PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA SEÑALIZACION PROACTIVA DE LA ADAPTACION DE TASA DE TRANSMISION.
Un procedimiento que comprende: definir, en un cliente en una red de flujos multimedia,
al menos un parámetro para determinar una gama operativa de adaptación de tasa de transmisión, en el cual la red de flujos comprende un servidor configurado para proporcionar datos de flujos al cliente, teniendo el cliente un almacén temporal receptor configurado para compensar la diferencia entre la magnitud de la transmisión de datos por parte del servidor y la magnitud del empleo de datos por parte del cliente, a fin de permitir que el cliente tenga una cantidad suficiente de datos de flujos para reproducir de manera libre de perturbaciones, y en el cual el parámetro, o parámetros, se usa(n) para la adaptación de tasa de transmisión entre el servidor y el cliente, proporcionar al servidor información que indique al menos dicho(s) parámetro(s); adaptar en el servidor la cantidad de datos a una tasa de transmisión de recepción, sobre la base de dicho(s) parámetro(s), y ajustar en el cliente la variación del retardo de transferencia de paquetes sobre la base de dicha adaptación, caracterizado porque dicho(s) parámetro(s) comprende(n) una magnitud de desplazamiento mínimo, que indica una diferencia entre el tiempo de muestreo y el tiempo de transmisión de un paquete en el servidor, o bien una magnitud de desplazamiento objetivo, que indica una magnitud de desplazamiento mayor que una diferencia entre el tiempo de muestreo y el tiempo de transmisión de un paquete en el servidor, o bien un número que especifica una diferencia máxima entre el número de octetos que han sido enviados y el número de octetos que han sido muestreados, a fin de permitir que el servidor adapte una tasa de transmisión de muestreo a la tasa de transmisión en el servidor, sobre la base de dicho(s) parámetro(s)
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W04001243IB.
Solicitante: NOKIA CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Finlandia.
Dirección: KEILALAHDENTIE 4,02150 ESPOO.
Inventor/es: LEON, DAVID, VARSA,VIKTOR, CURCIO,IGOR DANILO DIEGO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 21 de Octubre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04L12/56D1
- H04L29/06M8
Clasificación PCT:
- G06F15/16 FISICA. › G06 CALCULO; CONTEO. › G06F PROCESAMIENTO ELECTRICO DE DATOS DIGITALES (sistemas de computadores basados en modelos de cálculo específicos G06N). › G06F 15/00 Computadores digitales en general (detalles G06F 1/00 - G06F 13/00 ); Equipo de procesamiento de datos en general. › Asociaciones de dos o más computadores digitales que tienen cada uno por lo menos una unidad aritmética, una unidad de programa y un registro, p. ej. para el procesamiento simultáneo de varios programas.
- H04L12/56
- H04L29/06 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M). › H04L 29/00 Disposiciones, aparatos, circuitos o sistemas no cubiertos por uno solo de los grupos H04L 1/00 - H04L 27/00. › caracterizadas por un protocolo.
Clasificación antigua:
- G06F15/16 G06F 15/00 […] › Asociaciones de dos o más computadores digitales que tienen cada uno por lo menos una unidad aritmética, una unidad de programa y un registro, p. ej. para el procesamiento simultáneo de varios programas.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento y dispositivo para la señalización proactiva de la adaptación de tasa de transmisión.
Campo de la invención
La presente invención se refiere, en general, al flujo multimedia y, más específicamente, a la adaptación de la tasa de transferencia entre un servidor y un cliente en servicios de flujo multimedia.
Antecedentes de la invención
En un servicio de flujo multimeda, hay tres participantes implicados: un servidor de flujos, un cliente de flujos y un canal de transmisión, o una red subyacente. Habitualmente, es el canal de transmisión el cuello de botella del servicio, tanto en términos de caudal como en términos de fiabilidad (es decir, si no se supone ninguna garantía de tasa de transmisión de bits del caudal), pero las limitaciones del caudal también pueden tener lugar en el cliente y/o en el servidor.
En un sistema de flujos en tiempo real, debido a las características, dinámicamente cambiantes, del caudal del canal, el cliente y el servidor, el suministro del flujo debe ser adaptable, a fin de mantener una experiencia de reproducción en tiempo real para el usuario. El servidor debería adaptar la tasa de transmisión al caudal variable del sistema. Un ejemplo de tal adaptación de tasa de transmisión puede hallarse en Haskell et al (Patente Estadounidense Nº 5.565.924 "Encoder/Decoder Buffer Control for Variable Channel" ["Control de almacén temporal de codificador/descodificador para canal variable"]).
El cliente del flujo proporciona almacenamiento temporal receptor para almacenar los datos entrantes antes de pasarlos al descodificador de medios, para su reproducción. El almacén temporal receptor se utiliza para compensar la diferencia entre la tasa de transmisión de codificación de origen (también denominada la tasa de transmisión de muestreo) y la tasa de transmisión de transmisión (almacenamiento temporal previo al codificador). También se utiliza para compensar la variación del retardo de transferencia de paquetes por el canal (almacenamiento temporal de arritmia). En general, estas dos funciones se suponen combinadas en un único almacén temporal receptor. Sin embargo, también pueden implementarse con dos almacenes temporales distintos en un receptor, aunque tal implementación no es óptima desde el punto de vista del retardo. El almacenamiento temporal receptor también puede allanar las inexactitudes de adaptación (es decir, si el caudal del sistema no es correspondido exactamente por la salida del servidor). Tal es también el caso en el documento WO-A-01/37571.
Si el almacén temporal receptor se vacía (esto es, infrallenado del almacén temporal), lo que significa que al descodificador se le están acabando los datos para descodificar, el cliente necesita detener temporalmente la reproducción y realmacenar temporalmente los datos entrantes antes de continuar. Por otra parte, si la tasa de transmisión de los datos entrantes es mayor que la tasa de transmisión de reproducción, entonces puede agotarse el espacio de almacenamiento temporal receptor (esto es, desborde del almacén temporal), lo que puede dar como resultado la pérdida de paquetes del almacén temporal, a fin de hacer sitio para nuevos paquetes entrantes. Cuando se pierden los paquetes, se degrada la calidad del vídeo. Para garantizar una reproducción tersa e impecable, el almacén temporal receptor del cliente debería mantenerse dentro de una cierta gama de llenado. A fin de garantizar que el almacén temporal receptor no sufrirá infrallenado o desborde, la tasa de transmisión de bits para la transmisión y el muestreo en el servidor, y la de recepción y reproducción en el cliente deben controlarse debidamente.
En las siguientes exposiciones, se describirá el control de la tasa de transmisión de bits con referencia a los gráficos de evolución de la tasa de transmisión de bits (sobre el eje horizontal, el tiempo en segundos; en el eje vertical, la cantidad acumulada de datos en octetos o bits), en los cuales se definen las siguientes curvas:
- - La curva de reproducción, P(t), muestra la cantidad acumulada de datos que el descodificador ha procesado en cierto tiempo a partir del almacén temporal receptor;
- - La curva de muestreo, S(t), muestra el avance de la generación de datos como si el codificador de medios funcionase en tiempo real (es la contraparte de la curva de reproducción y, de hecho, es una versión de ella desplazada en el tiempo);
- - La curva de transmisión, T(t), muestra la cantidad acumulada de datos enviados por el servidor en un tiempo dado; y
- - La curva de recepción, R(t), muestra la cantidad acumulada de datos recibidos y colocados en el almacén temporal del cliente en un tiempo dado.
La diferencia entre dos curvas cualesquiera define el retardo y el "tamaño del almacén temporal" entre esas dos curvas. El control de la tasa de transmisión de bits estará restringido por algunos límites de la diferencia entre dos curvas (p. ej., el tamaño máximo del almacén temporal, o el retardo máximo). Un típico gráfico de evolución de la tasa de transmisión de bits se muestra en la Figura 1.
Al determinar la mejor disposición para la cooperación entre servidor y cliente en el control de la tasa de transmisión de bits, ha de considerarse lo siguiente:
A. Curva de muestreo - el control (es decir, la selección del flujo de bits a transmitir) debería dejarse completamente a cargo del servidor, porque:
- 1) Es sólo el servidor el que sabe de las características exactas de cada flujo de bits, p. ej., las posiciones de conmutación, la prioridad de las tramas, los tamaños de tramas futuras, y
- 2) podría no haber una tasa de transmisión de flujo de bits que se adapte a la tasa de transmisión de bits de la red, y el servidor podría efectuar algunos "trucos" (p. ej., ralear, acelerar o desacelerar).
B. Curva de transmisión - el control (es decir, la tasa de transmisión a la cual se transmite) también debería dejarse al servidor (es decir, utilizando los informes del RTCP (Protocolo de Control en Tiempo Real) o bien otra información de ancho de banda del cliente) porque:
- 1) en general, es sólo el servidor el que puede medir la cantidad de datos en línea, y
- 2) podría haber una necesidad de adaptar la tasa de transmisión va a la curva de muestreo si el control de la curva de muestreo tiene flexibilidad limitada.
El servidor debería mantener algunas restricciones de tiempo real adaptando su curva de muestreo S(t) a su curva de transmisión T(t). La adaptación de la curva de muestreo a la curva de transmisión garantiza que, con un almacenamiento temporal adecuado, el receptor es capaz de reproducir los medios con sincronización correcta. En todo instante temporal t, la curva de muestreo S(t) no debería desviarse de la curva de transmisión T(t) en una cantidad demasiado grande de octetos.
Si el servidor funciona dentro de un límite, según lo definido por las restricciones de tiempo real, el cliente es responsable de proporcionar todo almacenamiento temporal necesario para seguir al servidor dentro del límite. En ese caso, el cliente tiene que compensar:
- 1) el almacenamiento temporal previo al descodificador para |S(t) - T(t)|, y
- 2) el almacenamiento temporal de arritmia para la variación {T(t)-R(t)} del retardo de transferencia.
Además, el cliente debe tolerar cualquier incongruencia entre la curva de reproducción y la curva de muestreo (p. ej., la deriva del reloj o la ralentización de la reproducción debido a un problema del sistema operativo de la plataforma del cliente).
En un sistema de flujo multimedia, un transmisor o servidor necesita, en todo instante temporal, decidir cómo codificar (a qué tasa de transmisión) el siguiente paquete que enviará, y decidir en qué tiempo enviarlo. En las operaciones normales, el transmisor es capaz de mantener la reproducción en tiempo real al utilizar el receptor sólo los informes del RTCP. El Servicio de Flujo Conmutado por Paquetes (PSS) del Proyecto de Colaboración de 3ª Generación (3GPP) define requisitos normativos de almacenamiento temporal de vídeo, que están concebidos para compensar las variaciones del retardo de codificación, y las específicas del...
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento que comprende:
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho(s) parámetro(s) comprende(n) una magnitud de desplazamiento temporal para impedir la perturbación de la reproducción en el cliente.
3. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el cual dicha adaptación comprende un ajuste de una tasa de transmisión.
4. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual dicha adaptación comprende un ajuste de una tasa de transmisión de muestreo.
5. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual dicha adaptación comprende un ajuste tanto de una tasa de transmisión como de una tasa de transmisión de muestreo.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho(s) parámetro(s) comprende(n):
7. Una red de flujos multimedia que comprende:
8. Una red de flujos multimedia según la reivindicación 7, en la cual dicho(s) parámetro(s) comprende(n) una magnitud de desplazamiento temporal para impedir la perturbación de la reproducción en el cliente.
9. Una red de flujos multimedia según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en la cual el servidor comprende un mecanismo de adaptación para ajustar una tasa de transmisión.
10. Una red de flujos multimedia según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la cual el servidor comprende un mecanismo de adaptación para ajustar una tasa de transmisión de muestreo.
11. Una red de flujos multimedia según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en la cual el servidor comprende un mecanismo de adaptación para ajustar tanto una tasa de transmisión como una tasa de transmisión de muestreo.
12. Una red de flujo multimedia según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en la cual el servidor comprende un programa de software con al menos un código para llevar a cabo dicha adaptación.
13. Un medio legible por ordenador integrado con un programa de software, que comprende:
14. El medio legible por ordenador según la reivindicación 13, en el cual dicho(s) parámetro(s) comprende(n) una magnitud de desplazamiento temporal para impedir la perturbación de la reproducción en el cliente.
15. Un dispositivo que comprende:
16. El dispositivo según la reivindicación 15, en el cual dicho mecanismo de definición comprende un programa de software con al menos un código para definir dicho(s) parámetro(s).
17. El dispositivo según la reivindicación 15 o 16, en el cual dicho mecanismo de ajuste comprende un programa de software con al menos un código para ajustar la variación del retardo de transferencia de paquetes.
18. Un elemento de red en una red de flujo multimedia, comprendiendo dicho elemento de red:
19. Un elemento de red según la reivindicación 18, en el cual dicho mecanismo de adaptación comprende un programa de software con al menos un código para adaptar la magnitud de transmisión de datos.
20. Un elemento de red según la reivindicación 18, en el cual el programa de software comprende un código para ajustar la tasa de transmisión.
21. Un elemento de red según la reivindicación 19 o 20, en el cual el programa de software comprende un código para ajustar una tasa de transmisión de muestreo.
22. Un elemento de red según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en el cual el programa de software comprende un código para ajustar tanto una tasa de transmisión como una tasa de transmisión de muestreo.
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