SISTEMA Y PROCEDIMIENTO DE ADAPTACIÓN DE FLUJOS DE CONTENIDOS DE VIDEO A LA VARIABILIDAD DE LAS CONDICIONES DE TRANSMISIÓN DE UNA RED RADIOTELEFÓNICA Y A LA DINÁMICA DEL CONTENIDO DE LA FUENTE DE VIDEO.

Sistema de adaptación de los flujos de contenido de video a la variabilidad de las condiciones de transmisión de la red radioeléctrica de telefonía móvil caracterizado porque incluye:

- una fuente que incluye al menos un dispositivo (CH1, ..., CHn) suministrador de contenidos de video a velocidades superiores a la velocidad máxima admisible por la red de radiotelefonía o los terminales susceptibles de estar conectados a ella; - una pluralidad de dispositivos codificadores (E1, E2, E3, E', E'') de los flujos de video del suministrador de contenidos de video para comprimir el flujo de video en una pluralidad de flujos comprimidos a velocidades diferentes inferiores a la velocidad inicial y entregados a un servidor (3) de emisión sobre la red de radiotelefonía; - un dispositivo de conmutación automática del servidor (3) que permite la conmutación, entre los diferentes flujos comprimidos a velocidades diferente, siendo efectuada la estimación de la conmutación en función de dos tipos de parámetros, los primeros ligados a la capacidad de transmisión del canal de radio en tiempo real y los segundos ligados a la variabilidad de la velocidad de la fuente de video

La presente invención se refiere a un sistema de adaptación de flujos de contenidos de video a la variabilidad de las condiciones de transmisión de una red radioeléctrica de telefonía móvil, al procedimiento ejecutado por el sistema de adaptación y el móvil que permite su utilización en un sistema de este tipo.

La invención presenta un interés particular en la utilización de móviles para la recepción de imágenes de video en lectura continua (streaming) suministradas por un suministrador de contenidos de video. La lectura en continuo, igualmente denominada corrientemente « streaming » es un principio utilizado principalmente para el envío de contenidos en « directo » (o con un ligero diferido). Muy utilizado en Internet, permite la lectura de un flujo de audio o video a medida que es difundido. Se opone así a la difusión por telecarga que necesita recuperar el conjunto de los datos de un fragmento o de un extracto de video antes de poder escucharlo o mirarlo.

Uno de los problemas que se presentan frecuentemente en la transmisión de contenidos de video en continuo a un móvil está ligado a la variación de velocidad disponible sobre el canal radio utilizado para la transmisión de las imágenes de video.

Un primer ejemplo propio de este primer inconveniente es el caso de que el usuario que inicialmente recibe un flujo de video de 200 kbit/s en buenas condiciones de recepción entra en un inmueble, lo que ocasiona una atenuación de la señal de radio que entraña, en virtud de los mecanismos de la red, una banda pasante asignada reducida para conservar la conexión, pudiendo entonces pasar la velocidad en la recepción a 100 kbit/s o incluso menos. La velocidad de video del servidor de 200 kbit/s que no ha cambiado va a ocasionar un atasco de la red y del buffer (memoria tampón) del terminal que entraña rápidamente una pérdida de imágenes y una parada de la secuencia de vídeo recibida.

Otro inconveniente está ligado igualmente a la variabilidad de la transmisión de las ondas de radio. Debido a esta variabilidad, los paquetes de imágenes de video transmitidos serán recibidos manchados de errores por el móvil y necesitarán de repeticiones, lo más frecuentemente sobre el mismo subsistema radio, es decir, entre la estación de base o su controlador y el terminal. En tanto que las condiciones de recepción radio permanezcan malas, estos paquetes no adquiridos por el terminal permanecerán memorizados en la red y serán reemitidos periódicamente hacia el terminal hasta que se alcance, o bien, un número de repeticiones máximo, o bien, un tiempo límite denominado « time out » rebasados los cuales los paquetes no adquiridos serán abandonados definitivamente ocasionando una pérdida de paquetes al terminal y una degradación de la calidad de la secuencia de video visualizada. En los sistemas de radio móviles actuales tales como el UMTS no está operativo ningún mecanismo de anticipación de situación de crisis tal como la explicada arriba lo que entraña, por la no adaptación de la velocidad de video emitido del servidor, un atasco de la red.

Otro inconveniente puede estar ligado al reparto de un recurso de radio común, cuya banda pasante es por naturaleza limitada, para un número creciente de usuarios. Un ejemplo viene dado por la función HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) del estándar UMTS. Este canal es común, así pues, repartido para los usuarios de la célula de radio. Su banda pasante depende de numerosos parámetros, puede ser variable en el tiempo pero de todas formas permanece limitada. Tomando para ilustrar una velocidad máxima de 300 kilobits/segundo sobre este canal, podrán ser soportados dos usuarios cuya velocidad de video está fijada a 128 kbit/s pero esta última será incapaz de soportar más tiempo con la misma velocidad. Ahora bien, la tecnología HSDPA no permite para cada instante limitar el número de usuarios de este tipo admitidos a conectarse a este canal común. En consecuencia, la velocidad para cada usuario se reducirá arbitrariamente sea 100 kbit/s para tres o 75 kbit/s para cuatro. Al no haber variado la velocidad de la fuente (128 kbit/s), habrá, igualmente en este caso, atasco de la red, pérdida de paquetes y degradación de la calidad de la secuencia de vídeo recibida visualizada por el terminal.

El documento XP 002343674 del 8º encuentro 3GPP TSG-SA WG4 de 3-7 de septiembre de 2.001 describe un sistema que permite utilizar una red UMTS para los servicios de lectura en continuo intentando eliminar uno o varios de los inconvenientes. Sin embargo, este sistema no puede ser aplicado a cualquier tipo de red y a cualquier tipo de codificación. Además, no resuelve el problema que puede existir durante una variación de la fuente de video en el curso de la recepción de un flujo de video.

El documento de patente WO 2007/014384 A2 intenta resolver el problema proponiendo un sistema que permite multiplexar programas diferentes sobre un mismo canal adaptando, para cada programa, la velocidad instantánea de cada codificador. El número de codificadores es igual al número de programas multiplicado por el número de canales. Es, pues, evidente, que este sistema no puede ser aplicado más que a redes de difusión en las que el canal es único y no a redes móviles en las que esta solución se hace incontrolable a causa del gran número de canales necearlos.

El documento de patente europea EP 1 580 314 A1 propone un sistema y un procedimiento que permiten controlar un flujo de información suministrado a un usuario por medio de una conexión expuesta a condiciones de funcionamiento variables. Para ello, el sistema comprende un módulo de controlador configurado para vigilar las condiciones de funcionamiento de la conexión y un transcodificador configurado para transcodificar selectivamente uno o varios parámetros de transcodificación en función de las condiciones de funcionamiento vigiladas. Ahora bien, esta invención está adaptada a las redes locales sin hilos (WLAN) y no es adaptable a una red UMTS, por ejemplo.

Un primer objetivo de la invención es proponer un sistema que permita suprimir los inconvenientes citados anteriormente adaptando en tiempo real los flujos de contenido video a la variabilidad de las condiciones de transmisión de la red radiotelefónica.

Este objetivo se alcanza por medio del sistema de adaptación de los flujos de contenido video a la variabilidad de las condiciones de transmisión de la red radioeléctrica de telefonía móvil según la reivindicación 1.

Este último punto es aplicable, en particular, para cualquier codificación de video a velocidad variable o VRB (Variable Bit Rate) utilizada cada vez más en la difusión de video en oposición a la codificación a velocidad constante o CBR (Code Bit Rate).

Las reivindicaciones 2 a 11 y 13 presentan otras características del sistema.

Otro objetivo es proponer un procedimiento ejecutado por el sistema.

Este objetivo se alcanza por el procedimiento de adaptación de los flujos de contenido de video a la variabilidad de transmisión de redes radioeléctricas de radiotelefonía según la reivindicación 12.

Otro objetivo es proponer un móvil utilizable por el sistema según la reivindicación 1 y que permita la ejecución del procedimiento según la reivindicación 12.

La invención es expuesta en las reivindicaciones. Proporciona un método para recibir, en un receptor de cajetín decodificador conectado a una red de multidifusión IP, los servicios multimedia de al menos una oferta entre muchas ofertas que están siendo entregados, en forma de un haz de flujos de transporte multidifundidos, sobre la red de multidifusión IP y un receptor de cajetín decodificador según se describe en las reivindicaciones anexas.

Otras particularidades y ventajas de la presente invención aparecerán más claramente con la lectura de la descripción que sigue, hecha en referencia a los dibujos anexos representativos de un ejemplo de realización no limitativo de la invención, en los cuales:

 la figura 1 representa un sistema que permite la ejecución del procedimiento de adaptación de los flujos de video en una red de transmisión radiotelefónica;

 la figura 2 representa las informaciones de numeración de paquetes conocidos por el servidor lado fuente y destino entre dos informes RTCP y que permite instruir el algoritmo del servidor para permitir la decisión de conmutación;

 la figura 3 representa los cálculos efectuados... [Seguir leyendo]

1. Sistema de adaptación de los flujos de contenido de video a la variabilidad de las condiciones de transmisión de la red radioeléctrica de telefonía móvil caracterizado porque incluye:

 una fuente que incluye al menos un dispositivo (CH1, ..., CHn) suministrador de contenidos de video a

velocidades superiores a la velocidad máxima admisible por la red de radiotelefonía o los terminales

susceptibles de estar conectados a ella;

 una pluralidad de dispositivos codificadores (E1, E2, E3, E', E'') de los flujos de video del suministrador de contenidos de video para comprimir el flujo de video en una pluralidad de flujos comprimidos a velocidades diferentes inferiores a la velocidad inicial y entregados a un servidor (3) de emisión sobre la red de radiotelefonía;

 un dispositivo de conmutación automática del servidor (3) que permite la conmutación, entre los diferentes flujos comprimidos a velocidades diferente, siendo efectuada la estimación de la conmutación en función de dos tipos de parámetros, los primeros ligados a la capacidad de transmisión del canal de radio en tiempo real y los segundos ligados a la variabilidad de la velocidad de la fuente de video.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los primeros parámetros, ligados a la capacidad de trasmisión del canal de radio, son una estimación de la velocidad a suministrar basada en el número de paquetes acumulados en la red y no entregados todavía al terminal, permitiendo detectar un estado de congestión o de descongestión de la red una variación hacia arriba así como hacia abajo de esta acumulación, manifestándose cualquier saturación por un número grande de paquetes perdidos retornado en los informes RTCP.

3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los segundos parámetros, ligados a la fuente de video, son el número de suministradores de contenido de video que se desea transmitir sobre la red de radiotelefonía, la granularidad de las velocidades de cada contenido de video y la granularidad temporal de las conmutaciones, por ejemplo, la duración de los grupos (GoPi) basada en la periodicidad entre las imágenes IDR.

4. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la estimación de la conmutación es efectuada en función de las informaciones reenviadas por el móvil (7) hacia el servidor (3) a través de un canal (RTCP-RR) de transmisión de informes.

5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque el canal es un canal de transmisión de informes RTCP (Real Time Control Protocol) de granularidad definida (preferentemente 2 segundos).

6. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las informaciones reenviadas por el móvil permiten a un algoritmo (30) del servidor calcular la velocidad recibida por el cliente.

7. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las informaciones representativas de los paquetes enviados y las informaciones reenviadas por el móvil que son representativas de los paquetes recibidos, el servidor (3) calcula la acumulación de paquetes en la red.

8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque el resultado de este último cálculo permite al servidor disminuir o aumentar la velocidad óptima a suministrar y conmutar sobre un flujo de velocidad diferente.

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque la conmutación de un flujo de velocidad dado a un flujo de otra velocidad se efectúa siempre sobre los puntos de sincronización de imágenes de referencia (IdR) de un flujo de imagen (FV).

10. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el servidor genera n ∙ m conmutaciones en función del número m de suministradores de contenidos de video accesibles sobre los servicios del operador y de n flujos codificados (E, E', E'') conmutables para cada suministrador del contenido de video.

11. Sistema según la reivindicación 1 u 8 o 9 o 10, caracterizado porque los flujos codificados tienen cada uno de ellos una velocidad inferior a la velocidad máxima admisible por el canal de radio de la red de radiotelefonía y superior a una velocidad mínima sin llegar a la cual la imagen está demasiado degradada.

12. Procedimiento de ejecución por el sistema caracterizado porque el procedimiento de adaptación de los flujos de contenidos de video a la variabilidad de transmisión de las redes radioeléctricas de radiotelefonía, caracterizado porque incluye:

 una etapa de recepción de informes RTCP de un usuario del servicio de video sobre la red de radiotelefonía;

 una etapa de recepción de informaciones representativas de la densidad de informaciones del contenido de video del número de paquetes de video enviados;

 una etapa de determinación del flujo de video que sale de un codificador entre una pluralidad de codificadores sobre el cual los medios de transmisión del servidor pueden conmutar.

13. Móvil utilizable por el sistema según la reivindicación 1 y que permite la ejecución del procedimiento según la reivindicación 12 caracterizada porque el móvil incluye medios (70) para elaborar un informe RTCP con destino al servidor de adaptación de los flujos de contenido de video, incorporando estos informes RTCP sucesivos marcados N y N-1 informaciones concernientes al número del último paquete RTP recibido, la tasa de pérdida de paquetes después del informe RTCP precedente y la jitter media.