CN102017516A - 媒体分发的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

根据这些示范实施例的系统和方法提供用于优化通过例如因特网等因特网协议(IP)网络为多个最终用户分发媒体内容的方法和系统。

Description

媒体分发的系统和方法
技术领域
一般来说，本发明涉及通信系统，具体来说，涉及用于使用例如单播传输和多播传输来分发媒体的方法和系统。
背景技术
随着技术水平提高，通信的选项更为多样化。例如，在电信行业的前30年中，个人通信已经从具有单个转盘式拨号电话的家庭发展到具有多个电话、供应语音和数据的电缆和/或光纤线路的家庭。另外，蜂窝电话和Wi-Fi对通信增加移动元素。类似地，在娱乐行业中，30年前，仅存在一种电视格式，并且这种格式通过空中传送并且经由位于家庭的天线来接收。这已经发展成图像质量的两种不同标准，例如标准清晰度电视(SDTV)、增强清晰度TV(EDTV)和高清晰度TV(HDTV)以及用于输送例如有线(cable)和卫星等这些不同电视显示格式的更多系统。另外，服务已经变得成为在这两个行业之间交迭。随着这些系统在两个行业中持续发展，服务提供将继续合并，并且可预期新服务可用于客户。另外，这些服务将基于处理和输出例如在电视上观看的节目的图像质量的改进中所看到的更多信息的技术能力，并且因此预期服务输送需求将继续依靠通过包括到最终用户的“最后一英里”的网络可用的更大带宽。
影响通信和娱乐行业的另一种相关技术是因特网。因特网的物理结构和关联通信流还演进到处理增加的数据流。服务器具有比以前更大的存储空间，存在具有比以往更高带宽的通信链路，处理器更快并且更具能力，以及存在利用这些元素的协议。随着客户对因特网的使用量增长，服务公司已经转向作为提供传统服务的机制的因特网(和其它IP网络)。这些多媒体服务包括因特网协议电视(IPTV，指的是使用IP数据分组通过网络输送电视节目的系统或服务)、因特网收音机(internet radio)、视频、实况事件、基于IP的语音(VoIP)以及单独接收或者捆绑在一起的其它web相关服务。
特别感兴趣的一个领域是例如体育赛事、音乐会等实况事件的分发。这些实况事件可作为实况流经由电缆、卫星以及通过因特网来分发。通常，当实况流通过因特网从内容提供商分发时，将它作为单播流、例如每个最终用户一个流从内容提供商传送。由于实况广播按观看该事件的每个用户生成一个单播流，因此，如果足够的人想要观看那个具体节目，则可预期使用来自内容提供商的服务器基础设施的许多带宽以及将内容提供商连接到最终用户的运营商网络的带宽。情况甚至可以是，在某个点，接收实况节目的单播形式的许多观众需要根据提供节目的单播馈送可用的物理带宽能力受到限制。因此，有用的是，当例如流播实况事件的广播以降低分发的成本时优化带宽使用，允许更多最终用户接收该广播和/或用于提高流播媒体的质量。
相应地，本文所述的示范实施例提供用于优化通过例如因特网等因特网协议(IP)网络为多个最终用户分发媒体内容的系统和方法。
发明内容
根据本发明的系统和方法通过提供用于优化通过例如因特网等因特网协议(IP)网络为多个最终用户分发媒体内容的系统和方法，例如通过减小所使用的带宽量，来解决这种需要和其它需要。
根据一个示范实施例，一种用于从节目的单播传输切换到该节目的多播传输的方法包括：由客户端装置请求节目；在客户端装置接收节目的单播传输；在客户端装置接收节目的多播传输；以及由客户端装置从节目的单播传输切换到节目的多播传输。
根据另一个示范实施例，一种用于协调节目的单播传输和多播传输的方法包括：从媒体服务器传送与节目关联的多个单播流；在媒体服务器确定开始节目的多播传输；以及从媒体服务器传送节目的多播传输。
根据另一个示范实施例，客户端装置包括：用于请求节目的处理器；用于接收节目的单播传输的通信接口，其中该通信接口以后接收节目的多播传输；以及与处理器结合用于从节目的单播传输切换到节目的多播传输的软件应用程序。
根据另一个示范实施例，媒体服务器包括：用于传送节目的单播传输的通信接口，其中通信接口以后传送节目的多播传输；用于判定何时从所述节目的单播传输切换到所述节目的多播传输的处理器；以及结合处理器用于从节目的单播传输切换到节目的多播传输的软件应用程序。
附图说明
附图示出示范实施例，附图包括：
图1示出根据示范实施例、采用单播传输的通信框架；
图2示出根据示范实施例、采用多播传输的通信框架；
图3(a)-3(e)示出根据示范实施例、从节目的单播传输转变成相同节目的多播传输；
图4示出根据示范实施例的通信节点；
图5示出根据示范实施例、用于由客户端装置从节目的单播传输切换到相同节目的多播传输的方法流程图；
图6示出根据示范实施例、用于由媒体服务器从节目的单播传输切换到相同节目的多播传输的方法流程图。
具体实施方式
示范实施例的以下具体实施方式参照附图。不同附图中的相同参考标号标识相同或相似的元件。另外，以下具体实施方式并不是限制本发明。本发明的范围而是由所附权利要求书来定义。
如上所述，希望提供用于优化通过例如因特网等因特网协议(IP)网络为接收内容的多个最终用户分发那个内容的系统和方法。为了为本论述提供某种上下文，图1中示出用于从例如内容提供商节点或因特网TV/实况广播服务器等媒体服务器向例如客户端装置分发例如体育赛事或音乐会的实况广播等内容或者例如每次观看付费广播(payper-view broadcast)等的其它媒体内容的广播事件(broadcast event)的示范通信框架。可用于接收内容的示范客户端装置(2a-2l)包括但不限于膝上型计算机、个人计算机(PC)、机顶盒(STB)、媒体播放器、媒体中心、游戏盒以及能够通过因特网接收内容的其它装置。
使用图1所示的示范通信框架，希望在客户端装置(2a-2l)上或者通过客户端装置(2a-2l)观看特定实况事件的最终用户连接到媒体服务器4，并且接收实况事件的单播流。这个连接过程可涉及例如最终用户(或关联客户端装置)例如通过选择特定因特网协议电视(IPTV)信道来请求特定节目。本文所使用的术语“单播”指的是最终用户或最终用户装置与内容提供商的系统或服务器之间的点对点连接，例如与节目关联的、仅针对那个最终用户/最终用户装置的IP分组流。纯粹为了便于说明，如图1所示，由单个客户端装置2a所接收的单播流利用每秒5兆字节(Mbps)的带宽，但是本领域的技术人员会理解，任何给定单播流可消耗更大或更小的带宽。在成功请求对事件的访问时，5Mbps单播流通过因特网6的一部分从媒体服务器4传送到最终用户作为其订户的运营商网络8。从运营商网络8，单播流通过其它硬件(交换机10、12和接入节点14)继续到客户端装置2a。另外，本领域的技术人员会理解，比图1所示更多或更少的节点可处于传输路径中。在这点上，最终用户可观看该事件。
在这个示例中，对于希望观看该事件的各最终用户，创建不同的5Mbps单播流。从图1可以看到，媒体服务器4正传送60个单播流16，它们消耗300Mbps的总带宽。与最终用户接收的单个5Mbps单播流相比，这是在内容提供商端所使用的显著带宽量。另外，取决于运营商网络8中希望接收这个特定事件的订户的数量，总的来说可能要求显著的运营商带宽量。为了减小与希望观看正通过因特网所广播的事件的大量最终用户关联的所需带宽，现在描述用于通过通信框架从多个单播流切换到多播流的示范实施例。
一开始，如以上针对图1所述，当最终用户获得通过因特网6对实况广播事件的访问权时，该事件作为单播流从媒体服务器4传送到最终用户的客户端装置2a。根据示范实施例，当来自支持多播传输的相同运营商网络(因特网协议(IP)/子网络)的可配置数量、例如10个或更多最终用户正观看相同事件时，可生成事件的多播传输，其中最终用户的部分或者可能全部从其各个的事件单播传输切换到事件多播传输，如图2所示。本文所使用的术语“多播”指的是最终用户或最终用户装置与内容提供商或内容提供商的设备之间建立的广播或点对多点连接，例如具有与一组可能的接收方关联的地址的IP分组流。
这个多播业务可通过允许多播的对等/转接网络从内容提供商分发到运营商网络或者经过隧道传递(tunneled)。一旦由媒体服务器4判定从多个单播流切换到支持特定节目的分发的单个多播流，媒体服务器4将消息传送给各个客户端装置(2a-2l)，指示客户端装置(2a-2l)从其当前事件单播流转变成事件多播流。然后，各个客户端装置(2a-2l)选择性地加入媒体服务器4所指示并且可能由其相应运营商网络所修改的多播流。比较图1和图2，可以看到，与图1所示的单播分发相比，在切换到图2所示的节目的多播分发之后，所使用带宽量如何显著更小。更具体来说，比较图1中使用300Mbps的流16和图2中使用15Mbps的流18，与接收多个单播流时相对较高的带宽值相比，带宽的这种减小在各种运营商网络(8、20和22)中以各不相同的程度继续，由此各运营商网络(8、20和22)仅接收5Mbps多播流。在客户端装置2a从其单播传输切换到多播传输之后，客户端装置2a可终止来自媒体服务器4的单播流。下面针对图3(a)-3(e)更详细描述根据示范实施例、用于从单播流切换到多播流的示范过程。
如图3(a)的示范流程图所示，客户端装置2a最初向媒体服务器4请求实况因特网TV广播302。媒体服务器4通过经由图1和图2所示的示范通信网络向客户端装置2a传送实况因特网TV广播的单播流304进行响应。在预期编组、例如相同运营商网络中的多个最终用户经由其相应的单播流观看相同实况因特网TV广播之后，媒体服务器4向客户端装置2a传送消息306，通知客户端装置2a加入多播流308。更具体来说，消息306包括与要加入的特定多播组以及需要时的多播源有关的信息。然后，从媒体服务器4广播多播流308，如图3(b)所示。图3(c)中，客户端装置2a使用例如因特网组管理协议(IGMP)来发起消息，以便加入多播流308。
在完成加入多播流308的IGMP消息传递时，客户端装置2a正接收传输的多播流308以及传输的单播流304。在使单播和多播流同步之后，客户端装置2a向媒体服务器4传送消息312，以便取消单播流304，如图3(d)所示。这使客户端装置2a能够接收来自多播流308的预期实况因特网TV广播，如图3(e)所示。
上述示范实施例可使用与来自相同运营商网络的相同节目关联的预定数量、例如10个或更多最终用户或单播流作为使媒体服务器4判定从单播流切换到多播流的触发。判定阈值可以是固定或者可变的。但是，根据其它示范实施例，其它因素可用于确定何时从多个单播流转换到多播流。许多不同的因素可单独或组合用于判定何时从相同广播、节目或媒体内容的多个单播流切换到多播流。例如，这个判定可取决于所观看节目的类型，例如要求较高带宽的节目可在5个或更多观众已经请求那个节目时切换到多播流。备选地，判定可基于不同运营商网络中的观众数量和带宽可用性。其它可能的因素可包括但不限于对于运营商网络的预定布置、成本因素、广播期间可用带宽的变化以及广播期间来自运营商网络的所接收请求。
关于判定进行节点，根据示范实施例，作为进行切换判定的物理位置的媒体服务器4的备选方案也是可能的。例如，判定进行节点可处于在其网络中的最终用户的数量超过某个数量、例如2时请求多播流的运营商网络中。判定进行节点也可以是媒体服务器的集成部分或者是与媒体服务器4进行通信但与其分离的内容提供商的域中的节点。
上述示范实施例描述客户端装置2a最初接收实况因特网TV传输的单播传输、然后切换到相同节目的多播传输。但是，如果实况因特网TV广播例如在最终用户选择与那个节目关联的信道时已经作为最终用户可访问的多播传输正被传送，则最终用户将加入多播，而不是接收单播传输、然后切换到多播信道。根据另一个示范实施例，当媒体服务器4指示客户端装置2a加入多播流时，媒体服务器也可分发解密密钥，以便根据期望或要求对加密多播流进行解密。
根据上述示范实施例，媒体服务器4可与本身能够与多播流进行交互的运营商网络(8、20和22)进行交互。在某个时间点，要实现上述单播到多播切换，每个运营商网络(8、20和22)的多播信道需要针对实况事件而被定义或建立。另外，其它信息可在媒体服务器4与运营商网络(8、20和22)之间传送，并且用于帮助确定何时从多个单播流切换到单个多播流，例如可用带宽、服务质量信息以及与运营商和最终用户关系有关的特定信息。例如，运营商可能不允许某最终用户在其网络中接收多播传输，在其网络中的某最终用户可能仅希望接收单播传输，或者最终用户的视频输出能力可能不同于在多播流上的供应。这个信息可影响运营商网络(8、20和22)允许哪些最终用户加入某些多播信道，例如标准清晰度电视(SDTV)和高清晰度电视(HDTV)中的信道。来自运营商网络(8、20和22)的这个信息可根据需要发送给内容提供商，或者在某些情况下它被预先确定。取决于分发多播流中使用的方法，其它信息可在运营商网络(8、20或22)与内容提供商之间交换。例如，当使用隧道传递时，在内容提供商与运营商网络(8、20或22)之间应当存在协议，以便在适当的时候终止该隧道。在运营商网络(8、20或22)支持通过因特网的多播的情况下，当要求支持多播但没有具体协议时可存在协定(agreement)。
上述示范实施例示出用于使正观看单播传输的装置切换成加入相同节目的多播传输的方法和系统。现在针对图4来描述表示能够通过因特网接收媒体内容的客户端装置2a和/或能够通过因特网传送媒体内容的媒体服务器的示范通信节点400。通信节点400可包含处理器402(或者多个处理器核)、存储器404、一个或多个辅助存储装置406、软件应用程序(或者多个应用程序)408以及便于通信节点400与网络的其余部分之间的通信的接口单元410。存储器404(或者辅助存储装置406)可用于存储媒体内容或者媒体内容的子集。与处理器402和存储器404结合的软件应用程序408可运行用于从单播切换到多播的指令。因此，根据示范实施例的通信节点可包括处理器402、存储器404以及能够通过因特网发送/接收作为单播或多播传输的消息和媒体内容的软件应用程序408。另外，通信节点400可充当用于判定何时从节目的多个单播流切换到相同节目的多播流的判定进行节点。
利用根据示范实施例的上述示范系统，图5的流程图示出用于由客户端装置从节目的单播传输切换到相同节目的多播传输的方法。一开始，一种用于从节目的单播传输切换到该节目的多播传输的方法包括：在步骤502，由客户端装置请求节目；在步骤504，在客户端装置接收所述节目的所述单播传输；在步骤506，由客户端装置请求加入节目的多播传输；在步骤508，在所述客户端装置接收所述节目的所述多播传输；在步骤510，由客户端装置同步节目的单播传输和多播传输；在步骤512，由所述客户端装置从所述节目的所述单播传输切换到所述节目的所述多播传输；以及在步骤514，由客户端装置取消节目的单播传输。
利用根据示范实施例的上述示范系统，图6的流程图示出由媒体服务器从节目的单播传输切换到相同节目的多播传输的方法。一开始，一种用于协调节目的单播传输和多播传输的方法包括：在步骤602，从媒体服务器传送与该节目关联的多个单播流；在步骤604，在媒体服务器确定开始该节目的多播传输；以及在步骤606，从媒体服务器传送该节目的多播传输。另外，其它步骤可在媒体服务器发生，例如：在步骤608，在媒体服务器传送转换消息；在步骤610，在媒体服务器接收取消该节目的单播传输的至少一个请求；以及在步骤612，从媒体服务器取消节目的单播传输。在这个示范实施例中，将转换消息发送到预期客户端装置，它们在接收时从单播节目转换到相同节目的多播传输。但是，如上所述，在其它实施例中，这种转换也可由客户端装置在使两种传输同步时进行，而不是仅在接收到来自媒体服务器的转换消息时进行转换。
上述示范实施例描述用于涉及多个单播流与多播流之间的切换的媒体分发的软件、方法、系统和装置。具体来说，这种切换包括与本文中称作“节目”的相同的媒体内容“块(chunk)”关联的单播流和多播流。大家会理解，本文所使用的术语“节目”预计是媒体内容的所有类型、格式和大小通用的，而与起源或分发机制无关，例如包括电视、视频、音乐、游戏或其它多媒体块。
上述示范实施例预期在所有方面均是对本发明的说明而不是限制。所有这类变更和修改均被认为落入以下权利要求书所定义的本发明的范围和精神之内。例如，媒体服务器4可包括用于发起实况事件的多播传输的指令，即使在运营商网络中少于10个最终用户正观看该事件。不应当将本申请的描述中使用的元件、动作或指令理解为对于本发明是关键或必不可少的，除非明确地如此说明。本文所使用的不定冠词‘一个(a)’也旨在包括一项或多项。

Claims (18)

1.一种用于从节目的单播传输切换到所述节目的多播传输的方法，包括：
由客户端装置2a请求所述节目；
在所述客户端装置2a接收所述节目的所述单播传输；
在所述客户端装置2a接收所述节目的所述多播传输；以及
由所述客户端装置2a从所述节目的所述单播传输切换到所述节目的所述多播传输。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
在所述客户端装置接收通知所述客户端装置关于所述客户端装置将加入包括所述节目的多播信道的消息。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
由所述客户端装置传送请求取消所述节目的所述单播传输的消息。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述客户端装置是个人计算机、机顶盒、媒体中心、媒体播放器和游戏盒中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述节目是广播事件。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述广播事件是体育赛事、音乐会和每次观看付费广播中的至少一个。
7.一种用于协调节目的单播传输和多播传输的方法，包括：
从媒体服务器4传送与所述节目关联的多个单播流；
在所述媒体服务器4确定开始所述节目的多播传输；以及
从所述媒体服务器4传送所述节目的所述多播传输。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
从所述媒体服务器传送通知与所述节目关联的所述多个单播流的接收方加入多播信道的消息；以及
在所述媒体服务器接收加入包括所述节目的所述多播信道的请求。
9.如权利要求7所述的方法，还包括：
在所述媒体服务器接收取消所述节目的单播传输的至少一个请求；以及
从所述媒体服务器取消所述节目的所述单播传输。
10.如权利要求7所述的方法，还包括：
在所述媒体服务器传送转换消息。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述节目是广播事件。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述广播事件是体育赛事、音乐会和每次观看付费广播中的至少一个。
13.如权利要求7所述的方法，其中，所述在所述媒体服务器确定开始所述节目的多播传输的步骤基于在运营商网络中接收所述节目的所述单播传输的客户端装置的数量。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述数量为2或更多。
15.一种客户端装置2a，包括：
用于请求节目的处理器402；
用于接收所述节目的单播传输的通信接口410，其中所述通信接口410以后接收所述节目的多播传输；以及
结合所述处理器402用于从所述节目的所述单播传输切换到所述节目的所述多播传输的软件应用程序408。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述客户端装置是个人计算机、机顶盒、媒体中心、媒体播放器和游戏盒中的至少一个。
17.一种媒体服务器4，包括：
用于传送所述节目的单播传输的通信接口410，其中所述通信接口410以后传送所述节目的多播传输；
用于判定何时从所述节目的所述单播传输切换到所述节目的所述多播传输的处理器402；以及
结合所述处理器402用于从所述节目的所述单播传输切换到所述节目的所述多播传输的软件应用程序408。
18.如权利要求17所述的媒体服务器，其中，所述通信接口可同时传送所述节目的多个单播传输以及所述节目的多播传输。
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