动态调整多媒体数据码率的系统、媒体播放装置及方法与流程

本发明涉及一种动态调整多媒体数据码率的系统、媒体播放装置及方法，且特别是有关于一种利用地理定位信息预测并动态调整多媒体数据码率的系统、媒体播放装置及方法。

背景技术：
目前的网络多媒体播放装置多由使用者手动设定要播放的多媒体资源的清晰度或码率，或者仅能根据所处网络当前的带宽(Bandwidth)状况从某几个可选的码率级别中进行选择以实现清晰度或码率的调整。然而，若所选择的码率与带宽不匹配时，则会造成播放多媒体数据画面不够清晰或画面迟钝等现象。另外，根据所处网络当前的带宽状况来调整码率基本属于一种滞后补救的措施，势必在调整之前已经出现了播放多媒体数据画面不够清晰或画面迟钝等现象。因此，如何能根据网络的带宽的状况来预测并调整码率是目前待解的问题。

技术实现要素：
本发明提供一种动态调整多媒体数据码率的系统、媒体播放装置及方法。本发明提出一种动态调整多媒体数据码率的系统，包括：一多媒体资源伺服器、一多媒体播放装置及一码率调整模块。其中上述多媒体资源伺服器包括一多媒体数据储存模块及一多媒体数据转码模块。上述多媒体数据储存模块用以储存一多媒体数据。上述多媒体数据转码模块耦接至上述多媒体数据储存模块，依据一码率请求转码上述多媒体数据。上述多媒体播放装置用以接收并播放上述已转码的多媒体数据。上述码率调整模块耦接至上述多媒体数据转码模块，依据上述多媒体播放装置当前所在的一地理位置及一历史网速信息，预测上述多媒体播放装置的一预测网速，并根据上述预测网速调整上述码率请求并传送至上述多媒体数据转码模块，其中上述历史网速信息为至少一网速变化地理位置及对应上述网速变化地理位置的至少一历史网速。本发明提出一多媒体播放装置，耦接至一多媒体资源伺服器，包括：一多媒体数据缓冲模块，用以接收并暂存上述多媒体资源伺服器所传送的一多媒体数据；一多媒体播放模块，耦接至上述多媒体数据缓冲模块，用以播放上述多媒体数据；以及一码率调整模块，耦接至上述多媒体数据缓冲模块，依据上述多媒体播放装置当前所在的一地理位置及一历史网速信息，预测上述多媒体播放装置的一预测网速，并根据上述预测网速调整一码率请求并传送至上述多媒体资源伺服器，其中上述历史网速信息为至少一网速变化地理位置及对应上述网速变化地理位置的至少一历史网速。本发明提出一种动态调整多媒体数据码率的方法，包括：藉由一码率调整模块依据一多媒体播放装置当前所在的一地理位置及一历史网速信息，预测上述多媒体播放装置的一预测网速；藉由上述码率调整模块根据上述预测网速调整一码率请求并传送至一多媒体资源伺服器；藉由上述多媒体资源伺服器的一多媒体数据转码模块依据上述码率请求转码一多媒体数据；以及藉由上述多媒体播放装置接收并播放上述已转码的多媒体数据，其中上述历史网速信息为至少一网速变化地理位置及对应上述网速变化地理位置的至少一历史网速。为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1A～1B是显示根据本发明第一实施例所述的动态调整多媒体数据码率的系统的示意图。图2是显示根据本发明第二实施例所述的动态调整多媒体数据码率的系统的示意图。图3是显示根据本发明一实施例所述的动态调整多媒体数据码率的方法流程图。附图符号说明100系统110多媒体资源伺服器112多媒体数据储存模块114多媒体数据转码模块116码率调整模块120多媒体播放装置122码率调整模块124多媒体数据缓冲模块126多媒体播放模块200系统210多媒体资源伺服器212多媒体数据储存模块214多媒体数据转码模块220多媒体播放装置222码率调整模块228全球定位系统模块230历史信息数据库300方法流程图S302、S304、S306、S308步骤具体实施方式为了使本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合图1A至图3，做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。图1A～1B是显示根据本发明第一实施例所述的动态调整多媒体数据码率的系统100的示意图。系统100主要包括一多媒体资源伺服器110和一多媒体播放装置120。在图1A中，多媒体资源伺服器110主要包括一多媒体数据储存模块112及一多媒体数据转码模块114。多媒体数据储存模块112用以储存一多媒体数据。多媒体数据转码模块114耦接至多媒体数据储存模块112，用以依据一码率请求转码多媒体数据。更详细地说明，多媒体数据转码模块114先将多媒体数据由多媒体数据储存模块112读出后解码，接着依照该码率请求以一新码率的编码算法来进行编码。在此所使用的「码率」为一多媒体数据处理的用语。「码率」等于压缩前的每秒数据量除以压缩比(压缩前的每秒数据量÷压缩比)，其中压缩前的每秒数据量是指帧率乘以分辨率(帧率×分辨率)。更详细地说明，帧率是指每秒显示的图片数，其会影响画面流畅度，与画面流畅度成正比。帧率越大，表示画面播放越流畅；帧率越小，表示画面播放越有跳动感。解析度是指(矩形)图片的长度和宽度，即图片的尺寸。多媒体数据转码模块114可籍由调节其中的帧率、分辨率和压缩比等参数来调节其转码时的码率。本发明对具体调节哪个参数并不作限定。在此实施例中，多媒体资源伺服器110可以是一台独立工作的伺服器装置，也可以是一台多功能伺服器中的一个功能模块。举例来说，多媒体资源伺服器110可为家庭娱乐中心的NAS伺服器或类似youtube的公用伺服器，本领域的技术人员可明了多媒体资源伺服器并不局限于这些形式。多媒体播放装置120接收并播放来自多媒体数据转码模块114已转码的多媒体数据。在一实施例中，多媒体播放装置120还包括码率调整模块122。在此实施例中，多媒体播放装置120可以是个人计算机、笔记型计算机、平板计算机、智能终端装置、手机、PAD等配置有多媒体播放能力的装置。码率调整模块122依据多媒体播放装置120当前所在的一地理位置及一历史网速信息，预测多媒体播放装置120的一预测网速，并根据该预测网速调整码率请求，再传送至多媒体资源伺服器110中的多媒体数据转码模块114，由多媒体数据转码模块114依据码率请求去进行编码。多媒体播放装置120的使用者每天使用多媒体播放装置120的路径很大程度上是相似的，例如早晨搭乘公共交通工具或者开车，每天都走同样的路线，下班也是一样。而某个地理位置的网络通讯信号的好坏是相对固定的。因此本发明多媒体播放装置120记录每个网速变化时的地理位置及对应的网速作为该历史网速信息。使得在多媒体播放装置120中建立一个基于地理位置的网络状况数据库，例如当使用者在不断移动的过程(如上下班途中)中使用多媒体播放装置120播放视频时，可以在到达下一个网速变化的地理位置之前，提前预知将会面临的网速变化，提前与多媒体资源伺服器110沟通以调整码率，本发明的码率调整策略属于提前预测机制，与在进入网络状况恶化的地理位置后再调整码率的机制相比，本发明动态调整多媒体数据码率的系统可以更好地防止使用者的多媒体数据出现中断的情形，保证多媒体数据的流畅播放。另外，由于只用在使用者使用多媒体播放装置120的地理位置经常变化时才需要此预测机制来不断动态调整多媒体数据码率以保证多媒体数据的流畅播放，因此在本发明一实施例中，多媒体播放装置120可提供给使用者可以使能或禁能该预测机制的选择(如在客户端软体中提供相应选项)。值得注意的是，在此实施例中，是以码率调整模块设置于多媒体播放装置120中来进行说明(如图1A所示的码率调整模块122)。在其他实施例中，码率调整模块也可设置在多媒体资源伺服器110中(如图1B所示的码率调整模块116)。由于预测可能出现误差，码率调整模块122(或116)还检测一当前网速，并根据该当前网速修正上述码率请求。当前网速是指多媒体播放装置120实际到达某个地理位置后所检测的真实网速。在一实施例中，如图1A所示，多媒体播放装置120还进一步包括一多媒体数据缓冲模块124及一多媒体播放模块126。其中多媒体数据缓冲模块124耦接至上述码率调整模块122及多媒体播放模块126。多媒体数据缓冲模块124用以接收并暂存由多媒体数据转码模块114依照此码率请求所产生的已转码的多媒体数据。最后，多媒体播放模块126播放多媒体数据转码模块114中暂存的此已转码的多媒体数据。其中，此当前网速可根据暂存于多媒体数据缓冲模块124中的已转码的多媒体数据决定。码率调整模块122可事先建立一预设值上限及一预设值下限，因此当暂存于多媒体数据缓冲模块124中的已转码的多媒体数据持续低于此预设值下限时(即网速过低)，码率调整模块122则调整并传送此码率请求至多媒体数据转码模块114以请求降低编码速率。反之，当暂存于多媒体数据缓冲模块124中的已转码的多媒体数据持续高于一预设值上限时(即网速过高)，码率调整模块122则调整并传送此码率请求至多媒体数据转码模块124以请求提高编码速率。此外，在另一实施例中，码率调整模块122可藉由网络接口来测试来取得当前网速的相关信息。举例来说，码率调整模块122可通过测试从多媒体播放装置120所发送或接收一定数量的多媒体数据的时间来取得目前多媒体播放装置120与多媒体资源伺服器110之间网络的网速状况。又另一实施例中，多媒体播放装置120还可藉由判定移动服务商来取得当前的网速状况，举例来说，籍由判别多媒体播放装置120当前使用的网络是全球移动通讯系统(GlobalSystemforMobileCommunications，GSM)、通用分组无线服务技术(GeneralPacketRadioService，GPRS)、增强型数据速率GSM演进技术(EnhancedDataratesforGSMEvolution，EDGE)或3G网络，从而得知当前位置的网速区间，并以此决定当前网速。籍由当前网速再进一步地实时修正码率，可以在之前预测的网速出现误差时(例如某个地理位置的网速发生较大变化时)及时地对根据预测网速调整后的码率再进行进一步修正，保证码率能更好地与网速匹配。图2是显示根据本发明第二实施例所述的动态调整多媒体数据码率的系统200的示意图。系统200主要包括一多媒体资源伺服器210和一多媒体播放装置220。其中多媒体播放装置220还包括一码率调整模块222、一全球定位系统模块228及一历史信息数据库230。和第一实施例中相同名称的元件，其功能亦如前所述，在此不再赘述。图2与图1A的主要差异在于多媒体播放装置220还包括有全球定位系统模块228及历史信息数据库230。全球定位系统模块228用以确定多媒体播放装置220所在的地理位置。历史信息数据库230耦接至全球定位系统模块228及码率调整模块222，用以储存历史网速信息，其可以是任何市售的用于储存信息的装置或产品，例如硬盘、各式存储器、CD、DVD、计算机、伺服器等装置。其中此历史网速信息为至少一网速变化地理位置及对应网速变化地理位置的至少一历史网速。举例来说，使用者可能经常行经某些路线，像是上下班搭乘行驶相同交通路线的交通工具。因此，行经路线中某些地点的通讯讯号强度、状况等信息并不会时常改变。故可将多媒体播放装置220所在的常用路径中网速变化地理位置，例如网速发生变化的节点的位置(如经纬度)，及对应此网速变化地理位置的历史网速作为历史网速信息记录下来，当多媒体播放装置220即将行经相同的路径时，码率调整模块222即可根据通过查询储存于历史信息数据库230中的历史网速信息，预测对应此地理位置信息的历史网速，以动态调整码率请求。在一实施例中，当多媒体播放装置220经由全球定位系统模块228实时地确定的地理位置在空间上接近多个网速变化地理位置其中之一时，说明网速即将发生变化，则码率调整模块222以历史信息数据库230中该网速变化地理位置对应的历史网速作为该预测网速。在一实施例中，码率调整模块222依据该预测网速查找一映射表(图未绘示)以找到对应的编码速率来决定上述码率请求，并传送至多媒体数据转码模块214以调整其编码速率，该映射表可以存储在码率调整模块222内部。在另一实施例中，码率调整模块222依据该预测网速的变化趋势线性调整多媒体数据转码模块214的编码速率。在其它实施例中，当预测网速很慢而当前网速很快，还可以临时扩大多媒体播放装置220中数据缓存的容量，可从多媒体资源伺服器210抓取更多的多媒体数据进来，使得当进入该网速变慢的地理位置之后即使没有调整编码速率也可以维持多媒体数据的流畅播放。如前所述，尽管发生的概率较低，某个相同的地理位置的网速的确可能出现变化，导致预测网速可能有误差，因此除了根据当前网速实时地修正上述码率请求以外，码率调整模块222还会将该当前网速与对应的历史网速作比较，当码率调整模块222所检测到当前网速与该多媒体播放装置220当前所在的该地理位置对应的历史网速不同时，码率调整模块222则进行更新历史网速信息的动作。在一实施例中，码率调整模块222可将当前网速直接取代历史网速，更新并储存于历史信息数据库230中。在另一实施例中，码率调整模块222可根据对应当前网速及历史网速的一权重指数计算并更新历史网速(例如，历史网速＝当前网速×40％+历史网速×60％)，再储存于历史信息数据库230中。图3是显示根据本发明一实施例所述的动态调整多媒体数据码率的方法流程图300，并配合参考图1A。首先，在步骤S302中，藉由一码率调整模块依据一多媒体播放装置当前所在的一地理位置及一历史网速信息，预测上述多媒体播放装置的一预测网速。在步骤S304中，藉由该码率调整模块根据上述预测网速调整一码率请求并传送至一多媒体资源伺服器。在步骤S306中，藉由上述多媒体资源伺服器的一多媒体数据转码模块依据上述码率请求转码一多媒体数据。最后，在步骤S308中，藉由上述多媒体播放装置的一多媒体数据缓冲模块接收并播放上述已转码的多媒体数据。此外，尽管发生的概率较低，某个相同的地理位置的网速可能出现变化，导致预测网速可能存在误差，因此在本发明另一实施例中，于步骤S304和S306之间，当该多媒体播放装置实际达到该网速变化地理位置以后，还藉由该码率调整模块检测该多媒体播放装置的当前网速，并根据该当前网速实时地修正上述码率请求，以外，当当前网速与历史网速不同时，还执行根据该当前网速更新对应的历史网速信息的步骤。因此，通过本发明的动态调整多媒体数据码率的系统及方法，即可记录地理位置信息所对应的网络状况，并且参考多次经过同一个地理位置时的当前网速进行加权修正。当使用者于观看多媒体视频时，可在到达下一个网速变化的地点之前，多媒体播放装置可提前预测将会面临的网速状况，动态地和多媒体资源伺服器沟通调整码率，以实现更好的播放效果。此外，还籍由当前网速再进一步地实时修正码率，当之前预测的网速出现误差时，可以及时地对码率再作进一步修正，保证码率能更好地与网速匹配。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。