專利名稱：自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法
技術領域：
本發明涉及數字家庭網絡技術，特別涉及一種自適應的數字家庭網絡流媒 體傳輸帶寬預測方法。
背景技術：
數字家庭是指各種家庭和個人數字化產品，按照現代家庭生活需求組成的 集視聽娛樂、信息服務和家居控制等功能于一體，并通過有線電視、寬帶通信、 無線通信等與外界實現信息交互和社會化家庭服務的綜合智能化系統。數字家
庭是IT、信息家電、通信高度融合的具體產物。數字家庭概念自90年代后期 在北美興起，至2001年達到一個相對高潮。早期的數字家庭只是少數技術精 英才能擁有、使用奢華的擺設——系統設計強調智能網絡，通過無線、電話遠 程遙控、互聯網絡控制等自動方式，實現對于照明、家電、安防報警、溫度及 光照檢測等系統的控制。
數字家庭的實質是基于IP技術的家庭網絡及其承載的業務。家庭網絡中 的業務形形色色、多種多樣，比如家庭通信、家庭娛樂、家庭安全、遠程醫 療、家庭電子政務、家庭圖書館、家庭電子商務等等。在數字家庭中視頻圖像 信息成為了最主要的信息流，但是由于硬件的限制和網絡傳輸帶寬的瓶頸，現 在的數字家庭網關對媒體信息的處理并不理想，目前的家庭網絡設備無法有效
的處理高速媒體信息流，解決這個問題，可以從以下幾個方面入手
首先，需要提供高效的編解碼系統。例如當有幾百Mbps的視頻流要傳輸， 而在共享視頻端能夠提供的網絡帶寬可能只有幾百kbps到幾Mbps，這就存在 很大的帶寬瓶頸，需要高效的編解碼算法來實現。在某些情況下，也可能同時 存在多個視頻流，比如家庭中的攝像頭和可視電話都需要向家庭網關上傳高速 視頻流，這樣，高效的編解碼算法就顯得尤為重要了。
其次，需要更加靈活的編解碼系統，使得數字家庭網絡需要編解碼系統能
夠自適應網絡帶寬、用戶終端和業務需求，這主要表現在以下幾個方面①每
一種用戶終端的分辨率不一樣，這就需要編解碼算法能夠適應不同的分辨率的
用戶終端；②由于不同的網絡環境給用戶終端提供的網絡帶寬不一致，而且網絡為當前業務提供的帶寬往往也是波動的，這就需要編解碼系統能夠充分利用
有限的網絡帶寬給用戶提供最有效最感興趣質量最好的視頻信息；③針對不同 的業務和用戶需求，對媒體信息的處理和需求也是不一樣的，這就需要視頻編 解碼系統能夠靈活滿足業務和用戶需求。而現有的家庭網絡設備都是采用固定 的編解碼方案而非可伸縮的，因此無法實現這一需求。
最后，需要支持高速媒體信息互聯互通的智能網絡傳輸模型。3C (即計 算機、通信與消費電子產品)融合己經成為現在數字家庭網絡的發展趨勢，而 如何實現這三種網絡和相關設備的互聯互通在數字家庭網絡的發展中顯得尤 為重要。同時為了支持靈活而高效的高速媒體信息流的編解碼系統，需要數字 家庭網絡能夠進行實時的網絡測試和監控并進行準確的設備描述。
因此在數字家庭網絡中，為了利用有限的帶寬資源，更合理、更有效地實 現高速媒體信息在異構網絡、不同終端之間的互聯互通，需要一套有效的、靈 活的、能自適應終端需求和網絡環境的音視頻編解碼技術。再者，為了配合該 編解碼技術在數字家庭網絡中的實施，還需要開發相應的網絡帶寬監控技術， 并且需要完善相關的終端設備描述文件。
網絡帶寬測量技術有以下分類
(1) 按是否向網絡內部注入數據包，帶寬測量技術可分為被動測量
(Passive Measurement)禾卩主動領!j量(Active Measurement);
(2) 按測量過程是否需要節點路由器的協作，帶寬測量技術可分為逐跳 的鏈路帶寬測量和端到端的路徑帶寬測量；
(3) 按不同的測度，帶寬測量技術可分為鏈路帶寬(LinkCapacity)、路徑 帶寬(Path Capacity)、可用帶寬(Available Bandwidth)和批量數據傳輸能力 (BTC-Bulk Transfer Capacity)的測量技術。
對數字家庭網絡狀況的監測主要是對當前網絡可用帶寬情況的監測，因此 主要用到的是可用帶寬的測量算法，常見的可用帶寬測量技術依探測方式可劃 分為直接探測和迭代探測兩大類。PGM(Probe Gap Modd)模型是直接探測 (DirectProbing)的一種，它通過考察數據包對間隔變化來估測可用帶寬，源主 機以速率Ri發送數據包串，數據包串到達目的主機的速率為Ro，可用帶寬A 可由下式計算，
如Cri —尺
應用PGM模型的前提是緊湊鏈路帶寬C孔為已知值。迭代探測的基本思路是用高速探測流量人為地制造路徑擁塞，然后得到可用帶寬；這種方法向網絡注 入速率為Ri的突發包對串，當包對速率大于可用帶寬時，路徑發生瞬間擁塞， 數據包間的時序關系發生改變，分析數據包的時延特征即可估測出路徑可用帶 寬；由于可用帶寬未知，測量過程實際上是包對速率不斷變化的迭代過程，因 此迭代探測也稱PRM(Probe Rate Model)模型。與PGM模型不同，迭代探測并 不要求緊湊鏈路帶寬C^為已知值，包對速率Ri可以是線性變化或按某種函 數規律變化。PRM測量過程采用如下判定條件，當測得Ro〈Ri時，認為Ri>A; 當測得Ro:Ri時，認為R;SA;不可能出現Ro〉Ri。改變Ri進行迭代探測， 找到R(^Ri臨界點，最終得到路徑可用帶寬A。 PathChirp屬于PRM模型。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種自適應的數字家庭網絡 流媒體傳輸帶寬預測方法，該方法能實現對數字家庭網絡中可用的初始傳輸帶 寬進行檢測，并自適應地對數字家庭網絡流媒體的實際傳輸帶寬進行預測，使 視頻圖像可以根據網絡的帶寬情況進行自適應編碼并傳輸，更好地利用了有限 的網絡帶寬。
本發明通過以下技術方案實現 一種自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶 寬預測方法，包括以下步驟
(1) 系統初始化后，服務器向網絡中需要進行傳輸帶寬測量的客戶端發 送包串，進行傳輸帶寬測量，得到服務器與客戶端之間的初始傳輸帶寬數值 B(t);
(2) 服務器根據得到的初始傳輸帶寬數值B(t)，確定該傳輸帶寬的數值 上限Bth H和數值下限Bth c，并確定用于該數值時傳輸帶寬的編碼方案和編碼
(3) 每隔時間t'，客戶端實時向服務器發送當前的解碼率,G)，并由服 務器記錄備用；同時服務器根據已確定的編碼方案和編碼率力(,)向客戶端發送
^ (4) ^隔時間to，服務器根據得到的初始傳輸帶寬數值B(t)、編碼率乂") 和解碼率,(,)，對to后的實際傳輸帶寬數值進行預測，得到to后的實際傳輸帶 寬數值B(t+to);
(5)服務器將得到的實際傳輸帶寬數值B(t+to)分別與初始傳輸寬帶的數
值上限BthH及數值下限BthL進行比較；若比較結果為Bth丄《B(t+t。)《BthH，則跳轉到步驟(3)，進行下一次實際傳輸帶寬數值的預測；若比較結果為8(1+ to) 〉BthH或B(t+to) <Bth_l,則跳轉到步驟(1)，重新進行服務器與客戶端的 傳輸帶寬預測。
所述步驟(1)中服務器向客戶端發送包串采用pathchirp方法，具體包括 以下步驟-
(1-1)服務器向需要進行傳輸帶寬測量的客戶端發送包串，包串中數據 包與數據包之間的間隔呈指數遞增趨勢；
(1-2)客戶端接收到包串后，將收到的包串中各數據包的排隊時延和是 否測量成功的信息反饋回服務器；
(1-3)服務器接收到反饋信息后，先分別對各個數據包對應的傳輸帶寬 進行估測，得到各個數據包對應的估測值Ek^，最后通過公式
DW = ZjwA
對各個數據包對應的估測值Ek^取加權平均值D(m)，作為該包串對應的傳輸 帶寬估測值；其中，k表示第k個數據包，m表示第m次測量，^表示第k 個數據包和第(k+l)個數據包之間的時間間隔。
(1-4)最后服務對測得的多個包串對應的估測值D^取平均值，得到服 務器與客戶端之間的初始傳輸帶寬數值B(t)。
其中pathchirp方法主要是服務器發送包串(包串中數據包與數據包之間 的間隔呈指數遞增趨勢)給客戶端，然后根據客戶端反饋信息中的各數據包排 隊時延及其它信息進行其初始傳輸帶寬數值的預測。由于在最初測量開始階段 我們對網絡的可用帶寬情況毫無了解，并不知道可用帶寬所處的范圍，因此此 時我們需要發送很多的數據包對網絡可用的傳輸帶寬進行測量，發送的數據包 速率范圍可能在l-100Mbps之間，甚至可能更大，這取決于網絡類型。通過
這一開始時的測量我們可以獲得對網絡帶寬的初步認識，例如一開始我們向網 絡中發送的數據包的速率范圍為l-100Mbps，客戶端接收到這一串探測流之后 會得到包串中各個數據包的排隊時延；然后客戶端將這些數據反饋回服務器， 服務器的測量工具按照pathchirp算法算出這一次測量的傳輸帶寬的估測值， 這樣就得到了對網絡帶寬的初步認識。
采用pathchhp方法計算時，在理想情況下，客戶端接收到的數據包排隊 時延是單調遞增的，但由于會出現突發背景流量，在一個包串里各個數據包的 排隊時延通常不會是單調遞增的。這時，pathchirp需要利用這些排隊時延的信
7號形狀對每個數據包對應的傳輸帶寬做一個估測值Ek(m)，然后對多個Ek^取
加權平均值，用來作為該包串的傳輸帶寬的估測值D^:
▽ TV-、 "=1
最后對測得的多個包串對應的估測值D^取平均值，得到服務器與客戶端 之間的初始傳輸帶寬B(t)。
為了準確地計算Ek(m)， pathchirp把每個數據包的排隊時延信號分割成屬 于偏移的區域和不屬于偏移的區域，這要用到pathchirp偏移分割算法，直觀 上如果連續幾個包的qk(m) (qk^為第m個包串中第k個數據包的排隊時延)大 于0而且是增長的，那么這些包有可能是在路徑上擁塞隊列的一些繁忙期的部 分。具體的細節如下，我們的目標是要識別出偏移的開始包序號i和結束包序 號j，因此每個出現91/"1)<91￡+1("1)的包1都有可能是偏移的開始點；我們定義偏 移的結束點j為當
時的第一個包，式中F是衰減系數(decrease factor);在j點的排隊時延q(j) 通過系數F從i增大至j的最大的排隊時延被降了下來。如果j - i > L (L為常 數， 一般取5)，則我們把i至Uj之間的數據包作為偏移。
對于每個數據包的估測值Ek(m)，每一個包串里的任一數據包k都會處于以 下三種情況中的一種
(a) 如果1^屬于一個會終止的偏移且化(111)<41{+1("1)時，則
p (m) 一 d 乜k— kk
(b) 如果A屬于不會終止的偏移，則
/是偏移的起始點。
(c) 對于不屬于以上兩種情形的數據包k，則設Ek^^Ri。這包括了那些 不屬于偏移的數據包和那些屬于偏移但是排隊時延是遞減的數據包，由于最后 一個偏移并不終止，因此選/ = :^1。這里Rk為第k個數據包的速率，^為第 l個數據包的速率，N為包串里所含數據包的數目。
步驟(2)中所述初始傳輸帶寬的數值上限Bth—h的取值范圍為BthH= B(t)+m，初始傳輸帶寬的數值下限Bth—l的取值范圍為Bth^B(t)—m，其中m 為B(t)的5% 10%。步驟(2)中所述編碼方案采用可伸縮視頻編碼技術，所述編碼率根據當
前帶寬的數值査表得到。
步驟(3)中所述t'為客戶端的反饋時間間隔，to為服務器進行實際傳輸帶 寬數值預測的預測時間間隔，t'<to， r = [*,*K。
步驟(4)中所述實際傳輸帶寬數值B(t+to)通過以下公式計算得到
式中，^)為f時刻服務器的編碼率；,(,)為,時刻客戶端的解碼率；,G)為 自學習速率，即當前的實際傳輸帶寬的預測更新幅度。
步驟(5)中服務器將預測時間間隔to后的實際傳輸帶寬數值B(t+to)與初 始傳輸帶寬數值B(t)進行比較，判斷是否需要再進行一次自適應的數字家庭網 絡的實際傳輸帶寬數值的預測。若B(t+to)的數值在B(t)的數值上下限之間，則 進行下一次的實際傳輸帶寬數值的預測；若B(t+to)的數值大于B(t)的數值上限 Bth_H，說明當前的實際傳輸帶寬數值可能大于該包串的初始傳輸帶寬上限 BthH，服務器需要調整編碼方案并提高編碼率Z力)，從而提高帶寬的利用率； 若B(t+to)的數值小于B(t)的數值下限Bthu說明當前的實際傳輸帶寬數值可能 小于該包串的初始傳輸帶寬下限Bth_L，服務器需要調整編碼方案并降低編碼 率,W，從而保證客戶端能流暢播放視頻。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果
本發明通過對網絡中傳輸帶寬的測量，讓服務器可以實時監控網絡中傳輸 帶寬的使用情況，使視頻圖像可以根據網絡中傳輸帶寬的情況進行自適應編碼 并傳輸，在初始傳輸帶寬數值確定的基礎上進行實際傳輸帶寬預測，可以節省 網絡負載，盡最大限度地減少為了得知網絡傳輸帶寬使用情況而對網絡造成的 負擔，使服務器可以利用有限的帶寬資源，更合理、更有效地實現高速媒體信 息在異構網絡、不同客戶端之間的互聯互通。
圖1是本發明的包串中各個數據包之間的間隔示意圖。 圖2是本發明的包串中各數據包的排隊時延示意圖。 圖3是本發明的方法流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實 施方式不限于此。
實施例
本實施例一種自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法，如圖3
所示，包括以下步驟-
(1) 系統初始化后，服務器向網絡中需要進行傳輸帶寬測量的客戶端發 送包串，進行傳輸帶寬測量，得到服務器與客戶端之間的初始傳輸帶寬數值
B(t);
(2) 服務器根據得到的初始傳輸帶寬數值B(t)，確定該傳輸帶寬的數值
上限Bth h和數值下限Bth l，并確定用于該數值時傳輸帶寬的編碼方案和編碼 率，;
(3) 每隔時間t',客戶端實時向服務器發送當前的解碼率,W，由服務
器記錄備用；同時服務器根據已確定的編碼方案和編碼率y力)向客戶端發送視
頻流信息；
(4) 每隔時間to，服務器根據得到的初始傳輸帶寬數值B(t)、編碼率,G) 和解碼率,W，對to后的實際傳輸帶寬數值進行預測，得到to后的實際傳輸帶 寬數值B(t+to);
(5) 服務器將得到的實際傳輸帶寬數值B(t+to)分別與初始傳輸寬帶的數 值上限B^及數值下限B^進行比較；若比較結果為BthJ^B(t+to)《Bth一h， 則跳轉到步驟G)，進行下一次實際傳輸帶寬數值的預測；若比較結果為8(1+ to) 〉BthH或B(t+to) <Bth_l，則跳轉到步驟(1)，重新進行服務器與客戶端的 傳輸帶寬預測。
所述步驟(1)中服務器向客戶端發送包串采用pathchirp方法，具體包括 以下步驟
(1-1)服務器向需要進行傳輸帶寬測量的客戶端發送包串，如圖1所示， 包串中數據包與數據包之間的間隔呈指數遞增趨勢；
(1-2)客戶端接收到包串后，將收到的包串中各數據包的排隊時延和是 否測量成功的信息反饋回服務器；
(1-3)服務器接收到反饋信息后，先分別對各個數據包對應的傳輸帶寬 進行估測，得到各個數據包對應的估測值Ek^，最后通過公式<formula>formula see original document page 11</formula>
對各個數據包對應的估測值Ek^取加權平均值D(m)，作為該包串對應的傳輸 帶寬估測值；其中，k表示第k個數據包，m表示第m次測量，^表示第k 個數據包和第(k+l)個數據包之間的時間間隔。
(1-4)最后服務對測得的多個包串對應的估測值D^取平均值，得到服 務器與客戶端之間的初始傳輸帶寬B(t)。
其中pathchirp方法主要是服務器發送包串(包串中數據包與數據包之間 的間隔呈指數遞增趨勢)給客戶端，然后根據客戶端反饋信息中的各數據包排 隊時延及其它信息進行其初始傳輸帶寬數值的預測。由于在最初測量開始階段 我們對網絡的可用帶寬情況毫無了解，并不知道可用帶寬所處的范圍，因此此 時我們需要發送很多的數據包對網絡可用的傳輸帶寬進行測量，發送的數據包 速率范圍可能在l-100Mbps之間，甚至可能更大，這取決于網絡類型。通過
這一開始時的測量我們可以獲得對網絡帶寬的初步認識，例如一開始我們向網 絡中發送的數據包的速率范圍為l-100Mbps，客戶端接收到這一串探測流之后 會得到包串中各個數據包的排隊時延；然后客戶端將這些數據反饋回服務器， 服務器的測量工具按照pathchirp算法算出這一次測量的可用帶寬估測值，這 樣就得到了對網絡帶寬的初步認識。
采用pathchirp方法計算時，在理想情況下，客戶端接收到的數據包排隊 時延是單調遞增的，但由于會出現突發背景流量，在一個包串里各個數據包的 排隊時延通常不會是單調遞增的，如圖2所示。這時，pathchirp需要利用這些 排隊時延的信號形狀對每個數據包對應的傳輸帶寬做一個估測值Ek(m)，然后對 多個Ek^取加權平均值，用來作為該包串的傳輸帶寬的估測值D^:
<formula>formula see original document page 11</formula>
最后對測得的多個包串對應的估測值D^取平均值，得到服務器與客戶端 之間的初始傳輸帶寬B(t)。
為了準確地計算Ek(m)， pathchirp把每個數據包的排隊時延信號分割成屬 于偏移的區域和不屬于偏移的區域，這要用到pathchirp偏移分割算法，直觀 上如果連續幾個包的qk(m) (qk^表示第m個包串中第k個數據包的排隊時延) 大于0而且是增長的，那么這些包有可能是在路徑上擁塞隊列的一些繁忙期的部分。具體的細節如下，我們的目標是要識別出偏移的開始包序號i和結束包 序號j，因此每個出現qk—^qk+嚴的包i都有可能是偏移的開始點；我們定義 偏移的結束點j為當
,,、,.、max,的楊)i(Z)] 力)-的)<-^-
時的第一個包，式中F是衰減系數(decrease factor);在j點的排隊時延q(j) 通過系數F從i增大至j的最大的排隊時延被降了下來。如果j-i〉L (L為常 數， 一般取5)，則我們把i至Uj之間的數據包作為偏移。
對于每個數據包的估測值Ek(m),每一個包串里的任一數據包k都會處于以 下三種情況中的一種-
(a) 如果1^屬于一個會終止的偏移且91^)<91{+1("1)時，則
(b) 如果t屬于不會終止的偏移，則
/是偏移的起始點。
(c) 對于不屬于以上兩種情形的數據包k，則設Ek樹-Ri。這包括了那些
不屬于偏移的數據包和那些屬于偏移但是排隊時延是遞減的數據包，由于最后 一個偏移并不終止，因此選/:N-l。這里Rk為第k個數據包的速率，R為第 l個數據包的速率，N為包串里所含數據包的數目。
步驟(2)中初始傳輸帶寬的數值上限Bth—h的取值范圍為Bthj^B(t)+m， 初始傳輸帶寬的數值下限B^l的取值范圍為B也,B(t)—m，其中m為B(t)的 5% 10%。
步驟(2)中編碼方案采用可伸縮視頻編碼技術，編碼率根據當前帶寬的 數值査表得到。
步驟(3)中t'為客戶端的反饋時間間隔，to為服務器進行實際傳輸帶寬數 值預測的預測時間間隔，t'<to， ^ = [^]々。
步驟(4)中所述實際傳輸帶寬數值B(t+to)通過以下公式計算得到
式中，^)為M寸刻服務器的編碼率；,W為M寸刻客戶端的解碼率； 義W為 自學習速率，即當前的實際傳輸帶寬的預測更新幅度。
步驟(5)中服務器將預測時間間隔to后的實際傳輸帶寬數值B(t+to)與初
12始傳輸帶寬數值B(t)進行比較，判斷是否需要再進行一次自適應的數字家庭網
絡的實際傳輸帶寬數值的預測。若B(t+to)的數值在B(t)的數值上下限之間，則 進行下一次的實際傳輸帶寬數值的預測；若B(t+to)的數值大于B(t)的數值上限 Bth一H，說明當前的實際傳輸帶寬數值可能大于該包串的初始傳輸帶寬上限 Bth_H，服務器需要調整編碼方案并提高編碼率《")，從而提高帶寬的利用率； 若B(t+t。)的數值小于B(t)的數值下限Bth_L，說明當前的實際傳輸帶寬數值可能 小于該包串的初始傳輸帶寬下限Bth_L，服務器需要調整編碼方案并降低編碼 率,")，從而保證客戶端能流暢播放視頻。
如上所述，便可較好地實現本發明，上述實施例僅為本發明的較佳實施例， 并非用來限定本發明的實施范圍；即凡依本發明內容所作的均等變化與修飾， 都為本發明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權利要求
1、自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法，其特征在于，包括以下步驟(1)系統初始化后，服務器向網絡中需要進行傳輸帶寬測量的客戶端發送包串，進行傳輸帶寬測量，得到服務器與客戶端之間的初始傳輸帶寬數值B(t)；(2)服務器根據得到的初始傳輸帶寬數值B(t)，確定該傳輸帶寬的數值上限Bth_H和數值下限Bth_L，并確定用于該數值時傳輸帶寬的編碼方案和編碼率fs(t)；(3)每隔時間t′，客戶端實時向服務器發送當前的解碼率fr(t)，由服務器記錄備用；同時服務器根據已確定的編碼方案和編碼率fs(t)向客戶端發送視頻流信息；(4)每隔時間t0，服務器根據得到的初始傳輸帶寬數值B(t)、編碼率fs(t)和解碼率fr(t)，對t0后的實際傳輸帶寬數值進行預測，得到t0后的實際傳輸帶寬數值B(t+t0)；(5)服務器將得到的實際傳輸帶寬數值B(t+t0)分別與初始傳輸寬帶的數值上限Bth_H及數值下限Bth_L進行比較；若比較結果為Bth_L≤B(t+t0)≤Bth_H，則跳轉到步驟(3)，進行下一次實際傳輸帶寬數值的預測；若比較結果為B(t+t0)＞Bth_H或B(t+t0)＜Bth_L，則跳轉到步驟(1)，重新進行服務器與客戶端的傳輸帶寬預測。
2、 根據權利要求1所述自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法， 其特征在于，所述步驟(1)中服務器向客戶端發送包串采用pathchirp方法， 具體包括以下步驟(1-1)服務器向需要進行傳輸帶寬測量的客戶端發送包串，包串中數據 包與數據包之間的間隔呈指數遞增趨勢；(1-2)客戶端接收到包串后，將收到的包串中各數據包的排隊時延和是 否測量成功的信息反饋回服務器；(1-3)服務器接收到反饋信息后，先分別對各個數據包對應的傳輸帶寬 進行估測，得到各個數據包對應的估測值Ek(m)，最后通過公式對各個數據包對應的估測值Ek^取加權平均值D(m)，作為該包串對應的傳輸 帶寬估測值；其中，k表示第k個數據包，m表示第m次測量。(1-4)最后服務器對測得的多個包串對應的估測值D^取平均值，得到服務器與客戶端之間的初始傳輸帶寬數值B(t)。
3、 根據權利要求1所述自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法， 其特征在于，步驟(2)中所述初始傳輸帶寬的數值上限Bth—H的取值范圍為 Bth_H= B(t)+m，初始傳輸帶寬的數值下限Bth_L的取值范圍為Bth—L= B(t)—m， 其中m為B(t)的5% 10%。
4、 根據權利要求1所述自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法， 其特征在于，步驟(2)中所述編碼方案采用可伸縮視頻編碼技術，所述編碼率根據當前帶寬的數值査表得到。
5、 根據權利要求1所述自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法， 其特征在于，步驟(3)中所述t'為客戶端的反饋時間間隔，to為服務器進行實際傳輸帶寬數值預測的預測時間間隔，t'<tQ， ,' = [|,*K。
6、 根據權利要求1所述自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法， 其特征在于，步驟(4)中所述實際傳輸帶寬數值B(t+to)通過以下公式計算得 到式中，^)為^時刻服務器的編碼率；^)為,時刻客戶端的解碼率；,")為 自學習速率，即當前的實際傳輸帶寬的預測更新幅度。
全文摘要
本發明提供一種自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法，通過服務器向客戶端發送包串進行測量得到初始傳輸帶寬數值，并確定其數值上下限，以及用于該數值帶寬的編碼方案和編碼率；然后服務器根據初始傳輸帶寬數值、編碼率和客戶端反饋的解碼率進行實際傳輸帶寬的預測，并與初始帶寬數值的上下限進行比較，確定是否進行下一次實際傳輸帶寬數值的預測。本發明能實現對數字家庭網絡中可用的初始傳輸帶寬進行檢測，并自適應地對數字家庭網絡流媒體的實際傳輸帶寬進行預測，使視頻圖像可以根據網絡的帶寬情況進行自適應編碼并傳輸，更好地利用了有限的網絡帶寬。
文檔編號H04L12/18GK101631030SQ20091004168
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月5日 優先權日2009年8月5日
發明者榮 余, 謝勝利, 高如超, 明 黃 申請人:華南理工大學