CN1817020B - 用于通过分布网络下载广播多媒体内容的方法和服务器 - Google Patents

用于通过分布网络下载广播多媒体内容的方法和服务器 Download PDF

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Abstract

本发明应用于从服务器到客户终端的多媒体内容的传送。多媒体内容在服务器中作为一组或多组文件可用。刚一从客户接收到初始请求，服务器就将一文档发送回客户，所述文档使客户重复发送取装请求。刚一接收到取装请求，服务器就选择要下载的文件。

Description

用于通过分布网络下载广播多媒体内容的方法和服务器
技术领域
本发明涉及用于向客户设备下载多媒体内容的方法。
本发明还涉及一种计算机程序，其包括用于当由处理器执行时实现这样的方法的指令。
本发明也涉及被专门设计用于向客户设备下载多媒体内容的服务器和网络***。
本发明还有用于通过互联网向客户设备传送多媒体内容(包括如实况事件或广播电视节目的实况内容)的有趣应用。它还应用于通过互联网从一个移动设备向一个或多个对等设备传送视频。
背景技术
国际专利申请WO 02/49343描述了一种用于向终端传送音频或视频材料的方法，所述材料在远端服务器上被存储为代表所述材料的连续时间部分的一组文件。
在描述的方法中，终端负责确定它想要接收哪个文件并一个接一个的请求每个文件。
这种解决方案有两个主要缺点：第一，终端必须被专门设计用于实现所提出的分布方法；并且第二，服务器无法控制下载哪个文件。
本发明的一个目的在于提出一种替代的没有上述问题的分布方法。
发明概述
这通过根据本发明的服务器、根据本发明的下载方法、根据本发明的网络***、和根据本发明的计算机程序来实现。
根据本发明，刚一接收到来自客户设备的指向多媒体内容的初始请求，服务器就将一文档发送回客户设备。该文档使客户设备重复发送取装请求。刚一接收到取装请求，服务器就选择哪个文件将被下载。
本发明的取装请求并不指定任何特定的文件将被下载。它们只是对下一个文件的请求。
使客户设备对每个将被下载的文件都发送取装请求的一个优点在于所有的客户浏览器都支持这种操作方式(一些浏览器可能不支持响应一单个请求而接收多个文件，因而优选地，不使服务器刚一接收到客户设备发送的单一请求，就一个接一个地发送文件)。
利用本发明，从服务器接收的文档使客户设备发送取装请求。这意味着客户设备不必被专门设计成发送取装请求。任何标准的客户设备都能实现本发明。
本发明建议为同一多媒体内容生成一组文件或多组文件，使切割位置从一组到另一组地变化(每组中文件在时间上的不同位置处开始)。当客户发送指向实况内容的初始请求时，他或者接收到先前的一个文件-这意味着他将接收到过时的信息-或者他必须等待下一文件准备好。在两种情况中，使用多组文件允许为用户减少不便。组的数目是一个在客户体验的不便和存储这些文件需要的存储单元空间之间的折衷。
基于文件的内容通过点对点连接从服务器传送到客户设备。在IP网络上，点对点连接通常由HTTP协议(超文本传输协议，在IETF的RFC2616中定义)规定。HTTP是无国界的协议，并且因而由同一客户设备发出的HTTP请求通常相互独立地处理。
根据本发明的实施例允许服务器跟踪每个客户。由于服务器知道下次为每个客户发送哪个文件，因而即使当多组文件可用时，也能实现内容的平滑回放。
根据本发明的实施例具有允许客户设备在任意取装请求申请求在文件序列中的跳转的优点。
附图说明
本发明的这些和其它方面通过参考下列附图进一步描述：
-图1是根据本发明的网络***的第一示例的图示；
-图2是根据本发明由一个切割器(slicer)生成的多组文件的图示；
-图3是两个重叠文件的图示；
-图4是三组文件的图示；
-图5是根据本发明的用于下载实况多媒体内容的方法的框图；
-图6和7是根据本发明的网络***的其它示例的图示。
优选实施例描述
图1是根据本发明的网络***的图示。图1的网络***包括：
-源1，用于获取多媒体内容；
-广播器2，用于广播所述多媒体内容；
-接收机3，用于接收广播的多媒体内容；
-编码***4，包括：编码器5，用于编码接收到的多媒体内容，和切割器6，用于在至少一组切割位置上切割已编码的多媒体内容，以形成至少一组能够相互独立地被解码的切片(slice)，并将每个切片封入一个文件中且由此生成至少一组文件，
-服务器8，能够访问所述文件，
-分布网络10，服务器8连接至该分布网络10，
-接入提供者12，用于向客户设备14提供对分布网络10的接入。
客户设备14具有(其中的其它装置未在图1中示出)用于向接入提供者12传送/从其接收的通信单元15、用于播放编码的多媒体内容的播放器16、和用于显示多媒体内容的显示器17。客户设备14可以是移动设备(例如移动电话)，在该种情况下通信单元15为无线通信单元，或是有线设备(例如PC)，在该种情况下通信单元15为有线通信单元。分布网络10典型地是互联网网络。
例如广播器2是卫星广播网络而接收机3是卫星接收机。这并不是限制性的：任何其它广播装置都能用于代替卫星广播装置。广播的多媒体内容可以是被传送的并能被包括接收机3的若干接收机接收的任何多媒体内容。例如广播的多媒体内容可以是电视节目、预先录制的事件/节目、实况事件......。
编码器5负责编码接收到的多媒体内容。例如编码器5与MPEG标准之一或H263兼容。
编码器5和切割器6在一个单一设备或两个单独的设备中实现。在两种情况中，从编码器5传送到切割器6的是编码的视频流。有利地，此编码的视频流通过使用RTP协议在IP上从编码器5传送到切割器6。这并不是限制性的。作为示例，也可以使用称为MPEG-2TS的MPEG-2标准的传输层。
实践中，由切割器6生成的文件存储在服务器8能访问的存储单元20中。存储单元20由切割器6和服务器8共享。存储单元20可以是服务器设备的一部分，或者可以远程地定位。
切割器6的功能是将由编码器5生成的编码的内容切割为多个切片，其中每个切片包括给定时间量的编码的多媒体内容并能独立于其它切片而被单独解码。实践中，由多媒体编码器生成的任何编码的多媒体内容都包括所谓的随机访问点(RAP)。为了产生能够相互独立地被解码的切片，切割器6以以下方式切割编码的多媒体内容：每个切片以一个随机访问点开始。例如，当编码器与MPEG-2或MPEG-4标准兼容时，随机访问点为MPEG编码的多媒体内容的I帧，并且切割位置以这样的方式选取，即：每个切片的第一帧为I帧。
因为切片可以相互独立地被解码，客户不必从它的开始接收内容。它能从任何切片开始接收内容。因此，本发明适用于传输实况内容，也就是在服务器端能够实时可用的内容(例如像锦标赛或展览的实况事件，或是广播节目......)。
有利地，切片的大小是可调节的。对所有的切片来说它可以是相同的，或者它可能随切片的不同而变化(例如切片的大小可以随时间增加)。最佳效能通过相对长的文件获得，因为要传送的文件越多，则由于文件头而导致的开销也越大。
由切割器6生成的每个切片在存储单元20中被存储为文件。存储单元20必须在有规律的基础上“清理”以确保有可用空间用于存储最新生成的文件。一种清理存储单元的方法是在有规律的基础上重用文件名。一种替代的方法是为每个文件使用不同的文件名，并在有规律的基础上删除变旧的文件。
根据本发明，切割器6为同一多媒体内容或者生成一组文件，或者生成多组文件。当切割器6生成多组文件时，将使用多组切割位置，每组切割位置与其它组切割位置相比在时间上平移。图2是由切割器6生成的多组文件S1、S2...SN的图示。每组文件Si包括K个文件Fi，j(i＝1，...，N；j＝1，...，K)。一组切割位置{Ti，1...，Ti，K}与每组文件Si相关。如图2所示，切割位置Ti+1，j与切割位置Ti，j相比在时间上进行了平移(t轴为时间轴)。换句话说，文件Fi+1，j和Fi，j是重叠的(它们包括相同的编码数据)。在图3中，文件Fi+1，j和Fi，j之间的重叠由箭头Oi+1表示。
在下面的描述中将很明显，生成多组文件是有利的，因为当客户发送用于实况内容的请求时，它允许减少他/她体验的延迟。
服务器8被链接到分布网络10。客户设备14能够通过接入提供者12而接入分布网络10。典型地，客户设备14能够通过分布网络10装载包含至少一个到服务器8提供下载的多媒体内容的链接的页面。当用户点击所述链接时，指向所述多媒体内容的初始请求R0自动地发送到服务器8。服务器8有多种可能的方式来处理该初始请求R0。
在本发明的第一实施例中，刚一收到初始请求R0，服务器8就发送文档到客户设备14。此文档使客户设备14重复地发送指定该多媒体内容的取装请求。
作为示例，服务器8发送的文档可以是包括自动刷新命令的页面。这种页面的一个例子在下面给出：
<html>
<head>
<META meta http-equiv=“Refresh”content=“134”；
url=’http://www.yoursite.com/live2download.html’”
</head>
<embed src=“live2download.mp4”width=“240”height=“240”>
</embed>
</html>
这样的页面使客户浏览器每134秒(该示例中文件的持续时间)重新加载文件“live2download.mp4”。
可替代的，服务器8发送的文档可以是多媒体内容的标准描述，所述标准描述用以被播放器16以标准方式处理。例如，这样的描述可以是SMIL描述(SMIL是一种定义基于XML的音频/视频场景描述的W3C标准)。这样的SMIL描述的例子在下面给出：
<smil>
<head>
<layout>
<root-layout width=“240”height=“240”background-color=“white”/>
<region regionName=“im”left=“0”top=“0”width=“240”height=“240”/>
</layout>
</head>
<body>
<seq repeatCount=“indefinite”>
<video id=“vid”src=“live2download.mp4”region=“im”/>
</seq>
</body>
</smil>
此SMIL文档的作用是使播放器16重复地播放文件“live2download.mp4”。作为结果，客户设备将重复地发送指向文件“live2download.mp4”的取装请求。
有利地，服务器8发送的SMIL文档包括指示文件必须提前一段时间(即在前一文件回放结束之前一段时间)取装的命令。这确保了下一文件及时到达客户设备14，以便客户不会体验到多媒体内容再现时的间隙。具有这样一个命令的SMIL描述的例子在下面给出：
<smil>
<head>
<layout>
<root-layout width=“240”height=“240”background-color=“white”/>
<region regionName=“im”left=“0”top=“0”width=“240”height=“240”/>
</layout>
</head>
<body>
<seq repeatCount=“indefinite”>
<video id=“vid”src=“live2download1.mp4”region=“im”clipBegin=“0s”dur=“25s”/>
<par>
<prefetch src=“live2download2.mp4”mediaTime=“5s”/>
<video id=“vid”src=“live2download1.mp4”region=“im”clipBegin=“25s”/>
</par>
<video id=“vid”src=“live2download2.mp4”region=“im”clipBegin=“0s”dur=“25s”/>
<par>
<prefetch src=“live2download1.mp4”mediaTime=“5s”/>
<video id=“vid”src=“live2download2.mp4”region=“im”clipBegin=“25s”/>
</par>
</seq>
</body>
</smil>
该文档为包含30秒内容的切片而写出。它使播放器顺次执行下述操作：
a)播放第一源(live2download1.mp4)的头25秒；
b)播放第一源的最后5秒，并且并行地取装第二源(live2download2.mp4)的头5秒；
c)播放第二源的头25秒(由于头5秒已经预先取装，因而这可以无延迟地完成)；
使用两个不同的源是一种实现技巧。服务器8必须被设计成识别与同一编码的多媒体内容相应的第一和第二源。
服务器必须刚一接收到取装请求就选择要下载的文件。服务器8可以或者选择最新的文件或者选择要准备的第一文件。选择最新文件的结果是客户将接收到过时的数据。选择要准备的第一文件的结果是客户将不得不在得到响应前等待一段时间。在两种情况中，当使用多组文件时客户的不便都将减少。这些在图4中示出。
在图4中，示出了三组文件S1、S2和S3。箭头A表示服务器8对请求的接收。
当切割器6生成的唯一的组为第一组S1时，服务器8将下载文件F1，1(最新的文件)，或者文件F1，2(要准备的下一文件)。如果服务器8下载文件F1，1，则客户接收到的数据将滞后一个等于a1，1的时间。如果服务器下载文件F1，2，则客户将在接收数据之前体验到等于b1，2的延迟。
当切割器6生成三组S1、S2和S3时，服务器8将下载文件F2，1(最新的文件)，或者文件F3，2(要准备的下一文件)。如果服务器8下载文件F2，1，则客户接收到的数据将滞后一个等于a2，1的时间。如果服务器下载文件F3，2，则客户将在接收数据之前体验到等于b3，2的延迟。可以看出a1，1>a2，1并且b1，2>b3，2。
经过分布网络10的传输由HTTP协议规定。HTTP是一种无国界的协议，并且因此由同一客户设备发出的HTTP请求通常相互独立地被处理。作为结果，当多组文件可用时，存在内容可能得不到平滑回放的危险(内容的一些部分可能被多次接收，或者内容的一些部分可能丢失)。现在将描述解决该问题的本发明的第二实施例。
在本发明的第二实施例中，服务器8响应初始请求R0而发送的文档包括指定客户请求的编码的多媒体内容的资源识别符。该资源识别符对客户设备14是特定的。服务器8发送的文档使客户设备14重复地发送包含该资源识别符的取装请求。刚一接收到第一取装请求，服务器8就如上所述选择要被下载的文件(它选择最新的文件，或者要准备的下一文件)。服务器8下载选定的文件并保持被下载过的文件(或可替代的将要被下载的文件)的记录。刚一接收到包含相同资源识别符的随后的取装请求，服务器8就检查记录来选择要被下载的下一文件，下载选定的文件并更新该记录。
这样，每个客户设备14将接收到完整并正确排序的一系列文件(所有接收到的文件是属于同一组文件的连续文件)。
作为示例，包括在服务器8发送的文档中的资源识别符可以是IETF的RFC1510中定义的“现时(nonce)”(“现时”是只用一次的数字)。包括这样的资源识别符的SMIL文档的例子在下面给出：
<smil>
<head>
<layo ut>
<root-layout width=“240”height=“240”background-color=“white”/>
<region regionName=“im”left=“0”top=”0”width=“240”height=“240”/>
</layout>
</head>
<body>
<seq repeatCount=“indefinite”>
<video id=“vid”src=“cnn142299293873635534291919.mp4”region=“im”/>
</seq>
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这里资源识别符是cnn142299293873635534291919。客户设备14将重复地发送用于文件cnn142299293873635534291919.mp4的取装请求。服务器8将跟踪资源识别符cnn142299293873635534291919的哪个文件被下载(或将被下载)。
在本发明的第三实施例中，客户设备发送的取装请求可以包含跳转指示(回退或前进命令)。例如，这样的回退或前进命令由客户通过在滑动条上移动光标来输入。光标的位置或位移的指示进而包括在取装请求中。它与资源识别符一起被服务器用于确定要下载的文件。
上面讨论的步骤在图5中汇总。根据图5，按照本发明的用于下载多媒体内容M的方法包括：
-步骤X1，产生编码的多媒体内容E(M)，
-步骤X2，在至少一组切割位置上切割编码的多媒体内容E(M)以形成至少一组能够相互独立地被解码的切片，并将每个切片封入文件Fi，j中，由此生成至少一组文件S1，S2，...，SN，
-步骤X3，刚一接收到所述初始请求R0就发送文档DOC到所述客户设备，所述文档使所述客户设备重复地发送指定所述多媒体内容的取装请求Rt(t＝0，...，P，P为整数)，
-步骤X4，刚一从所述客户设备接收到所述取装请求，就在所述一组或者多组文件中选择至少一个文件Fi，j，并下载选定的文件到客户设备。
这些步骤借助于包括在一个或多个设备中的特定硬件和/或软件而实现。例如在图1中，步骤X1由编码器5实现，步骤X2由切割器6实现，步骤X3到X4由服务器8实现。
现在将参考图6和7描述根据本发明的网络***的另两个例子。
图6的网络***包括第一客户设备50、分布网络52、第二客户设备54、和至少一个接入提供者56，用于向第一和第二客户设备50和54提供对分布网络52的访问。
第二客户设备54与参考图1描述的客户设备14类似。典型地，分布网络52为互联网网络。
第一客户设备50包括：
-源60，用于获取多媒体内容，
-编码器62，用于编码获取的多媒体内容，
-切割器64，用于在至少一组切割位置上切割编码的多媒体内容以形成至少一组能够相互独立地被解码的切片，并将每个切片封入一个文件中，由此生成至少一组文件，
-服务器66，能够访问所述文件，
-通信单元68，用于向接入提供者56传送/从其接收。
典型地，第一客户设备为移动电话，这意味着通信单元68为无线通信单元。
源60、编码器62、切割器64和服务器66的功能性和以上参照附图1到4描述的源1、编码器5、切割器6及服务器8的功能性相同。
图7给出了替代的解决方案的图示，其中服务器66位于分布网络52而不是位于第一客户设备50中。在该实施例中，第一客户设备50上载切割器64生成的文件到服务器66，且服务器66将进而下载至少一个文件到第二客户设备54。
典型地，第一客户50例如通过SMS(短消息服务)发送指向编码的多媒体内容(例如由第一客户设备50捕获的视频)的链接到第二客户设备54。当第二客户点击包含在SMS中的链接时，指向编码的多媒体内容的初始请求被发送到第一客户设备50。刚一接收到该初始请求，第一客户设备50就和以上参考附图1到4描述的一样进行操作。
可以提出关于描述的网络***、服务器、***、切割器、客户设备和下载方法的修改和改进而不偏离本发明的范围。因而本发明不局限于提供的这些例子。
尤其是在Koninklijke Philips Electronics N.V.2003年5月7日提交的、编号为03290453.4的欧洲专利申请中公开的“progressivedownloading(渐进下载)”的概念能够与本发明结合。当切割器6生成的文件被渐进地下载时，播放器16无需一直等到完全地下载文件才开始播放文件。
说明书和权利要求书中的动词“包括”的使用不排除除列在说明书和权利要求书中以外的其它单元或步骤的存在。单元或步骤前的冠词“一个”或“一”的使用不排除多个这样的单元或步骤的存在。

Claims (9)

1.一种服务器(8)，能够访问至少一组文件(Si)，所述文件通过在至少一组切割位置({Ti，1，…，Ti，k})中切割一编码的多媒体内容而生成，从而形成能够相互独立地被解码的切片，并且通过将每个切片封入文件(Fi，j)中，而由此生成至少一组文件，所述服务器包括：
-用于从客户设备接收指向多媒体内容的初始请求的装置，
-用于刚一接收到所述初始请求就发送一文档到所述客户设备的装置，所述文档使所述客户设备重复地发送指定所述多媒体内容的取装请求，其中所述取装请求并不指定任何将被下载的特定文件，而是对下一个文件的请求，
-用于刚一从所述客户设备接收到所述取装请求，就在所述一组或者多组文件中选择至少一个文件的装置，和
-用于下载选定的文件到所述客户设备的装置。
2.如权利要求1中所要求的服务器，其中所述文档包含指定所述多媒体内容且对所述客户设备特定的资源识别符，并使所述客户设备重复地发送包含所述资源识别符的取装请求，以及所述服务器包括：
-根据第一取装请求的接收而被激活的装置，用于在所述一组或者多组文件中选择要下载的第一文件并用于与选定的文件的指示一起保留所述资源识别符的记录，和
-根据随后的取装请求的接收而被激活的装置，用于检查所述记录以便选择要下载的下一文件并用于更新所述记录。
3.如权利要求1或2中所要求的服务器，其中所述文档包括一指令，用于使客户设备在响应前一取装请求而下载的文件结束回放之前发送随后的取装请求。
4.如权利要求2中所要求的服务器，包括基于包含在所述取装请求中的跳转指示而选择要下载的文件的装置。
5.一种用于下载编码的多媒体内容到客户设备的方法，所述方法包括步骤：
-编码多媒体内容，
-在至少一组切割位置上切割所述编码的多媒体内容以形成能够相互独立地被解码的至少一组切片，
-将每个切片封入一个文件中，由此生成至少一组文件，
-从客户设备接收初始请求，所述初始请求指向所述多媒体内容，
-刚一接收到所述初始请求，就发送一个文档到所述客户设备，所述文档使所述客户设备重复地发送指定所述多媒体内容的取装请求，其中所述取装请求并不指定任何将被下载的特定文件，而是对下一个文件的请求，
-刚一从所述客户设备接收到所述取装请求就在所述一组或者多组文件中选择至少一个文件，并且
-下载选定的文件到所述客户设备。
6.如权利要求5中所要求的方法，其中所述文档包含指定所述多媒体内容且对所述客户设备特定的资源识别符，并使所述客户设备重复地发送包含所述资源识别符的取装请求，以及所述方法进一步包括步骤：
-刚一接收到第一取装请求，就在所述一组或者多组文件中选择要下载的第一文件并与该选定文件的一个指示一起保留所述资源识别符的记录，和
-刚一接收到随后的取装请求，就检查所述记录以便选择要下载的下一文件并更新所述记录。
7.如权利要求5或6之一中所要求的方法，所述文档包括一个指令，用于使客户设备在响应前一取装请求而下载的文件结束回放之前发送随后的取装请求。
8.如权利要求6中所要求的方法，其中所述选择要下载的文件的步骤考虑包含在所接收的取装请求中的跳转指示。
9.一种网络***，至少包括：
-源(1)，用于获取多媒体内容，
-编码器(5)，用于编码所述多媒体内容，
-切割器(6)，用于在至少一组切割位置上切割所述编码的多媒体内容以形成能够相互独立地被解码的至少一组切片，并用于将每个切片封入一个文件中，由此生成至少一组文件，
-分布网络(10)，
-接入提供者(12)，用于向客户设备(14)提供对所述分布网络的访问，和
-如权利要求1至4中任意一项所要求的服务器(8)。
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