TW201332343A - 可適性串流建立與遞送之虛擬化 - Google Patents

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Abstract

本文中描述一種可適性串流伺服器、一種方法及一種系統，其藉由將內容分段成儲存於隨機存取記憶體(揮發性儲存器)中之資料結構(而非將該內容分段成儲存於一磁碟或資料庫(非揮發性儲存器)上之片段檔案)而建立待遞送至一或多個用戶端之一內容串流。

Description

可適性串流建立與遞送之虛擬化
本發明係關於藉由將內容分段成儲存於隨機存取記憶體(揮發性儲存器)中之資料結構(而非將該內容分段成儲存於一磁碟或資料庫(非揮發性儲存器)上之片段檔案(segment file))而建立內容串流以遞送至一或多個用戶端之串流伺服器、方法及系統。
以下縮寫及術語僅此定義，其等之至少一些在關於至少先前技術及/或本發明之下文描述中提及。
CDN 內容散佈網路
HLS HTTP直播串流
HTTP 超文字傳送協定
IP 網際網路協定
MPEG 動畫專家群組
MRTG 多路由器流量繪圖
RTP 即時傳輸協定
RTSP 即時串流協定
SNMP 簡單網路管理協定
揮發性儲存器(揮發性記憶體)：係需要電力以維持所儲存之資訊之電腦記憶體，不像不需要維持電力供應之非揮發性記憶體。大多數形式之現代隨機存取記憶體(RAM)係揮發性儲存器，包含動態隨機存取記憶體(DRAM)及靜態隨機存取記憶體(SRAM)。通常使用揮發性儲存器實施內 容可定址記憶體及雙埠口RAM。
非揮發性儲存器(非揮發性記憶體)：係即使在沒有供電時亦可保留所儲存之資訊之電腦記憶體。非揮發性記憶體之實例包含唯讀記憶體、快閃記憶體、鐵電RAM，大多數類型之磁性電腦儲存裝置(例如，硬碟、軟碟及磁帶)、光碟及早期電腦儲存方法，諸如紙帶及穿孔卡片。
可適性位元率串流係由通過一或多個網路至使用者裝置(例如，電腦、行動通信裝置、平板電腦、智慧手機)之串流多媒體之一可適性串流伺服器所使用之技術。雖然在過去大多數視訊串流技術利用串流協定，諸如RTP以及RTSP，但是現今之可適性串流技術大多數係基於HTTP，且經設計以在大型分散式HTTP網路，諸如網際網路上有效工作。
HTTP可適性位元率串流要求該可適性串流伺服器具有以不同位元率編碼之內容串流(源視訊、多媒體)之多個檔案。該可適性串流伺服器接著基於從使用者之裝置接收之請求而在串流該內容檔案之不同編碼之間切換。HTTP串流之結果為該使用者之裝置經歷非常少的緩衝及較快的啟動時間，使得使用者具有高端及低端網路連接兩者之較好體驗。現今，具有可由通過網路(諸如網際網路)至使用者裝置之串流多媒體之可適性串流伺服器使用之若干HTTP可適性位元率串流技術。例如，蘋果之HTTP直播串流(HLS)m3u8檔案系統係一個此種HTTP可適性位元率串流技術，其中建立「資訊清單(manifest)」檔案以參照即時更 新之許多視訊段，以按特定順序播放。其他HTTP可適性位元率串流技術包含用於Flash之Adobe之動態串流、微軟之平滑串流等等。
參考圖1A至圖1D(先前技術)，使用若干圖以幫助解釋傳統系統100可如何實施一HTTP可適性位元率串流技術。如圖1A中所示(先前技術)，該傳統系統100包含一內容提供器102(例如，一廣播網路102a、CDN/內容儲存器102b)、一可適性串流編碼器/轉碼器104、可適性串流伺服器106、網路107(例如，IP網路107、CDN網路107)及用戶端108。該可適性串流伺服器106從源視訊110之一特定用戶端108a接收請求，且接著從該內容提供器102擷取該源視訊110(步驟1)。在此實例中，該廣播網路102a具有所請求之源視訊110，且將該源視訊110提供至該可適性串流編碼器/轉碼器104。該可適性串流編碼器/轉碼器104取得該源視訊110，且產生相同視訊及音訊內容之多個檔案112a、112b、112c及112d(例如)，但其等係以不同位元率編碼。例如，該可適性串流編碼器/轉碼器104可輸出4M位元率檔案112a、2M位元率檔案112b、1M位元率檔案112c及512K位元率檔案112d，其等均由PTS/DTS 114而彼此關鍵圖框對準(見圖1B(先前技術))。因此，該4M位元率檔案112a具有一區段(section)116a，其含有與該2M位元率檔案112b、該1M位元率檔案112c及512K位元率檔案112d之對應區段116b、116c及116d相同之視訊及音訊內容。然而，該4M位元率檔案之區段116a具有比該2M位元率檔案之區段116b更 高之品質，該2M位元率檔案之區段116b具有比該1M位元率檔案之區段116c更高之品質，該1M位元率檔案之區段116c繼而具有比該512K位元率檔案之區段116d更高之品質。
該可適性串流伺服器106包含多播封包託管118，其接收該多個檔案112a、112b、112c及112d，及儲存該多個檔案112a、112b、112c及112d之一封包託管資料庫120(非揮發性儲存器)。該可適性串流伺服器106包含一分段單元122，其經運作以將所儲存之檔案112a、112b、112c及112d之各者分段成多個片段檔案120a1-n、120b1-n、120c1-n及120d1-n(見圖1C(先前技術))。該可適性串流伺服器106包含一片段資料庫124(非揮發性儲存器)，其儲存該等片段檔案120a1-n、120b1-n、120c1-n及120d1-n。每個片段檔案120a1-n、120b1-n、120c1-n及120d1-n含有一預定時間段(例如，10秒)之視訊及音訊封包。在此實例中，該等片段檔案120a1、120b1、120c1及120d1(例如)將與時間碼t1至t2相關，且片段檔案120a4、120b4、120c4及120d4(例如)將與時間碼t4至t5相關。
該可適性串流伺服器106具有一HTTP伺服器126，其與該片段資料庫124介接，且建立一主資訊清單檔案128，其包含子資訊清單檔案130a、130b、130c及130d(例如)(見圖1D(先前技術))。每個子資訊清單檔案130a、130b、130c及130d分別包含對每個片段檔案120a1-n、120b1-n、120c1-n及120d1-n之參照132a1-n、132b1-n、132c1-n及132d1-n。該HTTP 伺服器126將該主資訊清單檔案128透過網路107發送至用戶端108a(步驟2)。其後，該用戶端108a將包含一個子資訊清單檔案之參照132a1(例如)之一請求透過該網路107發送至該HTTP伺服器126(步驟3)。該HTTP伺服器126使用所請求之參照132a1以擷取對應片段檔案120a1及將其透過網路107發送至播放該片段檔案120a1之用戶端108a(步驟4)。該用戶端108a將識別一個子資訊清單檔案之參照132b2(例如)之另一請求透過網路107發送至該HTTP伺服器126(步驟3')。該HTTP伺服器126使用所請求之參照132b2以擷取對應片段檔案120b2及將其透過網路107發送至播放該片段檔案120b2之用戶端108a(步驟4')。該用戶端108a繼續發送特定片段檔案120a3-n、120b3-n、120c3-n及120d3-n(例如)之請求，且該HTTP伺服器126將所請求之片段檔案120a3-n、120b3-n、120c3-n及120d3-n發送回至播放所接收之片段檔案120a3-n、120b3-n、120c3-n及120d3-n之用戶端108a(步驟3"及4")。以此方式，該用戶端108a能夠播放所請求之源視訊110，同時經歷非常少之緩衝及較快啟動時間，使得使用者具有對於高端及低端網路連接兩者之較好體驗。
實際上，傳統可適性串流伺服器106可接受直播及隨選(on demand)內容串流。此等內容串流被分成不同品質之可管理片段，且寫為儲存於一磁碟上(展示為片段資料庫124)之檔案。該等用戶端108可接著藉由進行至一原始網站伺服器之HTTP查詢而擷取用於視訊顯示之此等檔案。然而，當前解決方案具有若干問題：
˙在劃分(切開)片段檔案120a1-n、120b1-n、120c1-n及120d1-n之靈活性上受限制。因此，提取一片段之子組變得非常困難。
˙傳統可適性伺服器106在伺服器106試著儲存原始內容檔案及其所有額外片段檔案120a1-n、120b1-n、120c1-n及120d1-n時需要VOD串流之冗餘複本。
因此，需要解決與傳統可適性伺服器106相關之此等問題及其他問題。由本發明滿足此需要及其他需要。
在本申請案之獨立技術方案中描述解決前文提及之問題及其他問題之串流伺服器、方法及系統。在本申請案之附屬技術方案中描述串流伺服器、方法及系統之有利實施例。
在一態樣中，本發明提供用於將內容串流透過網路提供至用戶端之一串流伺服器。該串流伺服器包括一伺服器、一分段單元及一隨機存取記憶體單元。該伺服器具有一輸入介面，其經組態以從該用戶端接收一請求以播放該內容串流。該分段單元經組態以接收內容串流且將該內容串流分段成複數個資料結構，其中該複數個資料結構涵蓋對應於時間碼之指標及對於未分段內容串流之參照。該隨機存取記憶體單元經組態以儲存該複數個資料結構及該等指標。該伺服器進一步包括：(a)一處理單元，其經組態以產生一資訊清單，其包含對應於該內容串流之複數個片斷(fragment)之複數個參照；(b)一輸出介面，其經組態以將 該資訊清單發送至該用戶端；(c)該輸入介面經組態以從該用戶端接收一請求以獲取對應於該內容串流之一個片斷；(d)該處理單元經組態以從儲存於該隨機存取記憶體單元中之資料結構獲得與所請求之片斷相關之位元組，其中該處理單元使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間，且計算與該複數個資料結構相關之對應指標以從與所請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組；及(e)該輸出介面經組態以將與該請求之片斷相關之位元組發送至該用戶端。該串流伺服器之一優點在於可推遲分段，直到其變得必須播放內容串流為止。
在又另一態樣中，本發明提供由一串流伺服器實施之一方法，以將內容串流透過網路提供至用戶端。該方法包括以下步驟：(a)從該用戶端接收一請求以播放該內容串流；(b)接收該內容串流；(c)將該內容串流分段成複數個資料結構，其中該複數個資料結構涵蓋對應於時間碼之指標及對於未分段內容串流之參照；(d)將該複數個資料結構及指標儲存於一隨機存取記憶體單元中；(e)產生一資訊清單，其包含對應於該內容串流之複數個片斷之複數個參照；(f)將該資訊清單發送至該用戶端；(g)從該用戶端接收一請求以獲取對應於該內容串流之一個片斷；(h)藉由使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間且計算與該複數個資料結構相關之對應指標以從與該請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組而從儲存於該隨機存取記憶體單元中之資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組；及 (i)將與該請求之片斷相關之位元組發送至該用戶端。該方法之一優點在於可推遲分段，直到其變得必須播放內容串流為止。
在還有又一態樣中，本發明提供用於將內容串流透過網路提供至用戶端之一系統。該系統包括一內容提供器及一串流伺服器，其透過該網路而與用戶端介接。該串流伺服器經組態以：(a)從該用戶端接收一請求以播放該內容串流；(b)從該內容提供器接收該內容串流；(c)將該內容串流分段成複數個資料結構，其中該複數個資料結構涵蓋對應於時間碼之指標及對於未分段之內容串流之參照；(d)產生一資訊清單，其包含對應於該內容串流之複數個片斷之複數個參照；(e)將該資訊清單發送至該用戶端；(f)從該用戶端接收一請求以獲取對應於該內容串流之一個片斷；(g)藉由使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間及與該複數個資料結構相關之指標以從與該請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組而從儲存於該隨機存取記憶體單元中之資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組；及(h)將與該請求之片斷相關之位元組發送至該用戶端。該串流伺服器之一優點在於可推遲分段，直到其變得必須播放內容串流為止。
本發明之額外態樣將部分在下文之詳細描述、圖式及任何技術方案中闡明，且部分將源自詳細描述，或可藉由實踐本發明而習得。應理解，上文之一般描述及下文之詳細描述兩者僅為例示性及說明性的，且所揭示之本發明不是 限制性的。
當與附圖結合時可藉由參考以下詳細描述而獲得本發明之更完整理解。
參考圖2，具有根據本發明之一實施例之一例示性系統200之圖，該系統200經組態以將內容串流203透過網路208提供至用戶端202。該系統200包含一內容提供器204及一串流伺服器206。該內容提供器204與該串流伺服器206介接，該串流伺服器206繼而透過網路208(例如，IP網路208、CDN網路208、無線網路208或其任何組合)與用戶端202(僅展示一個)介接。或者，該內容提供器204可透過網路208連接至該串流伺服器206。該串流伺服器206包含一分段單元210、一隨機存取記憶體211(揮發性儲存器211)及一伺服器212(例如，HTTP伺服器212)。
該伺服器212進一步包含一輸入介面216、一處理單元218及一輸出介面220。在此實例中，該處理單元218包含一處理器218a，其執行儲存於一記憶體218a(例如，非揮發性記憶體218a)中之可執行程序指令以進行下文描述之操作。該輸入介面216經組態以從用戶端202接收一請求以播放內容串流203(步驟1)。該分段單元210經組態以接收內容串流203之一個檔案或內容串流203之多個檔案，其中多個檔案以不同位元率編碼(步驟2)。例如，該內容提供器204(例如，CDN內容儲存器204)可提供該內容串流203之檔案或多個檔案(見圖7)。或者，該內容提供器204(例如，廣 播網路204a)可將該內容串流203之單個檔案提供至一可適性串流友善的編碼器/轉碼器，其接著產生該內容串流203之檔案或多個檔案且將該檔案或多個檔案提供至分段單元210(見圖6)。
該分段單元210進一步經組態以將該檔案或該多個檔案之各者分段成複數個資料結構(並非片段檔案)，其涵蓋對應於時間碼之指標及對於未分段內容串流之參照(步驟3)。該隨機存取記憶體211(揮發性記憶體)經組態以儲存該內容串流203之檔案或多個檔案之資料結構(步驟4)。該處理單元218經組態以在具有內容串流203之一個檔案時產生一資訊清單，或在具有內容串流203之多個檔案時產生主資訊清單(步驟5)。該資訊清單或主資訊清單將儲存於該隨機存取記憶體單元211中。在一實例中，該資訊清單包含對應於該內容串流203之片斷(例如，10秒片斷)之參照(例如，URL)。在另一實例中，該主資訊清單包含多個子資訊清單(例如，子資訊清單)(步驟5)。例如，該第一子資訊清單具有對應於具有內容串流203之第一位元率之片斷(例如，10秒片斷)之參照(例如，URL)，第二子資訊清單具有對應於具有內容串流203之第二位元率之片斷(例如，10秒片斷)之參照(例如，URL)，等等，其中該第一位元率高於該第二位元率，等等。該輸出介面220經組態以將資訊清單或主資訊清單發送至用戶端202(步驟6)。該輸入介面216經組態以從該用戶端202接收一請求以獲取對應於該內容串流203之一個特定片斷(步驟7)。該處理單元218經組態以從儲 存於該隨機存取記憶體單元111中之資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組。例如，該處理單元218使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間且計算與資料結構相關之對應指標以從與該請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組(步驟8)。當從與該請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組時，該處理單元218可經組態以執行內插(若需要)以獲得所請求片斷之位元組。該輸出介面220經組態以將該請求片斷發送至用戶端202(步驟9)。其後，將重複步驟7至9使得用戶端202可獲得及播放內容串流203。
參考圖3，其係根據本發明之一實施例之流程圖，其繪示由串流伺服器206實施之一例示性方法300之步驟，以將內容串流203透過網路208提供至用戶端202。在步驟302，該串流伺服器206從用戶端202接收一請求以播放內容串流203。在步驟304，該串流伺服器206接收內容串流203之一個檔案或多個檔案，其中多個檔案以不同位元率編碼。在步驟306，該串流伺服器206將檔案或多個檔案之各者分段成複數個資料結構(並非片段檔案)，其涵蓋對應於時間碼之指標及對於未分段內容串流之參照。在步驟308，串流伺服器206將資料結構儲存於隨機存取記憶體211中。在步驟310，該串流伺服器206產生一資訊清單(若使用內容串流203之一個檔案)或一主資訊清單(若使用內容串流203之具有不同編碼率之多個檔案)。在步驟312，該串流伺服器206將該資訊清單或主資訊清單發送至用戶端202。在步驟 314，該串流伺服器206從該用戶端203接收一請求以獲取對應於內容串流203之一個特定片斷。在步驟316，該串流伺服器206從儲存於該隨機存取記憶體單元111中之資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組。例如，該串流伺服器206使用與該請求片斷相關之一開始時間及一停止時間，且計算與該複數個資料結構相關之對應指標以從與該請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組。當從與該請求之片斷相關之一或多個資料結構查找位元組時，串流伺服器206可經組態以執行內插(若需要)以獲得所請求片斷之位元組。在步驟318，該串流伺服器206將所請求之片斷發送至用戶端202。其後，將重複步驟314、316及318使得用戶端202可獲得及播放內容串流203。
因此，根據本發明之一實施例之該串流伺服器206藉由實施以下而解決先前技術之前文提及之問題：
1. VOD及多節目直播傳播串流兩者應僅在其等被一用戶端需要時針對單個節目可適性傳輸串流而剖析。接著，該串流伺服器206在建立一可適性串流時僅需要要求內容被分裂成儲存於隨機存取記憶體211(揮發性儲存器)中之資料結構，而非將內容分裂成儲存於磁碟(非揮發性儲存器)上之局部分段之檔案。此等資料結構將可使用戶端202用以擷取為檔案串流。
2.當剖析一串流時，該串流伺服器206建立一資訊清單或主資訊清單，其含有對於該串流所分裂成之資料結構之一組虛擬指標。此允許用戶端202以其原本用任何傳統可 適性串流系統將播放的相同方式播放內容串流203，但該內容串流203由於資料結構而將是更快可用的，且該用戶端202不需要具有關於串流伺服器206中之內容資料之儲存格式及管理之知識。
一例示性資料結構之一組資料如下：
在下文參考圖4至圖6而提供關於該串流伺服器206可實施前文提及之方法300之若干例示性方式之詳細討論。
參考圖4，其係展示根據本發明之一實施例之該串流伺服器206(例如，可適性串流伺服器206)可如何將該內容串流203分段成資料結構402、404及406(虛擬檔案)之一個方 式之圖。特定而言，此圖展示以下內容：
1.隨機存取記憶體211之快照，其指示組成該可適性串流伺服器206已分段之內容串流203之不同品質之資料結構402、404及406。
2.每個字母數字組合(P1、P2...P15、Q1、Q2...Q15、N1、N2...N15)參照對於該內容串流203中之一分段邊界之一特定指標412。
3.該可適性串流伺服器206可使用線性導覽資料饋送以將該內容串流206分段(切開)以獲得參照一節目之資料結構402、404及406之子組。
參考圖5A至圖5B，其係展示該串流伺服器206(例如，可適性串流伺服器206)可如何將該視訊分段以置於資料結構402、404及406(見字母A)中，加上其可如何進一步在該內容串流203中掃描以確保正確資料結構402、404及406中亦含有對應音訊封包，使得該內容串流203中之音訊及視訊之時間戳兩者匹配(見字母B)之一個方式之圖。當對比於當前最先進技術，如該內容串流203被遞送至用戶端202，此對在該內容串流203中之任何處以一時間片斷切開新虛擬片段及子組提供靈活性。例如，可使用可適性串流伺服器206以組合任何兩個不同編碼之視訊檔案之部分(若期望)，諸如將廣告組合於該內容串流中。此外，圖式展示該可適性串流伺服器206可如何產生一主資訊清單502(見字母C)。該主資訊清單包含多個子資訊清單504a、504b...504n(例如，子資訊清單504a、504b...504n)。例 如，第一子資訊清單504a具有對應於具有內容串流203之第一位元率之片斷(例如，10秒片斷)之多個參照506a(例如，URL)。第二子資訊清單504b具有對應於具有內容串流203之第二位元率之片斷(例如，10秒片斷)之參照506b(例如，URL)。第n子資訊清單504n具有對應於具有內容串流203之第n位元率之片斷(例如，10秒片斷)之參照506n(例如，URL)。該第一位元率高於該第二位元率，該第二位元率高於該第n位元率。
參考圖6，其係根據本發明之一實施例之一例示性系統600之圖，該系統包含串流伺服器206(例如，可適性串流伺服器206)，其經組態以接收一直播內容串流203且接著適應性地將該直播內容串流203經由一IP網路208遞送至一或多個用戶端202。該可適性串流伺服器206經組態以藉由將直播內容串流203分段成儲存於隨機存取記憶體211(揮發性儲存器211)中之資料結構(而非將直播內容串流203分段成儲存於一磁碟上或一資料庫(非揮發性儲存器)中之片段檔案)而建立將要遞送至一或多個用戶端202之直播內容串流203。在此實例中，該可適性串流伺服器206包含一多播封包託管610、一可組態長度非揮發性記憶體封包託管612(其儲存內容串流203)、分段單元210、伺服器212及隨機存取記憶體211。在一廣播之重啟(start-over)時移電視(TSTV)環境中能夠進行可適性串流之該例示性系統600包含以下組件：可適性串流用戶端202：個人電腦、行動電話/平板電 腦、http功能之電視機，等等。
可適性串流友善的編碼器/轉碼器602-確保該可適性串流伺服器206作為輸入而接收之任何內容串流203將呈可管理之格式。
可適性串流伺服器206-處理將該內容串流203分段成資料結構且產生串流用於可適性串流用戶端202(見圖2及圖3)。雖然，在本文中描述一可適性串流伺服器206，但是應瞭解，本發明亦包含工作於僅具有單一位元率之一串流之一串流伺服器。
CDN或內容儲存器604-內容散佈網路或儲存系統，其中可在從不同攝取入口接收後倉儲(warehouse)內容串流203。
該例示性系統600可包含許多其他熟知組件，但出於清晰起見，在本文中不描述熟知組件，而在本文中描述與本發明有關之組件202、206、602、604、606。該例示性系統600經組態以按以下步驟將一結束之直播可適性內容串流203提供至一或多個請求用戶端202(僅展示三個)：
1.可適性串流用戶端202可存取一頻道節目時間表及導覽資料列表608以找出什麼節目(內容串流203)當前可用。
2.可適性串流用戶端202找出欲觀看之節目(內容串流203)並對該可適性串流伺服器206做出播放所廣播之直播節目或TSTV節目(內容串流203)之請求。應注意，一VOD串流具有開始及結束，而一廣播串流具有開始且接著隨時間增長。
3.該可適性串流伺服器206亦可存取頻道節目時間表及導覽資料列表608。該可適性串流伺服器206使用此資訊以找出所請求之內容串流203。
4.在此情況中，所請求之關鍵圖框對準之內容串流203以一多節目傳輸串流格式而從廣播網路606到達廣播饋送。或者，CDN 604可含有該請求之內容串流203。
5.該可適性串流友善的編碼器/轉碼器602從該廣播網路606按需要重新格式化內容串流203且將重新格式化之內容串流203作為輸入提供至該可適性串流伺服器206。所調適之串流伺服器206在接收適當格式化之內容串流203時將該內容串流203分段以建立儲存於隨機存取記憶體中之一組資料結構。若該內容串流203係呈多節目傳輸串流格式，則該可適性串流伺服器206將使每個內容串流(具有相同內容但不同位元率)解多工為呈單節目傳輸串流格式之其自身之資料結構組。
6.該可適性串流伺服器206將參照內容串流203之片斷之主資訊清單發送至用戶端202。該主資訊清單可為每個用戶端202唯一的，且係對於可適性串流伺服器206可隨選而建立之內容串流203之片斷之一組參照。
7.該內容串流203其自身作為一組片段檔案遞送至用戶端，然而使用由該主資訊清單參照之資料結構以完成此。換句話說，不需要以傳統方式之來自磁碟或資料庫(非揮發性儲存器)之靜態片段檔案以遞送內容串流203。
參考圖7，其係根據本發明之另一實施例之一例示性系 統700之圖，該系統包含串流伺服器206(例如，可適性串流伺服器206)，其經組態以接收隨選內容串流203且接著適應性地將該隨選內容串流203經由一IP網路208遞送至一或多個用戶端202。該可適性串流伺服器206經組態以藉由將隨選內容串流203分段成儲存於隨機存取記憶體211(揮發性儲存器211)中之資料結構(而非將隨選內容串流203分段成儲存於磁碟上或一資料庫(非揮發性儲存器)中之片段檔案)而建立將遞送至一或多個用戶端203之隨選內容串流203。在此實例中，該可適性串流伺服器206包含分段單元210、伺服器212及隨機存取記憶體211。在一視訊隨選環境中能夠進行可適性串流之例示性系統700包含以下組件：
可適性串流用戶端202：個人電腦、行動電話/平板電腦、http功能之電視機，等等。
可適性串流伺服器206-處理將該內容串流203分段成資料結構且產生串流用於可適性串流用戶端202(見圖2及圖3)。雖然，在本文中描述一可適性串流伺服器206，但是應瞭解，本發明亦包含工作於僅具有單一位元率之一串流之一串流伺服器。
CDN或內容儲存器604-內容散佈網路或儲存系統，其中可在從不同攝取入口接收後倉儲內容串流203。
VOD內容203-多個關鍵圖框對準之視訊/音訊串流203。應注意，一VOD串流具有開始及結束，而一廣播串流具有開始且接著隨時間增長。
該例示性系統700可包含許多其他熟知組件，但出於清晰起見，在本文中不描述熟知組件，而在本文中描述與本發明有關之組件202、206、602及604。該例示性系統700經組態以按以下步驟將一結束之隨選可適性內容串流203提供至一或多個請求用戶端202(僅展示三個)：
1.該可適性串流用戶端202對該可適性串流伺服器206作出請求以播放一VOD資源(隨選內容串流203)。
2.該可適性串流伺服器206從CDN 604擷取所請求之關鍵圖框對準之VOD內容串流203且將所擷取之內容串流203分段，建立一組資料結構以發送至用戶端202。
3.該可適性串流伺服器206將參照內容串流203之片斷之資訊清單發送至用戶端202。該資訊清單可為每個用戶端202唯一的，且係對於可適性串流伺服器206現在建立之內容串流203中之位置之一組指標。
4.該內容串流203其自身作為一組片段檔案遞送至用戶端，然而使用由主資訊清單參照之資料結構以完成此。換句話說，不需要以傳統方式之來自磁碟或資料庫(非揮發性儲存器)之靜態片段檔案以遞送內容串流203。
考慮前文，應瞭解，經組態以遞送來自管理之資料結構(而非靜態檔案)之可適性內容串流203之該可適性串流伺服器206具有許多優點(例如)。
˙現在內容串流203可在其等由分段單元210完成分段之前對於用戶端202可用。當處理直播內容串流203時此對用戶端202提供更快速之服務遞送。
˙在運作中之可適性串流伺服器206可在不需要建立新檔案之情況下為用戶端202改變分段邊界及提取內容串流203之子組。能夠重新定義分段邊界大大增強該可適性串流伺服器206可如何管理其內容。其亦使得該可適性串流伺服器206更容易將廣告或替代串流插入至內容串流203中。
˙串流分段僅在需要播放內容串流203時發生。此可大大地節省可適性串流伺服器206上之空間消耗。
˙傳統可適性串流伺服器在劃分(切開)片段檔案時具有受限制之靈活性，其使得提取片段之子組非常困難。該可適性串流伺服器206藉由包含可隨選在任何邊界處將檔案分段之邏輯而解決此問題。此邏輯用於每一片段，且並非特殊情況。
˙傳統可適性伺服器在伺服器試著儲存原始內容檔案及其所有額外片段檔案時需要VOD串流之冗餘複本。該可適性串流伺服器206藉由計算隨選片段，代替將片段以檔案儲存而解決此問題。
雖然已在附圖中繪示且在前文實施方式中描述本發明之多個實施例，但是應理解，本發明不限於所揭示之實施例，而是在未脫離已在下文申請專利範圍內闡明且定義之本發明之情況下可具有許多重新配置、修改及代替物。
100‧‧‧傳統系統
102‧‧‧內容提供器
102a‧‧‧廣播網路
102b‧‧‧內容散佈網路/內容儲存器
104‧‧‧可適性串流友善的編碼器/轉碼器
106‧‧‧可適性串流伺服器
107‧‧‧網路
108‧‧‧用戶端
108a‧‧‧用戶端
110‧‧‧源視訊
112a‧‧‧檔案
112b‧‧‧檔案
112c‧‧‧檔案
112d‧‧‧檔案
114‧‧‧PTS/DTS
116a‧‧‧區段
116b‧‧‧區段
116c‧‧‧區段
116d‧‧‧區段
118‧‧‧多播封包託管
120‧‧‧封包託管資料庫
120a1-n‧‧‧片段檔案
120b1-n‧‧‧片段檔案
120c1-n‧‧‧片段檔案
120d1-n‧‧‧片段檔案
122‧‧‧分段單元
124‧‧‧片段資料庫
126‧‧‧超文字傳送協定伺服器
128‧‧‧主資訊清單檔案
130a‧‧‧子資訊清單檔案
130b‧‧‧子資訊清單檔案
130c‧‧‧子資訊清單檔案
130d‧‧‧子資訊清單檔案
132a1-n‧‧‧參照
132b1-n‧‧‧參照
132c1-n‧‧‧參照
132d1-n‧‧‧參照
200‧‧‧系統
202‧‧‧用戶端/組件
203‧‧‧內容串流
204‧‧‧內容提供器
206‧‧‧串流伺服器/組件
208‧‧‧網路
210‧‧‧分段單元
211‧‧‧揮發性儲存器
212‧‧‧伺服器
216‧‧‧輸入介面
218‧‧‧處理單元
218a‧‧‧記憶體
220‧‧‧輸出介面
402‧‧‧資料結構
404‧‧‧資料結構
406‧‧‧資料結構
412‧‧‧指標
502‧‧‧主資訊清單
504a‧‧‧子資訊清單
504b‧‧‧子資訊清單
504n‧‧‧子資訊清單
506a‧‧‧參照
506b‧‧‧參照
600‧‧‧系統
602‧‧‧可適性串流友善的編碼器/轉碼器/組件
604‧‧‧內容散佈網路/內容儲存器/組件
606‧‧‧廣播網路/組件
608‧‧‧頻道節目時間表及導覽資料列表
610‧‧‧多播封包託管
612‧‧‧非揮發性記憶體封包託管
700‧‧‧系統
圖1A至圖1D(先前技術)係用於幫助解釋一傳統系統可如何將內容串流透過網路提供至用戶端之若干圖；圖2係根據本發明之一實施例之一例示性系統之圖，該 系統經組態以將內容串流透過網路提供至用戶端；圖3係繪示根據本發明之一實施例之一例示性方法之步驟的流程圖，該方法由一可適性串流伺服器實施以將內容串流透過網路提供至用戶端；圖4係根據本發明之一實施例之用於幫助解釋一可適性串流伺服器可將內容串流分段成資料結構(虛擬檔案)之一個方式之圖；圖5A至圖5B係根據本發明之一實施例之用於幫助解釋一可適性串流伺服器可將視訊分段以置於資料結構中，加上其可如何進一步在內容串流中掃描以確保正確資料結構中亦含有對應音訊封包，使得該內容串流中之音訊及視訊時間戳匹配之一個方式的圖；圖6係根據本發明之一實施例之一例示性系統之圖，該系統包含一可適性串流伺服器，其經組態以接收一直播內容串流且接著適應性地將該直播內容串流經由一IP網路遞送至一或多個用戶端；及圖7係根據本發明之另一實施例之一例示性系統之圖，該系統包含一可適性串流伺服器，其經組態以接收一隨選內容串流且接著適應性地將該隨選內容串流經由IP網路遞送至一或多個用戶端。
203‧‧‧內容串流
204‧‧‧內容提供器
206‧‧‧串流伺服器
210‧‧‧分段單元
211‧‧‧揮發性儲存器
402‧‧‧資料結構
404‧‧‧資料結構
406‧‧‧資料結構
412‧‧‧指標

Claims (19)

  1. 一種用於將一內容串流透過一網路提供至一用戶端之串流伺服器，該串流伺服器包括：一伺服器，其包括一輸入介面，該輸入介面經組態以從該用戶端接收一請求以播放該內容串流；一分段單元，其經組態以接收該內容串流且將該內容串流分段成複數個資料結構，其中該複數個資料結構含有對應於時間碼之指標及對於未分段內容串流之一參照；一隨機存取記憶體單元，其經組態以儲存該複數個資料結構及該等指標；該伺服器進一步包括：一處理單元，其經組態以產生一資訊清單，該資訊清單包含對應於該內容串流之複數個片斷之複數個參照；一輸出介面，其經組態以將該資訊清單發送至該用戶端；該輸入介面經組態以從該用戶端接收一請求以獲取對應於該內容串流之該等片斷中之一者；該處理單元經組態以從儲存於該隨機存取記憶體單元中之該等資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組，其中該處理單元使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間，且計算與該複數個資料結構相關之該等對應指標以從與該請求之片斷相關之該一或 多個資料結構查找位元組；及該輸出介面經組態以將與該請求之片斷相關之該等位元組發送至該用戶端。
  2. 如請求項1之串流伺服器，其中若該分段單元將該內容串流以一多節目傳輸串流格式接收，則該分段單元經組態以將該多節目傳輸串流格式解多工成多個單節目串流格式，其中每個單節目串流格式被分段成複數個資料結構且儲存於該隨機存取記憶體中。
  3. 如請求項1之串流伺服器，其中當從與該請求之片斷相關之該一或多個資料結構查找該等位元組時，該處理單元經組態以執行一內插(若需要)以獲得該請求之片斷之該等位元組。
  4. 如請求項1之串流伺服器，其中該伺服器經組態以在該分段單元完成將該內容串流分段成該複數個資料結構之前將該資訊清單發送至該用戶端。
  5. 如請求項1之串流伺服器，其中該伺服器經組態以在不需要建立新片段檔案之情況下從儲存於該隨機存取記憶體中之該等資料結構提取該內容串流之一片斷。
  6. 如請求項1之串流伺服器，其中該分段單元經組態以僅當變得需要將該內容串流之該等片斷中之一或多個片斷提供至該用戶端時才將該內容串流分段成該複數個資料結構。
  7. 如請求項1之串流伺服器，其進一步包括一封包託管及對應託管資料庫，該對應託管資料庫經組態以在該分段 單元獲得該內容串流且將該內容串流分段成該複數個資料結構之前儲存該內容串流。
  8. 如請求項1之串流伺服器，其中該用戶端係一個人電腦、一行動電話、一平板電腦或一具有超文字傳送協定(HTTP)功能之電視機中之一者。
  9. 如請求項1之串流伺服器，其中該內容串流係一視訊隨選內容串流或一廣播內容串流中之一者。
  10. 一種由一串流伺服器實施以將一內容串流透過一網路提供至一用戶端之方法，該方法包括以下步驟：從該用戶端接收一請求以播放該內容串流；接收該內容串流；將該內容串流分段成複數個資料結構，其中該複數個資料結構含有對應於時間碼之指標及對於未分段內容串流之參照；將該複數個資料結構及該等指標儲存於一隨機存取記憶體單元中；產生一資訊清單，其包含對應於該內容串流之複數個片斷之複數個參照；將該資訊清單發送至該用戶端；從該用戶端接收一請求以獲取對應於該內容串流之該等片斷中之一個片斷；藉由使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間且計算與該複數個資料結構相關之該等對應指標以從與該請求之片斷相關之該一或多個資料結構查找位元 組而從儲存於該隨機存取記憶體單元中之該等資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組；及將與該請求之片斷相關之該等位元組發送至該用戶端。
  11. 如請求項10之方法，其中若該內容串流係一多節目傳輸串流格式，則將該多節目傳輸串流格式外推成多個單節目串流格式，其中每個單節目串流格式被分段成複數個資料結構，且儲存於該隨機存取記憶體單元中。
  12. 如請求項10之方法，其中該獲得步驟進一步包括一內插步驟，以當與該等資料結構相關之該等指標不對應於該請求之片斷中之該開始時間及停止時間時獲得與該請求之片斷相關之該等位元組。
  13. 如請求項10之方法，其中在完成將該內容串流分段成該複數個資料結構之前將該資訊清單發送至該用戶端。
  14. 如請求項10之方法，其進一步包括在不需要建立新片段檔案之情況下從儲存於該隨機存取記憶體中之該等資料結構提取該內容串流之一片斷之一步驟。
  15. 如請求項10之方法，其中將該內容串流分段成該複數個資料結構之該步驟僅當變得需要將該內容串流之一或多個片斷提供至該用戶端時發生。
  16. 如請求項10之方法，其進一步包括在將該內容串流分段成該複數個資料結構之該步驟之前儲存該接收之內容串流之一步驟。
  17. 如請求項10之方法，其中該用戶端係一個人電腦、一行 動電話、一平板電腦或一具有超文字傳送協定(HTTP)功能之電視機中之一者。
  18. 如請求項10之方法，其中該內容串流係一視訊隨選內容串流或一廣播內容串流中之一者。
  19. 一種用於將一內容串流透過一網路提供至一用戶端之系統，該系統包括：一內容提供器；一串流伺服器，其透過該網路與該用戶端介接；該串流伺服器經組態以：從該用戶端接收一請求以播放該內容串流；從該內容提供器接收該內容串流；將該內容串流分段成複數個資料結構，其中該複數個資料結構由對應於時間碼之指標識別；產生一資訊清單，其包含對應於該內容串流之複數個片斷之複數個參照；將該資訊清單發送至該用戶端；從該用戶端接收一請求以獲取對應於該內容串流之該等片斷中之一個片斷；藉由使用與該請求之片斷相關之一開始時間及一停止時間且計算與該複數個資料結構相關之該等對應指標以從與該請求之片斷相關之該一或多個資料結構查找位元組而從儲存於該隨機存取記憶體單元中之該等資料結構獲得與該請求之片斷相關之位元組；及將與該請求之片斷相關之該等位元組發送至該用戶端。
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