器基于可用的網(wǎng)絡(luò)帶寬(基于特定時(shí)間的下載時(shí)間以時(shí)間為單位測(cè)量)、CPU帶寬、緩沖器耗盡速率、緩沖器深度等從特定配置文件選擇視頻片段。因此，來(lái)自處于穩(wěn)態(tài)開(kāi)/關(guān)模式下的播放器的詢(xún)問(wèn)速率實(shí)際上是網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器的隊(duì)列耗盡速率。在一般意義上，在網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器上沒(méi)有實(shí)際的TCP窗口。相反，應(yīng)當(dāng)維持往返時(shí)間(RTT)。網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器將從隊(duì)列監(jiān)測(cè)服務(wù)速率，并且將嘗試隨時(shí)間變化來(lái)適配該服務(wù)速率。播放器也將與實(shí)際播放器的狀態(tài)同步。當(dāng)回放開(kāi)始時(shí)，虛擬播放器將進(jìn)入緩沖階段，在此緩沖階段期間，帶寬的步進(jìn)增加被分配高達(dá)可用帶寬的最大值。一旦完成緩沖，播放器就進(jìn)入開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，并且虛擬播放器開(kāi)始用指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均函數(shù)緩慢匹配從隊(duì)列監(jiān)測(cè)的服務(wù)速率。因此，在一般意義上，此虛擬播放器充當(dāng)加法增加指數(shù)減小(AIED)。
[0054]在操作中，通過(guò)低通濾波器使得指數(shù)衰減更為保守，其中先前的速率采樣被給予更多的權(quán)重。隨時(shí)間變化的指數(shù)減小的一般數(shù)學(xué)表示可以表示為:
[0055]Rc (t) = α 1 1^Rc (O) + (1- a ) [R (t) + a *R (t_l) + a 2*R (t_2) + a 3*R (t_3) +...]其中a < I
[0056]加法增加是建立足夠的凈空來(lái)使播放器快速填充緩沖器，尤其是在實(shí)際播放器因?yàn)樵谀硞€(gè)時(shí)間可用的訪問(wèn)鏈路容量增加而升檔時(shí)的開(kāi)/關(guān)階段或者緩沖階段期間。然而，這也可以被看成是允許TCP窗口增長(zhǎng)，但是未必需要增量匹配以字節(jié)為單位的下一個(gè)TCP窗口。然而，在某個(gè)實(shí)施方式中可以這樣做，只要可以追蹤以字節(jié)為單位的下一個(gè)窗口。這只是一種實(shí)施方式的選擇。時(shí)間標(biāo)尺也取決于實(shí)施方式。在一個(gè)不例實(shí)施方式中，它是一定程度的毫秒，因?yàn)長(zhǎng)inux中的HTB隊(duì)列用毫秒的時(shí)間刻度來(lái)報(bào)告四個(gè)樣本的平滑間隔期間的當(dāng)前速率。緩沖時(shí)間段期間的Al是帶寬增加等于高水印值的步進(jìn)增加。此后，Al是當(dāng)前測(cè)量的速率與高水印之間的差值。在初始步進(jìn)增加之后，AIED被維持在兩條漸近線(例如，低水印和高水印)內(nèi)。
[0057]除上述的基本速率適配功能之外，還可以用額外的反饋控制系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)播放器。OTT ABR播放器通常在TCP上運(yùn)行。因此，網(wǎng)絡(luò)振蕩可以很容易地使播放器移出穩(wěn)態(tài)。為了使播放器連續(xù)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器可以整合擁堵點(diǎn)檢測(cè)機(jī)制。目的是通過(guò)對(duì)抗目標(biāo)擁堵點(diǎn)分布功能的相關(guān)功能使擁堵點(diǎn)之間的距離最小化。
[0058]可以通過(guò)流儀表針對(duì)競(jìng)爭(zhēng)流檢測(cè)擁堵點(diǎn)。一個(gè)這種儀表可以監(jiān)測(cè)TCP ACK,因?yàn)槊咳齻€(gè)重復(fù)的ACK可以是擁堵的指示。一般，該想法是使用兩個(gè)擁堵點(diǎn)之間在時(shí)間標(biāo)尺上的距離的目標(biāo)概率分布函數(shù)O3DF)并使其與在一定的時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到的擁堵點(diǎn)的實(shí)際分布關(guān)聯(lián)起來(lái)?？梢赃M(jìn)行指數(shù)速率調(diào)節(jié)直到達(dá)到目標(biāo)PDF為止。因此，兩個(gè)反饋環(huán)路可以被用于更好地提供網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器速率分配；一個(gè)用于當(dāng)前速率，另一個(gè)用于擁堵點(diǎn)的時(shí)間分布。
[0059]另一個(gè)反饋環(huán)路被附著于網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器，其中ABR配置文件的先驗(yàn)知識(shí)是可用的。這些知識(shí)使得虛擬播放器在預(yù)緩沖階段之后加速到特定配置文件的初始適配。一旦它適配到配置文件速率，其就減慢適配以匹配實(shí)際的服務(wù)速率。這繼而使得網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器在隨后是加法增加指數(shù)減少(AIED)的加法增加乘法減小(AMD)中運(yùn)行。這有助于非優(yōu)先流在初始適配階段快速借用帶寬。
[0060]圖5是描繪出與網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器相關(guān)聯(lián)的某些行為的簡(jiǎn)化圖解75。在此示例中，當(dāng)服務(wù)速率穿過(guò)低水印時(shí)，網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器通過(guò)高達(dá)高水印的加法增加來(lái)承諾初始帶寬，以有助于初始緩沖階段。網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器使用指數(shù)移動(dòng)平均函數(shù)緩慢地適配到所需的穩(wěn)態(tài)服務(wù)速率，以吸收TCP突發(fā)和瞬變。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器適配到實(shí)際播放器的穩(wěn)態(tài)服務(wù)速率時(shí)，非優(yōu)先(未分類(lèi))的競(jìng)爭(zhēng)流以最小閾值開(kāi)始并且開(kāi)始從優(yōu)先ABR流借用
[0061]短期或長(zhǎng)期的瞬變?cè)谠L問(wèn)鏈路上很常見(jiàn)。例如，擁擠的鄰域中的電纜網(wǎng)絡(luò)可能經(jīng)歷訪問(wèn)鏈路吞吐量的突然下降(通常，在鄰域中的大部分人在晚上開(kāi)始收看特定事件時(shí))。當(dāng)多個(gè)人收看高清視頻(例如，YouTube內(nèi)容)時(shí)會(huì)存在同樣的情形。這些網(wǎng)絡(luò)瞬變形成密集分布的擁堵點(diǎn)，這些擁堵點(diǎn)驅(qū)使ABR播放器離開(kāi)穩(wěn)態(tài)并且表現(xiàn)出振蕩行為。為了避免播放器的這種振蕩，采取以下措施并且將其反饋到虛擬播放器以調(diào)節(jié)對(duì)播放器的服務(wù)速率。
[0062]1.檢測(cè)擁堵點(diǎn)并且測(cè)量擁堵點(diǎn)間的距離。
[0063]2.當(dāng)存在擁堵時(shí)，針對(duì)非優(yōu)先通信量的服務(wù)速率被減小直到優(yōu)先通信量的擁堵點(diǎn)之間的距離幾乎為零為止。隨著網(wǎng)絡(luò)擁堵(相對(duì)于優(yōu)先通信量)變得可接受，針對(duì)非優(yōu)先通信量的服務(wù)速率緩慢地增加。
[0064]3.反向映射，其中實(shí)際播放器密切地匹配虛擬播放器的服務(wù)速率(從而避免振蕩)。
[0065]在不知道ABR流的比特率配置文件的范圍的情況下，到ABR的穩(wěn)態(tài)行為的適配應(yīng)當(dāng)緩慢地進(jìn)行。因此，通常使用低通濾波器(例如，α的值為0.95)。這有效地減慢了用于非優(yōu)先流的帶寬借用機(jī)制。如果已知配置文件的范圍，那么可以使用從一個(gè)配置文件到另一個(gè)配置文件的步進(jìn)減小來(lái)完成初始調(diào)節(jié)借用。最后，可以在兩個(gè)配置文件的界限內(nèi)完成穩(wěn)態(tài)行為。具有高α值的低通濾波器可以用在這兩個(gè)范圍內(nèi)，以緩慢地收斂到所需的服務(wù)速率。因此，另一個(gè)反饋環(huán)路可以被增加到具有用于某一回放的ABR播放器所選擇的一組配置文件的系統(tǒng)。這基本上以?xún)刹浇⑦m配。第一步是通過(guò)AMD (加法增加及乘法減小)較快地適配，隨后是通過(guò)AIED (加法增加及指數(shù)減小)較慢地適配。
[0066]圖6是圖示出高級(jí)網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器的一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)化框圖。在此具體示例中，擁堵點(diǎn)的目標(biāo)分布與多個(gè)ABR配置文件一起被提供給控制器55 ο在此示例中，承諾速率適配到ABR服務(wù)速率。在低水印極限和高水印極限內(nèi)的速率被承諾。速率適配可以按照如上所述的方式進(jìn)行，其中還通過(guò)避免高密度擁堵點(diǎn)執(zhí)行反向適配。ABR配置文件的知曉加速了速率適配(例如，通過(guò)ΑΠ?，而非AIED)。
[0067]在一個(gè)示例實(shí)施方式中，用受控的令牌桶過(guò)濾器(TBF)函數(shù)在使用優(yōu)先隊(duì)列的調(diào)度器上實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)比特率網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器。受控的TBF可以是具有配置上限速率、保證速率并且任選地配置延時(shí)圖的速率適配器模塊的經(jīng)修改的分層令牌桶(HTB)或分級(jí)公平服務(wù)曲線(HFSC)。這起到主動(dòng)隊(duì)列管理系統(tǒng)的作用。在一般的家庭訪問(wèn)路由器上，此隊(duì)列規(guī)則被添加到占用LAN側(cè)網(wǎng)絡(luò)接口的橋接接口。所有WAN至LAN的正向和反向通信量可以被傳遞通過(guò)此橋接接口。這基本上確保了 LAN設(shè)備(不論使用哪個(gè)物理接口)受到相同的網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器的控制。要指出的是，通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器可以服務(wù)多個(gè)真實(shí)的ABR播放器。這通常是多個(gè)ABR播放器被賦予相等的重要性并且共享相同的承諾服務(wù)速率時(shí)的情形。
[0068]網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器的部署是一種實(shí)施方式的選擇。網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器可以包括配置和儀表兩個(gè)部分。驅(qū)動(dòng)配置的算法可以駐留在家庭路由器內(nèi)、云端中、或者網(wǎng)絡(luò)中的任何其他合適的位置。儀表可以在實(shí)際優(yōu)先隊(duì)列(PR10+TBF)上執(zhí)行，該隊(duì)列在路由器上運(yùn)行并且進(jìn)一步反饋速率信息到配置模塊用于正確地提供帶寬的分配。它不需要取決于控制面，因?yàn)闇y(cè)量在內(nèi)核或設(shè)備驅(qū)動(dòng)器中的出口隊(duì)列(PR10+TBF)上完成。通常不需要在控制面嗅探(sniff)。在具體示例中，網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器的設(shè)計(jì)嘗試避免依賴(lài)于流控制面并且通過(guò)在兩條動(dòng)態(tài)漸近線內(nèi)的反饋控制環(huán)路上的漸進(jìn)式速率鎖定機(jī)制來(lái)處理它；一條漸近線是最大帶寬，另一條漸近線是當(dāng)前下載速率加上一些凈空。
[0069]在網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器的一個(gè)示例實(shí)施方式中，就PR1 TBF框架而言，可用令牌的數(shù)量是大于所需令牌的程度。這得到播放緩沖器的虛擬表示，其中消耗速率可以等于填充速率，只要在隊(duì)列中有未完成的封包。預(yù)緩沖階段期間分配帶寬的步進(jìn)增加和開(kāi)/關(guān)階段期間分配帶寬的平滑且緩慢的指數(shù)減小使得緩沖器保持有足夠的凈空。然而，當(dāng)出口鏈路速度比入口鏈路慢時(shí)，僅可能發(fā)生的緩沖是在出口隊(duì)列。例如，在一些情況下，無(wú)線鏈路可能比WAN鏈路慢一些(盡管對(duì)于大部分視頻生態(tài)系統(tǒng)部署而言非常不可能發(fā)生)。在這些情況下，真實(shí)播放器將使其自身減慢，并且繼而減慢入口速率。網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器配置同樣可以匹配這一點(diǎn)。這個(gè)想法是在實(shí)際播放器的播放緩沖器處大體上維持相同的緩沖器深度和填充率。
[0070]通常，家庭網(wǎng)絡(luò)將在物理上或邏輯上被分成管理域和未管理域。服務(wù)提供商可以在管理域中傳輸服務(wù)，并且消費(fèi)者的其他設(shè)備可以駐留在未管理域中。網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器可以被配置成用于未管理域中的設(shè)備。這意味著如果競(jìng)爭(zhēng)是在兩個(gè)未管理設(shè)備之間，那么會(huì)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器。如果競(jìng)爭(zhēng)是在管理設(shè)備與未管理設(shè)備之間，那么不會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)虛擬播放器。就實(shí)