CN101174955B - 共享内容传输方法和系统以及内容源端、内容接收端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种共享内容传输方法，包括：在各内容终端上配置共享内容对应的系数向量的构造规则，内容源端对原始内容进行分块，并根据所述系数向量构造规则构造各原始内容块对应的系数向量，将各原始内容块与对应的系数向量进行线性组合，得到各编码块，各编码块标识与对应的系数向量标识相同；内容接收端根据编码块标识从内容源端下载编码块；本发明同时公开了一种共享内容传输系统，包括：内容源端和内容接收端；本发明还公开了一种提供共享内容的内容源端，并提供了一种下载共享内容的内容接收端。本发明节省了传输带宽，提高了内容共享效率。

Description

共享内容传输方法和系统以及内容源端、内容接收端
技术领域
本发明涉及内容共享技术领域，具体涉及一种共享内容传输方法和系统以及内容源端、内容接收端。
背景技术
对等网络技术(P2P)作为下一代业务的技术驱动，在追逐新的业务的同时，也希望能够在有限的硬件资源限制的条件下，提高P2P应用的技术性能。在内容共享的过程中，为了保证内容共享的效率和利用终端的性能，对于一些较大的共享内容进行分块处理，终端可以按照自己的需求情况获取内容块。对原始内容的分块可以按照内容的大小进行划分，也可以按照内容的传输时刻进行划分，后者广泛应用在流媒体的内容分块中。
内容源端在将内容块传递给内容接收端时，同时将该内容块的元信息传递给内容接收端，元信息可以是该内容块在整个内容中所处的位置信息等，内容接收端在接收到足够多的内容块以后，可以按照各内容块的位置信息，对各内容块进行排列从而还原为原始内容。
目前，主要采用线性分组编码方式对原始内容进行分块，图1为现有的共享内容传输的流程图，如图1所示，其具体步骤如下：
步骤101：内容源端根据原始内容的大小，将原始内容划分为n块，每个内容块分别为：B1、B2、......、Bn。
步骤102：内容源端构造m个n维系数向量，其中m＞＝n，且任取其中n个n维系数向量都是线性无关。
步骤103：内容源端将该m个n维系数向量与n个内容块进行线性组合，得到m个线性编码块：C1、C2、...、Cm。
本步骤可用公式表示如下：
C = A × B = a 11 , a 12 , a 13 , · · · , a 1 n a 21 , a 22 , a 23 , · · · , a 2 n a 31 , a 32 , a 33 , · · · , a 3 n · · · a n 1 , a n 2 , a n 3 , · · · , a nn · · · a m 1 , a m 2 , a m 3 , · · · , a mm × B 1 B 2 B 3 · · · · · · · · · B n = C 1 C 2 C 3 · · · C n · · · C m
其中，A为m个n维系数向量组成的系数矩阵，且，其中任意n个n维系数向量线性无关。
步骤104：内容接收端向内容发送端发送携带内容标识的下载内容请求。
本步骤中的内容发送端可能是内容源端，也可能是已从内容源端或其它内容发送端下载到编码块的内容终端。
步骤105：内容发送端收到该下载内容请求后，将自身保存的与该请求携带的内容标识对应的系数向量发送给内容接收端。
步骤106：内容接收端将内容发送端发来的系数向量与自身已下载的与所述内容标识对应的系数向量比较。
步骤107：内容接收端根据内容发送端保存、而自身还未下载的系数向量，从内容发送端下载对应的编码块。
内容接收端从内容源端下载的编码块的结构包括：块属性和块数据，其中块属性中包含：内容标识、系数向量、块大小和块校验值。
步骤108：内容接收端确定自身已下载n个编码块，根据该n个编码块和对应的n个n维系数向量，构造n元一次方程组，对该方程组求解得到n个原始内容的内容块。
步骤109：内容接收端根据该n个原始内容块得到原始内容；同时，内容接收端将从内容发送端下载的编码块进行共享。
从图1所示的共享内容传输过程，可以看出，现有技术的缺点如下：
一、在内容接收端向内容发送端查询需求编码块时，以及从内容发送端下载编码块数据时，内容发送端需将该编码块对应的系数向量也传递给内容接收端，当系数向量的维数较高时，该系数向量在传递过程中会占用较多的带宽资源。
二、内容接收端在确定要从内容发送端下载编码块时，需要将内容发送端的系数向量与自身已下载的系数向量进行比较，以确定自身需从内容发送端下载的编码块，当系数向量的维数较高时，会花费较长的比较时间，增加了获得原始内容的时长，也降低了共享速度。
三、编码块与原始内容块组合后不具有线性编码性质，因此，原始内容块无法参与共享，内容接收端在还原出原始内容后，必须同时保留原始内容和编码块，这就浪费了大量的空间资源。
四、在构造系数向量时，由于系数向量只需满足任意n个n维系数向量线性无关即可，在构造的系数向量较复杂时，内容接收端求解方程组会花费较长时间，降低了共享效率。
发明内容
本发明提供一种共享内容传输方法和系统以及内容源端、内容接收端，以节省带宽资源，提高内容共享效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
需要指出的是，本发明中提到的内容源端指的是，对原始内容进行分块和线性编码的内容终端；本发明中的内容发送端相对内容接收端而言，指的是，拥有原始内容的线性编码块，并向内容接收端提供编码块下载的内容终端，内容源端可为内容发送端；本发明中的内容接收端相对内容发送端而言，指的是，从内容发送端下载自身所需编码块的内容终端。
一种共享内容传输方法，包括：
A、预先在各内容终端上配置共享内容对应的系数向量构造规则，各系数向量具有各自的系数向量标识；
B、内容源端对原始内容进行分块，并根据所述系数向量构造规则构造各原始内容块对应的系数向量，将各原始内容块与对应的系数向量进行线性组合，得到各编码块，各编码块标识与对应的系数向量标识相同；
C、内容接收端确定要从内容源端下载编码块，根据内容源端已保存、而自身未保存的编码块的标识，从内容源端下载编码块。
所述步骤C之后进一步包括：内容接收端确定自身已下载完所需的编码块后，根据各编码块标识、编码块的块属性中包含的原始内容的分块数以及配置在自身的系数向量构造规则，构造出各编码块对应的系数向量，再根据各编码块及对应的系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块还原出原始内容。
所述内容接收端还原出原始内容之后进一步包括：内容接收端将各编码块共享。
所述系数向量的构造规则为：
前n个系数向量构成一个n维的单位矩阵，后m-n个系数向量构成一个GF域中的矩阵，且，m个系数向量中的任何n个系数向量线性无关，其中，n为原始内容块的数目，m为编码块的数目，且各系数向量的标识为该系数向量在系数矩阵中的行序号。
所述内容接收端根据内容源端已保存、而自身未保存的编码块的标识，从内容源端下载编码块包括：内容接收端优先从内容源端下载内容源端保存、而自身未保存的、标识小于n的编码块。
所述步骤C之后进一步包括：
内容接收端确定已下载的编码块数目等于n，判断该n个编码块中是否包含编码块标识大于n的编码块，若否，则确定该n个编码块即为n个原始内容块，根据该n个原始内容块还原出原始内容；若是，则根据各编码块标识以及配置在自身的系数向量构造规则，构造出各编码块对应的系数向量，再根据各编码块及对应的系数向量构造n元一次方程组，确定标识小于或等于n的编码块即为原始内容块，对该方程组求解得到标识大于n的编码块对应的原始内容块，根据该n个原始内容块还原出原始内容，其中，n为原始内容块的总数。
所述内容接收端构造出各编码块对应的系数向量包括：
内容接收端根据n，确定GF(2i)域的i值，其中i是n＜2i时的最小值，然后判断该编码块标识K是否大于n，若是，确定该编码块对应的系数向量为：(t0，t1，...，tn-1)，其中，t＝K-2i+1；否则，确定该编码块对应的系数向量为：第K列系数为1，其余n-1列系数为0的向量，其中，n为原始内容块的总数。
所述内容接收端对方程组求解得到n个原始内容块之后进一步包括：内容接收端将该n个原始内容块和编码块标识大于n的编码块共享。
所述内容接收端确定该n个编码块即为n个原始内容块之后进一步包括：内容接收端将内容以原始内容块的形式进行共享。
一种共享内容传输系统，包括：内容源端和内容接收端，其中：
内容源端，用于对原始内容进行分块，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，将各原始内容块和各系数向量进行线性组合，得到各编码块，且各编码块标识与对应系数向量标识相同，将各编码块共享；
内容接收端，用于根据自身所需的编码块标识从内容源端下载编码块。
所述内容接收端进一步用于，在下载完当前内容的编码块时，根据各编码块标识、编码块的块属性中包含的原始内容分块数目以及配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，根据各编码块和各系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块得到原始内容。
所述内容接收端进一步用于，将各原始内容块和/或编码块进行共享。
一种提供共享内容的内容源端，包括：源端内容存储模块、源端系数向量构造模块和编码模块，其中：
源端内容存储模块，用于对原始内容进行分块，将原始内容分块数目发送给编码模块，将编码模块存储在自身的编码块进行共享；
源端系数向量构造模块，用于在获得编码模块发来的获取系数向量请求后，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，并将各系数向量返给编码模块；
编码模块，用于根据源端内容存储模块发来的原始内容块的数目和自身确定的编码块数目，向源端系数向量构造模块发送获取系数向量请求，将从源端内容存储模块调用的各原始内容块和源端系数向量构造模块发来的各系数向量进行线性组合，得到各编码块，且各编码块标识与对应系数向量标识相同，将各编码块存储在源端内容存储模块中。
一种下载共享内容的内容接收端，包括：内容下载模块、接收端系数向量构造模块和内容还原模块，其中：
内容下载模块，用于根据自身所需的编码块标识从内容发送端下载编码块，在确定自身已下载完当前内容的各编码块后，向内容还原模块发送下载完成指示；
接收端系数向量构造模块，用于在收到内容还原模块发来的获取系数向量请求后，根据该请求携带的原始内容块数目和编码块标识、以及配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，将各系数向量发送给内容还原模块；
内容还原模块，用于根据内容下载模块发来的下载完成指示，从内容下载模块调用编码块，向接收端系数向量构造模块发送携带原始内容块数目和各编码块标识的获取系数向量请求，根据各编码块和接收端系数向量构造模块返回的各系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块得到原始内容。
所述内容接收端进一步包括：接收端内容存储模块，用于将从内容还原模块调用的原始内容块和/或编码块进行共享。
与现有技术相比，本发明通过在各内容终端上预先配置构造共享内容对应的各系数向量的规则，内容源端根据该构造规则得到各系数向量，从而得到编码块，各编码块的标识与对应系数向量的标识相同；内容接收端根据编码块标识从内容发送端下载编码块，并根据编码块标识即：系数向量标识以及配置在自身的系数向量构造规则，可构造出各编码块对应的系数向量，从而得到各原始内容块，使得内容发送端在向内容接收端传递编码块数据时，无需传递该编码块数据对应的系数向量，节省了传输带宽；且内容接收端只需根据编码块标识即：系数向量标识来确定需要下载的编码块，而无需根据系数向量的比较来确定需要下载的编码块，节省了时长，提高了内容共享速度。
进一步地，本发明通过将系数矩阵m*n构造为前n个系数向量为n*n的单位矩阵，后m-n个系数向量构成一个GF域中的矩阵，且满足m个系数向量中任意n个系数向量线性无关的系数矩阵，使得内容接收端可将原始内容块作为共享内容块，节省了空间资源，同时也减少了、甚至避免了内容接收端求解方程组的时长，提高了共享效率。
附图说明
图1为现有的共享内容传输过程示意图；
图2为本发明提供的构造共享编码块的流程图；
图3为本发明提供的下载共享编码块的流程图；
图4为本发明实施例提供的构造共享编码块的流程图；
图5为本发明实施例提供的下载共享编码块的流程图；
图6为本发明实施例提供的内容接收端确定编码块的系数向量的流程图；
图7为本发明实施例提供的共享内容传输的系统组成图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
以下分别对本发明提供的内容共享方法中的两个阶段：构造编码块阶段和下载共享编码块阶段分别进行说明。
图2是本发明提供的构造共享编码块的流程图，如图2所示，其具体步骤如下：
步骤201：预先在各内容终端上配置构造共享内容的系数矩阵的各系数向量的规则，系数矩阵的各系数向量具有各自的系数向量标识。
构造出的系数向量，只需满足任意n个系数向量线性无关即可，n为大于1的整数。
步骤202：内容源端将原始内容划分为n块。
步骤203：内容源端确定编码块的数目m，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造m个n维系数向量，其中，m＞n。
步骤204：内容源端将该m个n维系数向量与n个内容块进行线性组合，得到m个线性编码块，各编码块的标识与对应的系数向量标识相同。
图3为基于图2所示的编码块构造流程，本发明提供的下载共享编码块的流程图，如图3所示，其具体步骤如下：
步骤301：内容接收端向内容发送端发送下载内容请求，该请求中携带需下载的内容的内容标识。
本步骤中的内容发送端可以是内容源端，也可以是已从内容源端或其它内容终端获取该内容的内容终端。
步骤302：内容发送端收到该下载内容请求后，将自身保存的与该请求携带的内容标识对应的编码块标识发送给内容接收端。
步骤303：内容接收端将内容发送端发来的编码块标识与自身已下载的与所述内容标识对应的编码块标识比较，将内容发送端保存、而自身还未下载的编码块标识保存在与所述内容标识对应的未下载列表中。
内容接收端在确定要下载某个内容的编码块后，会在自身建立一个针对该内容的未下载列表，将内容发送端保存的、而自身还未下载的各编码块的标识保存在该未下载列表中，并按照该未下载列表，从内容发送端下载各编码块。
步骤304：内容接收端根据该未下载列表中的编码块标识，从内容发送端下载对应的编码块。
内容接收端从内容源端下载的编码块的结构包括：块属性和块数据，其中块属性中包含：内容标识、编码块标识、块大小和块校验值，块大小中包含原始内容的分块数目。
步骤305：内容接收端确定自身已下载的与所述内容标识对应的编码块数目等于n，根据已下载的各编码块标识，以及配置在自身的系数向量构造规则，构造出各编码块对应的系数向量。
步骤306：内容接收端根据所述n个编码块和对应的n个系数向量构造n元一次方程组，对该方程组求解，得到各原始内容块，然后根据原始内容块中的位置信息对各原始内容块进行排列，得到原始内容。
各原始内容块的块属性中包含该原始内容块在整个原始内容中的位置信息，根据该位置信息，内容接收端可对各原始内容块进行排列，从而还原出原始内容。
可以看出，在各内容终端上预先配置好了各系数向量的构造规则，因此，本发明中，内容发送端在传递编码块时，不需将对应的系数向量传递给内容接收端，只需将系数向量标识即：编码块标识传递给内容接收端，这样节省了网络带宽；同时，在确定要从内容发送端下载编码块时，内容接收端只需将内容发送端已保存的编码块标识与自身已下载的编码块标识进行比较，以确定需从内容发送端下载的编码块，而无需通过系数向量的比较来确定需下载的编码块，减少了了比较时长，加快了内容共享速度。
在实际应用中，为了内容接收端求解n元一次方程组方便，也为了使得原始内容块可直接参与共享，通常将系数矩阵构造如下：
Figure G2006101503662D00091
其中，箭头右边的矩阵为本发明实施例构造的GF域的系数矩阵，箭头左边的矩阵中的每一个值分别用于标识箭头右边矩阵的对应行的系数向量，称之为系数向量标识。
可以看出，系数矩阵的前2i-1个2i-1维系数向量组成一个单位矩阵，系数矩阵的第2i～2i+1-2个系数向量组成了GF(2i)域的范德蒙矩阵。其中，i可通过以下方法来确定：满足n＜2j的最小j值，例如：若n＝7，则i＝3；若n＝15，则i＝4。
如式(1)所示，若原始内容块的数目为n，编码块的数目为m，需要构建m个n维系数向量，m＞＝n，此时所取的域为GF(2i)，则：所构造的m个系数向量为：前n个系数向量为组成一个n*n的单位矩阵的向量，后(m-n)个系数向量为：从式(1)中标识为(2i，2i+1...，2i+1-2)的系数向量中任意取(m-n)个系数向量，且由于各系数向量的维数为n，所以各系数向量中的系数应取式(1)中对应的系数向量的前n列系数。
例如：当n＝7，m＝14时，由式(1)构造出的系数矩阵如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 = > 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 4 3 6 7 5 1 4 6 2 3 5 7 1 3 5 4 7 2 6 1 6 2 7 4 5 3 1 7 3 2 5 6 4 1 5 7 6 3 4 2
其中，箭头右边的矩阵为构造出的系数矩阵，箭头左边的矩阵的每个值为箭头右边的系数矩阵的对应行的系数向量的标识。
下面给出以式(1)所示矩阵作为系数矩阵，本发明实施例提供的构造共享编码块的流程图，如图4所示，其具体步骤如下：
步骤401：预先在各内容终端上配置构造共享内容的系数矩阵的各系数向量的规则，使得根据系数向量的数目m和系数向量的维数n能够构造出一个系数矩阵，系数矩阵的各行系数向量具有各自的系数向量标识。
本步骤中构造出的系数矩阵如式(1)所示，各系数向量的标识为箭头左边的矩阵中的对应值。
步骤402：内容源端根据原始内容的大小，将原始内容划分为n块，每个内容块分别为：B1、B2、......、Bn。
步骤403：内容源端确定编码块的数目m，根据配置在自身的系数矩阵构造规则构造m个n维系数向量，其中m＞n，并记录各系数向量的标识。
步骤404：内容源端将该m个n维系数向量与n个原始内容块进行线性组合，得到m个编码块：C1、C2、...、Cm，各编码块的标识与对应的系数向量的标识相同。
本步骤可用公式表示如下：
Figure G2006101503662D00111
可以看出：由于系数矩阵A的前n个n维系数向量构成一个单位矩阵，所以，编码块C1、C2、...、Cn分别与B1、B2、...、Bn相同，即：C1＝B1、C2＝B2、...、Cn＝Bn。其中，x＝m-n。
图5为以式(1)所示矩阵作为系数矩阵，本发明实施例提供的下载共享编码块的流程图，如图5所示，其具体步骤如下：
步骤501：内容接收端向内容发送端发送携带内容标识的下载内容请求。
本步骤中的内容发送端的含义与步骤301相同。
步骤502：内容发送端收到该内容下载内容请求后，判断自身是否保存与该内容标识对应的编码块，若是，执行步骤503；否则，执行步骤514。
步骤503：内容发送端将自身保存的与该内容标识对应的各编码块的标识发送给内容接收端。
步骤504：内容接收端收到各编码块标识后，与自身已保存的该内容标识对应的编码块标识比较。
步骤505：内容接收端判断内容发送端是否存在自身未保存的编码块，若是，执行步骤506；否则，执行步骤515。
步骤506：内容接收端将内容发送端保存、而自身未下载的编码块的标识，按照标识的从小到大，顺序保存在该内容标识对应的未下载列表中。
步骤507：内容接收端根据该未下载列表中的编码块标识从内容发送端下载编码块。
步骤508：内容接收端下载到编码块，判断已下载的该内容标识对应的编码块数目是否等于n，若是，判定下载完成，执行步骤510；否则，执行步骤509。
步骤509：内容接收端继续根据未下载列表从内容发送端下载编码块，转至步骤508。
步骤510：内容接收端开始对编码块进行还原处理，判断已下载的n个编码块标识中是否存在大于n的编码块标识，若是，执行步骤511；否则，执行步骤513。
步骤511：内容接收端根据该编码块标识、该编码块的块属性中包含的原始内容分块数目以及配置在自身的系数向量构造规则，确定各编码块对应的系数向量。
步骤512：内容接收端根据所述n个编码块和对应的n个系数向量构造n元一次方程组，对该方程组求解，得到各原始内容块，然后根据各内容块中的位置信息对各原始内容块进行排列，得到原始内容；同时，将各原始内容块和标识大于n的编码块进行共享，本流程结束。
由于标识小于或等于n的编码块即为原始内容块，因此，若内容接收端收到了s个标识小于或等于n的编码块，则，接收端只需再根据n元一次方程组求解其余n-s个编码块即可。
步骤513：内容接收端确定该n个编码块即为原始内容块，根据编码块序号对各编码块进行排列，得到原始内容；同时，将各编码块即：原始内容块进行共享，本流程结束。
由于该n个编码块的标识小于或等于n，所以该n个编码块与原始内容块相同，无需再构造n元一次方程组。
步骤514：内容发送端向内容接收端返回不存在该内容指示。
步骤515：内容接收端向其它内容发送端发送携带内容标识的下载内容请求，返回步骤502。
可以看出，在本实施例中，由于C1、C2、...、Cn分别与B1、B2、...、Bn相同，因此，对于内容接收端来说，原始内容块B1、B2、...、Bn可作为共享内容，这样，内容接收端就无需同时保存B1、B2、...、Bn和C1、C2、...、Cn。与现有技术中，内容接收端既需保存原始内容块又需保存编码块相比，大大节省了存储空间；同时，在内容接收端从内容源端下载的编码块为C1、C2、...、Cn时，无需再求解方程组，节省了运算量和运算时间，提高了共享速度。
在实际应用中，也可将m*n的系数矩阵构造为：前n个系数向量为n*n的单位矩阵，后(m-n)个系数向量为GF域的构成非范德蒙矩阵的矩阵，且，满足任意n个系数向量线性无关。利用该规则构造的系数矩阵仍然适用图5所示的实施例。
在图5所示实施例中，内容接收端在判定已下载的编码块中包含标识大于n的编码块后，根据配置在自身的系数向量构造规则，确定各编码块的系数向量的流程如图6所示，其具体步骤如下：
步骤601：根据原始内容块的数目n，确定系数向量所在的GF(2i)域。
具体地，i的求取过程如下：满足n＜2j的最小j值即为i。
步骤602：判断当前编码块的标识是否大于原始内容块的数目n，若是，执行步骤603；否则，执行步骤604。
步骤603：确定当前编码块对应的n维系数向量为：(t0，t1，t2，...，tn-1)，其中，t＝K-2i+1，本流程结束。
其中，K为当前编码块的标识。
步骤604：确定当前编码块对应的n维系数向量为：第K列系数为1，其余列系数全为0的向量。
图7是本发明实施例提供的进行共享内容传输的系统示意图，如图7所示，其主要包括：内容源端和内容接收端，其中，内容源端主要包括：源端内容存储模块71、源端系数向量构造模块72和编码模块73；内容接收端主要包括：内容下载模块74、接收端系数向量构造模块75和内容还原模块76，各模块的功能具体如下：
源端内容存储模块71：用于存储原始内容，将原始内容分为n个内容块；在收到内容接收端的内容下载模块74发来的携带内容标识的下载内容请求后，将编码模块73存储在自身的与该内容标识对应的编码块的标识发送给内容下载模块74，并向内容下载模块74提供编码块的下载。
源端系数向量构造模块72：用于在收到编码模块73发来的携带原始内容块数目n和编码块数目m的获取系数向量请求后，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造m个n维系数向量，将该m个n维系数向量发送给编码模块73。
系数向量的构造规则可以如式(1)所示：前n个n维系数向量组成一个单位矩阵，系数矩阵的第(n+1)～m个系数向量为：GF(2i)域的范德蒙矩阵。其中，i可通过以下方法得到：满足n＜2j的最小j值。
编码模块73：用于根据从源端内容存储模块71调用的各原始内容块，确定需构造的编码块的数目m，向源端系数向量构造模块72发送携带原始内容块数目n和编码块数目m的获取系数向量请求，将各原始内容块和源端系数向量构造模块72返回的各系数向量进行线性组合，得到m个编码块，将该m个编码块存储在内容存储模块71中。
内容下载模块74：用于向内容源端的源端内容存储模块71发送携带内容标识的下载内容请求，将源端内容存储模块71返回的与所述内容标识对应的编码块标识与自身已下载的、与该内容标识对应的编码块标识比较，将源端内容存储模块71已保存、而自身还未下载的编码块标识保存在与该内容标识对应的未下载列表中，根据该未下载列表从源端内容存储模块71下载编码块；在检测到自身已下载的与所述内容标识对应的编码块的个数等于n时，向内容还原模块76发送下载完成指示，向内容还原模块76和接收端内容存储模块77提供编码块的调用。
当构造的系数向量如式(1)所示时，内容下载模块74将源端内容存储模块71已保存、而自身还未下载的编码块标识，按照标识的从小到大顺序保存在与该内容标识对应的未下载列表中。
接收端系数向量构造模块75：用于在收到内容还原模块76发来的携带原始内容块数目n和n个编码块标识的获取系数向量请求后，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造分别与n个编码块对应的n个n维系数向量，将各n维系数向量发送给内容还原模块76。
内容还原模块76：用于在收到内容下载模块74发来的下载完成指示后，从内容下载模块74调用下载的n个编码块，向接收端系数向量构造模块75发送携带原始内容块数目n和n个编码块的标识的获取系数向量请求，根据接收端系数向量构造模块75返回的n个n维系数向量和n个编码块构造n元一次方程组，对该方程组求解得到n个原始内容块，根据各原始内容块中包含的位置信息，对各内容块进行排列，得到原始内容，向接收端内容存储模块77提供原始内容块和编码块的调用。
当构造的系数向量如式(1)所示时，内容还原模块76判断内容下载模块74发来的n个编码块中是否包含标识大于n的编码块，若包含，则确定标识小于或等于n的编码块即为原始内容块，向系数向量构造模块75发送携带原始内容块数目n和n个编码块的序号的获取系数向量请求，根据接收端系数向量构造模块75返回的n个n维系数向量和接收的n个编码块构造n元一次方程组，对该方程组求解得到标识大于n的原始内容块；若不包含，则确定该n个编码块即为原始内容块。
接收端内容存储模块77：用于将从内容还原模块76调用的原始内容块和/或编码块共享，向其它内容终端提供原始内容块和/或编码块的下载。
当构造的系数向量如式(1)所示时，则接收端内容存储模块77将从内容还原模块76调用的原始内容块共享，也将从内容还原模块76调用的标识大于n的编码块共享。
为了完整地描述本发明的技术方案，图7给出了内容接收端从内容源端下载编码块的实施例。在实际应用中，内容接收端也可以从其它非内容源端的内容发送端下载编码块，此时该内容发送端可能只包含发送端内容存储模块，该模块的功能与接收端内容存储模块77的功能相同。
以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种共享内容传输方法，其特征在于，包括：
A、预先在各内容终端上配置共享内容对应的系数向量构造规则为：前n个系数向量构成一个n维的单位矩阵，后m-n个系数向量构成一个GF域中的矩阵，且，m个系数向量中的任何n个系数向量线性无关，其中，n为原始内容块的数目，m为编码块的数目，且各系数向量的标识为该系数向量在系数矩阵中的行序号；
B、内容源端对原始内容进行分块，并根据所述系数向量构造规则构造各原始内容块对应的系数向量，将各原始内容块与对应的系数向量进行线性组合，得到各编码块，各编码块标识与对应的系数向量标识相同；
C、内容接收端确定要从内容源端下载编码块，根据内容源端已保存、而自身未保存的编码块的标识，从内容源端下载编码块；确定自身已下载完所需的编码块后，根据各编码块标识、编码块的块属性中包含的原始内容的分块数以及配置在自身的系数向量构造规则，构造出各编码块对应的系数向量，再根据各编码块及对应的系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块还原出原始内容。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内容接收端还原出原始内容之后进一步包括：内容接收端将各编码块共享。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述内容接收端根据内容源端已保存、而自身未保存的编码块的标识，从内容源端下载编码块包括：内容接收端优先从内容源端下载内容源端保存、而自身未保存的、标识小于n的编码块。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后进一步包括：
内容接收端确定已下载的编码块数目等于n，判断该n个编码块中是否包含编码块标识大于n的编码块，若否，则确定该n个编码块即为n个原始内容块，根据该n个原始内容块还原出原始内容；若是，则根据各编码块标识以及配置在自身的系数向量构造规则，构造出各编码块对应的系数向量，再根据各编码块及对应的系数向量构造n元一次方程组，确定标识小于或等于n的编码块即为原始内容块，对该方程组求解得到标识大于n的编码块对应的原始内容块，根据该n个原始内容块还原出原始内容，其中，n为原始内容块的总数。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述内容接收端构造出各编码块对应的系数向量包括：
内容接收端根据n，确定GF(2i)域的i值，其中i是n＜2i时的最小值，然后判断该编码块标识K是否大于n，若是，确定该编码块对应的系数向量为：(t0，t1，...，tn-1)，其中，t＝K-2i+1；否则，确定该编码块对应的系数向量为：第K列系数为1，其余n-1列系数为0的向量，其中，n为原始内容块的总数。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述内容接收端对方程组求解得到n个原始内容块之后进一步包括：内容接收端将该n个原始内容块和编码块标识大于n的编码块共享。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述内容接收端确定该n个编码块即为n个原始内容块之后进一步包括：内容接收端将内容以原始内容块的形式进行共享。
8.一种共享内容传输系统，其特征在于，包括：内容源端和内容接收端，其中：
内容源端，用于对原始内容进行分块，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，将各原始内容块和各系数向量进行线性组合，得到各编码块，且各编码块标识与对应系数向量标识相同，将各编码块共享，所述系数向量构造规则为：前n个系数向量构成一个n维的单位矩阵，后m-n个系数向量构成一个GF域中的矩阵，且，m个系数向量中的任何n个系数向量线性无关，其中，n为原始内容块的数目，m为编码块的数目，且各系数向量的标识为该系数向量在系数矩阵中的行序号；
内容接收端，用于根据自身所需的编码块标识从内容源端下载编码块；在下载完当前内容的编码块时，根据各编码块标识、编码块的块属性中包含的原始内容分块数目以及配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，根据各编码块和各系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块得到原始内容。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述内容接收端进一步用于，将各原始内容块和/或编码块进行共享。
10.一种提供共享内容的内容源端，其特征在于，包括：源端内容存储模块、源端系数向量构造模块和编码模块，其中：
源端内容存储模块，用于对原始内容进行分块，将原始内容分块数目发送给编码模块，将编码模块存储在自身的编码块进行共享；
源端系数向量构造模块，用于在获得编码模块发来的获取系数向量请求后，根据配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，并将各系数向量返给编码模块，所述系数向量构造规则为：前n个系数向量构成一个n维的单位矩阵，后m-n个系数向量构成一个GF域中的矩阵，且，m个系数向量中的任何n个系数向量线性无关，其中，n为原始内容块的数目，m为编码块的数目，且各系数向量的标识为该系数向量在系数矩阵中的行序号；
编码模块，用于根据源端内容存储模块发来的原始内容块的数目和自身确定的编码块数目，向源端系数向量构造模块发送获取系数向量请求，将从源端内容存储模块调用的各原始内容块和源端系数向量构造模块发来的各系数向量进行线性组合，得到各编码块，且各编码块标识与对应系数向量标识相同，将各编码块存储在源端内容存储模块中；
且，内容接收端确定要从内容源端下载编码块时，根据所述源端内容存储模块已保存、而自身未保存的编码块的标识，从所述源端内容存储模块下载编码块；确定自身已下载完所需的编码块后，根据各编码块标识、编码块的块属性中包含的原始内容的分块数以及配置在自身的系数向量构造规则，构造出各编码块对应的系数向量，再根据各编码块及对应的系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块还原出原始内容。
11.一种下载共享内容的内容接收端，其特征在于，包括：内容下载模块、接收端系数向量构造模块和内容还原模块，其中：
内容下载模块，用于根据自身所需的编码块标识从内容发送端下载编码块，在确定自身已下载完当前内容的各编码块后，向内容还原模块发送下载完成指示；
接收端系数向量构造模块，用于在收到内容还原模块发来的获取系数向量请求后，根据该请求携带的原始内容块数目和编码块标识、以及配置在自身的系数向量构造规则，构造系数向量，将各系数向量发送给内容还原模块，所述系数向量构造规则为：前n个系数向量构成一个n维的单位矩阵，后m-n个系数向量构成一个GF域中的矩阵，且，m个系数向量中的任何n个系数向量线性无关，其中，n为原始内容块的数目，m为编码块的数目，且各系数向量的标识为该系数向量在系数矩阵中的行序号；
内容还原模块，用于根据内容下载模块发来的下载完成指示，从内容下载模块调用编码块，向接收端系数向量构造模块发送携带原始内容块数目和各编码块标识的获取系数向量请求，根据各编码块和接收端系数向量构造模块返回的各系数向量构造方程组，对该方程组求解得到各原始内容块，根据各原始内容块得到原始内容；
且，所述内容发送端对原始内容进行分块，并根据所述系数向量构造规则构造各原始内容块对应的系数向量，将各原始内容块与对应的系数向量进行线性组合，得到各编码块，各编码块标识与对应的系数向量标识相同。
12.如权利要求11所述的内容接收端，其特征在于，进一步包括：接收端内容存储模块，用于将从内容还原模块调用的原始内容块和/或编码块进行共享。
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