CN101471919B - 基于点对点传输协议的设备中用于下载分片的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载数据分片的方法，它通过检测当前下载进度的相关信息，比如下载缓冲区的状态信息，来决定相应的优先级确定策略从而为待下载数据分片确定下载优先级。采用本发明提供的技术方案，可显著降低客户端数据下载的延时，提升数据下载的实时性，从而提升客户端媒体播放的流畅性，本发明的可行性强，系统性能提升效果明显。

Description

基于点对点传输协议的设备中用于下载分片的方法及装置

技术领域

本发明涉及点对点(Peer-to-Peer，P2P)数据传输领域，特别是涉及基于P2P传输协议的实时流媒体数据的下载。

背景技术

流媒体技术是指用户通过网络或者特定数字信道边下载边播放多媒体数据的工作方式，而传统播放技术是客户端从服务器下载完整的文件后进行播放。流媒体技术采用了流式传输方式，将整个多媒体文件压缩解析成多个压缩包，向客户端实时地顺序传送，用户可以一边解压播放前面传送过来的压缩包，一边下载后续的压缩包，从而节省了时间。随着计算机技术的发展，流媒体技术越来越广泛地应用于VOD(Video on demand)视频点播，并达到空前的热度。

随着IPTV的VOD的发展，传统的客户/服务器模式的流媒体系统暴露出很多问题，其一是实现流媒体系统的带宽和服务器成本昂贵，其二是能支持同时观看的用户数目有限，例如，一个通常的带宽为100M的服务器只能承受300人同时观看300kbps的视频广播，而且随着用户数的增加会对服务器造成较大的冲击，这容易引起服务器故障，造成系统瘫痪。通过引入组播或者CDN(Content DeliveryNetwork-内容分发网)技术可以缓解上述问题，其核心思想是将内容从中心推到边缘靠近用户的地方，这样不但有效地提高了用户访问内容的服务质量，而且还能减轻中心设备和骨干网络的压力。通过CDN技术，将内容服务从原来的单一中心服务结构变为分布式服务结构，用户在点击节目的时候，从靠近用户的边缘服务器上就可以获取所需要的媒体内容，用户在快进，快退和拖拉等播放操作的时候，还是在同一个服务器上获取资源。但是CDN技术仍需要投入大量硬件成本，随着用户数的增加，需要相应投入更多的边缘服务器和带宽，而且边缘服务其与中心服务器的协调和维护，以及边缘服务器的优化布点都是比较复杂的课题。

近年来，随着P2P技术的迅速发展，P2P在流媒体方面的应用也越来越多。利用P2P的对等特点，用户节点作为客户端的同时，也协助服务器来分发流媒体内容，以分担服务器的负担，同时增加了系统的可扩展性，使媒体数据的分布性增强。换句话说，用户节点肩负了客户端和服务器的双重使命。

作为P2P技术的一种应用方向，P2P实时流媒体技术实现了用户在线观看直播，具有非常良好的发展前景。实时流媒体传输处理的是无限大小的媒体，客户端播放的是临时收到的媒体分块。媒体分块从媒体源端发出到最后在客户端播放器中播放出来会具有一定的延时，这包括媒体源端从获得数据到发送出去的延迟，网络传输延迟以及客户端从接收数据到在媒体播放器中播放出的延迟。实时流媒体要求上述延时必须有上限要求，当然越小越好，否则用户会看到过期的内容。网络上实时流媒体传输通常针对一些热点问题，用户会大规模同时收看相同的内容，实时流媒体分发的目标在于实现高流畅度，低延迟，此外还需注意的特性是系统的可扩展性，低控制负荷、高容错性和高网络带宽利用效率。

目前P2P实时流媒体分发面临的主要挑战是如何在一个高度分散、动态和异构的P2P网络中有效下载流媒体数据以使得自己获得最优的流媒体播放。流媒体数据是以数据分片的方式进行分发的，在现有技术中，通常用户节点会按照数据分片的时间先后顺序进行下载，它会向多个可用的邻居节点同时发出下载某数据分片的请求，在完成此数据分片的下载后，再进行紧接着的下一数据分片的下载。可以看出，其一，这种下载方式浪费了大量带宽，因为用户节点最终只会从一个邻居节点处下载到某数据分片；其二，如网络出现动荡或者邻居节点出现问题，会导致某数据分片的下载具有很大延时甚至未能成功，造成后续数据分片不能及时下载，从而导致在用户端播放的不连贯甚至停滞。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种在终端设备中用于基于P2P传输协议下载分片的方法，具体地，本发明通过检测当前数据下载的进度信息，比如监测下载缓冲区中数据下载的状态，对待下载数据分片的下载优先级进行适时调整，以求获得更佳的下载效果，特别是对于实时流媒体的应用，可显著提升客户端流媒体播放的流畅度。

根据本发明的第一方面，提供了一种在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的方法，其中，包括如下步骤：a.检测多个目标分片的下载进度相关信息；b.根据与所述多个目标分片的下载进度相关信息相对应的优先级确定策略，为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级；c.基于所确定的下载优先级来下载所述多个未下载分片。

根据本发明的第二方面，提供了一种基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的分片下载装置，其中，包括：检测装置，用于检测多个目标分片的下载进度相关信息；优先级确定装置，根据与所述多个目标分片的下载进度相关信息相对应的优先级确定策略，为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级；下载装置，基于所确定的下载优先级来下载所述多个未下载分片。

采用本发明所提供的方法及装置，对于网络流媒体播放，特别是对于实时流媒体播放(比如网络视频直播等)，能显著提高实时流媒体下载的实时性，大大提升用户的体验度。

附图说明

通过阅读以下参照附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是基于P2P传输协议的流媒体系统示意图；

图2是根据本发明的一个具体实施方式的在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的方法的大致流程图；

图3是根据本发明的一个具体实施方式的在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的方法的细化流程图；

图4是根据本发明的一个具体实施方式的在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载数据分片的分片下载装置框图；

图5为基于P2P传输协议的终端设备中的媒体缓冲区示意图；

在附图中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

本领域技术人员结合下文中的描述能够理解，本发明能够应用于任何基于P2P传输协议的分片下载过程，应用本发明所下载的分片所承载的内容包括但不限于：用于实时播放的流媒体内容、用于完整下载后进行播放的媒体内容(流式或非流式媒体内容)、非媒体内容(游戏软件、工具软件、文学作品等)。

下文中，将不失一般性地主要针对基于P2P传输协议的用于实时播放的流媒体内容下载过程进行描述。

图1为一基于P2P传输协议的实时流媒体传输系统示意图，其中包括一个用于提供实时流媒体内容的流媒体服务器4和三个在所述流媒体服务器4的支持下播放实时流媒体内容的多个终端设备，其中为简明起见仅示出其中的终端设备1、2、3。该P2P系统中，所述流媒体服务器4和各终端设备之间互为对等节点。其中，流媒体服务器4作为一个比较特殊的节点，充当实时流媒体内容的分片的源的角色，拥有用户终端所需要的各个分片，当一个终端设备拥有某个分片后，即有能力与流媒体服务器4一起承担起向其它终端设备发送该分片的任务。

根据本发明的一个具体实施例，所述流媒体服务器4具体又包括：媒体内容服务器(模块)，用于采集并储存发布各节目的流媒体数据；WEB服务器(模块)，用于以WEB页的形式提供用户登录界面、系统广播以及所述媒体内容服务器所储存节目的清单；流媒体服务器(模块)，用于从所述媒体内容服务器处获取发布节目的流媒体数据，然后将该流媒体数据传输给所述各终端设备。同样根据本具体实施例，所述各终端设备具体又包括：WEB解析单元，用于与服务器的WEB服务器进行交互，按照WEB方式登陆所述WEB服务器，以及查看系统广播和节目清单；流媒体传输单元，用于与服务器端的所述流媒体服务器4进行交互，从所述流媒体服务器获取发布节目的流媒体数据以供本地播放，并根据其对等节点的请求来还向相应其他对等节点客户端提供该流媒体数据的传输服务；流媒体播放单元，用于播放所获取到的流媒体数据。

本领域技术人员理解，图1中为简明起见将本例中的媒体内容服务器、WEB服务器、流媒体服务器集中地示为所述流媒体服务器4，在实际应用中，上述三个服务器既可以以图1所示形式以功能模块/子服务器的形式统一集成于一个流媒体服务器中，也可以配置为相互独立的三个服务器。这与本发明的实质内容关系不甚密切，因此不再赘述。

本发明的各个实施例中，终端设备下载的流媒体数据可采用任意合适的可伸缩性的高压缩率视频编码技术，例如H.264编码技术或MPEG-4编码技术。所述WEB服务器可以是HTTP服务器或者FTP服务器。所述流媒体服务器4与终端设备之间以及终端设备与终端设备之间可采用TCP协议或者UDP协议来传输数据，比如，采用TCP协议传输控制信息数据，采用UDP协议传输媒体内容数据。对于流媒体数据的传输，可以采用通用媒体传输协议(例如MMS协议和RTSP协议等)，也可以采用专用媒体传输协议(例如dvd导航协议)。本领域技术人员理解，图1中各个节点之间传输分片所基于的具体IP层协议或更低层的协议与本发明的实质内容无关，以下不再赘述。

仍参看图1，本文中，把P2P系统中正在下载数据并缓存部分或全部数据以为其它客户端提供下载服务的终端设备称为一个在线节点，如图1中的任一终端设备。P2P系统中的所述流媒体服务器4还为各终端设备提供了注册/注销以及搜索在线节点的服务。具体地，在支持实时播放的P2P流媒体系统中，终端设备(以图1中所示的终端设备1为例)下载并播放实时流媒体内容的过程如下：

首先，客户端连接P2P系统的服务器端，获取能提供其所需要下载的实时流媒体内容的在线节点的列表，当然，该列表中通常也将所述流媒体服务器4作为一个普通的在线节点包含进来。并且，终端设备1还向所述流媒体服务器4发送在线节点注册请求，把自己注册为该实时流媒体内容的一个在线节点，以等待为其他终端设备提供下载服务。

然后，终端设备1为每个待下载的分片从所述在线节点列表中选择相应的在线节点，与其建立连接并向其发出下载请求。

最后，终端设备1由相应的终端设备处接收该实时流媒体内容的分片并将其储存在缓冲区内，用以播放。

根据本发明的一个具体实施例，所述在线节点列表是这样生成的，所述流媒体服务器4在最初接到来自一个终端设备(仍以终端设备1为例)的下载某实时流媒体内容节目数据的请求后，根据该终端设备1的标识信息(比如IP地址和端口号等)通过适当的筛选方法，找出能为此终端设备1提供所需节目数据并且距离此终端设备1距离较近的具有良好连接速度和性能的多个最优的在线节点(或称邻居节点)，以生成一个在线节点列表并将其发送给该终端设备1。

在对实时流媒体内容的分片进行下载的过程中，终端设备1还会与其各个对等节点(邻居节点)来适时地进行交互，从而了解各对等节点对于该实时流媒体内容的多个分片的下载情况，所述下载情况一般包括相应对等节点所拥有和所能提供的分片。

根据本发明的第一方面，提供了一种在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的方法，图2示出了该方法的概要流程图，以下参照图2并结合图1对本发明进行描述。其中，不失一般性地以终端设备1下载实时流媒体内容的多个目标分片的情形为例进行说明。

首先，在步骤S1中，终端设备1检测自身对一个实时多媒体内容的多个目标分片的下载进度相关信息。典型地，所述终端设备1即为一台联网的个人电脑(PC)。所述多个目标分片包括使用终端设备1的用户希望欣赏的实时流媒体内容的多个分片。所述多个目标分片的下载进度相关信息包括已完成下载的分片、剩余未完成下载的分片、下载过程所消耗的时间或者剩余可用的下载时间，优选地，还包括该实时流媒体内容的当前播放位置。对于不用于在线播放的多媒体内容的下载过程，本领域普通技术人员理解，由于该等多媒体内容通常是下载后完整地存储在存储介质(如本地硬盘)中以备播放，其多个目标分片的下载进度相关信息可包括一个默认播放位置，譬如，对于一个分为三个文件的电影，其默认播放位置对应于为第一个文件的始端的一个或多个数据分片。

然后，在步骤S2中，终端设备1根据与所检测到的所述多个目标分片的下载进度相关信息相对应的优先级确定策略，为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级，所述未下载分片包括为此前即未下载的分片，以及所述实时流媒体内容新增的分片。例如，用户在观看体育比赛时，随着比赛的进行，新的比赛画面和声音即由所述新增的分片承载。

最后，在步骤S3中，终端设备基于步骤S2中所确定的下载优先级来下载所述多个未下载分片。

在结合图1描述的实施例中，所述多个目标分片包括一个实时流媒体内容所对应的部分或全部分片。在本发明的另一具体实施例中，终端设备的下载对象为一个或多个普通的多媒体文件(内容)，该多媒体文件不用于实时在线播放甚至不用于在线播放，于是，所述多个目标分片将包括所述一个或多个普通多媒体文件所对应的各分片。同样地，当终端设备的下载对象为一个非媒体文件(如，软件或文档)时，其所要下载的所述多个目标分片包括与该非媒体文件相对应的各个分片。本文中所述的多媒体又包括流式多媒体(如RMVB、WMV、ASF等)和非流式多媒体(如AVI)。

根据本发明的一个优选实施例，所述多个目标分片又包括多个首要分片和次要分片。所述多个首要分片包括由用户/系统预先设定的具有较高下载优先级的多个分片，所述多个次要分片包括由用户/系统预先设定的具有较低下载优先级的多个分片。

对于普通的文件(例如，软件或文本文件)举例说明如下：对于包括一个电脑游戏的三个镜像文件x、y、z的下载任务，假设该游戏的安装文件全部位于镜像文件x中，也即用户只需载入镜像文件x即可完成对该游戏的安装(install)，于是，为了尽早开始游戏的安装，镜像文件x中的多个分片即可被设置为上述的多个首要分片。

对于不用于在线播放的多媒体文件，首要分片往往和该多媒体文件的默认播放位置有关，假设作为下载对象的多个目标分片对应一个分为3CD的电影，那么，为满足一般用户的从电影开头开始观看的习惯，视CD1的起始位置为所述默认播放位置，则可将CD1中的各个分片作为所述首要下载分片；当然，如果用户对于故事的高潮或者结局更为关心，则可更灵活地视默认播放位置位于CD2甚至CD3，从该默认播放位置开始的多个分片作为所述首要分片。

基于上述陈述，本领域技术人员理解，用户/系统可以根据实际需要灵活地将数据文件中任意部分的任意多个数据分片指定为首要分片，将数据文件中其余部分的多个数据分片指定为次要分片。下文中，将不再对无法穷举的情形多做举例，而只针对实时流媒体的情形进行详细说明。

对于实时流媒体内容，所述多个首要分片往往与该实时流媒体内容的当前播放位置有关，具体的，包括在该实时流媒体内容的播放方向上距离终端设备1上的相应当前播放位置最近的预定数量个分片，而将在该实时流媒体内容的播放方向上距离该终端设备上的相应当前播放位置较远的其它分片作为所述多个次要分片。。

基于此，图3示出了根据本发明的一个具体实施例的在基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的方法的进一步细化的流程图，以下参照图3并结合图1和图2对本发明作进一步描述，仍以终端设备1下载实时流媒体内容为例。

首先，在步骤S11中，终端设备1判断该实时多媒体内容的多个首要分片是否下载完毕；

然后，在步骤S12中，将步骤S11中的判断结果作为所检测到的所述多个目标分片的下载进度相关信息。如果判断结果为所述多个首要分片下载未完毕，则进入步骤S21，否则进入步骤S22；

在步骤S21中，终端设备1按一定的优先级确定策略为所述多个首要分片中未下载分片确定下载优先级；

在步骤S22中，终端设备1按一定的优先级确定策略为所述多个次要分片中未下载分片确定下载优先级；

最后，在步骤S3中，基于所确定的下载优先级顺序下载所述多个目标分片中的多个未下载分片。

步骤S21与步骤S22无严格的先后顺序，而是可以并行处理的。并且，在步骤S11中判断结果为所述多个首要分片下载未完毕的情况下，即执行步骤S21的情况下，步骤S21中为所述多个首要分片中的未下载分片确定下载优先级以及步骤S22中为所述多个次要分片中的未下载的分片确定下载优先级一并构成了第一优先级确定策略，并且步骤S21中为所述多个首要分片中的未下载分片所确定的下载优先级应高于步骤S22中为所述多个次要分片中的未下载的分片所确定的下载优先级。在步骤S11中判断结果为所述多个首要分片下载完毕的情况下，即不执行步骤S21的情况下，步骤S22中为所述多个次要分片中的未下载的分片确定下载优先级构成了第二优先级确定策略。

再有，在步骤S21和S22中，所述一定的优先级确定策略包括但不限于以下各项：

m1.最少最优先策略，其根据各个未下载分片(包括多个首要分片中的未下载分片和多个次要分片中的未下载分片)的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述分片的健康度为一整数，表示本终端设备1的多个相应对等节点中拥有该未下载分片的对等节点数目；

m2.随机策略，其随机地为各个未下载分片确定下载优先级。

对于流媒体文件或实时流媒体，所述一定的优先级确定策略还包括：

m3.流媒体策略，其根据各个未下载分片(包括多个首要分片中的未下载分片和多个次要分片中的未下载分片)距离默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高。对于在线播放的流媒体(比如媒体点播或实时直播)，所述默认播放位置通常指本终端设备1上流媒体的当前播放位置；对于非在线播放而是下载完整的文件到本终端设备1上之后再播放的多媒体文件(包括流式和非流式)，所述默认播放位置可以是该多媒体文件的起始播放位置或者用户当前最感兴趣的该多媒体文件某一中间播放位置。

进一步，所述多个次要分片还包括多个一般次要分片和多个最次要分片，于是，所述步骤S22又进一步包括步骤S221和步骤S222。在步骤S221中，终端设备1利用上述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述一般次要分片中的各个未下载分片的下载优先级；在步骤S222中，终端设备1利用上述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述最次要分片中的各个未下载分片的下载优先级；与所述步骤S21和S22同理，步骤S221和步骤S222也并无严格的先后顺序，而可以并行处理。并且，步骤S221中为所述多个一般次要分片中的未下载分片所确定的下载优先级应高于步骤S222中为所述多个最次要分片中的未下载的分片所确定的下载优先级。

具体地，对于多媒体点播或者实时直播的流媒体，按照终端设备1上流媒体的播放方向将距离当前播放位置最近的预定数量个流媒体分片作为首要分片，将紧接着首要分片的后续预定数量个数据分片作为一般次要分片，而将其他的作为最次要分片。对于首要分片，为其确定最高的下载优先级，并在步骤S21中，优选的采用上述策略m3即流媒体策略为首要分片中的未下载分片确定下载优先级顺序，即按时间先后顺序或者距离当前播放位置的远近来确定，时间越靠前的或者距离当前播放位置越近的流媒体分片具有越高的下载优先级。对于一般次要分片，为其确定中等的下载优先级，并在步骤S221中，优选的采用上述策略m1即最少最优先策略为一般次要分片中的未下载分片确定下载优先级顺序。对于最次要分片，为其确定最低的下载优先级，并在步骤S222中，采用上述策略m2即随机策略为最次要分片中的未下载分片确定下载优先级顺序。

根据本发明的第二方面，提供了一种基于P2P传输协议的终端设备中用于下载分片的分片下载装置10，典型的，终端设备为一台联网的PC机。图4为该分片下载装置10的框图，以下参照图4并结合图1、图2和图3对本发明进行描述，其中，仍然以终端设备1下载实时流媒体内容的多个目标分片的情形为例进行说明。

所述分片下载装置10包括：

一检测装置100，用于检测终端设备1上当前一个实时多媒体内容的多个目标分片的下载进度相关信息。典型地，所述终端设备1为一台联网的个人电脑(PC)。所述多个目标分片包括使用终端设备1的用户希望欣赏的实时流媒体内容的多个分片。所述多个目标分片的下载进度相关信息包括已完成下载的分片、剩余未完成下载的分片、下载过程所消耗的时间或者剩余可用的下载时间，优选地，还包括该实时流媒体内容的当前播放位置。对于不用于在线播放的多媒体内容的下载过程，本领域普通技术人员理解，由于该等多媒体内容通常是下载后完整地存储在存储介质(如本地硬盘)中以备播放，其多个目标分片的下载进度相关信息可包括一个默认播放位置，譬如，对于一个分为三个文件的电影，其默认播放位置对应于为第一个文件的始端的一个或多个数据分片。

一优先级确定装置101，用于根据与检测装置100所检测到的所述多个目标分片的下载进度相关信息相对应的优先级确定策略，为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级，所述未下载分片包括为此前即未下载的分片，以及所述实时流媒体内容新增的分片。例如，用户在观看体育比赛时，随着比赛的进行，新的比赛画面和声音即由所述新增的分片承载。

一下载装置102，用于基于优先级确定装置101所确定的下载优先级来下载所述多个未下载分片。

在结合图1描述的实施例中，所述多个目标分片包括一个实时流媒体内容所对应的部分或全部分片。在本发明的另一具体实施例中，终端设备的下载对象为一个或多个普通的多媒体文件(内容)，该多媒体文件不用于实时在线播放甚至不用于在线播放，于是，所述多个目标分片将包括所述一个或多个普通多媒体文件所对应的各分片。同样地，当终端设备的下载对象为一个非媒体文件(如，软件或文档)时，其所要下载的所述多个目标分片包括与该非媒体文件相对应的各个分片。本文中所述的多媒体又包括流式多媒体(如RMVB、WMV、ASF等)和非流式多媒体(如AVI)。

根据本发明的一个优选实施例，所述多个目标分片又包括多个首要分片和次要分片。所述多个首要分片包括由用户/系统预先设定的具有较高下载优先级的多个分片，所述多个次要分片包括由用户/系统预先设定的具有较低下载优先级的多个分片。

对于普通的文件(例如，软件或文本文件)举例说明如下：对于包括一个电脑游戏的三个镜像文件x、y、z的下载任务，假设该游戏的安装文件全部位于镜像文件x中，也即用户只需载入镜像文件x即可完成对该游戏的安装(install)，于是，为了尽早开始游戏的安装，镜像文件x中的多个分片即可被设置为上述的多个首要分片。

对于不用于在线播放的多媒体文件，首要分片往往和该多媒体文件的默认播放位置有关，假设作为下载对象的多个目标分片对应一个分为3CD的电影，那么，为满足一般用户的从电影开头开始观看的习惯，视CD1的起始位置为所述默认播放位置，则可将CD1中的各个分片作为所述首要下载分片；当然，如果用户对于故事的高潮或者结局更为关心，则可更灵活地视默认播放位置位于CD2甚至CD3，从该默认播放位置开始的多个分片作为所述首要分片。

基于上述陈述，本领域技术人员理解，用户/系统可以根据实际需要灵活地将数据文件中任意部分的任意多个数据分片指定为首要分片，将数据文件中其余部分的多个数据分片指定为次要分片。下文中，将不再对无法穷举的情形多做举例，而只针对实时流媒体的情形进行详细说明。

对于实时流媒体内容，所述多个首要分片往往与该实时流媒体内容的当前播放位置有关，具体的，包括在该实时流媒体内容的播放方向上距离终端设备1上的相应当前播放位置最近的预定数量个分片，而将在该实时流媒体内容的播放方向上距离该终端设备上的相应当前播放位置较远的其它分片作为所述多个次要分片。。

基于此，检测装置100还用于判断该实时多媒体内容的多个首要分片是否下载完毕，然后将判断结果作为所检测到的所述多个目标分片的下载进度相关信息。

优先级确定装置101还用于按一定的优先级确定策略为所述多个目标分片中未下载分片确定下载优先级，在检测装置100得出的判断结果为多个首要分片未下载完毕时，按一定的优先级确定策略为所述多个首要分片中未下载分片确定下载优先级，以及还按一定的优先级确定策略为所述多个次要分片中未下载分片确定下载优先级，此为所述多个首要分片中的未下载分片以及所述多个次要分片中的未下载分片确定下载优先级构成了第一优先级确定策略。并且，优先级确定装置101为多个首要分片和多个次要分片中的未下载分片确定下载优先级并无严格的先后顺序，而可以并行处理。并且，优先级确定装置101为所述多个首要分片中的未下载分片所确定的下载优先级应高于为所述多个次要分片中的未下载分片所确定的下载优先级。在检测装置100得出的判断结果为多个首要分片下载完毕时，优先级确定装置101按一定的优先级确定策略为所述多个次要分片中未下载分片确定下载优先级，此构成了第二优先级确定策略。

所述一定的优先级确定策略包括但不限于以下各项：

m1。最少最优先策略，其根据各个未下载分片(包括多个首要分片中的未下载分片和多个次要分片中的未下载分片)的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述分片的健康度为一整数，表示本终端设备1的多个相应对等节点中拥有该未下载分片的对等节点数目；

m2。随机策略，其随机地为各个未下载分片确定下载优先级。

对于流媒体文件或实时流媒体，所述一定的优先级确定策略还包括：

m3.流媒体策略，其根据各个未下载分片(包括多个首要分片中的未下载分片和多个次要分片中的未下载分片)距离默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高。对于在线播放的流媒体(比如媒体点播或实时直播)，所述默认播放位置通常指本终端设备上流媒体的当前播放位置；对于非在线播放而是下载完整的文件到本终端设备上之后再播放的多媒体文件(包括流式和非流式)，所述默认播放位置可以是该多媒体文件的起始播放位置或者用户当前最感兴趣的该多媒体文件某一中间播放位置。

一下载装置102，基于优先级确定装置101所确定的下载优先级顺序下载所述多个目标分片中的多个未下载分片。

进一步，所述多个次要分片还包括多个一般次要分片和多个最次要分片，于是，所述优先级确定装置101还用于利用上述策略ml、m2和m3中任一项来确定所述一般次要分片中的各个未下载分片的下载优先级，以及利用上述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述最次要分片中的各个未下载分片的下载优先级。同理，所述优先级确定装置101为所述一般次要分片中的各个未下载分片确定下载优先级和为最次要分片中的各个未下载分片确定优先级并无严格的先后顺序，而可以并行处理。并且，优先级确定装置101为所述多个一般次要分片中的未下载分片所确定的下载优先级应高于为所述多个最次要分片中的未下载分片所确定的下载优先级。

具体地，对于多媒体点播或者实时直播的流媒体，检测装置100检测本终端设备上流媒体的当前播放位置，以及检测本终端设备上当前已完成下载的流媒体分片。将在本终端设备上流媒体的播放方向上距离当前播放位置最近的预定数量个流媒体分片作为首要分片，将紧接着的后续预定数量个数据分片作为一般次要分片，而将其他的作为最次要分片。对于首要分片，优先级确定装置101为其确定最高的下载优先级，并优选的采用上述策略m3即流媒体策略为首要分片中的未下载分片确定下载优先级顺序，即按时间先后顺序或者距离当前播放位置的远近来确定，时间越靠前的或者距离当前播放位置越近的流媒体分片具有越高的下载优先级。对于一般次要分片，优先级确定装置101为其确定中等的下载优先级，并优选的采用上述策略m1即最少最优先策略为一般次要分片中的未下载分片确定下载优先级顺序。对于最次要分片，优先级确定装置101为其确定最低的下载优先级，并可采用上述策略m2即随机策略为最次要分片中的未下载分片确定下载优先级顺序。

下面以一具体的实时流媒体网络直播为例进行说明，以使得本发明更加清晰。

比如一用户A欲通过一台PC机观看网络直播的一场足球赛，此PC机即为所述终端设备。并且，该PC机在其内存中开辟了一媒体缓冲区，以专用于存储承载该足球赛的流媒体数据，同时该媒体缓冲区中所存储的数据也可为其他用户对等节点提供下载所存储数据的服务。下面简要介绍用户A实现收看网络直播足球赛的过程如下，首先，用户A通过PC机以WEB方式登录到一网络服务提供商的HTTP服务器，并向该网络服务提供商发出收看网络直播足球赛的请求，如有需要，该网络服务提供商可对用户A进行必要的身份认证。该网络服务提供商接收了用户A的收看请求以后，通过适当方法从正通过该网络服务提供商收看该网络直播足球赛的众多在线用户中选取出多个作为用户A的对等节点，用以为用户A提供数据下载服务。比如，所述网络服务提供商可根据用户A的IP地址从众多在线用户中找出多个与用户A邻近的用户，然后从中筛选出能为用户A提供良好连接和下载速度的多个最优的作为用户A的对等节点，并生成一在线节点列表，发送给用户A。该在线节点列表中包含有用户A各可用对等节点的IP地址和端口号等信息，优选的该在线节点列表中也将网络服务提供商作为用户A的一对等节点包含进来。然后，用户A接收到在线节点列表以后，从中选取出多个对等节点并向其发出连接请求，以下载所要收看足球赛的流媒体数据。并且，用户A还向网络服务提供商发送在线节点注册请求，把自己注册为该场网络直播足球赛实时流媒体的一个在线节点，以等待为其他在线用户提供下载服务。

通常，流媒体数据是以分片的形式进行传输，比如所述网络服务提供商既是网上直播服务的提供者，同时也是该场足球赛节目的信息发布源，它将该场足球赛的节目数据转换为流媒体格式，并生成大小相等的多个流媒体分片以向各用户发布。并且，所述流媒体分片还按时间先后顺序被编号，其编号大小对应于其时间戳信息，这样用户A就可按照编号顺序从所接收到的连续的流媒体分片中正确恢复出帧用以播放。

图5为用户A的PC机内存中所开辟的媒体缓冲区的一示意图，如图所示，其中每一格代表一个存储单元，以存放一个流媒体分片，比如流媒体分片大小为8k，媒体缓冲区大小为4.32M，于是可存放540个流媒体分片，可用于播放大约90秒的媒体内容。以MIN指示该媒体缓冲区的起始端，MAX指示其末端，MIN到MAX之间即为整个媒体缓冲区，其中所存放的已下载所有流媒体分片资源均可为用户A的其他对等节点提供下载服务，并且已下载流媒体分片按照编号由小到大的顺序存放于该媒体缓冲区中的对应位置。以PlayIndex指示当前正用于播放的流媒体分片所在媒体缓冲区中的位置，以SkipIndex指示PlayIndex之后的连续存放的已下载流媒体分片段最末一个流媒体分片所在媒体缓冲区中的位置。于是，MIN到PlayIndex之间的区域存放的是已经被播放的流媒体分片，称之为已播放区；PlayIndex到SkipIndex之间的区域存放的是可用于播放的连续存放的流媒体分片，称之为播放就绪区；SkipIndex到MAX之间的区域中存放的是不能立即用于播放的不连续的流媒体分片，称之为其余下载区。随着足球赛流媒体播放的进展，PlayIndex会不断后移以指向最新被用于播放的流媒体分片，SkipIndex也会随着下载的进展而不断后移，同时，MIN和MAX也会不断后移，这样前面已经被播放了的流媒体分片会被删除，以腾出存储空间接纳后续新下载的流媒体分片，该媒体缓冲区作用类似于一滑动窗口。

在本实施例中，所述多个目标分片即为该足球赛流媒体的多个流媒体分片，所述多个目标分片的下载进度相关信息包括用户A的媒体缓冲区的状态信息和用户A的终端设备上的当前播放位置信息，所述媒体缓冲区的状态信息包括PlayIndex和SkipIndex等信息。于是，用户A终端设备通过检测媒体缓冲区的状态，获取到当前时刻的PlayIndex和SkipIndex，然后计算它们之间的差值，记为distance＝SkipIndex-PlayIndex，distance的值即为当前时刻媒体缓冲区中播放就绪的流媒体分片的数目。在本实施例中，用户A还为媒体缓冲区设置了一个预定阈值VALUE1，PlayIndex到PlayIndex+VALUE1之间的流媒体分片作为所述首要分片，而PlayIndex+VALUE1到MAX之间的流媒体分片作为所述次要分片。所述首要分片即为距离当前播放位置最近的多个流媒体分片，他们的缺失很可能会直接影响到播放的流畅度，从而降低用户A的体验。因此，为PlayIndex到PlayIndex+VALUE1之间VALUE1个首要分片中的未下载流媒体分片确定最高的下载优先级，并且采用流媒体策略为首要分片中的未下载流媒体分片确定下载优先级顺序，这些未下载流媒体分片按照其时间先后顺序(或者编号由小到大顺序)确定其下载优先级为由高到低，而为PlayIndex+VALUE1到MAX之间的多个次要分片确定较低的下载优先级，以保证优先能完成首要分片的下载。而且，VALUE1为一预定值，一般是不变的，而PlayIndex会随着时间推移而逐渐后移，于是前一时刻中的次要分片可能会在以后的某个时刻转变为首要分片。

进一步，所述次要分片还包括一般次要分片和最次要分片。优选的，在本实施例中，用户A还为媒体缓冲区设置了另一个预定阈值VALUE2，PlayIndex+VALUE1到PlayIndex+VALUE2之间的流媒体分片作为一般次要分片，而PlayIndex+VALUE2到MAX之间的流媒体分片作为最次要分片。在本实施例中，优选的，采用“最少最优先下载”策略为所述一般次要分片中的未下载分片确定下载优先级。具体的，根据分片的健康度来为其确定下载优先级，健康度越低的分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有该分片的对等节点数目，这表示了该分片资源在网络中的当前稀缺状况，对于较稀缺的分片优先进行下载，以避免分片在网络中的丢失，并实现了对网络中各分片资源的平衡。而对所述最次要分片，本实施例采用了随机策略为其确定下载优先级，因为所述最次要分片为距离当前终端设备上播放位置较远的分片，其暂不会对该终端设备上的播放产生影响，于是确定其下载优先级为最低，可随机对其进行下载。在首要分片未下载完毕的情况下，上述对首要分片中的未下载流媒体分片所采用的流媒体策略以及对次要分片中的未下载流媒体分片所采用的最少最优先下载策略以及对最次要分片中的未下载流媒体分片所采用的随机策略一并构成了所述第一优先级确定策略；在首要分片下载完毕的情况下，上述对次要流媒体分片中的未下载流媒体分片所采用的最少最优先下载策略以及对最次要分片中的未下载流媒体分片所采用的随机策略一并构成了所述第二优先级确定策略。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种在基于点对点传输协议的终端设备中用于下载分片的方法，其中，包括以下步骤：

a.检测多个目标分片的下载进度相关信息；

b.根据与所述多个目标分片的下载进度相关信息相对应的优先级确定策略，为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级；

c.基于所确定的下载优先级来下载所述多个未下载分片；

其中，所述多个目标分片包括多个首要分片和多个次要分片，所述多个目标分片为用于承载多媒体内容的数据分片，所述多个首要分片包括在所述多媒体内容的播放方向上距离默认播放位置最近的预定数量个分片，所述步骤a包括：

a1.判断所述多个首要分片是否下载完成；

a2.将指示所述多个首要分片是否下载完成的指示信息作为所检测到的所述多个目标分片的下载进度相关信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括：

b1.当所述下载进度相关信息指示所述多个首要分片未下载完成时，根据第一优先级确定策略为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b1包括：

b11.为所述多个首要分片中的未下载分片确定较高的优先级；所述步骤b1还包括：

b12.为所述多个次要分片中的未下载分片确定较低的优先级。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤b还包括：

b2.当所述下载进度相关信息指示所述多个首要分片已经下载完成时，根据第二优先级确定策略来为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级。 

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤a1包括：

-判断在所述多媒体内容的播放方向上距离所述默认播放位置最近的所述预定数量个分片是否下载完成；

-当所述预定数量个分片下载完成时，判断所述多个首要分片下载完成；

所述步骤a1还包括：

-当所述预定数量个分片下载未完成时，判断所述多个首要分片下载未完成。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤b11还包括：

-当所述预定数量个分片下载未完成时，利用以下各项策略中的任一项来确定所述预定数量个分片中的各个未下载分片的下载优先级：

-根据所述预定数量个分片中的各个未下载分片距离所述默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高；

-根据所述预定数量个分片中的各个未下载分片的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有所述未下载分片的对等节点数目；

-随机地为所述预定数量个分片中的各个未下载分片确定下载优先级。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤b12还包括：

-利用以下各项策略中的任一项或任多项来确定所述多个次要分片中的各个未下载分片的下载优先级：

m1.流媒体策略：根据所述多个次要分片中的各个未下载分片距离所述默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高； 

m2.最少最优先下载策略：根据所述多个次要分片中的各个未下载分片的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有所述未下载分片的对等节点数目；

m3.随机策略：随机地为所述多个次要分片中的各个未下载分片确定下载优先级。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多个次要分片还包括多个一般次要分片和多个最次要分片，所述步骤b12包括：

-利用所述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述一般次要分片中的各个未下载分片的下载优先级；

所述步骤b12还包括：

-利用所述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述最次要分片中的各个未下载分片的下载优先级。

9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步骤b2还包括：

-利用以下各项策略中的任一项或任多项来确定所述多个次要分片中的各个未下载分片的下载优先级：

n1.流媒体策略：根据所述多个次要分片中的各个未下载分片距离所述默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高；

n2.最少最优先下载策略：根据所述多个次要分片中的各个未下载分片的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有所述未下载分片的对等节点数目；

n3.随机策略：随机地为所述多个次要分片中的各个未下载分片确定下载优先级。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多个次要分片还包括多个一般次要分片和多个最次要分片，所述步骤b2还包括：

-利用所述策略n1、n2和n3中任一项来确定所述一般次要分片 中的各个未下载分片的下载优先级；

所述步骤b2还包括：

-利用所述策略n1、n2和n3中任一项来确定所述最次要分片中的各个未下载分片的下载优先级。

11.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述多个目标分片为在线播放的流媒体内容的数据分片，所述默认播放位置为所述在线播放的流媒体内容在本终端设备上的当前播放位置，所述多个首要分片包括在所述在线播放的流媒体内容的播放方向上距离所述当前播放位置最近的预定数量个分片，所述步骤a1包括：

-判断在所述在线播放的流媒体内容的播放方向上距离所述当前播放位置最近的预定数量个分片是否下载完成；

-当所述预定数量个分片下载完成时，判断所述多个首要分片下载完成；

所述步骤a1还包括，

-当所述预定数量个分片下载未完成时，判断所述多个首要分片下载未完成。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个目标分片为所述在线播放的流媒体内容中与本终端设备中下载缓冲区相对应的多个数据分片，所述当前播放位置为正用于播放的数据分片在所述下载缓冲区中所处的位置。

13.一种在基于点对点传输协议的终端设备中用于下载分片的分片下载装置，其中，包括：

检测装置，用于检测多个目标分片的下载进度相关信息；

优先级确定装置，根据与所述多个目标分片的下载进度相关信息相对应的优先级确定策略，为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级；

下载装置，基于所确定的下载优先级来下载所述多个未下载分片；

其中，所述多个目标分片包括多个首要分片和多个次要分片， 所述多个目标分片为用于承载多媒体内容的数据分片，所述多个首要分片包括在所述多媒体内容的播放方向上距离默认播放位置最近的预定数量个分片，所述检测装置还用于：

-判断所述多个首要分片是否下载完成，并将指示所述多个首要分片是否下载完成的指示信息作为所检测到的所述多个目标分片的下载进度相关信息。

14.根据权利要求13所述的分片下载装置，其特征在于，所述优先级确定装置还用于：

-当所述下载进度相关信息指示所述多个首要分片未下载完成时，根据第一优先级确定策略来为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级。

15.根据权利要求14所述的分片下载装置，其特征在于，所述优先级确定装置用于：

-为所述多个首要分片中的未下载分片确定较高的优先级；还用于：

-为所述多个次要分片中的未下载分片确定较低的优先级。

16.根据权利要求15所述的分片下载装置，其特征在于，所述优先级确定装置还用于：

-当所述下载进度相关信息指示所述多个首要分片已经下载完成时，根据第二优先级确定策略来为所述多个目标分片中的多个未下载分片确定下载优先级。

17.根据权利要求16所述的分片下载装置，其特征在于，所述检测装置还用于：

-判断在所述多媒体内容的播放方向上距离所述默认播放位置最近的所述预定数量个分片是否下载完成，并当所述预定数量个分片下载完成时，判断所述多个首要分片下载完成；

还用于：

-当所述预定数量个分片下载未完成时，判断所述多个首要分片下载未完成。 

18.根据权利要求17所述的分片下载装置，其特征在于，所述优先级确定装置还用于：

-当所述预定数量个分片下载未完成时，利用以下各项策略中的任一项来确定所述预定数量个分片中的各个未下载分片的下载优先级：

-根据所述预定数量个分片中的各个未下载分片距离所述默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高；

-根据所述预定数量个分片中的各个未下载分片的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有所述未下载分片的对等节点数目；

-随机地为所述预定数量个分片中的各个未下载分片确定下载优先级。

19.根据权利要求17或18所述的分片下载装置，其特征在于，所述优先级确定装置还用于：

-利用以下各项策略中的任一项或任多项来确定所述多个次要分片中的各个未下载分片的下载优先级：

m1.根据所述多个次要分片中的各个未下载分片距离所述默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高；

m2.根据所述多个次要分片中的各个未下载分片的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有所述未下载分片的对等节点数目；

m3.随机地为所述多个次要分片中的各个未下载分片确定下载优先级。

20.根据权利要求19所述的分片下载装置，其特征在于，所述 多个次要分片包括多个一般次要分片和多个最次要分片，所述优先级确定装置用于：

-利用所述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述一般次要分片中的各个未下载分片的下载优先级；

还用于：

-利用所述策略m1、m2和m3中任一项来确定所述最次要分片中的各个未下载分片的下载优先级。

21.根据权利要求17或18所述的分片下载装置，其特征在于，所述优先级确定装置还用于：

-利用以下各项策略中的任一项或任多项来确定所述多个次要分片中的各个未下载分片的下载优先级：

n1.根据所述多个次要分片中的各个未下载分片距离所述默认播放位置的距离来为其确定下载优先级，其中，距离所述默认播放位置越近的未下载分片的下载优先级越高；

n2.根据所述多个次要分片中的各个未下载分片的健康度来为其确定下载优先级，其中，健康度越低的未下载分片的下载优先级越高，所述健康度表示本终端设备的多个对等节点中拥有所述未下载分片的对等节点数目；

n3.随机地为所述多个次要分片中的各个未下载分片确定下载优先级。

22.根据权利要求21所述的分片下载装置，其特征在于，所述多个次要分片还包括多个一般次要分片和多个最次要分片，所述优先级确定装置用于：

-利用所述策略n1、n2和n3中任一项来确定所述一般次要分片中的各个未下载分片的下载优先级；

所述优先级确定装置还用于：

-利用所述策略n1、n2和n3中任一项来确定所述最次要分片中的各个未下载分片的下载优先级。

23.根据权利要求17或18所述的分片下载装置，其特征在于， 所述多个目标分片为在线播放的流媒体内容的数据分片，所述默认播放位置为所述在线播放的流媒体内容在本终端设备上的当前播放位置，所述多个首要分片包括在所述在线播放的流媒体内容的播放方向上距离所述当前播放位置最近的预定数量个分片，所述检测装置用于：

-判断在所述在线播放的流媒体内容的播放方向上距离所述当前播放位置最近的预定数量个分片是否下载完成，并当所述预定数量个分片下载完成时，判断所述多个首要分片下载完成；

还用于：

-当所述预定数量个分片下载未完成时，判断所述多个首要分片下载未完成。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述多个目标分片为所述在线播放的流媒体内容中与本终端设备中下载缓冲区相对应的多个数据分片，所述当前播放位置为正用于播放的数据分片在所述下载缓冲区中所处的位置。 

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