CN105900438A - 用于在内容递送网络中优化内容的碎片整理的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开用于在内容递送网络（CDN）中优化内容的碎片整理的系统和方法。在一个示例中，分析关于特定内容对于内容递送节点可用的清单以及存储在内容递送节点的数据库高速缓存中的片段文件，以便确定数据库高速缓存中是否缺少清单所引用的任何片段文件。如果是，那么可应用与内容递送节点相关联的基于历史ABR资产递送模式的一个或多个递送规则，以便确定满足这一个或多个递送规则的缺少的片段文件的表示。在确定缺少的片段文件的符合的表示之后，可从CDN的另一个内容递送节点（例如，父节点或边缘服务器节点）拉取它们。

Description

用于在内容递送网络中优化 内容的碎片整理 的系统和方法

相关申请的引用

本申请公开与以下美国专利申请的主题有关的主题：(i) 2013年7月3日以Christopher Phillips 等人的名义申请的申请号为13/935381的“BANDWIDTH POLICY MANAGEMENT IN A SELF-CORRECTED CONTENT DELIVERY NETWORK”（爱立信参考号：P40905-US1）；(ii) 2013年7月3日以Christopher Phillips等人的名义申请的申请号为13/935326的“SYSTEM AND METHOD FOR DELIVERING CONTENT IN A CONTENT DELIVERY NETWORK”（爱立信参考号：P40270-US1）；(iii) 2013年6月20日以Christopher Phillips等人的名义申请的申请号为13/923005的“DEFRAGMENTATION OF ADAPTIVE STREAMING SEGMENT FILES IN A CONTENT DELIVERY NETWORK”（爱立信参考号：P40285-US2）；以及(iv) 2013年11月1日以Christopher Phillips等人的名义申请的申请号为14/069490的“SYSTEM AND METHOD FOR PRE-PROVISIONING ADAPTIVE BITRATE (ABR) ASSETS IN A CONTENT DELIVERY NETWORK”（爱立信参考号：P41204-US1），以上每个申请以引用的方式全文并入到本文中。

技术领域

一般来说，本公开涉及通信网络。更更具体来说，并且不是当作任何限制，本公开涉及用于优化内容递送网络中的自适应位速率（ABR）资产的递送的系统和方法。

背景技术

内容递送网络或CDN（有时又称为内容分发网络）通常利用诸如自适应位速率（ABR）流播的技术以“尽力”的方式在网络内的节点间分发内容。但是，已知，ABR可导致基于多个客户端开始使用网络资源的顺序的网络中的带宽的不公平且有时不协调的分摊。由于带宽使用通常由请求内容的客户端决定，并且由于ABR客户端可能是机会型的，所以它们可能会变得贪心。例如，当与诸如高清TV（HDTV）的较高分辨率装置所需的带宽相比时，具有低分辨率的客户端装置（例如，蜂窝电话）可能最终会消费不成比例的带宽量。当较高带宽选择变得可用时，预期与CDN中的这种带宽盗用和/或带宽资源的不均匀分配有关的问题会变得甚至更加显著。

与此相关，当客户端经由CDN访问流播内容时，可能会在CDN的内容递送节点（即，服务节点）处存在导致本地存储在内容递送节点处的碎片式内容（例如，内容的不完整副本）的状况。

发明内容

本专利公开广泛地涉及用于基于历史递送趋势在CDN中预先供应（pre-provision）ABR资产并利用历史递送趋势来对可能从服务节点的数据库高速缓存缺失的内容片断的检索进行有效管理的系统、方法、装置、设备和相关联的计算机可读介质。

在一个方面中，公开一种在与CDN相关联的管理节点处操作的方法的实施例。要求权利的实施例尤其包括获得与CDN的一个或多个内容递送节点相关联的一个或多个ABR资产的历史递送模式。对于每个内容递送节点，可基于在一段时间周期内递送的ABR资产的统计分布确定一个或多个递送规则。当确定特定内容在特定内容递送节点处变得流行时，可基于为特定内容递送节点建立的这一个或多个递送规则调制预先供应策略，以使得只为特定内容递送节点预先供应特定内容的资产的某些表示或自适应集合。在方法的另一个实施例中，可监测与CDN的一个或多个内容递送节点相关联的历史网络状况以便递送一个或多个ABR资产。基于历史网络状况，可为每个内容递送节点确定一个或多个递送规则。另外或备选地，当确定特定内容在特定内容递送节点处变得流行时，可基于递送规则调制CDN的预先供应策略，以使得只预先供应通过或以其它方式满足递送规则的特定内容的资产的某些表示或自适应集合以便在特定内容递送节点处进行递送。

在另一个实施例中，公开一种与CDN联合操作的管理节点。要求权利的实施例可配置成计算机实现的数据处理系统，它尤其包括一个或多个处理器和数据库，数据库用于存储在CDN的递送节点处下载的一个或多个ABR资产的历史递送模式。可在耦合到这一个或多个处理器的永久存储器中实施递送节点管理和控制（DNMC）模块， DNMC模块包括可由这一个或多个处理器执行的程序指令，这些程序指令配置成对于每个内容递送节点基于在一段时间周期内递送的ABR资产的统计分布确定一个或多个递送规则。可选地，可提供在耦合到这一个或多个处理器的永久存储器中实施的内容预先供应控制模块，内容预先供应控制模块具有可由这一个或多个处理器执行的程序指令，这些程序指令配置成：当确定特定内容在特定内容递送节点处变得流行时，针对特定内容应用对应于特定内容递送节点的这一个或多个递送规则；以及基于为特定内容递送节点建立的递送规则的应用，只选择或以其它方式标识特定内容的资产的某些表示以便在特定内容递送节点处进行预先填充递送。在又一个实施例中，可与CDN操作的管理节点可包括用于存储与CDN的一个或多个内容递送节点相关联的历史网络状况的数据库，其中在永久存储器中实施的DNMC模块可包括可由这一个或多个处理器执行的程序指令，这些程序指令配置成对于每个内容递送节点基于针对在一段时间周期内递送的ABR资产监测的历史网络状况确定一个或多个递送规则。当确定特定内容在特定内容递送节点处变得流行时，可应用基于网络状况的递送规则，以便只选择或以其它方式标识通过递送规则的特定内容的资产的某些表示，从而相对于特定内容递送节点进行预先填充。

在另一个方面中，公开一种在内容递送节点处操作以便优化内容的碎片整理的方法的实施例。要求权利的实施例尤其包括：分析关于特定内容对于内容递送节点可用的清单以及存储在内容递送节点的数据库高速缓存中的片段文件，以便确定数据库高速缓存中是否缺少清单所引用的任何片段文件。如果是，那么可应用与内容递送节点相关联的一个或多个递送规则，以便确定满足这一个或多个递送规则的缺少的片段文件的表示。在一个变型中，可基于在内容递送节点处下载的一个或多个ABR资产的历史递送模式建立递送规则。在另一个变型中，可基于内容递送节点的历史网络状况建立递送规则。在确定缺少的片段文件的符合的表示之后，可从CDN的另一个内容递送节点（例如，父节点或边缘服务器节点）拉取（pull）它们。

在再一个实施例中，公开一种配置成优化内容碎片整理的内容递送节点。要求权利的内容递送节点可作为计算机实现的数据处理系统来实施，计算机实现的数据处理系统尤其包括一个或多个处理器和用于存储流播到内容递送节点的内容的片段文件的数据库高速缓存。在永久存储器中实施的内容碎片整理模块耦合到这一个或多个处理器，其中内容碎片整理模块包括可由这一个或多个处理器执行的程序指令，这些程序指令配置成：分析关于特定内容对于内容递送节点可用的清单以及存储在数据库高速缓存中的片段文件，以便确定数据库中是否缺少清单所引用的任何片段文件；如果是，那么应用与内容递送节点相关联的一个或多个递送规则，以便确定满足这一个或多个递送规则的缺少的片段文件的表示；以及从CDN的另一个内容递送节点只拉取满足这一个或多个递送规则的缺少的片段文件的表示，并将拉取的表示存储在数据库高速缓存中。

在其它方面中，公开用于执行上文所述的方法的一个或多个实施例的包含存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质的实施例。各种实施例的另外特征如从属权利要求中所记载。

本发明的优点包括但不限于对CDN中的ABR资产的预先供应提供更精确的控制，从而导致更有效地使用网络资源。不仅将运营商带宽成本降至最低（因为网络运营商不再必须传送不太可能使用的资产、即文件，而不管特定内容有多么流行），而且还可向最终用户提供更高质量的服务。另外，通过在基于资产趋势的递送规则和/或基于网络状况的递送规则的基础上优化CDN的递送节点处的内容碎片整理，还可获得进一步效率。鉴于以下描述和附图，实施例的另外益处和优点将显而易见。

附图说明

附图的各图中举例而非限制性地示出本公开的实施例，图中，类似参考数字指示类似元素。应注意，本公开中不同地方提到“一”或“一个”实施例时不一定指相同实施例，并且这些参考数字可表示至少一个。此外，当结合一个实施例描述特定特征、结构或特性时，认为本领域技术人员知道结合其它实施例实现该特征、结构或特性，而不管是否进行了明确描述。

附图并入到说明书中并形成说明书的一部分，以便说明本公开的一个或多个示例性实施例。通过结合随附权利要求并参考附图阅读以下详细描述，将了解本公开的各种优点和特征，图中：

图1描绘可在其中实践本专利申请的一个或多个实施例的示例内容递送网络；

图2描绘包括对相对于特定内容的视频、音频和字幕成分的一个或多个内容表示或自适应集合的引用的示例清单；

图3描绘说明相对于特定内容的不同媒体片段的进一步细节的清单的示例媒体展示描述（MPD）模型；

图4描绘根据本专利申请的一个实施例的示例内容递送网络，其中基于历史递送趋势预先供应内容；

图5A和5B描绘具有相对于可根据本专利申请的一个或多个实施例进行的各种步骤和动作的框的流程图；

图6描绘根据本专利申请的一个实施例适于作为管理节点操作的计算机系统的框图；

图7是根据本专利申请的一个实施例具有相对于可为了监测ABR资产的历史递送趋势而进行的各种步骤和动作的框的流程图；

图8是根据本专利申请的一个实施例具有相对于可为了基于递送规则预先供应内容而进行的各种步骤和动作的框的流程图；

图9是根据本专利申请的一个实施例具有相对于可为了更新CDN的一个或多个内容递送节点的历史递送趋势数据而进行的各种步骤和动作的框的流程图；

图10A-10C描绘根据本专利申请的一个或多个实施例具有可为了对内容递送节点中的媒体片段进行碎片整理而进行的各种步骤和动作的框的流程图；

图11描绘根据本专利申请的一个实施例适于作为可配置成实行优化的内容碎片整理的内容递送节点操作的计算机系统的框图；以及

图12描绘根据本专利申请的一个实施例的示例内容递送网络，其中基于历史递送趋势在内容递送节点处补充碎片化内容。

具体实施方式

在以下描述中，关于本专利公开的一个或多个实施例阐述了众多具体细节。但是，应了解，没有这些具体细节也可实践一个或多个实施例。在其它情况下，没有详细示出公知的电路、子系统、组件、结构和技术，以免混淆对示例实施例的理解。因此，本领域技术人员将明白，没有这些基于组件的具体细节也可实践本公开的实施例。还应意识到，借助于本文中所阐述的详细描述并参考附图，本领域技术人员将能够在无需过多试验的情况下进行和利用一个或多个实施例。

另外，在以下描述、权利要求书或两者中，可使用诸如“耦合”和“连接”及其派生词的术语。应了解，这些术语不一定是要彼此同义的。“耦合”可用于指示两个或两个以上元件彼此共同协作或交互，这两个或两个以上元件可以或者可以不彼此直接物理或电接触。“连接”可用于指示在彼此耦合的两个或两个以上元件之间建立通信、即通信关系。此外，在本文中所阐述的一个或多个示例实施例中，一般来说，如果元件、组件或模块能够执行某个功能或以其它方式在结构上布置成执行某个功能，那么该元件、组件或模块可配置成执行该功能。

如本文中所使用，网络元件或节点可包括一件或多件服务网络设备，其包括在通信上互连网络上的其它设备（例如，其它网络元件、端站等）并适于主控关于多个订户的一个或多个应用或服务的硬件和软件。一些网络元件可包括“多服务网络元件”，除了对多个应用服务（例如，数据和多媒体应用）提供支持以外，这些“多服务网络元件”还对多个基于网络的功能（例如，内容流行度策略管理、会话控制、QoS策略实施、带宽调度管理、订户/装置策略和简档管理、内容供应商优先级策略管理、流播策略管理等）提供支持。订户端站或客户端装置可包括配置成尤其执行至少一个流播客户端应用（例如，ABR流播客户端应用）以便从流播服务器或内容供应商接收内容的任何装置。因此，这些客户端装置可包括根据本文中所阐述的一个或多个实施例可访问或消费在内容递送网络上提供的内容/服务的机顶盒、PVR/DVR、工作站、膝上型计算机、上文本、掌上电脑、移动电话、智能电话、多媒体电话、互联网协议语音（VOIP）电话、移动/无线用户设备、高清TV终端、便携式媒体播放器、位置感知订户设备、游戏系统或控制台（例如，Wii®、Play Station 3®、Xbox 360®）等。此外，客户端装置也可经由合适的服务供应商接入网络访问或消费在广播网络（例如，有线电视网络和卫星网络）以及分组交换广域公共网络（例如，互联网）上提供的内容/服务。在另一个变型中，客户端装置或订户端站也可访问或消费在敷设在（例如，穿隧通过）互联网上的虚拟专用网络（VPN）上提供的内容/服务。

本专利公开的一个或多个实施例可利用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。因此，图（例如，流程图）中示出的一个或多个技术和框可利用在一个或多个电子装置或节点（例如，订户客户端装置或端站、网络元件等）上存储和执行的代码和数据来实现。这些电子装置可利用计算机可读介质存储并（在内部和/或通过网络与其它电子装置）传达代码和数据，计算机可读介质可以是例如非暂时性计算机可读存储介质（例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器装置、相变存储器等）、暂时性计算机可读传输介质（例如，电、光、声或其它形式的传播信号，如载波、红外信号、数字信号）等。另外，这些网络元件通常可包括耦合到一个或多个其它组件的一个或多个处理器的集合，这一个或多个其它组件可以是例如一个或多个存储装置（例如，非暂时性机器可读存储介质）和存储数据库、用户输入/输出装置（例如，键盘、触摸屏、指向装置和/或显示器）、以及用于实行信令和/或承载者媒体传输的网络连接。处理器集合和其它组件的耦合通常可通过以任何已知的（例如，对称/共享多处理）或迄今未知的体系结构布置的一个或多个总线和桥接器（又称为总线控制器）。因此，给定电子装置或网络元件的存储装置或组件可配置成存储代码和/或数据以便在该元件、节点或电子装置的一个或多个处理器上执行，从而实现本公开的一个或多个技术。

现在参考附图，更具体来说是参考图1，其中描绘了可在其中实践本专利申请的一个或多个实施例的示例内容递送网络或CDN 100。出于本专利申请的目的，CDN 100可包括架构成利用一个或多个基于互联网的基础设施、私人/专用基础设施或其组合向订户高性能流播各种数字资产或节目资产以及服务（下文称为“媒体内容”）的覆盖网络。一般来说，参考本专利公开的至少一些实施例使用的术语“媒体内容”或“内容文件”（或简称为“内容”）可包括可利用任何已知的或迄今未知的自适应流播技术递送的流播数字资产和节目资产，例如任何类型的现场直播或静态的音频/视频内容或节目片段（例如，录制的空中免费网络电视（TV）剧集或节目、经由有线电视网络或卫星网络的付费TV广播节目、免费播送的卫星TV剧集、IPTV节目等）、过顶（Over-The-Top，OTT）和视频点播（VOD）或电影点播（MOD）剧集或节目、时移TV（TSTV）内容、以及由内容出版商、所有者或供应商提供的其它内容资产，包括但不限于软件文件、可执行计算机代码或程序、在线电子游戏、互联网电台剧集/节目、娱乐节目、教育节目、电影、音乐视频节目等。此外，经由流播提供的各种节目或内容文件可按照对于不同订户特有的频道的合集或集合排列，其中不同频道可包括来自一个或多个内容源或发起者的媒体内容。

举例来说，可经由CDN 100利用自适应位速率（ABR）流播技术递送内容，并且可将内容编码以便支持诸如Microsoft® Silverlight®平滑流播、HTTP流播（例如，HTTP上的动态自适应流播（或DASH）、HTTP流媒体直播（或HLS）、HTTP动态流播（或HDS）等）、Icecast等的已知实现。一般来说，CDN 100的覆盖体系结构可包括用于提供从一个或多个中心分发节点到一个或多个等级的区域分发节点的媒体路径或“管道”的网络服务器的多级、层级上组织的互连集合，其中这一个或多个等级的区域分发节点连接到配置成服务于相应服务位置区域中的多个最终用户或订户的一个或多个本地边缘服务器。因此，应明白，区域分发节点可作为一个或多个子边缘服务器的父节点操作，而中心或国家分发节点又可作为一个或多个子区域分发节点的父节点操作。此外，除了这些“分发服务器”（有时又称为“内容递送节点”）之外，CDN 100还可包括各种网络元件和/或与各种网络元件交互操作，这些网络元件配置成实行请求重定向或重路由机制以及相关后台系统，例如订户管理系统、带宽调度系统、账户/计费系统等，这些网络元件可作为流播网络后台（未具体示出）的一部分部署。

如图所示，用耦合到分别基于San Antonio（TX）、Jackson（MS）和Charlotte（NC）的区域分发服务器104-1至104-3的基于New York的国家服务器102来举例说明CDN 100。区域分发服务器104-1适于服务于多个边缘服务器106-1至106-N，举例来说是Corpus Christi（TX）中的边缘服务器106-1和Galveston（TX）中的边缘服务器106-N。同样地，区域分发服务器104-2适于服务于边缘服务器110-1（在Vicksburg（MS）中）至110-K（在Biloxi（MS）中），而区域分发服务器104-3适于服务于边缘服务器108-1（在Ashville（NC）中）至108-M（在Fayetteville（NC）中）。

每个本地边缘服务器可操作以便服务于服务区域中的多个订户，从而将内容递送到相关联的端站或客户端装置，如示例客户端装置或用户设备（UE）装置105所示，装置105可在包括经由有线和/或无线（无线电）通信的宽带接入在内的任意类型或数量的接入技术中消费或访问经由CDN 100递送的流播内容。出于本专利申请的目的，术语“订户端站”和“客户端装置”可同义地使用，并且可包括任何UE装置或器具，在一个实现中，它不仅接收数字内容资产以便现场观看、回放和/或解码内容，而且还作为命令控制台或终端操作，该命令控制台或终端可接受与布置在CDN 100中的网络元件和/或相关联的流播服务器系统交互以便请求可在内部显示屏和/或一个或多个外部音频/可视（A/V）装置（未具体示出）处选择性地呈现的内容的用户输入、命令或请求。因此，取决于所实现的流播技术，示例客户端装置105可包括一个或多个流播客户端模块（例如，ABR流播客户端）和相关联的解码功能性，每个模块和功能性联合处理器模块与合适的存储器和程序代码（未示出）操作以便实行流播媒体内容的获取、解码和呈现。

如前所述，CDN 100可配置成利用自适应流播术递送来自现场源和/或静态文件源的内容，其中内容可包括视频成分、音频轨道成分以及字幕语言成分。此外，可利用适用的编码器以不同位速率转码或以其它方式编码特定内容的视频成分（例如，多速率转码）（例如，可利用范围从低到高位速率（举例来说，500 Kbs到12 Mbs）的可变位速率将特定节目内容转码到5个视频文件中）。因此，将特定内容的视频成分编码为5个不同的“版本”或“格式”，其中每个位速率可称为简档或表示。并且，与特定内容相关联的音频轨道可包括不同的语言和编码以便支持多语言编程和不同等级/类型的音频质量体验。例如，内容可以有多种语言（例如，英语、法语、西班牙语、德语、汉语等），每种语言具有若干类型的音频编码：单通道（单声道）、双通道（立体声）、5.1环绕立体声、7.1环绕立体声、7.2环绕立体声等。同样地，不管内容的主要音频轨道的语言如何，还可为内容提供各种语言字幕选择（例如，英语、西班牙语、日语、汉语、韩语、法语等）。

出于本专利申请的目的，通过CDN 100分发的内容的视频、音频和字幕成分可称为“ABR资产”。当订户经由CDN 100的内容递送节点的网络访问、下载或以其它方式消费内容时，可关于ABR资产出现不同的消费/下载模式。可联合CDN 100提供递送节点管理和控制（DNMC）系统112以作为适于监测ABR资产的历史递送趋势和模式以及与CDN 100的一个或多个内容递送节点相关联的网络状况的管理节点。当客户端装置105在可配置的时间周期内经由相关联的内容递送节点访问各种内容时，历史递送模式获悉和更新过程可进行操作以便在逐个成分（即，视频、音频或字幕）的基础上获得每个内容递送节点的递送统计。以类似方式，可获得一段时期内与每个内容递送节点相关联的历史网络状况（例如，下载速率分布、带宽利用和其它性能度量、针对其它内容递送节点的性能的相对性能比较、和/或预定性能阈值等），它们可供DNMC系统或节点112用于控制整个网络内的内容分发。

在某些实施例中，与边缘服务器节点相关联的统计可直接提供给DNMC系统112，或者可经由相应区域服务器节点间接提供，而相应区域服务器节点又可将边缘服务器节点的累积或合计统计提供给DNMC系统112。举例来说，参数数字114-1是指通过区域服务器节点（例如，San Antonio服务器104-1）更新递送趋势和其它统计和/或以其它方式将递送趋势和其它统计提供给DNMC系统112的通信路径。同样地，可提供通信路径114-2以便通过边缘服务器节点（例如，Galveston服务器106-N）更新递送趋势和其它统计和/或以其它方式将递送趋势和其它统计提供给DNMC系统112。基于递送统计，可为每个ABR资产成分建立逐个节点的递送模式，它可涉及确定统计分布、可能性范围、百分比、期望值等。例如，与Galveston边缘服务器106-N相关联的ABR资产递送模式116包括视频成分递送模式118-1，它示出在特定时间周期内从该服务器递送的各种视频位速率（有时又称为位速率）的分布（例如，下载内容的35%为以8-10 Mbs编码的高清1080p视频；下载内容的45%为以3-8 Mbs编码的高清720p视频；等等）。与Galveston边缘服务器106-N相关联的音频成分递送模式118-2同样指示用于在一段时间周期内从该服务器递送的所有音频轨道的各种语言和编码的分布（例如，下载内容的10%为英语5.1环绕立体声；下载内容的50%为英语2.0立体声；以及下载内容的40%为西班牙语2.0立体声）。关于字幕，与Galveston边缘服务器106-N相关联的对应递送模式118-3示出这样的分布，其中下载字幕的99%为英语，而下载字幕的剩余1%为西班牙语。

相比之下，以视频、音频和字幕分布的不同集合示出与Ashville边缘服务器108-1相关联的ABR资产递送模式120。如图1所示，ABR资产递送模式120包括举例说明在特定时间周期内从该服务器递送的各种视频位速率的分布的视频成分递送模式122-1，其中下载内容的相对较低百分比（4%）为以8-10 Mbs编码的高清1080p视频。同样地，与Ashville边缘服务器108-1相关联的音频成分递送模式122-2指示具有低得多的百分比的西班牙语（例如，下载内容的2%）的音频轨道语言分布。字幕递送模式122-3指示在一段时间周期内从Ashville边缘服务器108-1下载的字幕选择的分布，它基本上类似于与Galveston边缘服务器106-N相关联的字幕递送模式118-3。

根据本专利申请的教导，DNMC系统112可进行操作以便确定或以其它方式建立一个或多个递送规则，这一个或多个递送规则可基于与CDN 100的相应内容递送节点相关联的各种ABR资产递送模式的不同统计分布和/或历史网络状况。另外，可有利地应用这些递送规则以便调制或以其它方式控制可在CDN 100内实现的内容预先供应技术（例如，基于流行度判定）、碎片整理方法、基于推送的内容递送策略等，从而实现有效的资源利用、优化的用户体验、带宽管理等，这将在下文另外详细地阐述。

图2描绘根据本专利申请的一个实施例相对于可用于在诸如CDN 100的CDN中分发的特定内容（例如，Movie X）的示例ABR资产包200，其中可对ABR资产包的一个或多个部分的递送进行调制或以其它方式进行控制。清单文件202（在MPEG-DASH标准ISO/IEC 23009-1中又称为媒体展示描述或MPD模型）可进行操作以便描述可用的内容成分，包括对相对于特定内容的视频、音频和字幕成分的一个或多个内容表示或自适应集合的引用。关于视频资产成分，清单202可描述诸如计时、指向片段的统一资源定位符（URL）的片段信息以及诸如视频分辨率和位速率的媒体特性。在清单202作为主清单提供的实施例中，它可包括多个子清单204-1至204-K，每个子清单引用Movie X的视频、音频和字幕资产成分的特定组合。举例来说，ABR资产包200的视频成分部分206包括以多个位速率编码的媒体片段，每个位速率具有特定视频质量。例如，参考数字206-1是指以12 Mbs编码的高清1080p媒体片段。同样地，参考数字206-2至206-9是指以一直到450 Kbs的速率编码视频的媒体片段。ABR资产包200的音频成分部分208包括Movie X的多种语言，每种语言经编码以用于不同的音频质量体验。参考数字208-1至208-6分别指6个资产成分，即英语5.1（环绕立体声）、英语2.0（基本立体声）、西班牙语2.0、法语2.0、汉语2.0和德语2.0。字幕成分部分210包括为Movie X提供的多个字幕语言选择，其中英语210-1至俄语210-9是说明性的。

图3描绘说明相对于特定内容的不同媒体片段的进一步细节的清单的示例媒体展示描述模型（例如，MPD 300）。多个任意剪接的内容部分302-1至302-3描述这些剪接部分的相应计时和基本URL参数，每个参数包括不同资产成分的一个或多个自适应集合。如图所示，参考数字304-1至304-2分别指片段302-2的视频自适应集合和音频自适应集合。而视频自适应集合304-1又包括两个表示306-1和306-2，除了片段信息310以外，每个表示还具有相应的位速率、显示分辨率等。进一步举例说明，片段信息310包括初始化片段312以及到多个媒体片段314-1至314-L的URL，每个片段具有合适的计时信息。本领域技术人员应意识到，在符合MPEG-DASH标准的特定实现中，可在与图3所示的MPD 300类似的合适MPD模型表示中描述如图2所示的ABR资产包200。

图4描绘根据本专利申请的一个实施例的示例内容递送网络400，其中可基于历史递送趋势预先供应内容。出于说明的目的，CDN 400等同于如图1所示的CDN 100，不同之处在于提供流行度策略管理系统402以便确定或以其它方式估计或预测特定内容可能在哪里变得流行。如上文以引用的方式并入本文的以下共同转让的专利申请中所描述：(i) 2013年7月3日申请的申请号为13/935381 的“BANDWIDTH POLICY MANAGEMENT IN A SELF-CORRECTED CONTENT DELIVERY NETWORK”（爱立信参考号：P40905-US1）；以及(ii) 2013年7月3日申请的申请号为13/935326的“SYSTEM AND METHOD FOR DELIVERING CONTENT IN A CONTENT DELIVERY NETWORK”（爱立信参考号：P40270-US1），流行度策略管理系统402可进行操作，以便基于除了关于内容/电影细节、情节关键字搜索数据、营销数据（例如，票房收入数据、存储媒体（例如，蓝牙、DVD、HD和CD盘）销售数据和相关内容销售数据（统称为“收入信息”））的趋势以外的多个信息来源（例如，相对于即将在由CDN 400提供服务的地理区域中分发的特定内容的搜索趋势数据（例如，利用由Google®、Bing®、Yahoo®等提供的搜索引擎的互联网搜索引擎趋势数据以及诸如Facebook®、Twitter®、Instagram®、Pinterest®等上的搜索的社交媒体搜索趋势数据）），通过位置和订户人口统计估计或确定特定内容的流行度。此外，流行度策略管理系统402可配置成与内容策略管理节点（未明确示出）对接以便接收适用的许可信息和/或基于内容的优先等级和权重。在确定特定内容的流行度估计之后，流行度策略管理系统402可进行操作以便将预先供应和分发策略提供给中心分发节点和/或区域服务器节点，如通信路径406举例说明。关于内容特定的预先供应和分发策略的建立的另外细节可参考上文引用的之前共同转让的一个或多个专利申请。

此外，DNMC系统112可进行操作以便提供基于节点的ABR资产递送/分发模式为相应内容递送节点（例如，区域服务器节点和/或边缘服务器节点）建立或以其它方式确定的一个或多个递送规则。在一个实施例中，DNMC系统112还可进行操作以便对特定ABR资产包应用这些递送规则（它们可包括视频位速率的上/下阈值和/或范围、基于语言/字幕选择百分比的极限等）与预先供应和分发策略，从而使得可只预先供应满足或以其它方式通过递送规则的内容的某些表示或版本。在另一个实施例中，可将适用的递送规则传送给中心分发节点和/或区域分发节点，如通信路径404举例说明，该分发节点可接着应用递送规则以便选择视频/音频/字幕资产的子集以相对于其中确定内容流行的多个边缘服务器节点进行预先供应。在又一个实施例中，可将基于流行度的预先供应策略和节点特定资产趋势递送规则提供给另一个网络元件或管理节点，该网络元件或管理节点适于应用合适的选择/过滤逻辑以便关于特定内容的ABR资产建立经过过滤或以其它方式调制的预先供应策略。在该场景中，可将经过调制的预先供应策略传送给CDN 400的中心/区域分发节点，并且可据此合适地预先供应ABR资产的子集。

另外或备选地，DNMC系统112还可提供基于节点的历史网络状况为相应内容递送节点建立或以其它方式确定的一个或多个递送规则。与基于资产趋势的递送规则的应用类似，可应用基于网络状况的递送规则以便调制或以其它方式控制由流行度策略管理系统402建立的预先供应策略。本领域技术人员应明白，除了与基于资产趋势的递送规则一起应用以便进一步精炼CDN的预先供应策略以外，还可在与上文所描述的实施例类似的各种实现中应用基于网络状况的递送规则。

继续参考图4，可进一步举例说明关于边缘服务器节点106-N和108-1的基于相应节点的递送模式的ABR资产的经过调制的预先供应。如前所述，与Galveston边缘服务器106-N相关联的ABR资产递送模式116示出这样的视频成分分布，其中超过80%的内容属于较高位速率类别（即，3-8 Mbs的720p内容或8-12 Mbs的1080p内容）。相应地，可建立这样的递送规则，其中可为Galveston节点106-N只预先供应特定内容（例如，Movie Y）的较高位速率表示。当关于估计在该节点处变得流行的特定内容应用该规则时，该节点的预先供应的ABR资产包408将只包括内容的720p和1080p表示（分别以例如3/5 Mbs和10/12 Mbs编码），如视频资产成分410-1所示。同样地，考虑到Galveston节点106-N的历史音频资产递送模式是只有10%的内容为英语环绕立体声（5.1），递送规则可以使得排除预先供应内容的音频资产的5.1英语语言表示。以类似方式，与在Galveston节点106-N处下载的历史字幕语言的分布一致，字幕的递送规则可以是排除预先供应具有从该节点下载的最小可能性（例如，小于5%）的任何字幕。通过应用这些递送规则，可见，Galveston节点106-N的相对于Movie Y的预先供应的ABR资产包408将包括估计在由Galveston节点106-N服务的区域中变得流行的Movie Y的只包含英语2.0和西班牙语2.0表示（或自适应集合）的音频资产成分410-2和只包含英语语言字幕的字幕资产成分410-3。

以类似方式，可应用基于与Ashville边缘服务器108-1相关联的获悉的ABR资产递送模式120的一个或多个递送规则，以便调制估计在Ashville服务区域中变得流行的内容（例如，Movie Y）的预先供应。当建立在该服务区域中递送的内容中只有4%包含8-12 Mbs的1080p内容的历史视频资产递送模式122-1时，示例递送规则可使得排除内容的1080p表示。同样地，可基于音频和字幕资产成分的相应的可能性估计为音频和字幕资产成分建立合适阈值。在应用这些递送规则时，可见，Ashville节点108-1的相对于Movie Y的预先供应的ABR资产包412将包括Movie Y的只包含内容的720p和480p表示（分别以例如3/5 Mbs和2/1 Mbs编码）的视频资产成分414-1、只包含英语2.0表示的音频资产成分414-2和只包含英语语言字幕的字幕资产成分414-3。

因此，取代预先供应相对于确定在某些节点处流行的特定内容的ABR资产包的所有自适应集合，本文中所阐述的实施例提供ABR资产的更精确的预先供应，从而导致网络资源的更有效部署。不仅将运营商带宽成本降至最低（因为网络运营商不再必须传送不太可能使用的资产、即文件，而不管特定内容有多么流行），而且还可向最终用户提供更高质量的服务。此外，尽管上文所述的示例预先供应调制说明了基于资产趋势的递送规则的应用，但是可在基于网络状况的递送规则的基础上参照地同样达成类似的预先供应调制。

在另一个示例场景中，可使得DNMC系统知道在由每个CDN边缘节点服务的区域中的语言偏好，因此可通过CDN本身内的历史趋势告知这种认知（例如，特定服务区域中的用户总是或最经常观看西班牙语版本），或者如果边缘节点尚无历史数据，那么可基于从第三方提供的更广趋势告知这种认知（例如，特定服务区域具有大的说西班牙语的人群）。如果特定的某条内容在由该边缘节点服务的区域中变得流行，那么系统只预先填充流行音频或字幕数据（它们甚至可以是不同语言），而不是预先填充正常包含的所有音频或字幕选项，其中每条内容作为整个ABR资产包的一部分。如果用户想要访问盛行的语言以外的语言（即，在经过过滤的预先供应的资产之外），那么可按需要以正常方式发送音频/字幕数据。在再一个示例中，可使得DNMC系统知道它的每个边缘服务器的历史网络状况。如果特定边缘服务器经历或表现出一贯低于平均值的边缘服务器状况（可为合适的性能度量定义），那么使得DNMC系统知道该状况。如果特定的某条内容在由该边缘节点服务的区域中变得流行，那么系统只预先填充较低位速率的内容，因为较高位速率不太可能使用（和/或不太可能下载）。如果网络状况改善并且订户请求非典型位速率（在经过过滤的预先供应的资产之外），那么可按需要以正常方式发送这些位速率。

现在转到图5A和5B，其中描绘具有相对于可根据本专利申请的一个或多个实施例进行以便调制ABR资产的预先供应的各种步骤和动作的框的流程图。流程图500A代表可独立地或在一个或多个组合中实践的过程的合集。在一个示例过程中，框502、504和510说明关于流行内容的预先供应应用基于资产趋势的递送规则。在另一个示例过程中，框506、508和510说明关于预先供应应用基于网络状况的递送规则。在又一个示例过程中，框502-510可以用多种方式组合，其中可为了预先供应策略调制的目的应用基于资产的递送规则以及基于网络状况的递送规则。

在框502，可例如在诸如可配置的移动/滑动时间窗口的时间周期内为CDN的一个或多个内容递送节点获得一个或多个ABR资产的历史递送模式和趋势。对于每个内容递送节点，可在相关样本时间基准上确定ABR资产的合适的统计分布，例如百分比分布、可能性估计、多级排名分布等。基于ABR分布，可建立或以其它方式确定一个或多个递送规则，这一个或多个递送规则可作为自适应获悉过程的一部分（例如，基于认知或基于规则的专家系统）提供（框504）。当确定或以其它方式估计特定内容在CDN中的不同节点处变得流行时，可只预先供应满足或以其它方式符合递送规则的特定内容的视频/音频/字幕成分的某些表示或自适应集合，以便关于确定内容流行所在的节点进行递送（框510）。

备选地或另外地，可监测与CDN的相应内容递送节点相关联的历史网络状况（例如，下载速率、带宽使用等）（框506），然后可利用历史网络状况来确定合适的递送规则。同样，这些递送规则可以是静态的/确定性的，或者可以响应于来自CDN管理节点的预先配置的控制输入改变（即，自适应获悉）。因此，取决于特定实现，可以用多种方式建立基于网络状况的规则（框508）。如同基于资产趋势的递送规则，基于网络状况的递送规则可用于只过滤流行内容的某些自适应集合以便用于预先供应（框510）。

图5B中作为独立流程图500B示出相对于框510的另外步骤或动作。在框512，应用递送规则可包括对照视频位速率的范围、阈值、语言/字幕可能性估计、网络连接性能/状况等以及与此有关的其它度量比较ABR资产。响应于这些比较，可选择或以其它方式标识特定内容的视频/音频自适应集合和字幕以用于预先供应，如框514所述。

图6描绘根据本专利申请的一个实施例适于作为管理节点600操作的计算机实现的数据处理系统的框图。参考图4和图6，管理节点600可配置为DNMC系统112的示例实现，除了与CDN 400相关联的流行度策略管理系统402以及CDN节点之外，DNMC系统112还可与诸如带宽分配/调度系统、分发管道策略管理和优化系统、内容策略和QoS管理系统、或请求重路由/重定向系统、或其任意组合的一个或多个CDN管理系统交互操作。耦合到总线结构604的一个或多个处理器或处理器板602-1至602-N提供对节点600的整体控制，包括执行本专利公开中所述的一个或多个功能性。总线604可耦合到一个或多个总线桥接器或总线控制器606-1、606-2以便延伸至或耦合至另外或外围总线608、610，而另外或外围总线608、610又可支持多个接口（I/F）。举例来说，这些接口612-1、612-2中的一个或多个接口可实行与诸如国家服务器节点102、区域服务器节点104-1至104-3和边缘服务器节点106-1至106-N、108-1至108-M、110-1至110-K的各种CDN节点对接。另外接口614-1、614-2可实行到上述一个或多个CDN管理系统的对接。

与管理节点600一起提供的存储器子系统619可包括一个或多个存储器控制器616，以用于控制相对于多个存储器模块618-1至618-M和诸如永久存储器模块617的非易失性存储器模块的存储器操作。程序指令或逻辑可作为一个或多个软件过程、模块、块、例行程序、线程等组织和/或执行，它们可存储在永久存储器617中或上载/下载到永久存储器617中以便实行本公开的一个或多个实施例。例如，递送节点和管理控制模块621可配置成基于可在逐个节点基础上排列并分别存储在非易失性数据库623、627中的历史ABR资产递送趋势和/或历史网络连接状况实行或以其它方式建立递送规则。在一个实现中，可依照涉及例如群集分析、多变量分析、主成分分析、因子分析、相关性分析、自适应神经网络、回归分析等的统计和数学建模技术建立递送规则，以便在逐个节点的基础上不仅获悉而且预测ABR资产分布。如上文所指出，可将递送规则分发给合适的CDN节点（例如，国家服务器102）以便调制内容预先供应策略。备选地或另外地，可提供另一个模块625以便结合由流行度策略管理系统402确定的内容预先供应策略应用递送规则，由此可将经过调制的预先供应策略提供给CDN节点。在另一个变型中，还可结合请求重定向系统应用递送规则，请求重定向系统可进行操作以便基于流行度、网络带宽状况等将订户的请求重定向至合适的边缘服务器节点，从而实现本专利公开的目的。

图7是根据本专利申请的一个实施例具有相对于可为了监测ABR资产的历史递送趋势而进行的各种步骤和动作的框的示例过程700的流程图。当客户端请求观看ABR内容时（框702），可为递送会话保存合适的数据，例如字幕/语言选择等（框704、706）。取决于如判定框708所述ABR内容是在独立的自适应集合中还是在交错的内容流（即，在某些传统流播实现中提供的多路复用（multiplexd/muxed）内容流）中，可存储、保存或以其它方式监测相对于递送会话的进一步数据。对于独立自适应集合中的内容，可关于ABR资产包的每个音频和视频片段实行循环子过程710，其中可存储片段视频位速率、音频位速率和递送格式（例如，诸如MP3、AAC、AAC+、eAAC+、FLAC WMA、WAV、AMR、OGG、DTS、AC3、LPCM和MIDI的音频格式以及诸如MPEG4、H.263、H.264、DivX、XviD、WMV、AVI、3GO、Flash Video的视频格式），如框712、714所述。对于多路复用内容，循环子过程716可进行操作以便存储每个交错片段的片段位速率（框718）。此后，当客户端递送会话终止时（框720、724），可相对于视频/音频/字幕资产的递送统计（框728）或多路复用的集合位速率和字幕选择（框726）进行合适的数据更新过程。在一个实现中，可在相应一段时间周期内相对于CDN的每个内容递送节点进行前述子过程710、716和随后的更新过程，这些节点可配置成将递送统计提供（框728）给管理节点，例如如图1所示的DNMC系统102。此外，除了基于计时器、用户/网络设置和其它条件性进行触发之外，还可通过请求/响应排队机制、推送机制、拉取机制实行DNMC系统和CDN节点之间的递送统计的传输。

图8是根据本专利申请的一个实施例具有相对于可为了基于递送规则调制内容的预先供应策略而进行的各种步骤和动作的框的示例过程800的流程图。当开始在CDN中预先供应内容时（框802），可关于每个内容递送节点实行循环子过程805，它在判定框803处通过确定是否估计或以其它方式确定特定内容在递送节点的服务位置中流行而启动。如果确定内容在递送节点的区域中不流行，那么可跳过该递送节点（框804），并且可分析相对于下一个递送节点内容的流行度。如果确定关于特定内容递送节点内容流行，那么可获得和/或利用该节点的合适的历史视频/音频/字幕递送统计和相关联的资产递送规则（框806）。可相对于可用的ABR包资产分析特定流行内容的清单，包括对应的自适应集合（适用时）（框808）。对于ABR包中的每个资产，实行循环子过程810，它从确定ABR资产（及其自适应集合）是否满足基于分布统计的对应递送规则（判定框814）开始。如果是，那么可关于在判定框803中标识的特定内容递送节点标识该ABR资产（及其自适应集合）以用于预先供应（框816）。否则，跳过该ABR资产，并分析特定流行内容的ABR包中的下一个资产（框818）。在相对于确定特定内容流行的每个递送节点对所有ABR资产应用递送规则之后，为“流行”节点预先供应合适的ABR资产（和对应的自适应集合）（框820），由此过程结束（框822）。如图1和图4所示，由于变化的历史递送趋势、网络状况等，可能不会为所有流行节点预先供应相同的ABR资产/自适应集合。

图9是根据本专利申请的一个实施例具有相对于可为了更新CDN的一个或多个内容递送节点的历史递送趋势和/或网络状况数据而进行的各种步骤和动作的框的示例过程900的流程图。依据调用更新例行程序（框902），可做出关于是否适合更新CDN中的趋势/状况统计的计时器相关的判定（判定框904）。如果是，那么可（例如，通过DNMC系统）从CDN的国家原始服务器获得内容递送节点的完整列表（框908）。对于列表的每个递送节点，可实行循环子过程910以便获得视频/音频/字幕递送统计并在此基础上更新与该节点相关联的数据库记录或存储（框912）。另外或备选地，还可在逐个节点的基础上监测合适的网络状况。如果计时器相关（或基于触发器）的判定指示尚不适合更新统计，那么更新过程900可等待预先配置的时间量过去（框906）。应明白，尽管关于更新所有CDN节点的统计说明单个计时判定（即，判定框904），但是也可实现多个计时判定和/或基于其它触发器的阈值以便启动对应于相应CDN节点的独立更新过程。

在另一个方面中，除了便于调制CDN中的内容预先供应策略以外，还可利用上文所描述的历史递送趋势和网络状况来优化CDN中的内容的碎片整理。如之前所指出，当客户端经由CDN访问ABR内容时，由于自适应流播体系结构的固有特征，边缘处的服务器可能会变得碎片化。通常，CDN的边缘服务器节点可将特定ABR资产包的一个或许多个个别的片段文件供应给客户端，并且当客户端请求来自第二边缘服务器的内容（例如，由于重定向）时，第一边缘服务器和第二边缘服务器均可能最终保存相关联的清单所引用的片段文件的不完整合集。

当边缘服务器没有保存请求的片段文件的副本时，可请求它们从诸如区域服务器的父节点检索或拉取请求的片段文件。尽管这一般会使得父节点保存请求的片段文件的完整副本，但是不保证清单中所引用的完整片段合集将对于所有广告的位速率驻留在父节点上。因此，当客户端请求来自相同边缘服务器的清单的一些但非所有片段文件时，可能会出现碎片化，从而导致整个清单片段合集的不完整副本。在自适应流播体系结构内改变位速率的客户端可甚至更进一步地加重边缘服务器上的这种碎片化。作为解决方案，上文以引用的方式并入本文的2013年6月20日以Christopher Phillips等人的名义申请的申请号为13/923005的题为“DEFRAGMENTATION OF ADAPTIVE STREAMING SEGMENT FILES IN A CONTENT DELIVERY NETWORK”的共同转让的专利申请（爱立信参考号：P40285-US2）中描述的特定实施例提供了CDN内的“碎片整理”系统和方法，由此确保边缘服务器保存在清单中所引用的整个片段合集的完整副本。在进一步增强中，下文所描述的本公开的实施例提供优化的碎片整理系统和方法，其中基于与边缘服务器节点相关联的历史递送趋势和/或网络状况补充这些节点处的碎片化内容。此外，可对公开的实施例进行控制以便在低网络利用率时进行，从而使得可以避免或以其它方式减轻带宽拥挤的状况。

图10A-10C描绘根据本专利申请的一个或多个实施例具有相对于可为了优化内容递送节点中的媒体片段的碎片整理而进行的各种步骤和动作的框的流程图。首先转到图10C，优化的碎片整理过程1000C的实施例可在CDN节点处关于特定内容进行。在框1080，CDN节点配置成分析内容的清单以及存储在CDN节点的数据库高速缓存中的ABR片段文件，以便确定那里是否缺少清单所引用/在清单中引用的任何片段文件。如果是，那么可应用与CDN节点相关联的一个或多个ABR资产递送规则以便确定满足递送规则的缺少的/缺失的片段文件的表示或自适应集合（框1082）。响应于此，从另一个CDN节点（例如，另一个边缘服务器节点或诸如区域服务器节点的父节点）只拉取或检索缺少的片段的符合的表示/自适应集合，然后将它们本地存储在CDN节点的数据库高速缓存中（框1084）。

图10A进一步详细地描绘了优化的碎片整理过程1000A的流程图，它可由子节点或边缘节点（例如，CDN 100的边缘服务器节点106-N、108-1）执行。与上文所描述的流程图类似，包含该过程的步骤的一部分的框指示循环子过程，其中包含的操作可迭代地/重复地执行，直到实行循环的条目列表穷尽为止。在一个实现中，CDN内的每个节点可在各种时间间隔确定当前时间是否落在由节点的低网络利用率表征的周期内（例如，在深夜），该周期可配置成节点的最小使用时间帧参数。没有提供自计算时间帧的节点可向父节点、重定向器服务器或另一个服务器发送请求以便确定它的最小使用时间帧。因此，在框1002，边缘节点检查碎片整理唤醒计时器，由此使得边缘节点在判定框1004确定当前时间是否在CDN内的网络资源的最小使用周期内。如果可以，那么边缘节点可自计算网络资源的最小使用周期，如果不可以，那么边缘节点从它的父节点、重定向器服务器或CDN中的另一个服务器接收标识CDN内的网络资源的最小使用周期的信息。如果当前时间不在CDN内的网络资源的最小使用周期内，那么过程移动到框1008，在框1008，对于该特定边缘节点跳过碎片整理，同时控制返回到框1002。当在框1004确定当前时间在CDN内的网络资源的最小使用周期内时，过程移动到框1006，在框1006，边缘节点从例如与流行度策略管理服务器操作的重定向器服务器检索所有内容流行度时间帧窗口。此后，过程1000A进入到循环子过程1010，它涵盖为与存储在边缘节点的本地高速缓冲存储器中的片段文件相关联的每个自适应流播清单执行的动作的合集。在循环1010的框1012，边缘节点确定当前时间是否在分析的特定清单/包的流行度时间窗口阈值内。应明白，可做出这种判定以便确保在客户端可能请求片段文件时整个电子内容可用（并且潜在地在许可窗口内）。如果当前时间不在流行度时间窗口阈值内，那么过程移动到框1014，在框1014，边缘节点跳过该特定清单/包。当在框1012确定当前时间在分析的特定包的流行度时间窗口阈值内时，过程移动到框1016，在框1016，边缘节点读取与此相关联的主清单文件。此后，过程进入到另一个循环子过程1018，它涵盖为主清单中的每个子清单执行的一系列动作。在框1020，边缘节点从特定子清单读取片段文件的URL（例如，如图3所示的MPD模型300中示出的URL）。做出关于URL所引用的ABR资产片段是否满足与该节点相关联的适用递送规则的判定（判定框1022）。如果否，那么跳过该URL，并分析子清单中所引用的下一个URL。对于引用符合适用递送规则的ABR资产片段的URL，进入又一个循环子过程1026，以便确定边缘节点的高速缓冲存储器中是否存在相应的资产片段（判定框1028）。如果是，那么在框1030，边缘节点跳过该片段文件的URL，并移动到下一个片段文件。这个子循环过程对于子清单所引用的每个片段文件继续，并且当确定引用的片段文件从边缘节点的本地高速缓冲存储器中缺少时，过程移动到框1032，在框1032，边缘节点利用缺少的片段文件的URL从诸如边缘节点的父节点或另一个边缘节点的另一个CDN节点拉取缺少的片段文件。随后，边缘节点缓存从这另一个CDN节点拉取的片段文件。当为高速缓存中的每个自适应流播清单执行所有循环时，对于主清单中的每个子清单，以及对于每个子清单中的每个URL，边缘节点的本地高速缓冲存储器中应当存在所有片段文件。在框1034确认在边缘节点的本地高速缓冲存储器中存在所有清单的所有片段文件之后，过程移动到框1036，在框1036，边缘节点向它的父节点报告碎片整理完成。本领域技术人员将明白，在一些实现中，图10A中示出的循环和子循环的顺序可互换，并且来自一个循环的一些操作可移动到子循环内。

图10B进一步详细地描绘优化的碎片整理过程1000B的另一个实施例的流程图，它可由CDN的内容递送节点执行。与上文所描述的流程图类似，包含该过程的步骤的一部分的框指示循环子过程，其中包含的动作可迭代地/重复地执行，直到实行循环的条目列表穷尽为止。当例如响应于碎片整理计时器机制或某个基于其它触发器的机制在CDN中开始资产碎片整理时（框1052），可在内容递送节点内关于每个ABR包实行循环子过程1054，它在判定框1056处通过确定特定ABR包是否在流行度时间窗口或阈值内启动。如果否，那么跳过该特定ABR包，并分析下一个ABR包（框1058）。如果ABR包在流行度时间窗口内，那么分析ABR包的清单（框1060），由此进入到对ABR包的每个资产成分执行的循环子过程1062。做出关于资产是否包含碎片化片段的判定（框1064）。如果是，那么做出关于碎片化片段是否在历史音频/视频/字幕递送趋势规则和阈值内的进一步判定（判定框1068）。如果缺失的音频、视频和/或字幕资产片段在历史递送趋势/阈值内，那么可从区域或国家服务器节点或另一个边缘服务器节点拉取这些片段（框1072）。如果ABR资产不包含任何碎片化片段，那么跳过该资产，并分析ABR包的下一个资产（框1066）。此外，如果碎片化片段不符合所应用的递送规则，那么从片段检索跳过它们（框1070）。当为每个递送节点、递送节点内的每个ABR包等执行了所有循环时，优化的碎片整理过程1000B完成（框1074）。

关于上文所描述的优化的碎片整理实施例，应明白，当每个CDN节点相对于此处缓存的内容开始它的碎片整理过程时，可通过DNMC系统将基于历史趋势的递送规则和/或基于网络状况的递送规则提供给每个CDN节点。在另一个变型中，由于每个CDN节点还可配置成保持它自己的趋势（至少短期），所以在这种场景中无需从管理节点检索趋势数据。在又一个变型中，可应用本地保持的基于短期的趋势以及在DNMC系统处保持的长期趋势，以便确定应当从CDN中的另一个节点拉取哪些缺失片段。另外，可关于CDN的父节点以及子节点实践前述优化的碎片整理实施例。

图11描绘根据本专利申请的一个实施例适于作为可配置成实行优化的内容碎片整理的内容递送节点1100操作的计算机实现的数据处理系统的框图。CDN节点1100的功能可通过例如执行存储在包括永久模块1111的存储器1110上的计算机程序指令的一个或多个处理器1102控制。碎片整理唤醒计时器1104将当前时间提供给比较单元1112，比较单元1112将当前时间与最小使用时间帧参数1106进行比较。如果当前时间在最小使用时间帧内，那么比较单元1112还将当前时间与清单流行度时间窗口/阈值1108进行比较。如果当前时间在清单流行度时间窗口阈值内，那么比较单元1112通知片段文件读取器1114适合开始碎片整理过程。片段文件读取器1114可进行操作以便从本地数据库高速缓存1118读取ABR资产片段文件。URL读取器1116可进行操作以便读取由相关联的清单引用的每个片段文件的URL并将它们提供给缺少的文件标识器1122。缺少的文件标识器1122可进行操作以便标识符合适用的ABR资产递送规则1120但是从本地高速缓冲存储器1118缺少的一个或多个引用的片段文件。将相对于符合的缺失的片段文件的URL信息提供给通信单元1124，通信单元1124可进行操作以便通过向另一个CDN节点1126（它可以是例如父节点）发送请求的URL来发送对片段文件的一个或多个请求。作为响应，这另一个CDN节点1126将请求的片段文件返回给通信单元1124，通信单元1124将它们发送给高速缓存1118以用于存储。随后，片段文件读取器1114和文件标识器1122可进行操作以便确定由相关联的清单文档引用的所有片段文件现在存在于高速缓存1118中。此后，文件标识器1122可通知通信单元1124碎片整理过程完成，而通信单元1124又可通知这另一个CDN节点1126碎片整理过程完成。应明白，图11中的虚线指示在CDN节点1100也是父节点时的另外功能性。如上文以引用的方式并入本文的共同转让的专利申请（申请号为13/923005，2013年6月20日申请）中另外详细地阐述，父节点功能性可涉及确定它的所有子节点1128是否报告了它们的碎片整理过程完成。一旦所有子节点报告了它们的碎片整理完成，比较单元1112便可通过确定当前时间是否在清单流行度时间窗口阈值1108内而继续。如果是，那么可启动父节点的碎片整理过程。

图12描绘根据本专利申请的一个实施例的示例内容递送网络1200，其中基于历史递送趋势在内容递送节点（例如，边缘服务器节点106-N、108-1）处补充碎片化内容。出于说明的目的，CDN 1200等同于如图1所示的CDN 100，不同之处在于示出CDN重定向器节点1202，它与DNMC系统112对接以便接收如上文所论述的合适的递送规则。此外，CDN重定向器节点1202还可从内容流行度策略管理节点（未具体示出）接收内容流行度窗口以便将数据分发给CDN 1200的各个节点，分别如相对于节点104-1、106-N和108-1的示例请求/响应路径1204-1、1204-2和1204-3所示。如之前段落中关于图10A-10C和图11所详细描述，边缘服务器节点可进行操作以便应用递送规则，从而标识碎片化内容文件的缺失片段的表示的子集。举例来说，Galveston边缘服务器106-N可进行操作以便应用基于它的ABR资产递送模式116的合适的递送规则，从而可从另一个CDN节点只检索满足这些规则的缺失片段的某些表示，如缺失片段标识符1208所示，缺失片段标识符1208包括视频资产成分1210-1（只拉取分别以例如3/5 Mbs和10/12 Mbs编码的内容的720p和1080p表示）、音频资产成分1210-2（只拉取英语2.0和西班牙语2.0表示）和字幕资产成分1210-3（只拉取内容的英语语言字幕）。

以类似方式，可应用基于与Ashville边缘服务器108-1相关联的获悉的ABR资产递送模式120的一个或多个递送规则，以便优化服务器的缺失片段检索。参考数字1212是指Ashville服务器的缺失片段标识符，它示出视频资产成分1214-1（只拉取分别以例如3/5 Mbs和2/1 Mbs编码的内容的720p和480p表示）、音频资产成分1214-2（只拉取英语2.0表示）和字幕资产成分1214-3（只拉取内容的英语语言字幕）。

在参考上文之后，本领域技术人员将意识到，如果整个文件变成必需（例如，需要另外语言），那么碎片整理系统知道已经将哪些文件传送到网络的边缘，并且只传送另外需要的文件的那些段落。类似地，如果边缘节点因存储器约束而决定删除文件，那么该系统将知道不再需要文件的哪些碎片（例如，由于不再需要这个（这些）语言或位速率）。

基于以上详细描述，应明白，通过在需要时在需要之前使需要的东西变得可用，可有利地实现允许CDN更有效地起作用的本公开的实施例。除了节省运营商带宽成本之外，公开的实施例还关于最终用户体验提供了更高的QoS等级。

在本公开的各种实施例的以上描述中，将了解，本文中所使用的术语只是为了描述特定实施例，而不是要限制本发明。除非另外定义，否则本文中所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。还将了解，诸如常用字典中所定义的术语的术语应理解为具有与它们在本说明书的上下文中和相关领域中的含义一致的含义，并且除非本文中明确定义，否则不可理解为具有理想化或过于正式的意义。

本文中参考计算机实现的方法、设备（系统和/或装置）和/或计算机程序产品的框图和/或流程图图示描述至少一些示例实施例。应了解，框图和/或流程图图示的框、以及框图和/或流程图图示中的框的组合可通过由一个或多个计算机电路执行的计算机程序指令来实现。可将这些计算机程序指令提供给通用计算机电路、专用计算机电路、和/或其它可编程数据处理电路的处理器电路以便制作机器，从而使得经由计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令变换和控制晶体管、存储在存储器位置中的值和这些电路内的其它硬件组件，以便实现这个或这些框图和/或流程图框中所指定的功能/动作，并且从而创建用于实现这个（这些）框图和/或流程图框中所指定的功能/动作的部件（功能性）和/或结构。另外，计算机程序指令还可存储在可引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式起作用的有形计算机可读介质中，从而使得存储在计算机可读介质中的指令制作包含用于实现在这个或这些框图和/或流程图框中所指定的功能/动作的指令的制品。

如前所述，有形、非暂时性计算机可读介质可包括电子、磁、光、电磁或半导体数据存储系统、设备或装置。计算机可读介质的更具体示例将包括如下：便携式计算机盘、随机存取存储器（RAM）电路、只读存储器（ROM）电路、可擦除可编程只读存储器（EPROM或闪速存储器）电路、便携式致密盘只读存储器（CD-ROM）和便携式数字视频盘只读存储器（DVD/Blu-ray）。也可将计算机程序指令加载或以其它方式下载到计算机和/或其它可编程数据处理设备，以使得在计算机和/或其它可编程设备上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，进而使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在这个或这些框图和/或流程图框中所指定的功能/动作的步骤。因此，本发明的实施例可以用硬件和/或软件（包括固件、常驻软件、微代码等）来实施，软件在可统称为“电路”、“模块”或其变型的诸如数字信号处理器的处理器上运行。

此外，在至少一些另外或备选实现中，这些框中所描述的功能/动作可以不按流程图中所示的顺序进行。例如，取决于所涉及的功能性/动作，连续示出的两个框实际上可以基本上同步地执行，或者这些框有时可按相反顺序执行。此外，流程图和/或框图的给定框的功能性可分隔成多个框，和/或流程图和/或框图的两个或两个以上框的功能性可至少部分地集成在一起。而且，出于本专利公开的目的，在一个特定流程图中示出的动作、步骤、功能、组成或框可与在另一个流程图中示出的动作、步骤、功能、组成或框相互混合或以其它方式交错排列，以便关于预先供应策略调制和/或优化的内容碎片整理技术的一个或多个实现组合地或独立地实行另外的变型、修改和配置。最后，可在示出的框之间增加/插入其它框。此外，尽管一些图在通信路径上包含箭头以便示出主要通信方向，但是应了解，通信可按相对于所描绘的箭头相反的方向进行。

尽管示出并详细描述了各种实施例，但是权利要求不限于任何特定实施例或示例。以上任何详细描述都不应解读为是意味着任何特定组件、元件、步骤、动作或功能是必不可少的，从而使得它必须包含在权利要求的范围内。除非明确指出，否则提到单数元素不是意味着“一个且仅一个”，而是指“一个或多个”。为本领域技术人员所知的上述实施例的元素的所有结构和功能等同物明确以引用的方式并入到本文，并且希望由本权利要求涵盖。因此，本领域技术人员将意识到，可在随附权利要求的精神和范围内以各种修改和改变实践本文中所描述的示例性实施例。

Claims (22)

1. 一种在配置成递送自适应流播内容的内容递送网络（CDN）（100，1200）的内容递送节点（1100）处操作的方法，所述方法包括：

分析（1080）关于特定内容对于所述内容递送节点（1100）可用的清单以及存储在所述内容递送节点（1100）的数据库高速缓存（1118）中的片段文件，以便确定所述数据库高速缓存（1118）中是否缺少所述清单所引用的任何片段文件；

如果是，那么应用（1082）与所述内容递送节点（1100）相关联的一个或多个递送规则，以便确定满足所述一个或多个递送规则的缺少的片段文件的表示，其中基于在所述内容递送节点（1100）处下载的一个或多个自适应位速率（ABR）资产的历史递送模式建立所述递送规则；以及

从所述CDN（100，1200）的另一个内容递送节点只拉取（1084）满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示，并将所述拉取的表示存储（1084）在所述内容递送节点（1100）的所述数据库中。

2. 如权利要求1所述的方法，其中所述ABR资产包括以下中的至少一项：视频成分、音频轨道成分和一种或多种字幕语言。

3. 如权利要求2所述的方法，其中为在一段时间周期内在所述内容递送节点（1100）处下载的所有所述视频成分、所有所述音频轨道成分和所有字幕语言获得所述历史递送模式。

4. 如权利要求3所述的方法，其中所述内容递送节点（1100）的所述递送规则包括以下至少其中之一：基于从所述内容递送节点（1100）下载的视频成分的位速率的视频递送规则；基于从所述内容递送节点（1100）下载的音频语言轨道的音频递送规则；以及基于从所述内容递送节点（1100）下载的字幕语言选择的字幕递送规则。

5. 如权利要求1所述的方法，其中从另一个内容递送节点拉取满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示的所述动作包括从区域服务器节点（104-1）或边缘服务器节点（106-1）拉取所述缺少的片段文件的表示。

6. 如权利要求1所述的方法，其中所述清单包括包含一个或多个子清单的主清单，每个子清单引用所述特定内容的视频、音频和字幕成分的一个或多个表示。

7. 如权利要求1所述的方法，还包括：

在分析所述清单之前，确定（1004）碎片整理计时器值在最小网络使用时间帧周期内；以及

在分析所述清单之前，确定（1012，1056）所述特定内容的ABR包在流行度窗口内。

8. 如权利要求1所述的方法，其中从管理节点（112）检索所述一个或多个递送规则。

9. 如权利要求1所述的方法，其中基于在所述内容递送节点（1100）处保持的所述ABR资产递送模式确定所述一个或多个递送规则。

10. 一种在配置成递送自适应流播内容的内容递送网络（CDN）（100，1200）内操作的内容递送节点（1100），所述内容递送节点（1100）包括：

一个或多个处理器（1102）；

数据库高速缓存（1118），用于存储流播到所述内容递送节点（1100）的内容的片段文件；以及

在耦合到所述一个或多个处理器（1102）的永久存储器（1110）中实施的内容碎片整理模块（1111），所述内容碎片整理模块（1111）具有可由所述一个或多个处理器（1102）执行的指令，所述指令配置成：

分析（1080）关于特定内容对于所述内容递送节点（1100）可用的清单以及存储在所述内容递送节点（1100）的数据库高速缓存（1118）中的片段文件，以便确定所述数据库高速缓存（1118）中是否缺少所述清单所引用的任何片段文件；

如果是，那么应用（1082）与所述内容递送节点（1100）相关联的一个或多个递送规则，以便确定满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示，其中基于在所述内容递送节点（1100）处下载的一个或多个自适应位速率（ABR）资产的历史递送模式建立所述递送规则；以及

从所述CDN（100，1200）的另一个内容递送节点只拉取（1084）满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示，并将所述拉取的表示存储（1084）在所述内容递送节点（1100）的所述数据库高速缓存（1118）中。

11. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中所述ABR资产包括以下中的至少一项：视频成分、音频轨道成分和一种或多种字幕语言。

12. 如权利要求11所述的内容递送节点（1100），其中为在一段时间周期内在所述内容递送节点（1100）处下载的所有所述视频成分、所有所述音频轨道成分和所有字幕语言获得所述历史递送模式。

13. 如权利要求12所述的内容递送节点（1100），其中所述内容递送节点（1100）的所述递送规则包括以下至少其中之一：基于从所述内容递送节点（1100）下载的视频成分的位速率的视频递送规则；基于从所述内容递送节点（1100）下载的音频语言轨道的音频递送规则；以及基于从所述内容递送节点（1100）下载的字幕语言选择的字幕递送规则。

14. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中从另一个内容递送节点拉取满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示的所述指令包括从区域服务器节点（104-1）拉取所述缺少的片段文件的表示的指令。

15. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中从另一个内容递送节点拉取满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示的所述指令包括从边缘服务器节点（106-1）拉取所述缺少的片段文件的表示的指令。

16. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中所述清单包括包含一个或多个子清单的主清单，每个子清单引用所述特定内容的视频、音频和字幕成分的一个或多个表示。

17. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中所述内容碎片整理模块（1111）还包括配置成执行以下动作的指令：

在分析所述清单之前，确定（1004）由计时器（1104）提供的碎片整理计时器值在最小网络使用时间帧（1106）的周期内；以及

在分析所述清单之前，确定（1012，1056）所述特定内容的ABR包在流行度窗口（1108）内。

18. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中从管理节点（112）检索所述一个或多个递送规则。

19. 如权利要求10所述的内容递送节点（1100），其中基于本地存储在所述内容递送节点（1100）处的所述ABR资产递送模式确定一个或多个递送规则。

20. 一种包含存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由配置成联合内容递送网络（100，1200）作为内容递送节点（1110）操作的计算机系统执行时执行以下动作：

分析（1080）关于特定内容对于所述内容递送节点（1100）可用的清单以及存储在所述内容递送节点（1100）的数据库高速缓存（1118）中的片段文件，以便确定所述数据库高速缓存（1118）中是否缺少所述清单所引用的任何片段文件；

如果是，那么应用（1082）与所述内容递送节点（1100）相关联的一个或多个递送规则，以便确定满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示，其中基于在所述内容递送节点（1100）处下载的一个或多个自适应位速率（ABR）资产的历史递送模式建立所述递送规则；以及

从所述CDN（100，1200）的另一个内容递送节点只拉取（1084）满足所述一个或多个递送规则的所述缺少的片段文件的表示，并将所述拉取的表示存储（1084）在所述内容递送节点（1100）的所述数据库中。

21. 如权利要求20所述的非暂时性计算机可读介质，还包括配置成执行以下动作的指令：在分析所述清单之前，确定（1004）由计时器（1104）提供的碎片整理计时器值在最小网络使用时间帧（1106）的周期内。

22. 如权利要求20所述的非暂时性计算机可读介质，还包括配置成执行以下动作的指令：在分析所述清单之前，确定（1012，1056）所述特定内容的ABR包在流行度窗口（1108）内。