種方法中，一個隊列用于整個網絡中的所有DASH流，并且另一隊列用于整個網絡中的所有非DASH流，其中，每個隊列均具有最大帶寬。可替代地，可以以最小保證帶寬為每個DASH流形成一個隊列。

參考文獻[2]描述了在稱為SELFNET的框架中用于5G網絡中的一般視頻自適應的步驟。這些步驟為：監測、分析、預測、決策和部署。在這方面，SELFNET不斷地監測QoS參數并將其映射到QoE等級。通過關于“何時將發生擁塞”的預測，進一步增強了所獲取的指標。基于這些預測，SELFNET將做出并執行決策。在部署這些決策時，其將啟動媒體自適應網絡實體(MANE)，這些實體將控制H265可伸縮視頻編碼(SVC)流的流動。以這種方式，MANE將在盡可能接近擁塞的情況下啟動。

參考文獻[3]通過內容提供商側的決策來解決上述問題。具體地，基于關于網絡帶寬的測量結果，內容提供商決定每個視頻流式傳輸客戶端可以請求的比特率。