此申請公開了涉及如下美國和PCT專利申請(一個或多個)的主題的主題:(i)2012年10月23日以Anthony Richard Jones名義(一個或多個)提交的題為“A METHOD AND APPARATUS FOR DISTRIBUTING A MEDIA CONTENT SERVICE”(愛立信參考No.:P38711-WO1)的PCT申請No.:PCT/EP2012/070960;(ii)2014年3月3日以Christopher Phillips等人的名義(一個或多個)提交的題為“CONFLICT DETECTION AND RESOLUTION IN AN ABR NETWORK”(愛立信參考號P42221-US1)的申請No.:14/194,868;以及(iii)2014年3月3日以Christopher Phillips等人的名義(一個或多個)提交的題為“CONFLICT DETECTION AND RESOLUTION IN AN ABR NETWORK USING CLIENT INTERACTIVITY”(愛立信參考No.:P42767-US1)的申請No.:14/194,918,這些申請中的每個通過引用整體結(jié)合于此。本專利申請的主題還涉及與此同一日期提交的如下美國專利申請(一個或多個)的主題:(i)在2014年4月7日以Christopher Phillips等人的名義(一個或多個)提交的題為“MERGING MULTICAST ABR AND UNICAST ABR WITH PROGRESSIVE DOWNLOAD ABR IN A CUSTOMER PREMISES DEVICE WITHIN THE SAME VIDEO DELIVERY PIPE”(愛立信參考No.:P43011-US1)的申請 No.:14/246,880,該申請通過引用整體結(jié)合于此。
本公開一般涉及在同一視頻遞送管道內(nèi)在客戶駐地裝置中采取多種形式(多播ABR(MABR)、單播ABR (UABR)和漸進式下載ABR)提供自適應(yīng)比特率(ABR)技術(shù)。更確切地說,本公開涉及如下相關(guān)概念:a)相對單個駐地視頻管道內(nèi)的漸進式下載客戶端的需要平衡流播客戶端的需要;b)提供用于在視頻會話期間改變流播單播客戶端的比特率的機制;c)管理由駐地視頻管道和駐地網(wǎng)關(guān)裝置服務(wù)的所有流播客戶端的帶寬分配;以及d)同步從單個頻道(channel)遞送MABR分段(segment)和漸進式下載ABR分段,使得在以同一比特率觀看同一頻道的漸進式下載客戶端與流播客戶端之間共享分段。
背景技術(shù):
在家庭中,消費者可使用多個裝置消費視頻;這些裝置可包含機頂盒以及漸進式下載客戶端。機頂盒被設(shè)計成或者通過調(diào)諧到廣播或多播頻道,或者通過請求視頻點播(VoD)來接收恒定視頻流。這些流播內(nèi)容可與設(shè)計成按突發(fā)接收視頻的漸進式下載客戶端沖突。隨著視頻(包含4k視頻)質(zhì)量的增長以及對于帶寬的需求的增加,視頻遞送的效率變得越來越重要以便允許多個裝置消費視頻。當(dāng)達到帶寬極限時,客戶端必須競爭有限帶寬以便消費視頻。這有時可能對客戶端接收足量視頻以便運作的能力具有負面影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本專利公開廣泛地針對用于向客戶端裝置提供自適應(yīng)比特率視頻的方法和裝置。在一方面,公開了由網(wǎng)關(guān)裝置執(zhí)行的管理跨遞送流播自適應(yīng)比特率(ABR)內(nèi)容和漸進式下載ABR內(nèi)容的視頻管道的帶寬分配的方法的實施例。該方法包括:接收服務(wù)于與網(wǎng)關(guān)裝置關(guān)聯(lián)的駐地的視頻管道內(nèi)的擁塞邊界的指定,當(dāng)在擁塞邊界的兩側(cè)上都存在擁塞時,擁塞邊界指定要用于流播ABR內(nèi)容的第一百分比視頻管道,其中剩余百分比視頻管道要用于漸進式下載ABR;分配用于流播ABR內(nèi)容的帶寬,其中網(wǎng)關(guān)裝置可對于流播內(nèi)容僅分配未對于漸進式下載內(nèi)容請求的那部分剩余百分比帶寬;以及分配用于漸進式下載內(nèi)容的帶寬,其中網(wǎng)關(guān)裝置可對于漸進式下載內(nèi)容僅分配未對于流播內(nèi)容請求的那部分第一百分比帶寬。
在另一方面,公開了同步請求的頻道的多播自適應(yīng)比特率(MABR)遞送和請求的頻道從駐地網(wǎng)關(guān)到用戶裝置的漸進式下載自適應(yīng)比特率(ABR)遞送的方法的實施例。該方法包括:響應(yīng)于確定請求的視頻會話用于在請求的頻道上的MABR內(nèi)容,駐地網(wǎng)關(guān)從后臺接收內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)(CDN)的位置,并從CDN請求所請求頻道的視頻會話清單。如果客戶端是漸進式下載客戶端,則方法繼續(xù)向漸進式下載ABR客戶端遞送視頻會話清單的拷貝,由此漸進式下載ABR客戶端可開始拉?。?84)視頻分段。如果客戶端不是漸進式下載客戶端,并且如果請求的頻道在由駐地網(wǎng)關(guān)服務(wù)的駐地已經(jīng)還沒有觀看,則方法繼續(xù)駐地網(wǎng)關(guān)接收請求的頻道的視頻會話清單,并加入請求的頻道的MABR多播,其中視頻會話清單和MABR多播都訪問來自單個多播分段器的內(nèi)容。如果客戶端不是漸進式下載客戶端,則該方法將組合的分段的流從請求的頻道的MABR多播遞送到客戶端。
在另外方面,公開了同步用于向客戶端網(wǎng)關(guān)遞送的請求的頻道的漸進式下載自適應(yīng)比特率(ABR)和多播自適應(yīng)比特率(MABR)的方法的實施例。該方法包括:在從網(wǎng)關(guān)裝置接收到對于請求的頻道的視頻會話清單的請求時,在內(nèi)容遞送節(jié)點確定內(nèi)容遞送節(jié)點當(dāng)前是否正從頻道的多播分段器攝取ABR分段。如果內(nèi)容遞送節(jié)點當(dāng)前不正攝取頻道的ABR分段,則節(jié)點從后臺請求與頻道關(guān)聯(lián)的端口和多播地址,對于請求的頻道的所有編碼分段比特率執(zhí)行向ABR分段的多播的多播加入,并生成視頻會話清單,其中內(nèi)容遞送節(jié)點加入來自流播客戶端將從中接收它們的流的多播分段器的多播;以及向客戶端網(wǎng)關(guān)發(fā)送視頻會話清單,其中客戶端網(wǎng)關(guān)可操作以加入頻道的MABR多播。
在另外方面,公開了用于在多播自適應(yīng)比特率(MABR)和單播自適應(yīng)比特率(UABR)流的動態(tài)流播管道內(nèi)分配帶寬的方法的實施例。該方法包括:響應(yīng)于請求的流的改變,使用客戶端和相應(yīng)優(yōu)先級的列表對給定量的流播帶寬的流播管道分配建模;確定對所有請求的流的復(fù)合裝置優(yōu)先級(CDP);對于建模的流播管道生成與流播客戶端關(guān)聯(lián)的請求的流播列表;以及由CDP按降序?qū)φ埱蟮牧鞑チ斜砼判?。對于請求的流播列表中的每個流,該方法繼續(xù)確定與該流關(guān)聯(lián)的最低比特率將適合建模的管道,并且如果最低比特率將適合建模的管道,則將該流添加到施加的流的列表,連同與該流的CDP關(guān)聯(lián)的權(quán)重,并且否則將該頻道添加到跳過的流列表。該方法繼續(xù)使用相應(yīng)權(quán)重和指配的比特率計算施加的流的列表中的每個流的不足度量,并由不足度量按降序?qū)κ┘拥牧鞯牧斜砼判?。然后,對于施加的流的排序列表中的每個流,確定使用給定量流播帶寬是否能將流升級到下一最高比特率,并且如果該流能升級到下一最高比特率,則將該流的比特率改變到下一最高比特率,并返回到計算步驟。一旦確定了所有比特率,則對于施加的流的列表中的每個流,如果該流是MABR,并且該流當(dāng)前未連接到正確的因特網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)組,執(zhí)行到確定的頻道多播比特率的IGMP加入,并且如果該流是UABR,并且該流需要改變流播比特率,則從內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)(CDN)邊緣流播器請求新單播流播比特率。
在又另外方面,駐地網(wǎng)關(guān)裝置的實施例包括:流播服務(wù)器,包括:流播處理器,連接以接收多播自適應(yīng)比特率(MABR)分段和未分段的單播自適應(yīng)比特率(UABR)流;分段組合器,連接以接收分段的MABR分段,并提供來自分段的MABR分段的組合流;帶寬分配模塊;以及自適應(yīng)比特率(ABR)清單修改器。駐地網(wǎng)關(guān)裝置進一步包括超文本傳輸協(xié)議(HTTP)服務(wù)器,其包括處理器,連接以接收ABR分段并將ABR分段發(fā)送到漸進式下載ABR客戶端。
在又另外方面,公開了遞送單播自適應(yīng)比特率(UABR)流播的方法的實施例。該方法包括:在內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)(CDN)節(jié)點接收對于以選擇的比特率流播的視頻資產(chǎn)的請求;以及加載請求的視頻資產(chǎn)的清單。所述方法繼續(xù)解析請求的視頻資產(chǎn)的清單,并將跨所有表示的比特率的多個分段預(yù)加載到預(yù)加載高速緩存緩沖器中;將請求的比特率分段提取到分段組合器中;以及將組合的流流播到請求實體。
在又另外方面,公開了遞送單播自適應(yīng)比特率(UABR)流播的方法的實施例。所述方法包括:響應(yīng)于流播視頻資產(chǎn)的傳統(tǒng)機頂盒(STB)請求,網(wǎng)關(guān)接收視頻資產(chǎn)的內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)(CDN)位置,并請求用于遞送視頻資產(chǎn)的自適應(yīng)比特率(ABR)清單。所述方法繼續(xù)網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所有流播客戶端的帶寬分配以在流播視頻管道內(nèi)適合;所述網(wǎng)關(guān)請求以選擇的比特率的所述視頻資產(chǎn)的流播會話;以及接收以所述選擇的比特率的所述流播視頻資產(chǎn)以便遞送到所述STB。
在又另外方面,公開了用于流播單播自適應(yīng)比特率(UABR)視頻的駐地網(wǎng)關(guān)裝置的實施例。駐地網(wǎng)關(guān)裝置包括:流播處理器,連接以接收流播內(nèi)容并將所述流播內(nèi)容提供給機頂盒(STB),所述機頂盒將所述流播內(nèi)容提供給視頻顯示器;存儲器,可操作地耦合到所述流播處理器并含有指令,所述指令當(dāng)由所述流播處理器執(zhí)行時執(zhí)行如下動作:響應(yīng)于來自STB流播視頻資產(chǎn)的請求,接收所述視頻資產(chǎn)的內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)(CDN)位置;請求用于遞送所述視頻資產(chǎn)的自適應(yīng)比特率(ABR)清單;執(zhí)行所有流播客戶端的帶寬分配以在流播視頻管道內(nèi)適合;請求以選擇的比特率的所述視頻資產(chǎn)的流播會話;以及接收以所述選擇的比特率的所述流播視頻資產(chǎn)以便遞送到所述STB。
在又一方面,公開了內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的實施例。節(jié)點包括:多個視頻資產(chǎn),其以多個比特率編碼;內(nèi)部分段流播緩沖器高速緩存,連接以接收以所述多個比特率中每個比特率的請求的視頻資產(chǎn)的分段;多路復(fù)用器清單自適應(yīng)比特率(ABR)交換機(switch),其一次可移動地可連接到所述多個比特率中的一個;分段切換器(switcher)模塊,連接以改變所述多路復(fù)用器清單ABR交換機的設(shè)置;以及單播分段流播器,連接以接收所述請求的視頻資產(chǎn)的所述選擇的分段,并作為傳統(tǒng)流播的單播流播所述請求的視頻資產(chǎn)。
附圖說明
本公開的實施例在附圖的圖形中作為示例而非作為限制圖示了,附圖中相同的附圖標(biāo)記指示類似的元件。應(yīng)該指出,此公開中對“一”或“一個”實施例的不同提及不一定針對同一實施例,并且此類提及意味著至少一個。進一步說,當(dāng)具體特征、結(jié)構(gòu)或特性聯(lián)系實施例進行描述時,認(rèn)為(it is submitted)它在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi),以聯(lián)系其它實施例實現(xiàn)此類特征、結(jié)構(gòu)或特性,不管是否明確描述。
附圖結(jié)合到說明書中,并形成說明書的一部分,以圖示本公開的一個或多個示范實施例。根據(jù)聯(lián)系隨附權(quán)利要求并參考所附附圖采取的如下具體實施方式將理解本公開的各種優(yōu)點和特征,其中:
圖1A和1B描繪了根據(jù)本專利申請的實施例管理流播視頻管道中可用帶寬分配的方法的流程圖;
圖2A描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的管理攜帶用于流播客戶端和漸進式下載客戶端兩者的視頻的駐地視頻管道中的帶寬分配的系統(tǒng);
圖2B描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的管理攜帶用于流播客戶端和漸進式下載客戶端的視頻的駐地視頻管道中的帶寬分配的駐地網(wǎng)關(guān)裝置;
圖3A描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的向漸進式下載客戶端提供視頻的方法的流程圖;
圖3B描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的向漸進式下載客戶端提供視頻的方法的流程圖;
圖4描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的當(dāng)兩個客戶端以相同比特率觀看同一頻道時在流播客戶端與漸進式下載ABR客戶端之間共享帶寬的系統(tǒng);
圖4A描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的平衡流播客戶端與漸進式下載客戶端之間帶寬競爭的方法的流程圖;
圖5A、5B和5C描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的管理來自客戶端裝置對于視頻資產(chǎn)的請求的方法的流程圖;
圖6描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的在駐地視頻管道內(nèi)的帶寬分配;
圖7描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的在駐地視頻管道內(nèi)的帶寬分配;
圖8描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的在駐地視頻管道內(nèi)的帶寬分配;
圖9描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的用于同步請求的頻道的MABR和漸進式下載ABR遞送的系統(tǒng);
圖10A和10B描繪了根據(jù)本專利申請的實施例的向客戶端裝置提供流播內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;以及
圖11A和11B描繪了根據(jù)本專利公開的實施例的用于遞送單播自適應(yīng)比特率(UABR)流播的方法的流程圖。
具體實施方式
在如下描述中,相對于本專利申請的一個或多個實施例闡述了眾多特定細節(jié)。然而,應(yīng)該理解到,在沒有此類特定細節(jié)的情況下也可實施一個或多個實施例。在其它實例中,眾所周知的子系統(tǒng)、組件、結(jié)構(gòu)和技術(shù)尚未詳細示出,以免模糊了對示例實施例的理解。因而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到,本公開的實施例在沒有此類特定細節(jié)的情況下也可實施。應(yīng)該進一步認(rèn)識到,本領(lǐng)域技術(shù)人員在本文闡述的具體實施方式的幫助下并參考附圖將能夠在無需過多實驗的情況下就制造和使用一個或多個實施例。
此外,諸如“耦合”和“連接”連同它們的派生詞的術(shù)語也可用在如下說明書、權(quán)利要求書或二者中。應(yīng)該理解,這些術(shù)語不一定打算作為彼此的同義詞?!榜詈稀笨捎糜谥甘緝蓚€或更多元件彼此協(xié)同操作或交互,它們可以直接物理接觸或電接觸或者可以不彼此直接物理接觸或電接觸?!斑B接”可用于指示在彼此耦合的兩個或更多元件之間建立通信,即通信關(guān)系。另外,在本文闡述的一個或多個示例實施例中,一般地說,元件、組件或模塊可配置成執(zhí)行功能,如果該元件能夠執(zhí)行或以其它方式結(jié)構(gòu)上布置成執(zhí)行該功能的話。
如本文所使用的,網(wǎng)絡(luò)元件或節(jié)點可由服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一個或多個部分(piece)構(gòu)成,包含以通信方式互連網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備(例如其它網(wǎng)絡(luò)元件、終端站等)的硬件和軟件,并適合于托管關(guān)于多個訂戶的一個或多個應(yīng)用或服務(wù)。一些網(wǎng)絡(luò)元件可包括提供對于多個連網(wǎng)功能的支持此外還提供對于多個應(yīng)用服務(wù)的支持的“多個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)元件”。訂戶終端站(例如機頂盒、工作站、膝上型計算機、上網(wǎng)本、掌上電腦、移動電話、智能電話、多媒體電話、便攜式媒體播放器等)可經(jīng)由適合的服務(wù)提供商接入網(wǎng)訪問或消費在廣播網(wǎng)絡(luò)(例如電纜網(wǎng)絡(luò))以及分組交換廣域公共網(wǎng)(諸如因特網(wǎng))上提供的內(nèi)容/服務(wù)。
本專利公開的一個或多個實施例可使用軟件、固件和/或硬件的不同組合來實現(xiàn)。從而,附圖(例如流程圖)中示出的其中一個或多個技術(shù)可使用在一個或多個電子裝置或節(jié)點(例如網(wǎng)絡(luò)元件、訂戶裝置或終端站等)上存儲和執(zhí)行的代碼和數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。此類電子裝置可使用計算機可讀媒體(諸如非暫時性計算機可讀存儲媒體(例如磁盤、光盤、隨機存取存儲器、只讀存儲器、閃存裝置、相變存儲器等)和暫時性計算機可讀傳輸介質(zhì)(例如電、光、聲或其它形式傳播信號—諸如載波、紅外信號、數(shù)字信號)等)存儲和傳遞(在內(nèi)部和/或通過網(wǎng)絡(luò)與其它電子裝置一起)代碼和數(shù)據(jù)。此外,此類電子裝置通??砂詈系揭粋€或多個其它組件(諸如一個或多個存儲裝置(非暫時性機器可讀存儲媒體)、用戶輸入/輸出裝置(例如鍵盤、觸摸屏、定點裝置和/或顯示器)以及網(wǎng)絡(luò)連接)的一組一個或多個處理器。從而,給定電子裝置的存儲裝置或組件可配置成存儲用于在該電子裝置的一個或多個處理器上為了實現(xiàn)本公開的一個或多個技術(shù)的目的而執(zhí)行的代碼和/或數(shù)據(jù)。
如上面所指出的,各種用戶裝置意味著,用于遞送視頻內(nèi)容的機制也可跨各種裝置變化很大。一個示例是IPTV,其在基于IP的網(wǎng)絡(luò)上將視頻遞送到變化的客戶端,所述網(wǎng)絡(luò)被管理以提供體驗和服務(wù)質(zhì)量的所要求的級別。在IPTV環(huán)境中,想要“調(diào)諧”到給定頻道的客戶端將“加入”多播視頻流,而單播客戶端(諸如IPTV機頂盒)從“視頻泵”請求流,以便開始向機頂盒流動分組。此外,漸進式下載ABR客戶端使用ABR技術(shù)從標(biāo)準(zhǔn)超文本傳送協(xié)議(HTTP)服務(wù)器下載多個視頻分段;ABR客戶端請求并接收索引客戶端的視頻分段下載和播出的清單。ABR視頻具有允許客戶端在變化的比特率視頻分段之間動態(tài)切換以便調(diào)整成改變的帶寬條件的優(yōu)點。已經(jīng)習(xí)慣于漸進式下載ABR方案,如來自蘋果的HTTP現(xiàn)場流播(HLS)、運動畫面專家組的HTTP上的動態(tài)自適應(yīng)流播(MPEG-DASH)、微軟的平滑流播以及Adobe的動態(tài)流播,消費者越來越預(yù)期按它們網(wǎng)絡(luò)條件的內(nèi)容。在2012年10月23日提交的共同待審的專利申請PCT/EP2012/070960 – “Methods and Apparatus for Distributing a Media Content Service”中公開了在多播流的變化的比特率視頻分段之間動態(tài)切換的能力。這個多播ABR(MABR)技術(shù)利用ABR技術(shù)允許住宅網(wǎng)關(guān)或其它客戶駐地裝置(CPE)在不同比特率的MABR分段之間切換:接收的分段在CPE內(nèi)被“拼接”在一起以提供統(tǒng)一的流,其以傳統(tǒng)方式遞送到IPTV機頂盒裝置(set top device)。然而,傳統(tǒng)的電纜和IPTV單播遞送沒有辦法修改流以適合改變的網(wǎng)絡(luò)條件,ABR的標(biāo)志性益處。傳統(tǒng)單播與以單個比特率向單個用戶流播內(nèi)容的單個部分關(guān)聯(lián)。像這樣,如果網(wǎng)絡(luò)條件變差并且?guī)挶徊槐匾乩速M,則視頻質(zhì)量對于消費者降級。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)條件有利時,內(nèi)容不改進質(zhì)量,在兩個方向都降低了客戶體驗。將多種類型遞送機制整合到家庭中也需要改進的技術(shù)來平衡這些不同遞送機制的需要。
本公開公開了可單個或一起用于改進多種類型ABR視頻到駐地的遞送和管理的若干技術(shù)。在沒有適當(dāng)優(yōu)化和管理的情況下,當(dāng)多個IPTV機頂盒正消費視頻,同時ABR客戶端正觀看相同或不同視頻時,有可能過度使用專用視頻遞送管道,引起對一個或多個裝置的服務(wù)中斷。在本申請中,公開了一種允許單播流中動態(tài)比特率改變的方法,作為用于改進到家庭或其它駐地的遞送的第一技術(shù)。本申請還公開了管理同一客戶駐地裝置或網(wǎng)關(guān)內(nèi)的多播ABR、單播ABR和漸進式下載ABR的方法。此管理至少使用三種方法向視頻消費客戶端公平且有效地分配可用帶寬。第一方法是可編程分配帶寬劃分器,其將視頻管道分開成由駐地網(wǎng)關(guān)裝置中的流播處理器管理的流播側(cè)和使用加權(quán)公平排隊管理的漸進式下載側(cè)。駐地視頻管道的漸進式下載側(cè)的管理可由駐地網(wǎng)關(guān)裝置的HTTP服務(wù)器側(cè)或者網(wǎng)絡(luò)使用由駐地網(wǎng)關(guān)裝置提供的信息提供。消費者可設(shè)置駐地內(nèi)的單獨裝置的優(yōu)先級,并且可指定將專用于流播(即到機頂盒的多播和單播)的視頻管道的百分比;剩余百分比專用于漸進式下載客戶端。第二方法解決視頻管道的流播側(cè)內(nèi)的流播帶寬的分配。動態(tài)改變由流播客戶端使用的帶寬的能力允許更細致的方法分配流播帶寬。第三方法提供了與漸進式下載客戶端共享多播ABR分段的能力,當(dāng)漸進式下載客戶端正以與多播客戶端相同的比特率觀看相同內(nèi)容時。此方法可利用高速緩存MABR分段的機制和/或漸進式下載ABR客戶端的清單的操縱。另外,此公開允許經(jīng)由比特率切換通過存在主動ABR漸進式下載客戶端會話來影響MABR遞送和UABR。如果頻道不能在管道的流播側(cè)內(nèi)部遞送,并且嘗試在管道的漸進式下載側(cè)遞送頻道,則這還參考ABR網(wǎng)絡(luò)中的沖突檢測和解決,如在2014年3月3日提交的美國申請No.14/194,868中和2014年3月3日提交的美國申請No.14/194,918中所公開的。此公開允許在與其它管理的視頻服務(wù)相同的“管道”內(nèi)遞送所有種類的ABR視頻,同時提供高質(zhì)量,而無需妥協(xié)或禁止供應(yīng)其它管理的視頻服務(wù)。另外,通過共享ABR分段產(chǎn)生效率同時對多播ABR客戶端使用和漸進式下載ABR客戶端使用以及單播ABR客戶端使用進行調(diào)整。
現(xiàn)在參考附圖,并且更具體地說參考圖1A和1B,其中描繪的是用于在專用視頻管道的流播側(cè)中分配帶寬的示例方法(100A,100B)。無論何時流播客戶端改變頻道(102),新廣播客戶端加入流播側(cè)或客戶端離開流播側(cè)(104),在流播管道分配(106)的策略管理中進行改變,或者新單播流播客戶端加入或離開(108),都執(zhí)行此方法。這些改變中的每個都將提示用關(guān)聯(lián)的客戶端列表以及它們的關(guān)聯(lián)優(yōu)先級對流播管道帶寬分配建模或重新建模(110)。在圖2A中示出了駐地的多個請求客戶端的示例模型,其將在下面論述。對于每個請求的視頻流計算(112)復(fù)合裝置優(yōu)先級(CDP),包含用于所有請求客戶端的MABR和UABR。當(dāng)幾個裝置正觀看單個多播頻道時,CDP只是反映集體優(yōu)先級的方式。在本公開的一個實施例中,頻道的CDP只是觀看該頻道的所有客戶端的最高優(yōu)先級,使得如果優(yōu)先級1客戶端和優(yōu)先級3客戶端都觀看頻道A,則頻道A的CDP是1。在這點應(yīng)該指出,如果漸進式下載ABR客戶端正觀看流播客戶端也在觀看的多播頻道,則漸進式下載ABR客戶端將包含在CDP中。一旦確定了CDP,就對于建模的ABR流播管道生成(114)與請求ABR客戶端關(guān)聯(lián)的期望MABR/UABR流播列表,并且流播列表通過CDP按降序排序(116),使得首先考慮較高優(yōu)先級流。對于請求的流播列表(152)中的每個流,進行確定流的最低比特率將是否適合建模的管道(156)。如果流的最低比特率將適合建模的管道(對于156的是),則該流連同關(guān)聯(lián)的CDP被添加(154)到所施加流的列表。如果該流的最低比特率將不適合建模的管道(對于156的否),則該流被添加到跳過的流列表(158)。對于跳過的流列表中的每個流,進行確定該流是否是MABR流(166);如果跳過的流是UABR(對于166的否),則使請求該流的客戶端失?。╞oom)(170),并且將拒絕所述客戶端;可使用適當(dāng)消息傳遞讓客戶端知道此時帶寬不可用。如果該流是MABR(對于166的是),則進行進一步確定關(guān)聯(lián)的客戶端(一個或多個)是否是漸進式下載客戶端(168)。也使與MABR流關(guān)聯(lián)的任何流播客戶端失?。?72)(對于168的否),并且將用適當(dāng)消息傳遞拒絕。與多播流關(guān)聯(lián)的漸進式下載客戶端(對于168的是)被發(fā)送到視頻管道(174)的漸進式下載側(cè),并且施加(176)ABR漸進式下載中的帶寬沖突管理。申請人在均在2014年3月3日提交的共同待審的申請US 14/194,868和US 14/194,918中公開了在視頻管道的漸進式下載側(cè)上可使用的帶寬沖突管理的方法。
對于所施加流(160)的列表中的每個流,使用CDP和指配的比特率計算不足度量,并且這個不足度量被保存到該流(162)。不足度量是到流的分配相對其優(yōu)先級和其它流的優(yōu)先級失衡多大程度的測量。下面論述確定不足度量的一個示例,盡管在實施所公開方法中可使用失衡的其它測量。常見的是,基于裝置的優(yōu)先級向視頻裝置指配權(quán)重,其反映應(yīng)該向那個視頻裝置給出的帶寬共享。例如,優(yōu)先級1裝置可具有權(quán)重3,優(yōu)先級2裝置具有權(quán)重1.5,并且優(yōu)先級3裝置具有權(quán)重0.75。這些權(quán)重指示,優(yōu)先級1裝置理想上將接收與優(yōu)先級2裝置的兩倍一樣多的帶寬,并且與優(yōu)先級3裝置的4倍一樣多的帶寬。在一個實施例中,不足度量被計算為與流的CDP關(guān)聯(lián)的權(quán)重除以分配給該流的當(dāng)前帶寬。一旦對于每個流都已經(jīng)計算了不足度量,就通過不足度量按降序?qū)λ┘恿鞯牧斜砼判颍?78),使得首先考慮失衡最大的流。然后,對于所施加流的排序的列表中的每個流,按降序獲?。?80),進行確定是否能使用現(xiàn)有MABR/UABR帶寬分配(182)將流升級到下一最高比特率。如果在管道的流播側(cè)內(nèi)不能將流升級到下一最高比特率,則對于該流什么也不做(184)。然而,如果在管道的流播側(cè)可將流升級到下一最高比特率,則該流的比特率被改變到下一最高比特率(182),并且方法返回到步驟160。實際上,由于僅一個流具有改變的比特率,因此有必要僅重新計算剛已經(jīng)突變(bump)到新比特率的流的不足度量,并且再次排序所施加流的列表。這個返回到較早步驟是必要的,因為剛已經(jīng)接收到比特率突變的流可能仍是失衡最遠的,例如,如果接收到突變的流與優(yōu)先級1裝置關(guān)聯(lián)而其它裝置是優(yōu)先級3裝置的話。一旦步驟180已經(jīng)完成,該方法就檢查以確保每個流都被預(yù)訂了正確的比特率。對于施加的流列表中的每個流(186),首先進行確定該流是否是MABR流(188)。通過加入以新比特率的流同時丟棄以舊比特率的流的加入來改變MABR流的比特率。因此,如果該流是MABR(對于188的是)并且頻道已經(jīng)連接到正確的因特網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)多播(對于190的是),則沒有必要改變連接并且跳過流(199)。如果MABR頻道尚未連接到正確的IGMP多播(對于190的否),則網(wǎng)關(guān)離開現(xiàn)有頻道多播并且執(zhí)行到計算的頻道多播比特率的IGMP加入(194)。類似地,如果該流不是MABR(對于188的否)而是UABR,則進行確定UABR流是否要求流播比特率的改變(192)。如果要求比特率的改變(對于192的是),則網(wǎng)關(guān)從CDN邊緣UABR流播器(196)請求新單播流播比特率,否則跳過UABR流(198)。
已經(jīng)看到視頻管道的流播側(cè)中的帶寬分配,我們轉(zhuǎn)到圖2A,其圖示了根據(jù)本公開實施例的由駐地網(wǎng)關(guān)裝置224服務(wù)的專用駐地視頻管道208,并且其將視頻提供到流播客戶端和漸進式下載客戶端兩者。也圖示了牽涉提供和管理到駐地的視頻的網(wǎng)絡(luò)的元件。在此圖中,駐地網(wǎng)關(guān)裝置224接收通過視頻管道208發(fā)送的視頻流,并將這些視頻流分發(fā)給駐地上的裝置,諸如管理的機頂盒220-1、220-2、220-3、220-4以及各種漸進式下載ABR客戶端裝置諸如平板電腦220-5、PS3盒220-6、過頂(OtT)裝置220-7和移動電話220-8。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到,專用管道208通常將具有專用于不同于視頻的數(shù)據(jù)的一部分帶寬和專用于IP上語音的另一部分帶寬(未具體示出)。然而,因為這些專用部分既不影響視頻分配也不受視頻分配影響,所以管道的那些專用部分未示出或論述。駐地網(wǎng)關(guān)裝置224被分成兩部分:流播服務(wù)器244,通過其流播視頻流動;以及HTTP服務(wù)器224,通過其漸進式下載視頻通過。視頻管道208的兩個側(cè),即流播和漸進式下載,被帶寬分配劃分器234分開,其將在此申請后面進行論述。在此示例中,機頂盒220-1和220-2都觀看多播視頻的同一頻道,例如頻道1,并且從而能夠共享單個入站流240,其然后作為流218-1和218-2發(fā)送到機頂盒。要指出,如在 (愛立信參考No.P38711-US1)中所描述的,入站到網(wǎng)關(guān)224的流240被分段,即,視頻部分被短間隔分開。是這些間隔允許網(wǎng)關(guān)有時間丟棄以一比特率的多播流,并加入以新比特率的多播流。一旦入站流到達流播服務(wù)器244,分段就被“加入”,使得機頂盒接收它們已經(jīng)總是接收的連續(xù)視頻流。機頂盒203-3在此示例中正觀看單播視頻。此流在網(wǎng)關(guān)作為連續(xù)流238接收,并作為流218-3流播到機頂盒。在此公開后面參考圖10和11論述用于改變UABR客戶端220-3的比特率的部件。機頂盒220-4被圖示為觀看作為流236接收的并作為流218-4流播到機頂盒的多播ABR頻道。如本文所示的,機頂盒220-4正觀看來自機頂盒220-1和220-2的不同頻道,例如頻道3。
在視頻管道208的漸進式下載側(cè),平板電腦220-5也在觀看多播頻道3。然而,因為平板電腦220-5當(dāng)前在不具有良好WLAN連接的駐地的區(qū)域內(nèi),所以平板電腦220-5不能夠利用與機頂盒220-4相同的比特率,并且因此已經(jīng)通過漸進式下載請求了此頻道。在通信218-5A中,平板電腦220-5已經(jīng)經(jīng)由漸進式下載ABR請求了頻道的清單,并且駐地網(wǎng)關(guān)裝置224已經(jīng)將該請求傳遞到內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)。一旦遞送了清單,平板電腦220-5就能夠請求以適當(dāng)比特率的頻道。頻道3的這個拷貝作為流246入站接收到駐地網(wǎng)關(guān)224,并作為流218-5傳遞到平板電腦。剩余的漸進式下載裝置正接收單播漸進式下載,其中入站流230作為ABR流218-6通過網(wǎng)關(guān)224傳遞到PS3盒220-6,入站流228作為ABR流218-7通過網(wǎng)關(guān)224傳遞到OtT機頂盒220-7,并且入站流226作為ABR流218-8通過網(wǎng)關(guān)224傳遞到移動電話220-8。在此圖中還示出了內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)(CDN)206的遞送節(jié)點,其經(jīng)由鏈路210提供漸進式下載ABR流和UABR的清單;清單包含用于MABR、ABR的那些。用于管理的單播和ABR 204的后臺經(jīng)由鏈路214給駐地網(wǎng)關(guān)裝置224提供了具有資產(chǎn)URL的網(wǎng)絡(luò)個人視頻記錄器(nPVR)中保存的視頻和視頻點播(VoD)的目錄。后臺204還提供了MABR廣播頻道映射(map)以及到MABR比特率的映射。運營商/訂戶ABR策略管理系統(tǒng)202經(jīng)由鏈路226與后臺204交換ABR會話策略,并經(jīng)由鏈路212給駐地網(wǎng)關(guān)裝置224提供ABR內(nèi)容、MABR和UABR裝置策略接口。
圖2B圖示了駐地網(wǎng)關(guān)裝置224的展開圖,其由流播服務(wù)器244和HTTP服務(wù)器242構(gòu)成。HTTP服務(wù)器242含有一個或多個處理器278,并且可選地可含有比特率預(yù)測(forecasting)模塊280,如在美國申請14/194,918中所描述的。流播服務(wù)器244包含一個或多個流播處理器264和存儲器272,其包含緩沖器274。帶寬分配模塊268在視頻管道208的流播側(cè)內(nèi)分配帶寬。分段組合器266接收MABR客戶端的視頻的分段的區(qū)段,并組合那些分段以提供機頂盒預(yù)期的連續(xù)流。ABR客戶端清單生成器/修改器270可產(chǎn)生或修改在視頻管道208的流播側(cè)上接收的多播頻道的ABR清單,并使用該生成或修改的清單向視頻管道的漸進式下載側(cè)上的漸進式下載客戶端提供頻道。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3A和3B,公開了與漸進式下載客戶端共享MABR分段的兩種備選方法。方法300A在駐地網(wǎng)關(guān)裝置代表漸進式下載客戶端已經(jīng)請求并接收了頻道的清單之后開始。接收的清單將含有每個比特率(以所述比特率提供頻道)的URL參考。如果駐地網(wǎng)關(guān)裝置正以流播客戶端的特定比特率接收頻道,則網(wǎng)關(guān)裝置更改與特定比特率關(guān)聯(lián)的清單中的URL,以指向用于網(wǎng)關(guān)緩沖的分段(302)的網(wǎng)關(guān);網(wǎng)關(guān)裝置然后將更改的清單遞送到請求客戶端(304)??蛻舳税l(fā)送向駐地網(wǎng)關(guān)裝置拉取分段(308)的請求。網(wǎng)關(guān)裝置接收請求并從請求的位置遞送請求的分段(308),其可以是CDN或網(wǎng)關(guān)的緩沖器。在替換方法300B中,網(wǎng)關(guān)從CDN接收清單(322),并將清單遞送到客戶端并為它自己保留清單拷貝(324)??蛻舳巳缓箝_始拉取分段(328);網(wǎng)關(guān)接收請求并檢查該請求以確定請求的分段(328)。使用保留的清單拷貝,網(wǎng)關(guān)裝置能夠確定在網(wǎng)關(guān)高速緩存中是否存在請求的分段(330)。如果在網(wǎng)關(guān)高速緩存中存在請求的分段(對于330的是),其將發(fā)生如果流播裝置正觀看同一頻道,則網(wǎng)關(guān)將劫持該請求并從網(wǎng)關(guān)高速緩存遞送分段(332)。然而,如果在網(wǎng)關(guān)高速緩存中不存在分段(對于330的否),則網(wǎng)關(guān)裝置會將該請求傳遞到CDN并根據(jù)來自CDN的請求從原始參考的位置遞送分段(334)。在圖14中示出了此共享的示例。此圖類似于圖2,除了當(dāng)平板電腦220-5經(jīng)由鏈路218-5A請求用于頻道3的分段時,平板電腦當(dāng)前能夠以與裝置220-4相同的比特率接收。結(jié)果,該請求未被傳遞到CDN;相反,在高速緩存中存在通過視頻管道208的流播側(cè)作為入站流236接收的頻道3的分段,并且作為流218-5從高速緩存填充來自平板電腦220-5的請求。應(yīng)該指出,雖然到駐地網(wǎng)關(guān)裝置224的入站流受與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)定的限制,但從網(wǎng)關(guān)裝置224到本地裝置的出站流不受相同約束的限定。在圖4中示出的情形中,漸進式下載客戶端220-6、220-7和220-8正通過管道的漸進式下載側(cè)接收漸進式下載視頻,并且可能扼制(throttle)了它們的請求,或者以其它方式管理以在管道的漸進式下載側(cè)的約束內(nèi)適合。因為漸進式下載平板電腦220-5能夠以與流播客戶端220-4相同的比特率接收頻道3,所以平板電腦220-5可能能夠基于它自己的優(yōu)先級以比它可能正常被分配的更高的比特率接收。實際比特率當(dāng)然會取決于有關(guān)流播客戶端相對漸進式下載客戶端的實際管理判定以及單獨客戶端的相對優(yōu)先級。
現(xiàn)在看圖4A,公開了根據(jù)本公開的實施例的一種平衡流播客戶端與漸進式下載客戶端之間帶寬的競爭的方法??梢灾赋觯鞑タ蛻舳撕蜐u進式下載客戶端以非常不同的方式接收視頻。流播客戶端,諸如傳統(tǒng)機頂盒,被設(shè)計成接收立即渲染(render)并顯示給用戶的視頻流。因為這種設(shè)計,流播客戶端必須具有接收視頻的恒定帶寬。漸進式下載ABR客戶端以完全不同的方式工作。漸進式下載ABR客戶端,如名字暗示的,將漸進地下載視頻文件,但將不會預(yù)期文件作為恒定流到達。相反,漸進式下載ABR客戶端將以與客戶端能夠得到的一樣高的比特率拉取或請求視頻的給定分段。一旦接收到給定分段,客戶端就將請求視頻的下一分段。取決于特定實施例,一旦在緩沖器中有足夠的視頻允許客戶端繼續(xù)以比它正觀看的更快的速率接收視頻,漸進式下載客戶端就將開始向用戶顯示視頻。本文公開的擁塞邊界是保持由漸進式下載客戶端所要求的視頻突發(fā)(burst)免于與由流播客戶端所要求的恒定帶寬干擾的手段。在方法400A中,駐地網(wǎng)關(guān)裝置接收服務(wù)于與網(wǎng)關(guān)裝置關(guān)聯(lián)的駐地的視頻管道內(nèi)的擁塞邊界的值(460)。這個擁塞邊界指定當(dāng)在擁塞邊界的兩個側(cè)上都存在擁塞時要用于流播ABR內(nèi)容的第一百分比的視頻管道。剩余百分比的視頻管道用于漸進式下載ABR。擁塞邊界的值可由用戶根據(jù)駐地內(nèi)視頻的使用和需要來確定,并且在必要時可進行調(diào)整;或者用戶或者網(wǎng)絡(luò)人員可執(zhí)行擁塞邊界的實際設(shè)置。一旦設(shè)置了擁塞邊界的值,駐地網(wǎng)關(guān)裝置就分配用于流播內(nèi)容的帶寬,并且可對于流播內(nèi)容僅分配對于漸進式下載內(nèi)容未請求的帶寬的剩余百分比的那部分(462)。駐地網(wǎng)關(guān)裝置還對于漸進式下載內(nèi)容分配帶寬,并且可對于漸進式下載內(nèi)容僅分配對于流播內(nèi)容未請求的帶寬的第一百分比的那部分(464)。這意味著,擁塞邊界僅當(dāng)在視頻管道的兩側(cè)上都存在使用時使用。在僅流播客戶端在視頻管道中使用的任何時間,流播客戶端可使用高達100%的管理的視頻管道。然而,如果漸進式下載客戶端加入該混合,則漸進式下載客戶端不能拒絕帶寬,除非漸進式下載客戶端或客戶端試圖使用比分配給視頻管道的漸進式下載側(cè)的更多的。在相反情形下相同的情況也成立。當(dāng)僅存在漸進式下載客戶端時,它們可使用高達100%的視頻管道,但不能拒絕到流播客戶端的帶寬,所述流播客戶端加入混合并請求高達分配給視頻管道的流播側(cè)的量的帶寬。下面關(guān)于圖6-8論述使用擁塞邊界的視頻管道內(nèi)的特定分配的示例。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5A-5C,根據(jù)本專利公開的實施例公開了管理來自客戶端裝置對視頻資產(chǎn)的請求的方法。該方法在訂戶的裝置請求ABR視頻會話時開始(502)。在此上下文中,請求的ABR視頻會話可以是MABR會話、UABR會話或漸進式下載ABR會話。駐地網(wǎng)關(guān)裝置接收該請求,并確定是否存在到網(wǎng)關(guān)裝置服務(wù)的家庭(502)或其它駐地的現(xiàn)有ABR會話。如果存在到家庭的現(xiàn)有ABR會話(對于504的是),則網(wǎng)關(guān)裝置從策略管理器例如策略管理器202檢索用于該請求裝置的裝置和內(nèi)容策略(506)。如果不存在到家庭的現(xiàn)有ABR會話(對于504的否),則網(wǎng)關(guān)裝置從策略管理器檢索ABR管道策略以及用于該請求裝置的裝置和內(nèi)容策略(508)。網(wǎng)關(guān)裝置然后確定請求的內(nèi)容是否是MABR內(nèi)容(522)。如果內(nèi)容不是MABR內(nèi)容(對于522的否),則進行確定客戶端是否是漸進式下載客戶端(526)。如果客戶端是漸進式下載客戶端(對于522的是),則網(wǎng)關(guān)在從內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)接收到清單之后向客戶端發(fā)送ABR清單,并在帶寬管理的漸進式下載管道中啟動客戶端(530)。如之前所指出的,漸進式下載管道使用加權(quán)公平排隊進行管理,其在共同待審的美國申請14/194,868和14/194,918中公開,并且在本文不進一步描述。如果客戶端不是漸進式下載客戶端(對于526的否),則在視頻管道的流播側(cè)使用本文參考圖10和11描述的MABR技術(shù)管理客戶端。然而,如果請求的內(nèi)容是MABR內(nèi)容(對于522的是),則駐地網(wǎng)關(guān)裝置從后臺接收CDN內(nèi)容位置,并從CDN請求視頻會話清單,CDN通常將這個請求重定向到正確的邊緣遞送節(jié)點(524)。CDN的邊緣遞送節(jié)點確定它是否已經(jīng)從多播分段器攝取ABR分段并生成請求的頻道的清單(562)。如果CDN尚未執(zhí)行這些動作(對于562的否),則CDN遞送節(jié)點從后臺請求頻道的ABR多播地址和端口(566)。CDN遞送節(jié)點對于請求的頻道的所有編碼的分段比特率執(zhí)行到ABR分段器的多播加入,并生成請求的ABR會話的ABR清單(568)。如果CDN已經(jīng)攝取了ABR分段(對于562的是),或者一旦執(zhí)行了對多播分段的加入,則駐地網(wǎng)關(guān)裝置就從CDN邊緣遞送節(jié)點接收用于請求的視頻會話的清單(564)。駐地網(wǎng)關(guān)裝置然后確定客戶端是否是漸進式下載客戶端(570)。如果客戶端是漸進式下載客戶端(對于570的是),則網(wǎng)關(guān)裝置向請求ABR客戶端遞送請求的頻道的清單(582)。要指出,網(wǎng)關(guān)裝置可能已經(jīng)更改了遞送給客戶端的清單,如圖3中所描繪的。漸進式下載ABR客戶端然后開始拉取視頻分段(584)。另一方面,如果在流播客戶端上正觀看MABR內(nèi)容(對于570的否),則網(wǎng)關(guān)裝置確定是否已經(jīng)在家庭中觀看了多播頻道(574)。如果在家庭中尚未觀看多播頻道(對于574的否),則網(wǎng)關(guān)裝置從CDN邊緣節(jié)點接收用于請求的視頻會話的ABR清單(572)。對在圖3中論述的清單重定向進行參考(576),并且更對清單進行更改以允許漸進式下載客戶端使用來自高速緩存的分段。可以執(zhí)行這,即便當(dāng)前沒有漸進式下載客戶端正觀看該頻道,使得如果漸進式下載客戶端調(diào)諧(tune)到這個頻道,則網(wǎng)關(guān)裝置準(zhǔn)備好。網(wǎng)關(guān)裝置然后加入頻道的多播分段(578)。多播分段的帶寬管理將如圖1中所示的那樣發(fā)生。在請求的頻道已經(jīng)被加入之后,或者否則如果在家庭中已經(jīng)觀看了多播頻道(對于574的是),則網(wǎng)關(guān)裝置將組合的分段流遞送到加入機頂盒(580)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6-8,示出了本文論述的帶寬管理方法和擁塞邊界如何使用以及在相關(guān)申請中在實際情形下可能播出的幾個示例。在這些示例的每個示例中,傳入管理的視頻遞送管道被分配用于20 Mbs的總視頻。此外,擁塞邊界的值被設(shè)置成75%用于流播視頻,留下剩余的25%用于漸進式下載。在圖6中的第一示例中,僅單個流播客戶端是活動的,并且正觀看MABR流。客戶端是優(yōu)先級3,但因為擁塞邊界632被設(shè)置成75%或15 Mbs,所以允許這個客戶端接收可用的并且客戶端能利用的最高比特率的視頻,其在此示例中是5 Mbs。在流播服務(wù)器612接收分段的流616,其中該流被組合,并作為流630發(fā)送到客戶端。因為當(dāng)前在駐地上正在消費如此少的流播視頻,所以允許當(dāng)前活動的3個漸進式下載客戶端消費傳入視頻管道的75%的帶寬。使用加權(quán)公平排隊管理漸進式下載視頻,使得入站流618(其作為傳出流628遞送到優(yōu)先級1客戶端(具有3.0的權(quán)重))被給了8.571 Mbs的分配。類似地,入站流620(其作為傳出流626遞送到優(yōu)先級2客戶端(具有1.5的權(quán)重))被給了4.286 Mbs的分配,并且入站流622(其作為傳出流624遞送到優(yōu)先級3客戶端(具有0.75的權(quán)重))被給了2.14 Mbs的分配。
在圖7中,總管道分配保持20 Mbs,并且擁塞邊界720也保持在75%。然而,在此情形中,兩個附加流播客戶端已經(jīng)加入該混合。給定在此示例中已經(jīng)被分配給流播客戶端的大百分比的管道,所有3個流播客戶端都已經(jīng)能夠接收最大可用帶寬用于它們的消費,在此示例中對于15 Mbs的總流播帶寬是5 Mbs。由于此分配仍適合由擁塞邊界720允許的量,因此在管道712的流播側(cè)上沒有帶寬減少是必要的。入站流714是頻道1的MABR流,其被組合并作為流728遞送到優(yōu)先級1客戶端;入站流716是UABR流,其作為流730遞送到優(yōu)先級3客戶端;并且入站流718是頻道3的MABR流,其作為流732遞送到優(yōu)先級2客戶端。附加漸進式下載客戶端還已經(jīng)加入了爭用帶寬的客戶端,但是因為這個新的漸進式下載客戶端也觀看頻道3,所以這個新客戶端能夠接收出站流734,而無需向管道的漸進式下載側(cè)添加新入站流。每一個原始漸進式下載客戶端都已經(jīng)不得不針對它們的視頻接受減小的帶寬,使得入站流722(其作為出站流736遞送到優(yōu)先級1客戶端),接收2.857 Mbs的分配;入站流724(其作為出站流738遞送到優(yōu)先級2客戶端),接收1.428 Mbs的分配;以及入站流(其作為出站流740遞送到優(yōu)先級3客戶端),接收0.714 Mbs的分配。
在圖8中,管道的使用已經(jīng)再次改變了,其中添加了附加優(yōu)先級1流播客戶端。在4個流播客戶端請求帶寬的情況下,當(dāng)漸進式下載客戶端也經(jīng)歷擁塞時,不再有可能給每個流播客戶端最大帶寬并保持在對流播客戶端允許的75%或15 Mbs內(nèi)。使用圖1中示出的方法,分配如所示:MABR流814(其作為出站流832遞送到優(yōu)先級1客戶端),接收最大5 Mbs,MABR流816也一樣,其作為出站流834遞送到第二優(yōu)先級1客戶端;傳入UABR流818(其作為流836遞送到優(yōu)先級2客戶端),接收3 Mbs的分配;以及傳入MABR流820(其作為流838遞送到優(yōu)先級3客戶端),接收2 Mbs的分配。與頻道3共享帶寬的客戶端不再存在,但3個原始漸進式下載客戶端能夠保持在它們的先前水平,即,流822/840接收2.857 Mbs,流824/842接收1.428 Mbs,并且流826/844接收0.714 Mbs。
接下來轉(zhuǎn)到圖9,圖示了有必要提供可在兩個MABR客戶端與漸進式下載客戶端之間共享的MABR分段的節(jié)點和通知。示出的是后臺節(jié)點902和內(nèi)容遞送節(jié)點(CDN)916,其包含邊緣節(jié)點912。CDN向駐地網(wǎng)關(guān)裝置910和漸進式下載客戶端908提供視頻內(nèi)容。MABR內(nèi)容由自適應(yīng)比特率友好的視頻編碼器906提供,編碼器906以各種比特率例如5 Mbs、3 Mbs、1 Mbs和600 Kbs為給定頻道提供多播ABR編碼流。這些編碼流被提供給多播分段器904,其分段并壓縮內(nèi)容,如在2012年10月23日提交的申請PCT/EP2012/070960中所描述的。CDN邊緣節(jié)點912加入所有提供的多播926,使得這些可被提供給漸進式下載客戶端,如果被請求。同一多播分段器904以請求的比特率例如5 Mbs向網(wǎng)關(guān)裝置910提供多播流以便由流播客戶端消費。漸進式下載客戶端可經(jīng)由接口938從后臺902接收具有到頻道視頻資產(chǎn)的URL的頻道/節(jié)目指南,并且可經(jīng)由接口934、932經(jīng)由網(wǎng)關(guān)裝置910請求和接收對于頻道視頻資產(chǎn)的請求。網(wǎng)關(guān)910經(jīng)由接口928請求和接收來自CDN節(jié)點912的漸進式下載ABR請求;當(dāng)從CDN請求漸進式下載分段時,網(wǎng)關(guān)910經(jīng)由接口942從節(jié)點912接收請求的分段。對于流播客戶端,網(wǎng)關(guān)910經(jīng)由接口936從CDN節(jié)點912接收頻道的頻道配置清單,并經(jīng)由接口930以請求的比特率從多播分段器904接收MABR分段。要指出,必要的是,同一分段器904向網(wǎng)關(guān)910和CDN節(jié)點912都提供分段,以便當(dāng)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點910接收時分段的對齊和計時是正確的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖10和11,公開了用于提供單播ABR流播的系統(tǒng)和方法。在此實施例中,傳統(tǒng)單播流播機頂盒以慣常方式請求內(nèi)容。該內(nèi)容的多個ABR編碼比特率被發(fā)送到CDN節(jié)點,其可在各種比特率之間選擇,并將最優(yōu)比特率單播到傳統(tǒng)單播機頂盒。所使用的比特率或者可由網(wǎng)絡(luò)確定,其可接收有關(guān)網(wǎng)絡(luò)條件的反饋,或者可由家庭中的裝置確定,諸如駐地網(wǎng)關(guān)裝置,其跟蹤家庭網(wǎng)絡(luò)的能力并調(diào)整比特率,如圖1所描述的?,F(xiàn)在將參考圖10A和圖11更詳細地描述系統(tǒng)和方法。用于提供單播ABR流播的系統(tǒng)1000A包含以自適應(yīng)流播友好的方式編碼的視頻資產(chǎn)。在此示例中,單個視頻資產(chǎn)被示出和圖示為視頻分段1040、1042、1044、1046(它們中的每個都以不同比特率提供)以及清單1048。視頻資產(chǎn)被存儲在內(nèi)容遞送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點1018,其是CDN 1014的一部分。系統(tǒng)進一步包括視頻后臺1002、單播內(nèi)容流播器1020、內(nèi)容交換機1022、1024、駐地網(wǎng)關(guān)裝置1006和傳統(tǒng)電纜/IPTV機頂盒1004。這些元件的功能參考圖11中示出的方法描述,同時還繼續(xù)看圖10A。傳統(tǒng)STD 1004經(jīng)由網(wǎng)關(guān)1006從后臺1002請求(1104)單播視頻點播(VOD)或網(wǎng)絡(luò)個人視頻記錄器(nPVR)視頻會話。后臺1002接收請求1010,并用URL 1012對網(wǎng)關(guān)裝置1006進行響應(yīng)(1106),其指示ABR VOD/nPVR資產(chǎn)的CDN URL位置。網(wǎng)關(guān)裝置1006從后臺1002接收(1108)CDN內(nèi)容位置,并在通信1030中從適當(dāng)?shù)腃DN節(jié)點(在此是節(jié)點1018)請求(1110)的VOD/nPVR資產(chǎn)的資產(chǎn)清單。網(wǎng)關(guān)能夠確定在家庭中的其它視頻使用和合同協(xié)定的上下文內(nèi)的STB 1004的能力和需要,如在本申請的其它地方所描述的。在經(jīng)由通信1036接收到清單時,網(wǎng)關(guān)裝置1006執(zhí)行帶寬分配和重新分配(1112),其包含新會話并經(jīng)由通信1034以請求的比特率(例如5 Mbs)在視頻會話的地址:端口請求流播會話(1114)。CDN節(jié)點1018確認(rèn)在通信1036中請求的會話,并加載(1116)清單1048。單播流播器1020解析(1118)清單,并將跨所有表示的比特率的若干分段預(yù)加載在預(yù)加載高速緩存/緩沖器1026中。CDN流播器1020使用交換機1024以請求的比特率將分段提?。?120)到MUX/ReMUX/分段組合器1022中。MUX/組合器1022以指定的比特率將分段“拼接”在一起,并將組合的分段饋送(1122)到流播器1020。單播視頻作為流1028發(fā)送到網(wǎng)關(guān)1006,其將單播視頻流播到STB 1004。
存在這樣的預(yù)期:流播器將在特定時間量內(nèi)耗盡緩沖器,其可根據(jù)特定實施例變化。該方法確定(1152)緩沖器1026在特定時間量內(nèi)是否耗盡分段。如果否,則用戶可能已經(jīng)暫?;蚪K止了該會話,因此進行確定(1154)會話是否終止。如果否(對于1154的否),則方法繼續(xù)檢查緩沖器是否已經(jīng)耗盡或者會話是否終止,直到一個事件或其它事件發(fā)生。如果會話已經(jīng)終止(對于1154的是),則CDN節(jié)點刷新(1160)預(yù)取緩沖器或高速緩存,關(guān)閉(1164)套接口(socket)并退出。否則,如果緩沖器在適當(dāng)時間中耗盡分段(對于1152的是),則進行進一步確定視頻是否在清單中的最后分段(1156)。如果視頻在最后分段(對于1156的是),則方法確定預(yù)先高速緩存緩沖器已經(jīng)被耗盡(1158)。如果是(對于1158的是),則關(guān)閉套接口并且方法退出(1164)。否則,如果視頻不在清單中的最后分段(對于1156的否),則CDN節(jié)點將跨所有比特率的下一視頻分段預(yù)先高速緩存(1162)到預(yù)取分段緩沖器或高速緩存中,并通過返回到步驟1120繼續(xù)流播視頻。
在視頻單播期間,可能變得有必要的是,改變比特率(以所述比特率流播單播)。在圖10A中示出的示例中,網(wǎng)關(guān)裝置1006確定在駐地的網(wǎng)絡(luò)需求已經(jīng)改變,并且用于目前單播的比特率需要被改變。在確定用于單播的新比特率之后,網(wǎng)關(guān)裝置1006請求對比特率的改變。由CDN節(jié)點1018發(fā)送的這個請求和響應(yīng)被示出為通信1038。在圖10B中示出了切換過程,其中交換機1024從檢索預(yù)取高速緩存1026中的最高比特率移開,并且現(xiàn)在從視頻資產(chǎn)的較低比特率表示中檢索。分段切換器1022和交換機1024一起負責(zé)確保在時間表(timeframe)中進行切換,這意味著,用戶在切換期間不會通知服務(wù)的中斷。所公開的系統(tǒng)和方法可允許傳統(tǒng)單播流被提供為單播自適應(yīng)比特率(UABR)流播,并且適應(yīng)動態(tài)改變視頻流播管道中的網(wǎng)絡(luò)條件。不需要對傳統(tǒng)機頂盒客戶端(set top client)進行修改以添加這個單播ABR流播功能性。所公開的系統(tǒng)和方法都不要求在STB中施加傳統(tǒng)漸進式下載流播方法論。這允許消費者具有提高的服務(wù)質(zhì)量,并且提供商具有更魯棒的帶寬管理工具,而在消費者的家庭中不需要高成本的升級。還提供了ABR漸進式下載編碼內(nèi)容的再用被遞送到傳統(tǒng)IPTV/電纜STB。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到,所示出的裝置和方法的若干變形可以使用,并且在所公開實施例的范圍內(nèi)。
在前述具體實施方式中,可通過使用專用硬件以及能夠執(zhí)行存儲的或預(yù)先配置的軟件的硬件來提供各種元件(包含標(biāo)記為或描述為“模塊”或“過程”或“處理器”或“控制器”或“計算機”的組件/塊)的功能性。當(dāng)由處理器提供時,功能可由單個專用處理器、由單個共享處理器或由多個單獨處理器提供,其中一些可以是共享的或分布式的。而且,“處理器”或“控制器”或“存儲器”可包含而不限于數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、ASIC硬件、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)和/或其它存儲媒體。
盡管已經(jīng)詳細示出和描述了各種實施例,但權(quán)利要求書不限于任何具體實施例或示例。以上具體實施方式都不應(yīng)被解讀為暗示:任何具體組件、元件、步驟、動作或功能是必不可少的,使得它必須包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。提及單數(shù)形式的元件不打算意味著“一個且僅一個”,除非明確聲明,反而是“一個或多個”。對本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的上述實施例的元件的所有結(jié)構(gòu)和功能等效方案都通過引用明確地結(jié)合在本文中,并且打算由本權(quán)利要求涵蓋。相應(yīng)地,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,本文描述的示范實施例可通過在下面所附的權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和更改實施。