TW201532425A

TW201532425A - 用戶終端機配置成接收多段分割之多媒體內容以取得網路資訊之方法

Info

Publication number: TW201532425A
Application number: TW104100459A
Authority: TW
Inventors: Remi Houdaille; Stephane Gouache; Charline Taibi
Original assignee: Thomson Licensing
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2015-08-16
Also published as: TW201532426A

Abstract

本發明為一種用戶終端機(CT)，配置用以接收一多段分割及由至少一遠程伺服器(SE)所提供之多媒體內容，各片段可用於一或多個表示法中，該用戶終端機包括一通訊模組(2)，配置用以接收一網路資訊，包括一有序列表，列出沿著伺服器(SE)與用戶終端機(CT)間之路徑之快取記憶體(DANE)。

Description

用戶終端機配置成接收多段分割之多媒體內容以取得網路資訊之方法

本發明一般相關例如(但非限定)透過HTTP(超文本傳輸協定)的適應性串流技術，尤其相關一用戶終端機配置成接收多段分割的多媒體內容以取得網路資訊的方法。

本段落希望介紹讀者有關此技藝的各種不同面向，其可相關本發明以下說明及/或請求的各種不同面向，咸信本討論有助於提供讀者背景資訊，俾更瞭解本發明的各種面向。因此，應瞭解此等敍述應由這個觀點閱讀，並非要作為先前技術的認可。

透過HTTP的適應性串流快速成為多媒體內容分配的主要技術，在已使用的HTTP適應性串流協定當中，最有名的係源自蘋果電腦公司(Apple)的HTTP即時串流(HLS)，源自微軟公司(Microsoft)的銀光平滑串流(SSS)，源自Adobe公司的Adobe動態串流(ADS)，及由SA4工作小組內的3GPP(第三代行動通訊夥伴合作計畫)所開發的透過HTTP動態適應性串流(DASH)。

當一用戶終端機希望以適應性串流播放一視聽內容(或A/V內容)時，首先必須取得一檔案描述如何可取得此A/V內容。通常係藉由從一URL(全球資訊定址器，即網址)得到一描述檔案(所謂的工具性質規定檔(manifest))透過HTTP協定來完成此步驟，但亦可藉由其他手段(如廣播、電子郵件、SMS(短訊息服務)等)來達成。該工具性質規定檔基本上列出此一A/V內容的可用表示法(按照位元率、解析度及其他特性)，該工具性質規定檔係預先產生及例如由一遠程伺服器傳送到該用戶終端機。

實際上，在一HTTP伺服器上可取得對應到該A/V內容的不同品質資料流，最高品質係與高位元率相關聯，最低品質係與低位元率相關聯，這容許對可能受到高度多樣化網路條件支配的許多不同終端機的分配。

整個資料流係分割成數段，如此作出多段使一用戶終端機可平順地在二段之間從一品質等級切換到另一品質等級，結果，視訊品質在播放時會有不同，但鮮少因中斷(亦稱凍結)受損。

取決於協定，工具性質規定檔可呈現各種不同格式，用於蘋果電腦公司的HLS協定係一M3U8播放表列，稱為"主播放表列"。此播放表列的各元素係另一播放表列，每表示法各一個。根據其他協定(例如DASH)，工具性質規定檔係由一或多個XML檔案所構成，一個接著一個地描述所有表示法。在任何情況中，產生一工具性質規定檔就像根據一確定性文法來產生一文字檔及寫該文字一樣簡單。

熟知一用戶終端機根據其可用頻寬在一已知時間點選擇最佳表示法，使網路變動在品質(如視訊品質)與穩固之間取得最適平衡。可用頻寬係在每一接收段動態地加以判定，實際上，通常測量在發出一HTTP請求用於一已知段與接收到對應HTTP回應之間所定義的往返時間(以下稱為HTTP RTT)，並用以估算沿著傳輸路徑的可用頻寬。

當一快取記憶體沿著一用戶終端機與一遠程伺服器之間的傳輸路徑設置時，常是如此發生，若另一用戶先前已請求具相同表示法的相同片段，或若一內容遞送網路(CDN)已提供該片段在該快取記憶體中，則該片段可已儲存在該快取記憶體中。

因此，對該已知片段的一HTTP請求的回應比該片段若來自遠程伺服器時更快，由於傳輸路徑較短，HTTP請求的HTTP RTT在用戶終端機與快取記憶體之間會比在用戶終端機與遠程伺服器之間小許多。

此外，若沿著該傳輸路徑存在一快取記憶體(所請求片段係儲存在該快取記憶體中)，則最高速率會較佳，尤其當該快取記憶體與遠程伺服器之間的傳輸路徑上發生擁塞時。

由於一用戶終端機通常不辨別一遠程伺服器或一中間快取記憶體所傳送的回答，當事實上係觀察到傳輸路徑從”用戶終端機到伺服器”路徑切換到”用戶終端機到快取記憶體”路徑時，卻將一頻寬變化誤認為端對端網路條件的變化。

因此，用戶終端機所執行的頻寬估算係高估及未準確地反映如預期的端對端傳輸路徑特徵。

此一高估通常導致終端用戶不好的經驗，實際上，若估算頻寬高於預期，則適應性串流用戶終端機通常從較高品質表示法(例如較高位元率)請求一片段。因此當表示法變更時，所請求的此片段具有較低機率會在一快取記憶體中(藉由假設該快取記憶體係由先前一用戶終端機以恆定位元率播放相同多媒體內容所填滿)。與所請求片段相關聯的下載時間應該會比預期更久，造成所請求片段太遲到達，該用戶終端機則將切換回可能再次在該快取記憶體中找到的較低品質表示法。

結果，該用戶終端機在高品質片段與低品質片段之間來回切換-不斷地因快取未中而中斷-其完全危害快取的有利點。

此外，因HAS用戶終端機未察覺快取記憶體的內容，因此錯失快取記憶體的加速能力及減低網路負荷的有利點。

本發明努力補救至少一些上述缺點，用以提升終端用戶的經驗品質。

本發明涉及一種由用戶終端機取得網路資訊的方法，該用戶終端機係配置用以接收多段分割及由至少一遠程伺服器所提供的多媒體內容，各片段係可用於一或多個表示法中，該方法的特徵在於該網路資訊包括一有序列表，列出沿著伺服器與用戶終端機之間路徑的快取記憶體。

在一實施例中，該網路資訊尚可包括該等快取記憶體所儲存片段的一表示法列表，以用於該有序列表中的至少一些快取記憶體。

在一實施例中，用戶終端機傳送一請求到屬於該有序列表的一目標快取記憶體，及接收該目標快取記憶體所儲存片段的一表示法列表，此表示法列表係一完整列表或先前儲存片段與目前儲存片段之間的一差異列表。

在一實施例中，用戶終端機係根據該目標快取記憶體所儲存片段的表示法列表來更新該等快取記憶體所儲存片段的表示法列表。

在另一實施例中，該網路資訊係可由用戶終端機從一伺服器接收的一工具性質規定檔所提供，該工具性質規定檔列有該多媒體內容在該伺服器的可用表示法。

此外，該工具性質規定檔可包括有序列表，列出沿著伺服器與用戶終端機之間路徑的快取記憶體。

此外，該工具性質規定檔可辨識該快取記憶體所儲存該等片段的表示法，以用於該有序列表的各快取記憶體。由沿著伺服器與用戶終端機之間的路徑遇到的各快取記憶體，透過區域快取表示法列表加到該工具性質規定檔，可遞增地建構該列表。

此外，可由沿著伺服器與用戶終端機之間路徑遇到的各快取記憶體，藉由加上自己的識別符以建立該有序列表來修改該工具性質規定檔。

此外，該等快取記憶體尚可藉由添加一連接資訊來修改該工具性質規定檔。

在又一方面，用戶終端機可藉由使用一輔助通訊路徑，不同於傳遞資料用的一資料路徑，查詢該有序列表中的至少一些快取記憶體，為要判定所查詢各快取記憶體所儲存片段的表示法。

在另一方面，網路資訊可附加在用戶終端機從伺服器接收的一訊息中，其包括一延伸標頭用以容許接收該訊息的快取記憶體在該訊息中報告其存在。

尤其，可在該延伸標頭中建立一有序列表識別所遇到的各快取記憶體。

此外，一連接資訊係可與該有序列表的各快取記憶體相關聯。

在一實施例中，該方法包括從屬於該有序快取記憶體列表中的至少一快取記憶體下載數個片段。

在一實施例中，接收網路資訊係透過一網路介面，類似用以接收片段的介面或不同於用以接收片段的介面。

根據不同實施例，調適用以接收網路資訊(如有序列表)的網路介面係Wifi無線、ADSL(非對稱數位用戶線)、纜線、行動及/或廣播(如DVB(歐規無線數位電視傳輸標準)、ATSC(美規無線數位電視傳輸標準)介面。

根據不同實施例，調適用以接收片段的網路介面係一Wifi、ADSL、纜線、行動及/或廣播(如DVB、ATSC)介面。

在一實施例中，用戶終端機係使用一協定來接收網路資訊，類似接收片段用的協定(如http、Flute)，或各有不同(片段：http、flute；網路資訊：TR69廣播論壇或一廣播協定、xmpp IETF(即時通訊協定)、DDS OMG(物件管理組))。

在一實施例中，網路資訊係儲存在一隨機存取記憶體(RAM)中。

在一實施例中，該等片段係儲存在區域記憶體(硬碟、快閃記憶體)上，及/或由一解碼器進行解碼，及/或在一顯示器上顯示。

而且，本發明包括一種用戶終端機，配置用以接收多段分割及由一遠程伺服器所提供的多媒體內容，各片段係可用於一或多個表示法中。根據本發明，該用戶終端機包括一通訊模組，配置用以接收一網路資訊，包括有一有序列表，列出沿著伺服器與用戶終端機之間路徑的快取記憶體。

此外，該網路資訊尚可包括該等快取記憶體所儲存片段的又一表示法列表，以用於該有序列表中的至少一些快取記憶體。

此外，該通訊模組尚可配置成，藉由使用一輔助通訊路徑，不同於傳遞資料用的一資料路徑，查詢該有序列表中的至少一些快取記憶體，為要判定所查詢的各快取記憶體所儲存片段的表示法。

而且，本發明涉及一種由一快取記憶體傳送網路資訊的方法，該快取記憶體係配置成將至少一遠程伺服器所提供的多媒體內容片段傳遞到一用戶終端機，各片段係可用於一或多個表示法中。

根據本發明，該網路資訊包括一有序列表，列出沿著一伺服器與該用戶終端機之間路徑的快取記憶體。

在一實施例中，該快取記憶體接收一有序列表及加以更新認定其為最接近該用戶終端機的快取記憶體，最接近的此快取記憶體係最有利於存取速度及最省網路資源(如節省上傳多段內容在用戶終端機上的網路資源，及/或最快存取到多段內容)。接著，該快取記憶體將更新的有序列表往下轉送到用戶；依此，遞增地建構該有序列表。

在一實施例中，該快取記憶體將關聯到該快取記憶體的一區域快取表示法列表添加到接收的一表示法列表中，所接收的表示法列表係關聯到接收的有序快取記憶體列表；接著，該快取記憶體將更新的表示法列表往下轉送到該用戶；依此，遞增地建構該表示法列表。

而且，本發明涉及一種快取記憶體，其調適用以傳送一網路資訊，該快取記憶體係配置用以傳遞至少一遠程伺服器所提供的一多媒體內容到一用戶終端機，各片段係可用於一或多個表示法中。根據本發明，該網路資訊包括一有序列表，列出沿著一伺服器與該用戶終端機之間路徑的快取記憶體。

在一實施例中，該快取記憶體係一網路元件(亦稱為網路快取記憶體)，包含在一集合中，包括有：家用閘道器、公用閘道器、公司閘道器、熱點、手機、汽車、網際網路服務供應商(ISP)網路元件及公司代理主機。

本發明進一步涉及一種電腦程式產品，可從一通訊網路下載及記錄在可由電腦讀取的媒體上及/或可由一處理器執行，該電腦程式產品包括程式碼指令用以實施上述方法的步驟。

此外，本發明亦涉及一種非暫態電腦可讀取媒體，包括一電腦程式產品記錄在其上及能由一處理器執行，該電腦程式產品包含程式碼指令用以實施上述方法的步驟。

以下提出與本發明揭示的數個實施例範圍相稱的數個特定方面，應瞭解提出此等方面僅為提供讀者本發明可採取特定形式的簡略總結，並不希望此等方面限制本發明的範圍，實際上，，本發明可涵蓋以下可能未提出的各種方面。

1‧‧‧連接介面

2‧‧‧通訊模組

3‧‧‧適應性串流模組

4‧‧‧視訊播放器

5‧‧‧處理器

6‧‧‧儲存構件

7‧‧‧計算器

8‧‧‧選擇模組

9‧‧‧評估模組

B‧‧‧內部匯流排

CT‧‧‧用戶終端機

DANE‧‧‧智慧型快取記憶體

M‧‧‧方法

N‧‧‧網路架構

N1‧‧‧網路

RNE‧‧‧舊有快取記憶體

SE‧‧‧伺服器

S1‧‧‧計算步驟

S2‧‧‧選擇步驟

S3‧‧‧下載步驟

S20‧‧‧初步計算步驟

S21‧‧‧最常快取表示法選擇步驟

S22‧‧‧目標組合下載時間計算步驟

S23‧‧‧比較步驟

S24‧‧‧判定步驟

S25‧‧‧替代表示法有序列表建立步驟

S26‧‧‧選擇、判定、計算步驟

S27‧‧‧拒絕步驟

S28‧‧‧維持步驟

S29‧‧‧額外替代表建立步驟

S4‧‧‧表示法有序列表建立步驟

S41‧‧‧選擇最高i步驟

S42‧‧‧計算U(k)及T(k)步驟

S241‧‧‧增大公用程式功能步驟

T(k)‧‧‧下載時間

U(k)‧‧‧公用程式功能

以下將參考附圖並藉由實施例及執行範例(非用以限定)以描述本發明，俾審查委員能更進一步了解本發明的技術特徵，圖中：圖1係以示意圖描繪一主從式(Client-Server)網路架構，其中可實施本發明的一實施例；圖2係根據本發明的實施例以方塊圖描繪一用戶終端機範例；圖3係以流程圖描繪圖2的用戶終端機所實施用以下載一預定要的多媒體內容片段序列的方法。

在圖1及2中，所示方塊單純係功能實體，其不必對應到物質上分開的實體，意即，其可在軟體、硬體形式中開發，或實施在一或數個積體電路中，包括有一或多個處理器。

只要有可能，相同參考數字符號將使用在全部附圖中，用以指相同或相似零件。

應瞭解，為清楚瞭解本發明，已簡化本發明的附圖及描述，只繪示相關元件，同時為求清晰，消去典型數位多媒體內容傳遞方法及系統中發現的其他許多元件，然而，因這類元件為此藝所熟知，本文中不再提供這類元件的詳細討論。

根據一實施例，本發明係相關HTTP適應性串流協定(或HAS)加以繪示，本發明當然不限定於此一特定環境，當然可考慮及實施其他適應性串流協定。

如圖1所繪示，由一或數個網路N(圖中只顯示一網路)支援的主從式(Client-Server)網路架構，其中可實施本發明，包括一或數個用戶終端機CT、一或多個HTTP伺服器SE、複數個智慧型快取記憶體DANE及一或多個舊有快取記憶體RNE。根據DASH，此類伺服器亦稱為媒體原點，其例如產生媒體呈現描述(或MPD)，所謂的工具性質規定檔(manifest)。此係內容分配的來源：多媒體內容可來自一些外部實體並在該媒體原點轉換成HAS格式。

一智慧型快取記憶體DANE係網路N中的一快取元件，其配置用以瞭解傳遞的HAS內容，使用MPEG-DASH術語，認為智慧型快取記憶體係DASH察覺網路元件(DANE)。

一舊有快取記憶體RNE係網路N中的一快取元件，其不認得透過它轉接的資料類型，或至少它不瞭解HAS方面，在MPEG-DASH術語中，認為舊有快取記憶體係正規網路元件(RNE)。

用戶終端機CT希望從該等HTP伺服器SE中的一者取得一多媒體內容，該多媒體內容係分割成複數個片段(亦稱為資料塊)，假設該多媒體內容係在伺服器SE可用在不同表示法。一旦用戶請求，HTTP伺服器SE能使用HTTP適應性串流協定透過一或多個TCP/IP(傳輸控制協定/網際網路協定)連接方式，將數片段串流到用戶終端機CT。

根據圖2所示實施例，用戶終端機CT至少包括：- 一連接介面1(有線及/或無線，例如Wi-Fi、乙太等)，連接到第一網路N1；- 一通訊模組2，包含用以通訊到HTTP伺服器SE的協定堆疊，尤其通訊模組2包括此藝所熟知的TCP/IP堆疊，當然可以是能使用戶終端機CT通訊到HTTP伺服器SE的其他任何類型的網路及/或通訊構件；- 一適應性串流模組3，其從HTTP伺服器SE接收HTTP串流多媒體內容，該模組持續地以較佳匹配網路限制及其自己限制的位元率選擇該片段；- 一視訊播放器4，調適用以解碼及產生該多媒體內容；- 一或多個處理器5，用以執行用戶終端機CT的一非暫態記憶體中所儲存的應用程式及程式；- 儲存構件6，如一暫態記憶體，用以將接收自HTTP伺服器SE的該等片段在傳輸到視訊播放器4前加以緩衝；- 一內部匯流排B，用以連接該等不同模組及此藝者所熟知用以執行一般用戶終端機功能的所有構件。

在該實施例中，用戶終端機CT係可攜式媒體元件、行動電話、數位板或膝上型電腦、電視機、機上盒、遊戲裝置或積體電路，實際上，用戶終端機CT可不包括完整的視訊播放器，卻只是一些子元件如將該媒體內容解多工及解碼者，及可依賴一外部構件將解碼內容顯示給終端用戶。在此範例中，用戶終端機CT係一HTTP適應性串流(HAS)能視訊解碼器，如機上盒。

根據本發明，各用戶終端機CT係配置用以實施一方法M，用以下載一遠程伺服器SE中所儲存一預定要的多媒體內容片段序列，選擇該序列以便其特徵最佳匹配一些品質準則，說明如下。

為實施方法M，用戶終端機CT較佳須具有網路架構N的知識。

為此目的，一旦用戶終端機CT請求一多媒體內容，即由一伺服器SE透過一HTTP回應將工具性質規定檔傳遞給該用戶終端機，該工作性質規定檔包括該多媒體內容在伺服器SE的一可用表示法列表，尚可包括一有序列表載明位在伺服器SE與用戶終端機CT之間的智慧型快取記憶體DANE。在此範例中，伺服器SE係察覺該網路架構(如在受管理網路中)及能預先建立此一有序列表。伺服器SE可提供一有序列表，其取決於提出請求的用戶終端機CT。

在該有序列表中，可藉由以下各項來識別所遇到的各智慧型快取記憶體DANE：- 唯一識別符；- 一連接資訊，如容許達到該智慧型快取記憶體的一服務存取點(如以下說明)。

當用戶終端機CT接收到工具性質規定檔時，智慧型快取記憶體DANE的此有序列表(視需要利用額外連接資訊完成)係提供作為該工具性質規定檔的延伸。

在該有序列表中，較佳將智慧型快取記憶體DANE藉由考慮其與用戶終端機CT的接近程度加以列表：有序列表中的第一元素對應到最接近用戶終端機CT的智慧型快取記憶體。

在一變化中，當伺服器SE不察覺該網路架構時，可能無法預先建立此一有序列表。在該範例中，各智慧型快取記憶體DANE檢查(由於一專屬檢查模組)伺服器SE的HTTP回應的內容型式標頭，用以辨識該回應包含一工具性質規定檔，及接著藉由例如利用其對應的服務存取點加上自己的識別符到該有序列表中，用以更新該工具性質規定檔。

用以建立該有序列表的兩方法可同時存在，以便伺服器SE不知道的一些智慧型快取記憶體DANE在接收到伺服器SE的HTTP 回應時，可將自己加到已存在的有序列表中。明顯地，在該範例中，智慧型快取記憶體在添加一些資料前，較佳核對自己在該有序列表中的存在。

以下係智慧型快取記憶體DANE的有序列表在一MPEG-DASH工具性質規定檔(截略式)中的一說明性(但非限定)範例：

除了該有序列表的智慧型快取記憶體階層資訊外，該工具性質規定檔尚可指示該有序列表的各智慧型快取記憶體DANE中所儲存多媒體內容片段的表示法，如藉由將所儲存各多媒體內容片段(或其一部分)的表示法添加到一額外列表中，該額外列表係與對應智慧型快取記憶體識別符相關聯。該額外列表可能係由伺服器SE(如若為一受管理網路)或由所遇到的各智慧型快取記憶體DANE所建立。

在另一變化中，為判定該網路架構及格外地判定該有序列表的智慧型快取記憶體階層，伺服器SE傳送一HTTP回應到用戶終端機CT，該回應包括一延伸標頭，使接收該回應的各智慧型快取記憶體DANE能將其存在報告給用戶終端機CT，及報告給該快取記憶體DANE與用戶終端機CT之間的下一個快取記憶體。該HTTP延伸標頭可定義如下：X-SmartCache-List="X-SmartCache-List" "：" x-smartcache-directive

x-smartcache-directive="required"|x-smartcache-list

x-smartcache-list=1#x-smartcache-sap

x-smartcache-sap=ip_address：port|jabber_identifier

(X-智慧型快取記憶體-列表="X-智慧型快取記憶體-列表" "：" x-智慧型快取記憶體-指引

x-智慧型快取記憶體-指引="必要項"|x-智慧型快取記憶體-列表

x-智慧型快取記憶體-列表=1#x-智慧型快取記憶體-sap

x-智慧型快取記憶體-sap=ip_位址：埠|jabber_識別符)

該標頭延伸可提供給伺服器SE及/或智慧型快取記憶體 DANE一手段，用以向下游智慧型快取記憶體DANE及/或向用戶終端機CT指示其存在，此類手段係附加在任一回應(尤其包括有該工具性質規定檔的一回應)上。

伺服器SE可使用語法"X-智慧型快取記憶體：必要項"附加到一HTTP回應，由於一專屬修改模組，用以強制下游智慧型快取記憶體DANE附上其自己的識別符，及視需要附上其連接資訊。一旦接收到此標頭，各智慧型快取記憶體DANE利用其識別符及連接資訊預先考慮該有序列表。有利的是，接收到該HTTP回應的第一個智慧型快取記憶體丟棄”必要項”符記。

此變化的一有利點在於該HTTP延伸標頭可附加在其他

回應訊息(如進一步內容資料傳輸)上，一旦攔截包括有一工具性質規定檔的HTTP回應，亦可使用該延伸標頭，但不修改該工具性質規定檔。

作為一說明性(但非限定)範例，可使用一HTTP回應標頭如下以指示該有序快取記憶體列表的智慧型快取記憶體階層：X-SmartCache-Liat：157.254.235.97：12345,74.125.226.230：12345

(X-智慧型快取記憶體-列表：157.254.235.97：12345,74.125.226.230：12345)

在該實施例的又一方面，用以查詢智慧型快取記憶體DANE的發信訊息係可透過一輔助通訊通道(或路徑)進行交換，該輔助通道與傳遞該資料的主通道係分開的，此輔助通道係無關於該資料主通道地作業，此一發信機制稱為帶外發信。

可發展帶外發信的二分開機制，用於第一機制，實施一分開協定以一特定智慧型快取記憶體DANE為目標，及用於第二機制，HTTP協定利用一第二TCP(傳輸控制協定)連接用於發信，得益於HTTP請求的自然往上選路(用戶終端機CT朝向伺服器SE傳送的一發信請求自然地跨越所遇到的智慧型快取記憶體DANE及舊有快取記憶體RNE，其可在適當時機作出回應)。在任何情況中，此等機制不影響舊有快取記憶體RNE。

根據使用一特定協定的第一機制，該發信重疊係使用該有序列表的智慧型快取記憶體階層及其識別符所組成。一旦取得該發信重疊，不同的網路設備可互相通訊。可使用智慧型快取介面交換快取管理作業。該等智慧型快取介面可透過智慧型快取服務存取點來進行存取，該存取點係提供作為該工具性質規定檔的一部分或包含在HTTP回應標頭中。容許DASH/HAS用戶引動智慧型快取介面的作業，藉由建構含有作業識別符及其參數的一訊息並傳送到智慧型快取介面，可引動各作業。

在一說明性(但非限定)範例中，可將該發信訊息建立為JSON字串，其係輕易在許多伺服器端手稿語言中進行剖析，一旦接收到該發信訊息，智慧型快取記憶體DANE可執行所請求的作業。

尤其，用戶終端機CT與智慧型快取記憶體DANE之間的發信訊息係可藉由數個合適協定來傳輸。

在第一說明性範例中，使用一WebSocket協定，其容許用戶終端機CT與一已知智慧型快取記憶體DANE之間的雙向點對點通訊。在第二說明性範例中，可使用XMPP(即時通訊協定)以容許單點對多點資訊傳送(如用於一智慧型快取記憶體的所有用戶終端機的快取記憶體更新通知)，當然可使用其他協定。

由於第一機制，用戶終端機CT可與一已知智慧型快取記憶體DANE交換訊息，為要發現該智慧型快取記憶體DANE中儲存的該等片段及其表示法，可使用以下訊息：get/sCached([segment/ds：<list>])

(取得/s快取到([片段/ds：<列表>]))

一旦接收到此發信訊息，智慧型快取記憶體DANE可回覆一更新表，其包含該等快取到片段的識別符。該用戶終端機可將此訊息傳送到其上游任何智慧型快取記憶體DANE，為要取得個別智慧型快取記憶體各自內容的精確概觀。

此外，一智慧型快取記憶體DANE可使用到註冊用戶終端機的回呼以通知該用戶有關其快取內容的變更，用戶終端機例如已初步地規定他們想要監視的片段。目前利用HTML5 websocket技術、伺服器端事件輕易實施此類回呼機制，但利用其他技術可達成類似結果。

cacheUpdate([segment/ds：<list>])

(快取更新([片段/ds：<列表>]))

根據第二機制，用戶終端機CT亦可使用HTTP作為發信手段，用以查詢該快取記憶體鏈(智慧型快取記憶體DANE及舊有快取記憶體RNE)來發現快取的內容。此等發信HTTP訊息係在一次要TCP(傳輸控制協定)通信期朝相同伺服器位址傳送，並遵循主資料傳遞通信期的相同路徑。明確地建立發信HTTP請求以避免觸發資料傳輸。

為此目的，可使用HTTP HEAD方法或一最小位元組範圍 GET(如請求單個位元組的資料)，藉由為預定要的片段的不同表示法傳送多個HEAD(或1位元組範圍GET)請求，及使用建議的延伸，用戶終端機CT能建立快取表示法的位置圖。

尤其，為查詢一快取記憶體的內容，用戶終端機CT可使用"Cache-control(快取-控制)"HTTP標頭，具有"only-if-cached(僅若快取到)”指引用以請求最接近快取記憶體的內容。然而，與第一機制作比較，HTTP為基的機制暗中容許只查詢朝向伺服器SE的路徑上的第一快取記憶體。

作為一延伸用以減輕僅查詢第一快取記憶體的缺點，該發信請求的”僅若快取到”指引尚可包括一快取記憶體的深度指示，其應考量如：Cache-Control：only-if-cached,depth=3

(快取-控制：僅若快取到，深度=3)

此深度值係由智慧型快取記憶體DANE詮釋，以致當所請求一片段的表示法未快取到一智慧型快取記憶體DANE中，若該深度值容許，該智慧型快取記憶體則往上轉送該發信請求。每次一智慧型快取記憶體DANE未儲存有請求的表示法，在轉送該發信請求前會遞降深度值並據以修改HTTP標頭。當一智慧型快取記憶體DANE接收一發信請求具有一深度值等於1時，若快取未中，則不再轉送該發信請求。

在一細微點，儲存有請求表示法的智慧型快取記憶體DANE可在其回應中包含一補充指引，指示達到該深度，如：X-SmartCache-Info：depth=2

(X-智慧型快取記憶體-資訊：深度=2)

接著，用戶終端機CT利用接收自智慧型快取記憶體DANE的值，可藉由從用戶終端機CT的發信請求的初始深度值減去返回值，知道到所考慮的智慧型快取記憶體DANE的距離(用快取記憶體換算)。

或者，用戶終端機CT可藉由在其發信請求中識別一已知快取記憶體，將查詢深度限制到該已知快取記憶體。當發信請求達到識別出的該智慧型快取記憶體DANE時，及該智慧型快取記憶體DANE未儲存有請求片段表示法時，所識別的該智慧型快取記憶體DANE不將該請求往上轉送到伺服器SE並否定地回覆。為此目的，將規定目標智慧型快取記憶體識別符的一特定延伸加到HTTP發信請求的快取控制”僅若快取到”指引上，如：Cache-Control：only-if-cached,until=<smartcache_id>

(快取-控制：僅-若-快取到，直到=<智慧型快取記憶體_識別符>)

發信請求中使用的智慧型快取記憶體識別符可係智慧型快取記憶體DANE的已知SAP或該智慧型快取記憶體DANE的任何獨特識別符。

當HAS用戶終端機CT察覺到伺服器SE的路徑上設置的智慧型快取記憶體DANE，及察覺各智慧型快取記憶體DANE持有的快取表示法列表時，用戶終端機CT可實施方法M。

假定知道用戶終端機CT與伺服器SE之間的智慧型快取記憶體DANE的內容以用於預定要的k片段(定義k片段序列)，方法M可判定待下載序列的該等片段的k個表示法。在只下載m個片段(1<=m<=k)或一旦接收到一快取記憶體更新訊息後，較佳週期地執行方法M。此類更新容許片段從m+1到m+m的進一步下載最佳化(使用預測高達m+k)。

根據該實施例，及如圖3所示，在用戶終端機CT將一預定要的k片段多媒體內容序列下載的方法包括以下步驟，該序列儲存於一伺服器SE中及可用於不同表示法中：- 計算(步驟S1)以下項目，以用於所識別快取記憶體DANE(如上述)中所儲存(或未儲存)的該等片段的一些或所有可用表示法組合，該快取記憶體係設置在用戶終端機CT與伺服器SE之間：￭品質的公用程式功能U(k)的一值各用於k個表示法的該等組合；￭一預測時間T(k)各用以下載該等組合；計算步驟S1係由圖2所示用戶終端機CT的一計算器7來執行，在一變化中，計算器7可係與處理器模組5一體成型或作為其一部分； - 在公用程式功能的判定值之中，選擇(步驟S2)最高公用程式功能值，具有一下載時間劣於一時間臨限值(如對應到該片段序列的播放時間)，選擇步驟S2係由用戶終端機CT的一選擇模組8來實施；- 在用戶終端機CT下載(步驟S3)所選擇組合相關聯的至少一初始表示法序列，一旦接收到關於所選擇組合的資訊，即由通訊模組2及/或由適應性串流模組3來管理所選擇組合的下載。

步驟S1至S3中的至少一些步驟當然可不在用戶終端機CT中執行，卻在一外部網路設備(如伺服器、閘道器、代理主機等)中執行。

尤其，用於一已知組合，公用程式功能U(k)取決於：- 該組合的表示法的整體品質(k)；- 該組合的表示法的一變異性σ；- 該組合的表示法的快取未中成本M(k)。

如終端用戶將在用戶終端機上觀察到的整體品質係與該組合中的表示法品質成正比，由於較高位元率係用以提供較高品質，因此可使用表示法的位元率總和，以(k)表示，及其平均作為此整體品質的估算。

該變異性例如可由該組合中的表示值的變異數來表示。

快取未中的成本係衝擊網路資源的頻寬成本，及伺服器資源中用以傳遞資料的成本，兩者皆與下載自該伺服器的片段的位元率成正比，因此，此成本例如可由具有快取未中的片段表示法的位元率總和來表示。

在一說明性(但非限定)範例中，一已知組合的公用程式功能U(k)可由以下公式得出：其中：- (k)係該表示法組合的一平均位元率，k係該序列片段數；- σ係該表示法組合的變異數(及因此描述該序列的不穩定性)；- α係該變異數的一加權參數；- M(k)係該表示法組合的快取未中平均成本； - β係一加權參數用於快取未中的平均成本。

尤其，可由以下公式判定一已知表示法組合的平均位元率： Ri係片段i的一已知表示法的位元率，該片段屬於該組合。

此外，可由以下公式取得該已知表示法組合的變異數σ：變異數σ係根據表示法之間的變更數目及變更自平均表示法的大小兩者而增大。

此外，例如由以下公式描述該已知表示法組合的快取未中平均成本M(k)：其中當一片段i的表示法係檢索自伺服器SE時，Si=1，在其他情況(該表示法係在所識別智慧型快取記憶體DANE中的一者快取到)，Si=0。

藉由將用於該序列的公用程式功能U(k)最大化，具有低變異數及極少快取未中的高位元率將具有優先權，可調整加權參數α及/或β用以界定變異數及/或快取未中的容許度。明顯地，藉由α及/或β的值設成零，可忽略變異數及/或快取未中。

計算公用程式功能U(k)以用於所考慮的各候選組合，為要判定符合以下準則的組合，：- 高平均位元率(及暗指高品質)；- 具小變異性的穩定位元率，意指前後一致的視訊品質；- 檢索自該快取記憶體的最大片段數，用以儘可能地減輕伺服器SE及網路N上的負荷。

此外，由於以下公式可計算一組合的估算下載時間T(k)：其中：- BW _伺服器係從該伺服器下載該組合的一已知表示法時觀察到的下載頻寬；- BW _ci係從持有該已知表示法的最接近智慧型快取記憶體DANE下載該組合的片段i的一已知表示法時觀察到的下載頻寬，Ci對應到一向量C的一元素，該向量係藉由採取持有該表示法的最接近快取記憶體的索引用於該組合的各表示法所建立。

在該分母中，由於Si係0或1，項目Si或(1-Si)中只有一者不等於零，因此，該分母係鏈接自伺服器SE的頻寬BW _伺服器或來自所考慮智慧型快取記憶體DANE的頻寬BW _ci。藉由各選擇片段表示法的位元率數目除以頻寬BW _伺服器，得到下載各表示法所需的時間。

一組合的此下載時間T(k)較佳應較劣於該序列的播放時間，否則播放會由於緩衝器洩流而中斷，因此：T(k)<k．資料塊_期間

根據該實施例，用戶終端機CT計算(步驟S1)公用程式功能U(k)及下載時間T(k)以用於k片段的各可用表示法組合，r表示(從伺服器SE來的)可用表示法數目，分別將U(k)及T(k)係計算r^k次。

因此，藉由執行步驟S2，用戶終端機CT可選擇k個表示法的最佳序列，以避免緩衝器洩流。

下表中以說明性(但非限定)範例顯示一群組智慧型快取記憶體DANE的內容，以用於範圍從1至8的一8片段序列(1係待下載序列的第一段)，格子中的值對應到持有所考慮片段/表示法的智慧型快取記憶體DANE的索引。(kbps=每秒千位元)

藉由考慮以下位元率向量R={R1=2500kbps,R2=2500kbps, R3=2500kbps,R4=2500kbps,R5=2500kbps,R6=2500kbps,R7=2500kbps,R8=2500kbps}，其對應到在恆定表示法2500kbps的k片段序列。藉由採取持有表示法2500kbps的最接近智慧型快取記憶體DANE的索引以用於各片段，建立C向量。利用上述表格上提供的智慧型快取記憶體的樣本內容，C={1,1,2,1,0,0,0,1}，0意指在所識別的一智慧型快取記憶體DANE中未快取到表示法2500kbps。

在該實施例的一變化中，用戶終端機CT不計算公用程式功能U(k)及下載時間T(k)用於k片段的各可用表示法組合，反而初步地經由一評估模組9-從用戶終端機CT與伺服器SE之間的智慧型快取記憶體用於預定要的k片段的內容知識一計算(在一步驟S20)快取到片段數以用於各可能表示法，為要在又一步驟S21中選擇最常快取到的表示法，亦稱為目標表示法。

基於以上範例表，k=8，選擇的表示法係具有位元率等於 2500kbps的表示法，其具有5個快取到的片段。對應目標組合的位元率向量R具有同一值等於目標表示法R={R1=2500kbps,R2=2500kbps,R3=2500kbps,R4=2500kbps,R5=2500kbps,R6=2500kbps,R7=2500kbps,R8=2500kbps}的位元率。

在又一步驟S22中，用戶終端機CT由於其計算器7計算該目標組合的下載時間T(k)。

在又一步驟S23中，用戶終端機CT將算出的下載時間 T(k)(亦稱為初始T(k))與播放時間作比較。

當初始T(k)係至少等於播放時間(T(k) k．資料塊_期間)時，用於一智慧型快取記憶體中未儲存目標表示法的片段(如上表範例中的第5、6及7片段)，用戶終端機CT判定(在一步驟S24中)該等片段的替代快取表示法。

為此目的，用戶終端機CT在一步驟S25中建立替代表示法的一替代有序列表，其中以升序列出快取到的較高品質替代表示法，之後接著是按遞降次序列出快取到的較低品質替代表示法。

在一步驟S26中，用戶終端機CT： - 選擇該替代有序列表中的第一表示法；- 判定一新組合，類似該目標組合，除了選擇的替代表示法已取代目標表示法以用於對應片段(根據上表的範例，新組合的向量R係{2500kbps,2500kbps,2500kbps,2500kbps,2500kbps,4500kbps,2500kbps,2500kbps,})；及- 計算下載時間以用於該新表示法組合。

若新組合的T(k)相關目標組合的T(k)而增加，則在一步驟S27中拒絕選擇的替代表示法及拒絕新組合，以該替代有序列表中的下一表示法重複步驟S26，以便利用該下一表示法修改目標組合，用以建立又一新組合。

若新組合的T(k)係低於播放時間，則用戶終端機CT開始下載該新組合(步驟S3)。

若新組合的T(k)相關目標組合的T(k)而減低但仍至少等於播放時間，則替代列表中選擇的替代表示法保持不變(步驟S28)，及藉由考慮新組合取代目標組合，重複步驟S26。

已知以上範例表，將以R6=4500kbps、R5=6500kbps、R7=6500kbps及R5=1200kbps、R7=1200kbps連續地測試此表格，除非找到一中間解答。

當已試過該替代有序列表中的所有表示法及若計算用於最新組合的T(k)係不劣於播放時間時，在一步驟S29中，用戶終端機CT建立一額外替代列表，包括有比目標表示法低的品質表示法，安排在遞降次序中。將步驟26、27及28應用到該額外有序列表。

在此演算法結束時，T(k)滿足該限制，或無任何較低可能值用於T(k)。

當初始T(k)係低於播放時間時，用戶終端機CT試著(在一步驟S241中)藉由使用具較高速率的快取表示法以增大公用程式功能U(k)，在一第一步驟S4中，用戶終端機CT按一升序建立大於初始目標表示法的一表示法有序列表。

接著用於此列表的各表示法，用戶終端機CT：

- 選擇(步驟S41)最高i，以便用於考慮表示法的對應片段係可在一快取記憶體中取得。

- 計算(步驟S42)U(k)及T(k)，藉由利用所考慮表示法來變更先前Ri以用於所取得的表示法組合。

接著，若T(k)仍滿足該限制及U(k)的新值係大於一先前值，則用戶終端機CT保持新組合不變及利用下個(較低)i來重複步驟S41。若T(k)不再滿足該限制或U(k)減低，則用戶終端機CT拒絕Ri的新值用以恢復先前組合。

當已考慮過所有索引i時，進行次高表示法的測試。

明顯地，不背離該實施例，可使用其他啟發法以滿足在T(k)上的限制同時提升U(k)。

實際上，步驟S20至S29中的至少一些步驟可不在用戶終端機CT中執行，卻可能在一外部網路設備中執行(如伺服器、閘道器、代理主機等)。

一旦已判定所期待的組合(段序列)，用戶終端機CT即不延遲地從該序列下載後續片段直到達到m片段(1mk)，或從一智慧型快取記憶體接收到一更新訊息，或接收速率變更。在任一前述事件中，用戶終端機CT重複方法M。

一網路資訊包括一有序列表，列出沿著一伺服器SE與用戶終端機CT之間路徑的快取記憶體DANE，及視需要，該網路資訊尚包括該等快取記憶體DANE所儲存片段的一表示法列表，以用於該階層中的至少一些快取記憶體。

請注意到，根據本發明的不同變化，接收該網路資訊係透過一網路介面，類似用以接收片段的介面，或不同於用以接收片段的介面。

根據特定實施例，用戶終端機的網路介面係調適用以從一Wifi、ADSL、纜線、行動及/或廣播(如DVB、ATSC)介面接收網路資訊。

根據不同實施例，用戶終端機的網路介面係調適用以從一Wifi、ADSL、纜線、行動及/或廣播(如DVB、ATSC)介面接收片段。

根據不同實施例，用戶終端機係使用一協定來接收網路資訊，類似用以接收片段的協定(如http、Flute)。根據不同實施例，用戶終端機係使用一不同協定來接收網路資訊： - 片段傳輸及接收可使用http或flute協定；- 網路資訊傳輸及接收可使用TR69寬頻論壇協定或一廣播協定(如xmpp IETF、DDS OMG(物件管理組))。

根據不同實施例，網路資訊係儲存在一隨機存取記憶體(RAM)中。

根據不同實施例，該等片段係儲存在區域記憶體(如硬碟或快閃記憶體)上，及/或由一解碼器進行解碼，及/或顯示在一顯示器上。

根據不同實施例，該用戶終端機屬於一集合，包括：- 一可攜式媒體裝置；- 一行動電話；- 一遊戲裝置；- 一機上盒；- 一電視機；- 一數位板；- 一膝上型電腦；及- 一積體電路。

附圖中的流程圖及/或方塊圖係根據本發明的不同實施例描繪系統、方法及電腦程式產品可能實施的配置、操作及功能。依此，流程圖或方塊圖中的各方塊可表示一模組、區段或部分碼，其包括一或多個可執行指令用以實施該(等)規定的邏輯功能。亦應注意到，在一些替代實施方式中，標示在方塊中的功能可不按圖中標示的次序發生，例如，取決於涉入的功能，顯示連續的二方塊事實上可幾乎同時地執行，或該等方塊有時可在相反次序中執行，或數個方塊可在一替代次序中執行。亦請注意到，方塊圖及/或流程圖的各方塊，及方塊圖及/或流程圖中的方塊組合，可由執行指定功能或行為的特殊目的硬碟式系統實施，或由特殊目的硬碟與電腦指令的組合實施。雖然未明確說明，但本發明實施例可利用在任何組合或次組合中。

如熟諳此藝者所了解，本發明的數個方面可具體化為一系統、方法或電腦可讀取媒體，因此，本發明的數個方面可採取形式為一完全硬體實施例、一完全軟體實施例(包含韌體、常駐軟體、微碼等)，或結合軟體及硬體方面的一實施例，其在本文中一般全稱為”電路”、”模組”或”系統”。此外，本發明的數個方面可採取一電腦可讀取儲存媒體形式，可利用一或多個電腦可讀取儲存媒體的任何組合方式。

一電腦可讀取儲存媒體可採取一電腦可讀取程式產品形式，其具體化在一或多個電腦可讀取媒體中，及具有電腦可讀取程式碼具體化在其上可由電腦執行。如本文中使用的電腦可讀取儲存媒體考慮係一非暫態儲存媒體，提供固有能力用以在其中儲存資訊，以及固有能力用以從其提供資訊檢索。一電腦可讀取儲存媒體例如可係(但不限於)電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體的系統、裝置或元件，或以上各項的任何合適組合。應了解，雖然以下提供可應用本發明的電腦可讀取儲存媒體的較特定範例，但如熟諳此藝者立即明白，僅是舉例而非徹查的列表：可攜式電腦磁碟；硬碟；隨機存取記憶體(RAM)；唯讀記憶體(ROM)；可拭除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)；可攜式光碟唯讀記憶體(CD-ROM)；光學儲存裝置；磁性儲存裝置；或以上各項的任何合適組合。