用于向客戶端設備分發(fā)視聽內容的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于向客戶端設備分發(fā)視聽內容的系統(tǒng)和方法
[0001]本發(fā)明大體上涉及向客戶端設備分發(fā)視聽內容，互連第一網絡與第二網絡的互連設備，連接至第二網絡的客戶端設備，以及連接至第一網絡的適于提供視聽內容的儀器。
[0002]自適應比特率流傳輸(ABS)是一種流行的HTTP流傳輸技術，其用于在計算機網絡和HLS( “HTTP實時流傳輸”)上的流傳輸多媒體中，其中HLS是基于HTTP( “超文本傳輸協(xié)議”，如規(guī)范文件RFC2616中所定義的)且由蘋果公司開發(fā)的媒體流傳輸通信協(xié)議。HLS按照以下方式工作:將整個AV流分成一系列基于HTTP的小文件下載，每個文件下載包含整個可能無界的傳輸流的一個短塊。當播放流時，解碼AV流的客戶端設備可從包含以不同比特率編碼的相同材料的多個不同可替代性流中選擇，從而允許流傳輸會話適于可用網絡資源和/或客戶端設備的處理資源。在流傳輸會話開始時，客戶端設備下載具有M3U或m3u8文件擴展的文本文件形式的播放列表。該文本文件包括可用于相關AV內容的各種流的元數(shù)據(jù)。對應于各比特率的各種流也稱作層。
[0003]通過平滑流傳輸實現(xiàn)類似的ABS方法，平滑傳輸是互聯(lián)網信息服務(IIS)媒體服務的特征，是由微軟公司提供的集成的基于HTTP的媒體分發(fā)平臺。與HLS不同(其中，在HLS中，AV流切割成多個包含具有播放列表的塊的文件)，平滑流傳輸依靠切割成塊的單個AV文件，每塊文件包含描述符，其指示在AV內容中的參考時間以及相關層。然而，協(xié)議基礎和益處是等同的。
[0004]類似地，人們可考慮Adobe系統(tǒng)的HTTP動態(tài)流傳輸(HDS)以及HTTP上的動態(tài)自適應流傳輸，一種由運動圖像專家組開發(fā)的多媒體流傳輸技術并被稱作MPEG DASH,其與HDS、HLS以及平滑流傳輸相關。
[0005]基于HTTP的流傳輸技術非常便利，因為HTTP允許穿過防火墻并依靠TCP( “傳輸控制協(xié)議”，如規(guī)范文件RFC793定義的)保證數(shù)據(jù)完整性。然而，在ABS背景中HTTP的單播性質正在給內容分發(fā)網絡(CDN)運營商造成巨大的可擴展性問題，該可擴展性問題阻止運營商對于實時流傳輸采用ABS。另外，TCP可能引入延遲并且數(shù)據(jù)轉發(fā)過程中的連接丟失嚴重影響用戶角度的體驗質量(QoE)。
[0006]為了以可擴展方式對于實時流傳輸執(zhí)行ABS，需要網絡服務運營商解決由多個用戶同時觀看相同頻道導致多個并發(fā)單播會話而造成的可擴展性問題。
[0007]應注意，無論傳輸視聽內容的流的比特率是自適應的或是固定的，在更一般性的基于單播會話的視聽內容分發(fā)背景中，存在這種可擴展性問題。
[0008]在更一般性的方法中，當CDN運營商提供或設想提供新設施或服務而客戶端設備依賴現(xiàn)有機制時，會出現(xiàn)問題。由于客戶端設備由其他廠商而不是CDN運營商開發(fā)，所以升級客戶端設備以采用新設施和/或新服務可能很難設置。實際上，與網關不同，這種客戶端設備例如是由獨立于CDN運營商的公司開發(fā)、運行在智能手機、平板電腦、PC(個人計算機)游戲機、連接的TV等上的應用軟件以及在市場上存在的許多應用或播放器，這將需要昂貴的集成和驗證過程以允許所有應用或播放器兼容于新設施或新服務。
[0009]根據(jù)第一方面，這種新設施或服務旨在以對客戶端設備透明的方式克服上述與CDN背景中現(xiàn)有內容分發(fā)機制的單播本質相關的可擴展性問題。
[0010]根據(jù)第二方面，這種新設施或服務旨在以對客戶端設備透明的方式提供從用戶的角度來看增強的QoE。例如，這種新設施或服務旨在克服AV內容分發(fā)期間連接丟失對QoE的影響。
[0011]期望的是克服現(xiàn)有技術的上述缺陷。
[0012]具體地，期望的是提供這樣的解決方案，其允許以對客戶端設備透明的方式在視聽內容分發(fā)背景中采用新設施或服務。
[0013]此外，期望的是提供這樣的解決方案，其允許以對客戶端設備透明的方式在視聽內容分發(fā)背景中降低網絡帶寬消耗。
[0014]還期望提供這樣的解決方案，其允許以對客戶端設備透明的方式在另外的自適應比特率背景中降低網絡帶寬消耗。
[0015]此外，期望提供這樣的解決方案，其允許以對客戶端設備透明的方式從用戶的角度來看提尚QoE0
[0016]還期望提供這樣的解決方案，其允許限制隱含在視聽內容分發(fā)中的設備的處理資源消耗。
[0017]為此，本發(fā)明涉及用于向客戶端設備分發(fā)視聽內容的方法，其中，互連設備互連第一網絡至第二網絡，客戶端設備連接至第二網絡，適合于提供視聽內容的儀器連接至第一網絡。該方法是這樣的，使得所述儀器執(zhí)行:從客戶端設備接收請求接收視聽內容的第一請求；將重定向消息發(fā)送至客戶端設備，該重定向消息將客戶端設備重定向至在互連設備中實現(xiàn)的代理。該方法還是這樣的，以使得代理執(zhí)行:從客戶端設備接收請求接收視聽內容的第二請求；以及用作儀器和客戶端設備之間的中繼器。
[0018]因此，由于朝向互連設備中的代理重定向，所以能夠以對客戶端設備透明的方式且更容易地采用新設施或服務。實際上，當需要時，對于CDN運營商來說，執(zhí)行互連設備的升級通常比升級客戶端設備更容易，因為與所述客戶端設備不同，這種互連設備(例如家庭網關)通常由運營商管理。
[0019]根據(jù)具體特征，第一請求和第二請求是請求接收成單播流形式的視聽內容的請求，上述儀器適于在實時流傳輸中提供視聽內容，當視聽內容可通過儀器以至少一個多播流的形式得到時，上述儀器將重定向消息發(fā)送至客戶端設備，以及當用作中繼器時，代理執(zhí)行:加入上述至少一個多播流；以及將以至少一個多播流的形式接收的數(shù)據(jù)轉換成單播流形式的數(shù)據(jù)。
[0020]因此，降低了第一網絡的帶寬消耗，并且限制了互連設備的處理資源消耗。實際上，由于代理不需要監(jiān)聽大量消息交換以確?？蛻舳嗽O備受益于在整個第一網絡中建立多播傳輸，所以限制了處理資源消耗。
[0021]根據(jù)具體特征，重定向消息包括用于通知至少一個多播地址以及至少一個關聯(lián)端口的參數(shù)，并且請求接收成單播流形式的視聽內容的請求包括用于通知至少一個多播地址和至少一個關聯(lián)端口的上述參數(shù)。方法還使得代理加入與至少一個多播地址和至少一個關聯(lián)端口對應的至少一個多播流。
[0022]因此，獨立于儀器的實現(xiàn)和有效定位，該方法是靈活且可擴展的。
[0023]根據(jù)具體特征，重定向消息包括用于通知可用于成至少一個多播流形式的視聽內容的層數(shù)的參數(shù)，并且請求接收成單播流形式的視聽內容的請求包括該通知層數(shù)的參數(shù)。此外，代理根據(jù)層數(shù)確定至少一個多播地址和/或至少一個關聯(lián)端口。
[0024]因此，整個第一網絡上的多播傳輸以及自適應比特率流傳輸?shù)脑砜晒餐m用于視聽內容的分發(fā)。
[0025]根據(jù)具體特征，重定向消息包括用于通知一個多播地址和一個關聯(lián)端口以及用于通知上述層數(shù)的參數(shù)，并且請求接收成單播流形式的視聽內容的請求包括上述用于通知一個多播地址和一個關聯(lián)端口以及用于通知層數(shù)的參數(shù)。此外，代理根據(jù)包括于上述請求中的一個多播地址和一個關聯(lián)端口以及層數(shù)來確定一個關聯(lián)端口并為每層確定一個多播地址。
[0026]根據(jù)具體特征，重定向消息包括用于通知一個多播地址和一個關聯(lián)端口以及用于通知上述層數(shù)的參數(shù)，并且請求接收成單播流形式的視聽內容的請求包括上述用于通知一個多播地址和一個關聯(lián)端口以及用于通知層數(shù)的參數(shù)。此外，代理根據(jù)包括于上述請求中的一個多播地址和一個關聯(lián)端口以及層數(shù)為所有層確定一個多播地址以及并為每層確定一個關聯(lián)端口。
[0027]因此，上文的兩個具體特征允許限制包括于重定向消息中的數(shù)據(jù)量。
[0028]根據(jù)具體特征，在多個層可用于成至少一個多播流形式的視聽內容并且儀器適于使用超文本傳輸協(xié)議實時流傳輸提供視聽內容的情況下:重定向消息包括代表與視聽內容的播放列表相關的統(tǒng)一資源定位符的參數(shù)；請求接收成單播流形式的視聽內容的請求包括表示統(tǒng)一資源定位符的上述參數(shù)。此外，上述代理執(zhí)行:基于上述統(tǒng)一資源定位符請求上述播放列表；接收上述播放列表；對所述播放列表執(zhí)行解析，以確定與每個層相關聯(lián)的一個層播放列表；從每個加入的多播流接收一個層播放列表；發(fā)送一個或多個上述接收的播放列表至客戶端設備；從客戶端設備接收請求，其中該請求指示與一個層相關聯(lián)的播放列表或者指示與一個層相關聯(lián)的播放列表的文件；以及根據(jù)指示的與一個層相關聯(lián)的播放列表或者根據(jù)指示的上述文件選擇多播流。
[0029]因此，在HLS背景中，降低了第一網絡的帶寬消耗，并且限制了互連設備的處理資源消耗。
[0030]根據(jù)具體特征，在多個層可用于成至少一個多播流形式的視聽內容并且代理已加入與一個層對應的一個多播流的情況下，上述代理執(zhí)行:檢測客戶端設備需要從該一個層切換至另一層的需求；加入與上述另一層對應的多播流；離開與該一個層對應的多播流。
[0031]因