CN1910568A - 定时多媒体内容的渐进式下载 - Google Patents

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Abstract

在多媒体内容如SVG文件的渐进式下载中，客户缓冲一些数据一段时间，因此可以及时地对内容解码和呈示。为了客户在适当的时间开始呈示文件的内容，客户需要正确地估算启动延迟时间。在发送数据之前或同时，服务器向客户提供表示内容特性的信息，如一些或所有场景的大小和内容呈示时间。该信息可以包括确保在每个剩余场景的呈示时间之前每个剩余场景将可供使用的传输最小带宽。客户基于所提供的信息估算启动延迟时间。再者，客户可以确定何时从其数据缓冲器移除一个或多个文件，以最小化存储器的使用。

Description

定时多媒体内容的渐进式下载
发明领域
本发明一般涉及文件下载，更具体地来说涉及渐进式下载中的启动延迟。
发明背景
在多媒体内容的渐进式下载中，客户常常缓冲一些数据一段时间，以便可以恰当地且及时地执行内容的解码。如果客户太早开始播放内容，则可能内容的一些部分在应该已经播放时却仍在下载。另一方面，如果客户太晚开始播放内容或启动延迟太长，则客户需要不必要的巨大缓冲器来存储已经下载的文件。所期望的是将启动延迟最小化，以便客户可以在整个文件的下载完成之前就可以开始播放内容。
以包含可伸缩矢量图形(SVG)的文件为例。SVG是以XML(可扩充标记语言)描述二维图形的语言，它考虑三种类型的图形对象：矢量图形形状、图像和文本(参见W3C建议中可伸缩矢量图形1.1规范，2003年1月14日)。图形对象可以根据先前再现的对象分组、转换和组合。SVG绘图可以是交互式和动态的，并且还可以用于动画中。SVG内容可以按分组安排，这样可以独立于接下来的分组(在时间上稍后传递的分组)处理和显示每一分组。分组在下文称为场景。对于每个场景，我们可以指配根据内容推断的内容呈示时间(或内容开始时间)，据此以相对于其他场景来开始它的呈示。
当客户下载存储在服务器上的SVG文件时，以给定的比特率接收该文件(具体的比特率取决于客户和服务器之间的可用带宽)，并将其存储在客户的缓冲器中。当达到所期望的启动延迟时，客户开始显示该文件的内容。启动延迟是在文件下载开始和文件内容呈示开始之间的时间差。
意识到的是，虽然期望将该启动延迟最小化，以便客户可以在整个文件的下载完成之前就可以开始播放内容，但是启动延迟需要足以确保在每个场景的播放器呈示时间之前接收到每个场景。
目前，结合矢量图形使用的启动延迟是基于可以根据诸如文件开始给出的文件长度、帧速率和帧计数等信息推断的文件大小及其时长(播放时间)来估算。但是，在许多情况中，客户无法只基于该信息准确地估算诸如SVG等内容的启动延迟。
因此，有利且期望的是，提出一种方法和机制，以使客户可以正确地估算启动延迟，以最小化存储器的使用。再者，有利的是，客户知道文件的哪些部分在呈示之后可以被废弃，以便进一步最小化存储器的使用。
发明概述
本发明提出一种用于渐进式下载定时内容的方法，其中由服务器提供指定内容中场景的特性的表以使客户可以计算适当的启动延迟。表可以列出每个场景的大小、开始时间和最小传输速率。此外，还可以给出每个场景的结束时间以节省存储器。
因此根据本发明的第一方面，提出一种网络中发信号的方法，网络具有至少一个客户以及用于向客户传送具有多个分量的数据的服务器，分量具有多种内容特性，以使客户可以在呈示数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载数据，每个分量具有分量大小。方法包括：
向客户传达表示分量的内容特性的信息；以及
响应信息，在客户中基于分量的内容特性确定呈示的启动延迟。
信息可以表示分量的内容呈示时间以及还表示分量的内容结束时间。
方法还包括如下步骤：基于启动延迟和分量的内容呈示时间在分量的播放器开始时间呈示分量。
信息还可以表示分量的内容结束时间，以及方法还包括如下步骤，基于分量的内容开始时间和内容结束时间在呈示数据的一部分之后移除数据的所述部分。
信息可以表示分量大小。
在下载数据之前，将信息传达到客户。
信息可以表示分量基于传输速率的最小带宽。
内容特性包括分量的内容呈示时间和分量的内容结束时间，以及方法还包括：基于分量的分量大小和内容呈示时间在分量的播放器开始时间呈示分量；以及基于一个或多个分量的内容呈示时间和内容结束时间在呈示所述一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量，同时呈示数据中的其他分量。
根据本发明的第二方面，提出一种多媒体系统，包括：
至少一个具有数据缓冲器的客户，以及
至少一个用于向客户传送具有多个分量的数据的服务器，分量具有多种内容特性以使客户可以在呈示数据的至少一部分之前在数据缓冲器中下载数据，每个分量具有分量大小，
服务器包括：
用于基于分量的分量大小和内容特性确定分量的内容呈示时间的装置；以及
用于向客户传达表示分量的呈示时间的信息的装置，以及
客户包括：
用于接收所传达的信息的装置；以及
用于基于所接收到的信息确定呈示的启动延迟的装置。
客户还包括
用于基于启动延迟和分量的内容呈示时间根据分量的播放器开始时间呈示数据的装置。
所传达的信息还表示分量的内容结束时间，以及客户适于
基于分量的内容呈示时间和分量的内容结束时间在呈示一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量。
信息可以表示基于传输速率传送分量时的最小带宽，以及客户适于基于分量的内容呈示时间和最小带宽在呈示一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量。
根据本发明的第三方面，提出一种多媒体网络中的服务器，网络具有至少一个客户，服务器适于向客户传送具有多个分量的数据，分量具有多种内容特性，以使客户可以在呈示数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载数据，每个分量具有分量大小。服务器包括：
用于基于文件的分量大小和内容特性确定分量的内容呈示时间的装置；以及
用于向客户传达表示呈示时间的信息以使客户可以基于信息确定呈示的启动延迟的装置。
根据本发明的第四方面，提出一种多媒体网络中的客户，网络具有至少一个用于向客户传送具有多个分量的数据的服务器，分量具有多种内容特性以使客户可以在呈示数据的至少一部分之前下载数据，每个分量具有分量大小，服务器还向客户传送表示分量的内容特性的信息。客户包括：
用于存储数据的至少一部分的缓冲器；以及
响应信息，用于基于分量的内容特性确定呈示的启动延迟的装置。
根据本发明的第五方面，提出一种用于网络中的服务器的计算机程序，网络具有至少一个客户，服务器适于向客户传送具有多种内容特性的数据，以使客户可以在呈示数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载数据，每个分量具有分量大小。计算机程序包括：
基于文件的分量大小和内容特性确定呈示时间的第一代码；以及
生成表示呈示时间的信息的第二代码，以使客户可以确定呈示的启动延迟。
根据本发明的第六方面，提出一种用于网络中客户的计算机程序，网络具有至少一个用于向客户传送具有多种内容特性的数据的服务器，以使客户可以在呈示数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载数据，每个分量具有分量大小，服务器适于向客户传送表示内容特性的信息。计算机程序包括：
确定呈示的启动延迟的代码；以及
基于内容特性和呈示的启动延迟确定分量的播放器开始时间的代码。
当结合图1和图2阅读说明书时，本发明将变得显而易见。
附图简介
图1以框图说明根据本发明的具有服务器和客户的网络系统，其中客户具有用于确定启动延迟的软件程序。
图2以流程图说明根据本发明的用于在客户上确定启动延迟的方法。
发明的详细说明
图1示出具有多媒体服务器10和多媒体客户50的网络系统1。服务器10用于通过网络30向客户50发送编码的数据，以使客户50可以解码该数据用于在播放设备70上播放。
服务器10具有数据存储器22，用于存储要经由发射器28传送到客户50的文件。服务器10还具有软件程序24，它具有用于生成列出文件中多个场景特性的表26的可执行代码，以使客户50可以估算启动延迟。例如，软件程序24包括用于执行所述列出的场景特性算法25。
客户50具有数据缓冲器60，用于存储某段时间里从服务器10经由接收器68下载的文件，由此可以通过解码器66解码所下载的文件的内容，并恰当地在播放设备70上播放。为了最小化存储器的使用，客户50具有软件程序62，它具有用于计算适当的启动延迟和播放器开始时间的可执行代码。例如，软件程序62包括用于计算启动延迟时间的算法64。计算机程序62还包括用于计算播放器开始时间和确定呈示分量之后何时移除数据缓冲器60中的一个或多个分量的其他可执行代码。
考虑如下实例。SVG文件的大小等于175千比特以及其时长是9秒。文件包含动画呈示，其中包括表I中列出的7个场景。表I列出了每个场景的压缩之后的大小和内容开始时间。应注意的是，场景4的呈示与场景5同时开始。这意味着场景4的文件可以只包括三个接下来的场景中使用的元素定义：场景5、6和7。就此而言，内容中的一个或多个场景的特性可能与其他场景不同。因为特性上的差异，所以文件可能无法根据文件下载的顺序依次呈示。
在指配内容呈示时间时，最初假定启动延迟等于0。然后客户通过按启动延迟偏移每个场景的内容开始时间来计算启动延迟的值和播放器开始时间(播放器呈示时间)。例如，如果启动延迟等于2秒，场景1的播放器开始时间等于2秒，而非如表中所列出的0。
  场景编号   压缩大小[千比特]   内容开始时间[秒]
  1   20   0
  2   20   1
  3   20   2
  4   100   3
  5   5   3
  6   5   5
  7   5   7
                      表I
为了最小化启动延迟，客户可以在整个文件的下载完成之前开始播放内容。但是，启动延迟需要足以确保在每个场景的播放器呈示时间之前接收到每个场景。例如，假定当下载如表I中所述的文件时可用带宽等于20千比特/秒。如果客户决定在接收第一场景(场景1)之后开始播放内容，则启动延迟等于1秒。因此，当考虑1秒的启动延迟时，场景5的播放器开始时间等于4秒。在可用带宽为20千比特/秒的情况下，场景5的文件将在8.25秒(165[千比特]/20[千比特/秒])之后完全下载，或者在应该在t＝4秒呈示它之后的4.25秒之后完全下载。显然，在下载之前呈示场景是不可能的。因此，需要客户在稍后的时间开始播放内容。
为了说明仅依赖于知道总文件大小和其时长来正确地估算启动延迟是不够的，再次参考如表I中所述的文件，并假定可用带宽为20千比特/秒。如先前所述，整个SVG文件的大小是175千比特，其时长是9秒。完整地接收该文件需要8.75秒(175[千比特]/20[千比特/秒])。因此，接收所需的时间小于该时长。但是，如果客户基于他所知道的总文件大小和其时长，决定在接收第一场景之后立即开始文件内容的呈示，将无法及时接收场景5，如先前所说明的。
根据本发明，表26列出一些或所有场景的大小和内容呈示时间，如表II所示。客户50将在接收场景(数据)的实际内容之前接收场景特性。
 大小(场景1)
 内容呈示时间(场景1)
 大小(场景2)
 内容呈示时间(场景2)
 …
 大小(场景n)
 内容呈示时间(场景n)
 数据(场景1)
 数据(场景2)
 …
 数据(场景n)
                      表II
或者，表26中列出的场景信息包括传输中的最小带宽Bm(最小速率)，以确保在每个剩余场景的播放器呈示时间之前每个剩余场景将是可用的-假如客户决定在接收到该场景之后开始呈示整个文件。如果估算的带宽等于B，则客户可以在接收到对于其最小速率值Bm大于B的场景之后开始播放文件的内容。无需在文件的开始包括所有场景的最小速率。如果每个场景的最小速率与该场景一起接收到就足够了。该情况中的文件结构如下：
 最小速率(场景1)
 最小速率(场景2)
 …
 最小速率(场景n)
 数据(场景1)
 数据(场景2)
 …
 数据(场景n)
    表III
对于如表I中所述的文件，上舍入到最接近的千比特/秒的最小速率如下：
                    场景1：49
                    场景2：42
                    场景3：35
                    场景4：3
                    场景5：2
                    场景6：1
因此，如果估算的带宽等于20千比特/秒，客户可以在接收到场景4之后开始文件的呈示，指配给场景4的传输最小速率值等于3千比特/秒。
为了计算每个场景的最小速率，软件程序24可以具有如下伪代码：
　　scene_size＝{20，20，20，100，5，5，5}；

　　content_start_time＝{0，1，2，3，3，5，7}；

　　number_of_scenes＝7；

　　for(i＝1；i＜number_of_scenes；i++){

　　  cumulative_size[i-1]＝0；

　　  for(j＝i；j＜number of scenes；j++){

　　     cumulative_size[j]＝cumulative_size[j-

　　    _1]+scene_size[j]；

　　  }

　　  minimum_rate[i-1]＝0；

　　  for(j＝i；j＜number_of_scenes；j++){

　　     rate＝cumulative_size[j]/content_start_time[j]；

　　    _if(rate＞minimum_rate[i-1]){

　　       minimum_rate[i-1]＝rate；

　　     }

　　  }

　　}
应该注意，SVG文件中不是所有场景都将使它们的结束时间被明确地指定。例如，如表I中所述的文件场景4可以仅仅是接下来的场景中使用的元素定义。因此，为了向客户提供关于每个场景应该在存储器中保存多久的暗示，还可以将每个场景的内容结束时间发送到客户50。利用表I中的场景实例，表IV中列出了内容开始时间和内容结束时间。在表IV中可以看到，除场景4外的所有场景可以在它们被呈示之后立即废弃。
  场景编号   内容开始时间[s]   内容结束时间[s]
  1   0   1
  2   1   2
  3   2   3
  4   3   9
  5   3   5
  6   5   7
  7   7   9
                    表IV
或者我们可以指定应该将给定的场景保存直到场景编号m到达和显示为止。例如，场景1需要保存到它自己的呈示结束为止，即m＝1。场景4需要保存到场景7的呈示结束为止，即m＝7。其他每个场景也需要保存到其自己的呈示结束为止。
总而言之，客户中用于确定启动延迟的信号方法可以基于数据分量的大小和内容呈示时间或数据分量的最小传输速率。如流程图100所示，在步骤110，客户获取可用的比特率和带宽。在步骤120，判断从服务器接收到的信息是包含数据分量的大小还是最小带宽。如果信息表示数据分量的大小，在步骤130，客户计算分量的累计大小并在步骤132将累计大小除以步骤110得到的可用的比特率，以得到“累计播放时间”。在步骤134，客户从累计播放时间减去内容开始时间，以在步骤150确定启动延迟。或者，如果从服务器传达的信息可获取数据分量的最小带宽，则客户在步骤140查找分量的最小速率大于平均速率的第一分量，以在步骤150确定启动延迟。
再者，当将每个场景的内容结束时间提供到客户时，客户还可以基于提供的信息选择性地废弃SVG文件中的场景来最小化存储器的使用。
虽然本发明是参考其优选实施例来描述的，但是本技术领域人员将理解，在不背离本发明范围的前提下可以在其形式上和细节上进行上述以及各种其它更改、省略以及偏差。

Claims (26)

1.一种网络中发信号的方法，所述网络具有至少一个客户，以及用于向所述客户传送具有多个分量的数据的服务器，所述分量具有多种内容特性，以使所述客户可以在呈示所述数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载所述数据，每个分量具有分量大小，所述方法的特征在于：
向所述客户传达表示所述分量的内容特性的信息；以及
响应所述信息，在所述客户中基于所述分量的内容特性确定所述呈示的启动延迟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息表示所述分量的内容呈示时间。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信息表示所述分量大小。
4.如权利要求1-3中任何一项所述的方法，其特征在于，在下载所述数据之前，将所述信息传达到所述客户。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信息还表示所述分量的内容结束时间。
6.如权利要求2所述的方法，其特征还在于：
基于所述启动延迟和所述分量的内容呈示时间在所述分量的播放器开始时间呈示所述分量。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信息还表示所述分量的内容结束时间，所述方法特征还在于：
基于所述分量的内容开始时间和内容结束时间在呈示所述数据的一部分之后移除所述数据的所述部分。
8.如权利要求1-7中任何一项所述的方法，其特征在于：
在所述网络中以传输速率传送所述数据，以及
所述信息表示所述传输速率。
9.如权利要求1-7中任何一项所述的方法，其特征在于，
在所述网络中以传输速率传送所述数据，以及
所述信息表示所述分量基于所述传输速率的最小带宽。
10.如权利要求1-5中任何一项所述的方法，其特征在于，所述内容特性包括所述分量的内容呈示时间和所述分量的内容结束时间，所述方法特征还在于：
基于所述分量的分量大小和内容呈示时间在所述分量的播放器开始时间呈示所述分量；以及
基于一个或多个分量的内容呈示时间和内容结束时间在呈示所述一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量，同时呈示所述数据中的其他分量。
11.一种多媒体系统，其特征在于：
至少一个具有数据缓冲器的客户，以及
至少一个用于向所述客户传送具有多个分量的数据的服务器，所述分量具有多种内容特性，以使所述客户可以在呈示所述数据的至少一部分之前在所述数据缓冲器中下载所述数据，每个分量具有分量大小，其中
所述系统包括：
用于基于所述分量的分量大小和内容特性确定所述分量的内容呈示时间的装置；以及
用于向所述客户传达表示所述分量的呈示时间的信息的装置，以及
所述客户包括：
用于接收所传达的信息的装置；以及
用于基于所接收到的信息确定所述呈示的启动延迟的装置。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于
用于确定所述内容呈示时间的装置还用于确定所述分量大小，以及
向所述客户传达表示所述呈示时间的信息的装置，还用于向所述客户传达表示所述分量大小的信息。
13.如权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述客户还包括：
用于基于所述启动延迟和所述分量的内容呈示时间根据所述分量的播放器开始时间呈示所述数据的装置。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于：
所传达的信息还表示所述分量的内容结束时间，以及
所述客户适于基于所述分量的内容呈示时间和所述分量的内容结束时间在呈示一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量。
15.如权利要求11-14中任何一项所述的系统，其特征在于，在下载所述数据之前，将所述信息传达到所述客户。
16.如权利要求11-15中任何一项所述的系统，其特征在于，所述数据以传输速率来传送，以及所述信息表示在基于所述传输速率传送所述分量时的最小带宽。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述客户适于基于所述分量的内容呈示时间和最小带宽在呈示一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量。
18.一种多媒体网络中的服务器设备，所述网络具有至少一个客户，所述服务器设备适于向所述客户传送具有多个分量的数据，所述分量具有多种内容特性，以使所述客户可以在呈示所述数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载所述数据，每个分量具有分量大小，所述服务器设备的特征在于：
用于基于所述文件的分量大小和内容特性确定所述分量的内容呈示时间的装置；以及
用于向所述客户传达表示所述呈示时间的信息以使所述客户可以基于所述信息确定所述呈示的启动延迟的装置。
19.如权利要求18所述的服务器设备，其特征在于：
用于确定所述内容呈示时间的装置还用于确定所述分量大小，以及
向所述客户传达表示所述呈示时间的信息的装置，还用于向所述客户传达表示所述分量大小的信息。
20.如权利要求18或19所述的服务器设备，其特征在于，在向所述客户传送数据之前，将所述信息传达到所述客户。
21.如权利要求18-20中任何一项所述的服务器设备，其特征在于，以传输速率传送所述数据，以及所述信息表示在基于所述传输速率传送所述分量时的最小带宽。
22.一种多媒体网络中的客户设备，所述网络具有至少一个用于向所述客户设备传送具有多个分量的数据的服务器，所述分量具有多种内容特性，以使所述客户设备可以在呈示所述数据的至少一部分之前下载所述数据，每个分量具有分量大小，其中所述服务器还向所述客户设备传送表示所述分量的内容特性的信息，所述客户设备的特征在于：
用于存储所述数据的至少一部分的缓冲器；以及
响应所述信息，用于基于所述分量的内容特性确定所述呈示的启动延迟的装置。
23.如权利要求22所述的客户设备，其特征在于，所述信息表示所述分量的内容呈示时间，所述客户设备的特征还在于：
用于基于所述启动延迟和所述分量的内容呈示时间根据所述分量的播放器开始时间呈示所述数据的装置。
24.如权利要求23所述的客户设备，其特征在于，所述信息还表示所述分量的内容结束时间，以及所述客户设备基于所述分量的内容呈示时间和内容结束时间在呈示一个或多个分量之后移除所述一个或多个分量。
25.一种用于网络中的服务器的计算机程序，所述网络具有至少一个客户，所述服务器适于向所述客户传送具有多种内容特性的数据，以使所述客户可以在呈示所述数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载所述数据，每个分量具有分量大小，所述计算机程序的特征在于：
基于所述文件的分量大小和内容特性确定所述呈示时间的第一代码；以及
生成表示所述呈示时间的信息的第二代码，以使所述客户可以确定所述呈示的启动延迟。
26.一种用于网络中的客户的计算机程序，所述网络具有至少一个用于向所述客户传送具有多种内容特性的数据的服务器，以使所述客户可以在呈示所述数据的至少一部分之前在客户缓冲器中下载所述数据，每个分量具有分量大小，所述服务器适于向所述客户传送表示所述内容特性的信息，所述计算机程序的特征在于：
确定所述呈示的启动延迟的代码；以及
基于所述内容特性和所述呈示的启动延迟确定所述分量的播放器开始时间的代码。
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