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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbreitung eines
Inhalts in Echtzeit von einer Quelle zu einer Vielzahl von Empfangsterminals durch
ein Informatiknetz, beispielsweise das Internet.
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Das
Internet ermöglicht
es heute, multimediale Inhalte, wie beispielsweise Fernsehausstrahlungen,
Videofilme, Konferenzen und andere Programme, in Echtzeit an ein
großes
Publikum von Empfangsterminals zu verbreiten. Zur Verbreitung eines Inhalts
von einer Quelle an eine Vielzahl von Empfangsterminals in Echtzeit über das
Internet gibt es im wesentlichen zwei Verfahren.
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Das
erste, „Unicast" genannte Verfahren,
besteht, wie in 1 gezeigt, darin, denselben
Inhalt so oft zu senden, wie es Empfangsterminals T1, ..., Ti, ...,
Tn gibt. Die Quelle S stellt eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit jedem der Empfangsterminals
her, unterteilt den zu verbreitenden Inhalt in IP-Datenpakete, im Folgenden „Datagramme" genannt, vervielfältigt jedes
IP-Datagramm zu n Exemplaren, wobei n gleich der Anzahl der Empfangsterminals
Ti ist, und schickt diese n Exemplare jeweils an die n Empfangsterminals
Ti.
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Das
zweite, „Multicast" genannte Verfahren ermöglicht der
Quelle S, wie in 2 gezeigt, das Verbreiten eines
multimedialen Inhalts an eine Vielzahl von Empfangsterminals in
einer einzigen Sendung. Bei der Verbreitung des Inhalts gibt die
Quelle S IP-Datagramme aus, die durch Netzknoten, die im Folgenden „Router" genannt werden,
kaskadenartig vervielfältigt
werden, um zu den Empfangsterminals Ti weitergeleitet zu werden.
wenn irgendein Terminal Ti die von der Quelle gesendeten IP-Datagramme nicht
zu empfangen wünscht,
werden letztere über den
ersten Netzknoten hinaus nicht weitergeleitet und sind somit verloren.
Wünscht
ein Terminal Ti, den von der Quelle S verbreiteten multimedialen
Inhalt zu empfangen, so schickt er eine Empfangsanforderung für diesen
Inhalt mit Hilfe des Protokolls IGMP (Internet Group Management
Protocol) über
das Internet zu der Quelle S. Der erste Multicast-Router, der bereits
die von der Quelle verbreiteten IP-Datagramme empfängt und der diese Anforderung
empfängt, übernimmt
die Vervielfältigung
der IP-Datagramme und leitet sie dann an das Terminal oder an einen
anderen Router weiter. Unter „Multicast-Router" ist ein Netzknoten
zu verstehen, der die durch die Quelle S verbreiteten Datagramme
empfängt
und sie, nachdem er sie eventuell vervielfältigt hat, an mindestens einen Empfangsterminal
weiterleitet.
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Um
einen im Unicast- oder Multicast-Modus von einer Quelle verbreiteten
multimedialen Inhalt zu empfangen, muss jedes Empfangsterminal zuvor eine
mit der Quelle verbundene beschreibende SDP-Datei (Session Description
Protocol), beispielsweise durch Herunterladen von einer Webseite,
erhalten. Die durch die IETF (Internet Engineering Task Force) definierte
Struktur der SDP-Datei
wird in dem Dokument RFC2327 beschrieben. Diese Datei ist zum Übermitteln
der erforderlichen Informationen bestimmt, um den Empfangsterminals
den Empfang der von der Quelle verbreiteten multimedialen Inhalte
zu gestatten. Jeder Quelle entspricht eine allgemeine SDP-Datei,
die alle erforderlichen Informationen enthält, um von dieser Quelle, unabhängig von
dem von ihr verbreiteten Inhalt, empfangen zu können. Außerdem entspricht jedem verbreiteten
Inhalt (Fernsehausstrahlung, Film, Konferenz usw.) eine spezielle SDP-Datei,
welche alle notwendigen Informationen zum Empfangen dieses bestimmten
Inhalts enthält. Die
allgemeine SDP-Datei der Quelle ist ungeachtet des von der Quelle
verbreiteten Inhalts gültig,
während
die SDP-Datei eines speziellen Inhalts ausschließlich für Verbreitung dieses Inhalts
gültig
ist.
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Das
Datenübertragungsprotokoll,
das im Wesentlichen für
die Verbreitung im Unicast- oder Multicast-Modus in Echtzeit über das
Internet verwendet wird, ist das RTP-Protokoll (Real-time Transfer Protocol).
Dies ist allgemein mit dem RTCP-Protokoll (Real-time Transfer Control
Protocol) zur Kontrolle des Datenflusses verbunden, das den Empfangsterminals
ermöglicht,
der Quelle Berichte über den
Empfang zurückzusenden,
die QoS-(Quality of Service)-Informationen über die Empfangsqualität, wie beispielsweise
Empfangsleistung oder Datagrammverlustrate, enthält. In Übereinstimmung mit dem RTP-Protokoll
gibt die Quelle zur Verbreitung eines multimedialen Inhalts eine
Vielzahl von Flüssen aus,
die Daten übermitteln,
welche einer Vielzahl von jeweiligen Medien entsprechen. Zur Verbreitung
eines Videofilms in zwei Sprachen gibt die Quelle beispielsweise
einen Videofluss und zwei Audioflüsse für die beiden jeweiligen Sprachen
aus. Auch können die
Daten desselben Mediums, beispielsweise Video oder Audio, über mehrere
Flüsse übermittelt
werden, welche verschiedene Datenleistungen aufweisen. Zur Verbreitung
der Videokomponente eines audiovisuellen Inhalts kann die Quelle
beispielsweise drei Videoflüsse,
jeweils zu 400 kbit/s, ausgeben, und zwar den Basisvideofluss Vb,
einen ersten Videofluss mit Verstärkung Ve1 (Videoverstärkung 1)
und einen zweiten Videofluss mit Verstärkung Ve2 (Videoverstärkung 2).
Beim Empfang verwenden die Empfangsterminals entsprechend ihren
Kapazitäten
den Basisvideofluss und fügen
ihm möglicherweise,
je nach ihren Kapazitäten,
den Videofluss Ve1 oder den Videofluss Ve2, um eine bessere Videoqualität zu erhalten.
Alternativ kann die Quelle drei Videoflüsse bei 400 kbit/s, 800 kbit/s
bzw. 1200 kbit/s senden, wobei die Empfangsterminals entsprechend
ihren Kapazitäten
einen einzigen dieser drei Flüsse
auswählen. Zum
Empfangen eines über
n Flüsse übermittelten multimedialen
Inhalts verwenden die Empfangsterminals n Paare von Kommunikationsports,
wobei jedes Paar einen RTP-Port und einen RTCP-Port enthält, um die
n Flüsse
zu empfangen und die mit diesen n Flüssen verbundenen n Empfangsberichte
zu senden. Die einem Paar zugeordneten RTP- und RTCP-Kommunikationsports
folgen aufeinander, wobei der RTP-Port gerade und der RTCP-Port ungerade
ist.
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Im
Unicast-Modus stellt die Quelle so viele Punkt-zu-Punkt-Verbindungen
her, wie es Empfangsterminals gibt, und empfängt die Empfangsberichte, die
die QoS-Informationen
enthalten, regelmäßig über diese
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.
Die Quelle kann somit ohne Schwierigkeiten über eventuelle Empfangsprobleme
eines bestimmten Terminals informiert werden. Die Unicast-Technik verbraucht
jedoch viel Bandbreite und ist somit für die Verbreitung an ein großes Publikum
ungeeignet.
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Im
Gegensatz dazu gestattet die Multicast-Technik eine erhebliche Reduzierung
des Bandbreitenverbrauchs. Da die Empfangsterminals nicht direkt
mit der Quelle verbunden sind, ermöglicht sie jedoch nicht die
einfache Auswertung der Empfangsqualität durch die Terminals.
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In
der Unicast- und der Multicast-Technik ermöglicht das RTCP-Protokoll zwar
das Zurücksenden
von QoS-Informationen
an die Quelle, aber dieses Protokoll bringt zahlreiche Nachteile
mit sich, da es eng mit dem RTP-Protokoll verknüpft ist. In dem Fall nämlich, in
dem der verbreitete Inhalt über
eine Vielzahl von RTP-Flüssen übermittelt
wird, senden die Terminals periodisch einen Empfangsbericht für jeden
empfangenen RTP-Fluss. Dadurch empfängt die Quelle eine beträchtliche
Anzahl von Berichten, von denen ein Großteil redundant ist.
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Das
Dokument FR-A-2758897 betrifft ein Verfahren zum Messen der Leistung
und Verfolgen der Dienstgüte
eines Informationssystems.
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Das
durch die vorliegende Erfindung gestellte technische Problem besteht
somit im Bereitstellen eines Verbreitungsverfahrens in Echtzeit
für einen
Inhalts von einer Quelle an eine Vielzahl von Empfangsterminals über ein
Informatiknetz, in dem jedes Terminal beschreibende Daten empfängt, die
mit der Quelle verbunden sind, die Quelle den Inhalt über das
Netz verbreitet und die Empfangsterminals den verbreiteten Inhalt
aus den beschreibenden Daten erhalten, wodurch die Auswertung der
Empfangsqualität
der Terminals auf einfache Weise ermöglicht wird.
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Das
Problem wird dadurch gelöst,
dass in die beschreibenden Daten eine Adresse eines Sammelservers
eingefügt
wird und jeder von der Verbreitungsquelle empfangende Terminal aus
den beschreibenden Daten einen Bericht über den Empfang des von der
Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts durch das Terminal an die
Adresse des Sammelservers sendet.
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Die
vorliegende Erfindung leitet sich im Wesentlichen aus dem Problem
der Multicast-Verbreitung her. Gleichwohl beabsichtigt die Anmelderin nicht,
den Schutzumfang ihrer Anmeldung auf dieses bestimmte Beispiel zu
beschränken,
sondern ihn auf jede Art von Verbreitung und insbesondere die Verbreitung
im Unicast-Modus auszudehnen.
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Durch
die Trennung der Quelle und des Sammlers der Berichte werden die
Nachteile des RTCP-Protokolls eliminiert. Die Lösung der vorliegenden Erfindung
bietet den zusätzlichen
Vorteil, die Quelle nicht durch die Rücksendungen von Empfangsberichten
zu überlasten.
Die Quelle wird nicht mit der Behandlung dieser Berichte belastet
und kann somit all ihre Kapazitäten
ausschließlich
für die Verbreitung
ausnutzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Empfangsberichte
Informationen über die
globale Empfangsqualität
geben und nicht nur über
die Empfangsqualität
eines bestimmten Flusses. Dadurch wird die Ausnutzung dieser Berichte
erheblich erleichtert. Durch Einfügen der Adresse in die mit
der Quelle verbundenen beschreibenden Daten empfängt das Empfangsterminal diese
außerdem ohne
die Ausführung
einer speziellen Aktion und ohne zusätzliche Ausrüstung.
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Vorteilhafterweise
wird in die beschreibenden Daten eine Periodizitätsinformation eingefügt, so dass
jedes Empfangsterminal periodisch dem Sammelserver einen Bericht über den
Empfang des von der Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts durch
das Terminal sendet.
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Vorzugsweise
setzt jedes Terminal in den Bericht über den Empfang des durch die
Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts durch das Terminal eine
Information über
die Empfangsqualität
ein. Es kann hier auch eine geografische Lokalisierungsanzeige einsetzen,
dadurch kann man möglicherweise ein
Empfangsproblem erkennen, das mit der Infrastruktur eines lokalen
Netzes zusammenhängt,
welches die in einer bestimmten geografischen Zone befindlichen
Terminals bedient.
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Weiter
bevorzugt ordnet der Sammelserver jedem empfangenen Bericht über den
Empfang des durch die Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts durch
das Terminal eine Zeitstempelinformation zu.
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Vorteilhafterweise
erarbeitet der Sammelserver eine Bilanz über den Empfang des durch die
Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts durch die Terminals aus
den von den von der Quelle empfangenden Terminals kommenden Berichten.
Diese Bilanz kann Histogramme für
die verschiedenen gegebenen Zeitpunkte umfassen, in denen die Empfangsleistung
der Terminals auf der Abszisse dargestellt ist und die Anzahl der
von der Verbreitungsquelle empfangenden Terminals auf der Ordinante.
Diese Histogramme bilden Fotografien der Empfangsqualität aus der
Population der empfangenden Terminals.
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In
einer besonderen Ausführungsform,
bei der eine Vielzahl von Quellen Inhalte an eine Vielzahl von Empfangsterminalgruppen
verbreitet, sendet die Gesamtheit der zu verschiedenen Gruppen gehörenden Terminals
Berichte über
den Empfang der durch die jeweiligen Verbreitungsquellen an denselben Sammelserver
verbreiteten Inhalte. So kann der Sammelserver Empfangsberichte
von Terminals, die zu verschiedenen Multicast-Gruppen gehören, sammeln
und für
jede der Multicast-Verbreitungsquellen eine Empfangsbilanz erarbeiten.
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Die
beschreibenden Daten können
in eine SDP-Datei eingefügt
werden.
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Die
Adresse des Sammelservers kann auch über ein mit der Quelle verbundenen
Signalkanal verbreitet werden.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Empfangsterminal für
den Einsatz des zuvor definierten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet,
dass es zum Erhalten der mit einer Verbreitungsquelle verbundenen
beschreibenden Daten, wobei die Daten eine Adresse eines Sammelservers
enthalten, und zum Senden mindestens eines Berichts über den
Empfang eines von der Verbreitungsquelle an die Adresse des Sammelservers
verbreiteten Inhalts angeordnet ist.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein System für
den Einsatz des zuvor definierten Verfahrens, umfassend:
- – eine
Verbreitungsquelle, die zum Verbreiten eines Inhalts über ein
Netz bestimmt ist,
- – einen
Sammelserver und
- – eine
Vielzahl von Empfangsterminals, die dazu bestimmt sind, mit der
Verbreitungsquelle verbundene beschreibende Daten zu erhalten, wobei
die beschreibenden Daten eine Adresse des Sammelservers enthalten,
zum Erhalten des durch die Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts
aus den beschreibenden Daten und zum Senden mindestens eines Berichts über den
Empfang des von der Verbreitungsquelle an die Adresse des Sammelservers
verbreiteten Inhalts,
wobei der Sammelserver dazu bestimmt
ist, aus den von den von der Quelle empfangenden Terminals kommenden
Berichten eine Bilanz über
den Empfang des durch die Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts
durch die Terminals zu erarbeiten.
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Die
Erfindung betrifft schließlich
einen Datenfluss für
den Einsatz des oben dargestellten Verfahrens, welcher beschreibende
Daten über
einen Inhalt und/oder eine Verbreitungsquelle enthält, auf
deren Grundlage ein Terminal sich für den Empfang eines von der
Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalts bereit machen kann, dadurch
gekennzeichnet, dass die beschreibenden Daten eine Adresse eines
Sammelservers enthalten, so dass das Terminal, wenn es einen von
der Verbreitungsquelle verbreiteten Inhalt empfängt, einen Bericht über den
Empfang des Inhalts an die Adresse des Sammelservers sendet.
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Die
Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung von besonderen
Ausführungsformen des
Verbreitungsverfahrens, Sammelservers, der Empfangsterminals, des
Systems und des Datenflusses gemäß der Erfindung
in Bezug auf die beigefügte Zeichnung
besser verständlich,
in der:
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3 eine
schematische Ansicht einer Vielzahl von Empfangsterminals einer
Verbreitungsquelle und eines Sammelservers darstellt,
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4 eine
schematische Ansicht eines der Empfangs terminals von einer Webseite
der Verbreitungsquelle und des Sammelservers mit verschiedenen Schritten
des Verbreitungsverfahren gemäß der besonderen
Ausführungsform
der Erfindung darstellt,
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die 5 bis 7 die
Organigramme des Verbreitungsverfahrens gemäß der besonderen Ausführungsform
der Erfindung darstellen,
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8 ein
Blockschema der Funktionsweise des Sammelservers aus 1 darstellt.
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In 3 wird
ein Informatiknetz nach Art des Internets und ein System dargestellt,
das eine Vielzahl von Empfangsterminals T1, T2, ..., Ti, ..., Tn,
Internetrouter RM, eine Quelle S zur Verbreitung der Inhalte und
einen Sammelserver SC umfasst. Die verschiedenen Terminals, T1,
T2, ..., Ti, ..., Tn weisen verschiedene Empfangskapazitäten für den Empfang verschiedener
Daten auf (1 Mbit/s, 2 Mbit/s, 500 kbit/s usw.). Bei der Quelle
S handelt es sich hier um eine audiovisuelle Verbreitungskette,
die im Folgenden „Kette
1" genannt wird
und von einem audiovisuellen Internetserver beherbergt wird und
dazu bestimmt ist, im Multicast-Modus audiovisuelle Inhalte (Fernsehausstrahlungen,
Videofilme usw.) über
das Internet an die Empfangsterminals zu verbreiten. Der audiovisuelle
Server kann andere Verbreitungsquellen beinhalten.
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Ein
(nicht gezeigtes) Programmierungszentrum CP ist dazu bestimmt, ein
Programmierungsraster für
die Verbreitung audiovisueller Inhalte durch die Quelle S herzustellen
und für
die Quelle S eine allgemeine beschreibende SDP-Datei zu erstellen,
die alle notwendigen Informationen enthält, um es einem Terminal zu
ermöglichen,
sich für
den Empfang von der Quelle S bereit zu machen, sowie für jeden
verbreiteten Inhalt eine spezielle beschreibende SDP-Datei, die
alle Informationen enthält,
die zum Empfang dieses Inhalts erforderlich sind. Die beschreibende
SDP-Dateien, die mit der Quelle S verbunden sind, werden auf die
Webseite SW übertragen,
von wo sie durch die Terminals heruntergeladen werden können.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass die Struktur einer SDP-Datei, wie durch
die IETF definiert, wie folgt ist:
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Session description
-
-
- v
- = (protocol version)
- o
- = (owner/creator and
session identifier).
- s
- = (session name)
- i
- = *(session information)
- u
- = *(URL of description)
- e
- = *(email address)
- p
- = * (phone number)
- c
- = *(connection information – not required
if included in all media)
- b
- = *(bandwidth iPnformation)
One
or more time descriptions (see below)
- z
- = *(time zone adjustments)
- k
- = *(encryption key)
- a
- = *(zero or more session
attribute lines)
Zero or more media descriptions (see below)
-
Time description
-
-
- t
- = (time the session
is active)
- r
- = *(zero or more repeat
times)
-
Media description
-
-
- m
- = (media name and
transport address)
- i
- = *(media title)
- c
- = *(connection information – optional
if included at session-level)
- b
- = *(bandwidth information)
- k
- = *(encryption key)
- a
- = *(zero or more media
attribute lines)
-
Die
mit „*" gekennzeichneten
Felder sind optional.
-
Für weitere
Informationen über
die Struktur der SDP- Daten
sei der Leser auf das durch die IETF herausgegebene Dokument RFC2327
verwiesen.
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Der
mit dem Internet verbundene Sammelserver SC ist dazu bestimmt, Berichte über den
Empfang der durch die Verbreitungsquelle S verbreiteten Inhalte
durch die Empfangsterminals Ti zu sammeln. Er umfasst eine Schnittstelle 90 zur
Verbindung mit dem Internet, einen Block 91 zum Empfangen
der Berichte, einen Block 92 zum Zeitstempeln der Empfangsberichte,
einen Behandlungsblock 93, einen Block 94 zum
Senden der Bilanz an die Quelle S und einen Block 95 zum
Modifizieren der Sendeperiode der von den Empfangsterminals Ti kommenden
Empfangsberichte. Diese Elemente sind alle mit einer (nicht dargestellten)
Zentralbefehlseinheit verbunden, die dazu bestimmt ist, den Betrieb
des Servers SC zu steuern. Die Blöcke 91, 94 und 95 sind
mit der Verbindungsschnittstelle 90 verbunden. Der Zeitstempelblock 92,
der zwischen dem Empfangsblock 91 und dem Behandlungsblock 93 angeordnet
ist, ist zum Zeitstempeln der empfangenen Empfangsberichte bestimmt.
Der Behandlungsblock 93, der mit dem Sendeblock 94 verbunden
ist, ist dazu bestimmt, aus den von den Terminals Ti, die von der
Verbreitungsquelle S empfangen, kommenden Empfangsberichte eine
statistische Bilanz über
den Empfang des durch die Verbreitungsquelle S verbreiteten Inhalts
durch diese Terminals Ti zu erarbeiten.
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Jeder
Empfangsterminal Ti umfasst ein Modul zur Verbindung mit dem Internet,
einen Internetnavigator, ein Multicast-Empfangsmodul, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle und
eine Zentralbefehlseinheit, mit der alle Elemente des Terminals
Ti verbunden sind und die dazu bestimmt ist, seinen Betrieb zu steuern.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle umfasst einen Visualisierungsbildschirm,
eine Tastvorrichtung, hier eine Tastatur und eine Maus, und eine
Lautsprechvorrichtung. Das Multicast-Empfangsmodul ist angeordnet,
um sich für
den Empfang von der Verbreitungsquelle S über das Internet bereit zu
machen, und um an den Sammelserver SC Berichte über den Empfang des durch diese
Quelle S verbreiteten Inhalts durch das Terminal Ti, hier periodisch,
zu senden. Um sich für
den Empfang von einer Verbreitungsquelle S über das Internet bereit zu
machen, erhält
das Empfangsmodul in Betrieb durch Herunterladen von der Webseite
SW im Zusammenwirken mit dem Modul zur Verbindung mit dem Internet
und dem Internetnavigator einen Fluss von beschreibenden Daten,
die mit der Verbreitungsquelle S verbunden sind, welche hier eine
SDP-Datei übermitteln.
Mit Hilfe der in der SDP-Datei enthaltenen Inhalte macht sich das
Empfangsmodul für
den Empfang von der Quelle S bereit, das heißt, es empfängt den von ihr verbreiteten
Inhalt und sendet parallel periodische Berichte über den Empfang des von der Quelle
S verbreiteten Inhalts durch das Terminal Ti an die Adresse des
Sammelservers SC, welche aus der SDP-Datei gezogen wurde.
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Mit
Bezug auf die 4 bis 7 wird nun das
Verbreitungsverfahrens in Echtzeit eines audiovisuellen Inhalts
von der Quelle S an eine Vielzahl von Terminals Ti über das
Internet in Multicast-Modus beschrieben. In dem besonderen Beispiel
der Beschreibung handelt es sich bei dem verbreiteten Inhalt um einen
Videofilm mit dem Titel „Der
große
Bummel".
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In
einem Schritt 1 setzt das Programmierungszentrum CP ein
mit „q" betiteltes Feld,
welches dem Sammelserver SC zugeordnet ist, in die spezielle SDP-Datei
des zu verbreitenden Inhalts ein, das heißt, des Films „Der große Bummel", sowie in die allgemeine
SDP-Datei der Quelle S. Das im Folgenden erläuterte Feld „q" enthält alle
Informationen, die erforderlich sind, um es einem Empfangsterminal
Ti zu ermöglichen,
periodisch einen Empfangsbericht an den Sammelserver SC zu senden.
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Feld q
-
- q <network
type><address type><connection address><port><time period>
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Das
Feld „q", das einen definitiven
Befehl zum Senden der Empfangsberichte an den Sammelserver SC darstellt,
enthält
eine Anzeige des Netzes, zu dem der Server SC gehört, des
Adresstyps des Servers SC, der Adresse des Servers SC, der Anzahl der
Kommunikationsports des Servers SC und der Sendeperiode τ der Empfangsberichte
an. den Server SC.
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Die
SDP-Datei der Quelle und die SDP-Datei des Films werden auf der
Seite SW übertragen
und können
durch die Terminals von dieser Seite heruntergeladen werden. Beispielsweise
enthält
die SDP-Datei des Films die folgenden Informationen:
v = 0
o
= Kette 1 IN IP4 126.16.64.4
s = La grande vadrouille [Der
große
Bummel]
u = http://www.chainel.fr/films/la_grande_vadrouille.htm
e
=
[email protected] c = IN IP4 224.2.17.12/127
t = 2873397496
2873404696
a = recvonly
m = audio 49170 RTP/AVP 0
m
= video 51372 RTP/AVP 31
m = Anwendung 32416 udp wb
q
= IN IP4 224.2.1.1 32416 300
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Das
Feld „q" gibt an, dass:
- – der
Server SC zum Internet gehört;
- – die
Serveradresse SC vom Typ IP4 ist;
- – die
IP-Adresse des Servers SC 224.2.1.1 ist;
- – die
Anzahl der Kommunikationsports des Servers SC 32416 ist und
- – die
Sendeperiode τ der
Empfangsberichte gleich 300 Sekunden ist.
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In
einem Schritt 2 erhält
jedes Terminal Ti, das den Film zu empfangen wünscht, einen Fluss von mit
der Verbreitungsquelle S verbunden beschreibenden Daten, welcher
entweder die mit dem gewünschten
Film verbundene spezifische SDP-Datei oder die allgemeine SDP-Datei
der Quelle S übermittelt.
Es sei daran erinnert, dass die SDP-Datei des Films nur für die Verbreitung
des in Frage stehenden Films gültig
ist, während
die SDP-Datei der Quelle ermöglicht,
sich zu jedem Zeitpunkt für
den Empfang von der Quelle bereit zu machen, unabhängig davon, welcher
Inhalt von ihr verbreitet wird. Um eine der beiden SDP-Dateien zu
erhalten, verbindet sich das Terminal in einem Schritt 2a mit
der Webseite SW und richtet eine Anforderung zum Zugreifen auf die
in Frage stehende SDP-Datei an sie. Nach Empfang dieser Anforderung
sendet die Seite SW in einem Schritt 2b den Fluss der beschreibenden
Daten, die die angeforderte Datei übermitteln, an das Terminal Ti,
das sie speichert.
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Die
Quelle S verbreitet den Videofilm im Multicast-Modus über das Internet. Dafür sendet
sie IP-Datenpakete,
die den audiovisuellen Inhalt übermitteln,
in einer einzigen Sendung über
das Internet an eine Vielzahl von Empfangsterminals. Die audiovisuellen
Daten werden hier über
drei Videoflüsse
jeweils zu 400 kbit/s übermittelt,
darunter ein Basisvideofluss Vb, ein erster Videofluss der Verstärkung Ve1
und ein zweiter Videofluss der Verstärkung Ve2, und zwei Audioflüsse zu jeweils
400 kbit/s, darunter ein Basisaudiofluss Ab und ein Audiofluss der
Verstärkung
Ae. Bei Empfang verwenden die Terminals Ti entsprechend ihrer Kapazitäten die
Basisvideo- und -audioflüsse
Vb und Ab und fügen
ihnen optional mindestens einen der Verstärkungsvideoflüsse Ve1, Ve2
und/oder den Verstärkungsaudiofluss
Ae zu, um die Video- und/oder Audioqualität zu verbessern.
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In
einem Schritt 3 erhält
jedes Terminal i, das den Film zu empfangen wünscht, aus den in der empfangenen
SDP-Datei enthaltenen Informationen die IP-Datenpakete, die durch
die Quelle S über
das Internet verbreitet werden. Der Schritt 3 untergliedert sich
in mehrere Unterschritte:
- – das Terminal Ti sendet eine
Anforderung des Zugriffs auf den von der Quelle S verbreiteten audiovisuellen
Inhalt, also den Videofilm „Der
große Bummel", gemäß Protokoll
IGMP über
das Internet an die Quelle S (Schritt 3a);
- – der
erste Multicast-Router RM, der diese Anforderung empfängt, vervielfältigt die
von der Quelle kommenden empfangenen IP-Pakete (Schritt 3b) und
- – er
leitet die vervielfältigten
IP-Pakete an das Terminal Ti über
das Internet weiter (Schritt 3c).
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Es
sei hier daran erinnert, dass ein „Multicast-Router" per Definition ein
Netzknoten ist, der die von der Quelle S verbreiteten IP-Datenpakete
empfängt
und sie an ein oder mehrere Terminals weiterleitet, nachdem er sie
möglicherweise,
wenn notwendig, vervielfältigt
hat.
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In
einem Schritt 4 sendet das Terminal Ti nach Empfang des
ersten IP-Datenpakets, das durch die Quelle S verbreitet wurde,
einen Bericht über
den Empfang des durch die Quelle S über das Internet verbreiteten
Inhalts an den Sammelserver SC. Dieser erste Empfangsbericht signalisiert
dem Sammelserver SC, dass das Terminal Ti sich für den Empfang von der Quelle
S bereit gemacht hat. Er empfängt
Informationen über
die Empfangsqualität,
also die Empfangsleistung des Terminals Ti und die Verlustrate der
IP-Pakete sowie eine geografische Lokalisierungsangabe des Terminals Ti.
Das Terminal Ti wiederholt den Schritt 4 periodisch mit
der Frequenz 1/τ, bis
es den Empfang der von der Quelle S verbreiteten IP-Pakete unterbricht.
Vor dem Unterbrechen dieses Empfangs sendet das Terminal Ti, wenn
dafür die Möglichkeit
besteht, einen letzten Empfangsbericht, der spezifiziert, dass es
aufhören
wird zu empfangen.
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Der
Sammelserver SC empfängt
die von allen Terminals i der der Quelle S zugeordneten Multicast-Gruppe
kommenden Berichte, das heißt,
der Terminals Ti, die von der Quelle S empfangen, und weist in einem
Schritt 5 jedem empfangenen Bericht eine Zeitstempelinformation
zu, die das Datum und Stunde des Empfangs dieses Berichts enthält. Unter „Multicast-Gruppe" von Terminals ist
die Gesamtheit der von derselben Multicast-Verbreitungsquelle S empfangenden
Terminals zu verstehen.
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In
einem Schritt 6 erarbeitet der Sammelserver SC aus den
empfangenen Empfangsberichten eine statistische Bilanz über den
Empfang des von der Quelle S verbreiteten Inhalts durch die Terminals Ti,
die von dieser Quelle S empfangen. Diese Empfangsbilanz, die sich
auf die Verbreitungsquelle S bezieht, enthält verschiedene Histogramme,
die jeweils die Empfangsleistung der IP-Pakete durch die Empfangsterminals
Ti, die Verlustrate der IP-Pakete durch die Empfangsterminals Ti
und die Lokalisation der Empfangsterminals Ti betreffen. Beispielsweise stellt
ein Histogramm über
die Empfangsleistung für einen
bestimmten Zeitpunkt auf der Abszisse verschiedene Empfangsleistungen
der IP-Pakete durch die Terminals Ti dar und auf der Ordinante die
Anzahl der von der Verbreitungsquelle S für jede dieser Leistung empfangenden
Terminals. Der Sammelserver SC übermittelt
dann die Empfangsbilanz direkt oder indirekt an die Quelle S.
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In
einem Schritt 7 kann die Verbreitungsquelle S auf Grundlage
der Bilanz über
den Empfang eines oder mehrerer Inhalte, die von der Verbreitungsquelle
S verbreitet wurden, die Leistungen der Audioflüsse und/oder Videoflüsse bei
der Sendung modifizieren, so dass sie an die reellen Empfangsbedingungen
angepasst werden. Beispielsweise kann die Quelle S, wenn eine erhebliche
Anzahl von Terminals den Basisvideo- und den Basisaudiofluss Vb
und Ab bei 400 kbit/s nicht mit einem zufrieden stellenden Qualitätsniveau
empfängt,
einen neuen Basisfluss bei 200 kbit/s bilden.
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In
einem Schritt 8 übermittelt
der Server SC an die Terminals Ti einen Befehl, die Sendeperiode der
Empfangsberichte zu modifizieren, um die Anzahl der empfangenen
Berichte zu verringern, der die Anzeige einer neuen Periode τ', die größer als
die Periode τ ist,
enthält.
Bei Empfang dieses Befehls ersetzt jedes Terminal Ti in dem Speicher
die alte Periode τ durch
die neue Periode τ'. Auf dieselbe Weise kann
der Server SC die Sendeperiode der Empfangsberichte verringern,
um davon mehr empfangen.
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Der
Sammelserver SC kann von verschiedenen Verbreitungsquellen S verwendet
werden. Wenn die verschiedenen Verbreitungsquellen S audiovisuelle
Inhalte an verschiedene Multicast-Gruppe der jeweiligen Empfangsterminals
verbreiten, gehört
in diesem Fall die Gesamtheit der Empfangsterminals zu verschiedenen
Multicast-Gruppen, die die Empfangsberichte an denselben Sammelserver
SC zurücksenden.
Dieser erarbeitet daraufhin verschiedene individualisierte Empfangsbilanzen,
die jeweils die verschiedenen Verbreitungsquellen betreffen. Anders
ausgedrückt
erarbeitet der Sammelserver Sc für jede
Verbreitungsquelle S einen Empfangsbericht, der sich auf diese Verbreitungsquelle
S bezieht, und sendet diese Bilanz an die Verbreitungsquelle S.
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In
der vorangehenden Beschreibung werden die mit der Quelle S verbundenen
beschreibenden Daten in eine SDP-Datei
eingefügt
und die Empfangsterminals Ti erhalten diese SDP-Datei durch Herunterladen
von einer Webseite SW. Die Terminals können die mit der Quelle verbundenen
beschreibenden Daten durch jedes andere Mittel erhalten. Die beschreibenden
Daten können
zum Beispiel in einer elektronischen Nachricht oder Mail, die an
das Terminal Ti geschickt wird, eingefügt werden.
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In
einer weiteren Variante der Ausführungsform
der Erfindung werden die Merkmale des Sammelservers über einen
mit der Quelle verbundenen Signalkanal verbreitet. In diesem Fall
erhält
ein Terminal, wenn dieses den durch die Verbreitungsquelle verbreiteten
Inhalt zu erhalten wünscht,
im Voraus Informationen, die zum Empfangen des mit der Quelle verbundenen
Signalkanals erforderlich sind, beispielsweise durch Herunterladen
von einer Webseite, und macht sich dann für den Empfang des Signalkanals
bereit, um die mit der Quelle verbundenen beschreibenden Daten zu
erhalten, welche die Informationen enthalten, die dafür nützlich sind,
sich für
den Empfang von dieser Quelle bereit zu machen, sowie die Merkmale
des Merkmale des Sammelservers, die in dem zuvor beschriebenen Feld „q" enthalten sind.
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Die
mit einer Verbreitungsquelle verbundenen beschreibenden Daten, welche
alle erforderlichen Informationen enthalten, um sich für den Empfang
von dieser Quelle bereit zu machen, können in einer andersformatigen
Datei als einer SDP-Datei, beispielsweise in einer Datei im XML-Format
enthalten sein.
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Die
Erfindung kann auf die Verbreitung in Echtzeit jeder Art von Inhalt über ein
anderes Informatiknetz als das Internet angewendet werden. Sie kann
auch auf die Verbreitung im Unicast-Modus angewendet werden.