TW201537934A - 沿著用戶終端機與至少一伺服器間之傳輸路徑所設置快取記憶體之操作方法，及對應之快取記憶體 - Google Patents

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Abstract

本發明係為一種快取記憶體(DANE)，沿著用戶終端機(CT)與至少一伺服器(SE)間之傳輸路徑設置，及配置用以從用戶終端機(CT)接收請求以用於一多媒體內容可用在數個表示法之片段，該快取記憶體包括：一連接介面(1)，用以從第一用戶終端機接收第一請求，以用於該多媒體內容之一已知片段之一較佳表示法及至少一替代表示法；一匹配模組(5)，配置用以判定該已知片段已由該快取記憶體從一伺服器請求用於另一用戶終端機之至少一進行中表示法，是否匹配第一請求之較佳表示法或一替代表示法。

Description

沿著用戶終端機與至少一伺服器間之傳輸路徑所設置快取 記憶體之操作方法，及對應之快取記憶體
本發明一般相關適應性串流技術，例如(但非限定)透過HTTP(超文本傳輸協定)，尤其相關沿著用戶終端機與遠程伺服器之間傳輸路徑所設置快取記憶體的行為管理。
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/或主張的各種不同方面，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，應瞭解該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(亦稱為多位元率交換)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)所開發透過HTTP的動態適應性串流(DASH)。
當一用戶終端機希望播放適應性串流中的一視聽內容(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(全球資源定址器，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(按照位元率、解析度及其他特性)列出此一A/V內容的可用表示法(亦稱實例或版本)；每品質位準一表示法(位元率)。各表示法係由相等期間的一系列片段(亦稱資料塊)組成，可由一分開的URL存取，並由用戶附加一描述元素集以用於選擇。該工具性質規定檔係預先產生及例如由一遠程伺 服器遞送到用戶終端機。
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，這容許分配到許多不同終端機，其可能受制於高度多樣化網路條件。
各表示法的整個資料流係分割成相等期間的數片段，如此作出多片段使一用戶終端機可平順地在二片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，但鮮少飽受中斷(亦稱凍結)之苦。
在用戶端，基於傳輸路徑的一可用頻寬量測選擇該等片段，尤其，用戶終端機通常請求一片段的表示法對應到一位元率編碼，因此品質符合所測得頻寬。
當一快取記憶體係沿著一用戶終端機與一遠程伺服器之間傳輸路徑設置時，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)已將該片段提供在該快取記憶體中，則該片段可已儲存在該快取記憶體中。因此，比起若該片段從遠程伺服器傳來，會更快回應一HTTP請求用於該已知片段，並可避免重複傳輸，有效節省網路資源。
一般HTTP快取記憶體係設計用以藉由努力確保遞送到任一用戶的內容將如同該內容直接從伺服器傳來，用以透明地提供內容服務。
若是一HAS內容(如一DASH內容)的遞送，一已知時間槽的所有視訊表示法係同等用於終端用戶(意即該等表示法對應到相同聲訊及視訊內容)，但視訊(及可能聲訊)品質中會有不同。在一DASH系統中，網路限制不允許維持最佳品質，因此使用不同品質等級的片段表示法係視為正常。雖然DASH的原初目標在於用戶選擇表示法，但先進快取記憶體(亦稱智慧型快取記憶體)在要求的表示法無法在該快取記憶體中取得時，藉由容許從該快取記憶體回覆替代表示法，允許用戶加寬選擇；如本申請人提出專利申請的歐洲專利申請案EP13305908.9及EP13305909.7中所揭示。
然而，當多個用戶以重疊表示法的不同選擇同時命中該快取記憶體請求相同資源(如調成相同節目)時，問題發生了。藉由”同時”，應瞭解以低於該片段期間的間隔發生多個請求。此一況狀常發生並危害到整個遞送鏈。
實際上，習知快取記憶體(所謂的舊有快取記憶體)的一般功能如下。一旦接收到一請求(稱作Ra)用於一已知資源(稱作X，X係一URL)，若未快取到(如先前已下載及儲存用於進一步再利用)請求的內容，快取記憶體即朝遠程伺服器啟動一請求，只要從伺服器起始接收回應，即開始轉送該回應給用戶。在目前請求(Ra)結束前，一旦用於相同資料(X)的第二請求(稱作Rb)到達，在與該伺服器對回應內容的一可選再確認步驟後，相同回應內容將開始轉送給第二用戶。一旦用於未快取到並與X不同的另一資源(稱作Y，Y係一URL)的另一請求(稱作Rc)抵達，(如若發出該請求用於一DASH片段，X={rep4}及Y={rep 6}，是指相同內容內的相同時序偏移)，則該快取記憶體將該請求與先前請求並行處置，因為二請求並無相關。
換言之，習知快取記憶體使相同資料(X)的請求(Ra,Rb)佇列，反而以完全平行的方式處置無關請求(Rc相對Ra,Rb)。用於明顯性能及頻寬效率原因，這是高度可行的。
若發出上述請求(Ra,Rb,Rc)用以檢索一DASH片段，其中指示一較佳表示法並具有一容許替代列表(如歐洲專利申請案EP13305908.9及EP13305909.7中所揭示)，快取記憶體(智慧型快取記憶體)行為如下。若X={較佳=rep4，替代=[rep6,rep5]}及Y={較佳=rep6，替代=[rep5,rep4]}，假設係指相同內容內的相同時序偏移。藉由考慮上述習知快取記憶體的描述情節，及藉由假設未快取到任何較佳及替代表示法，快取記憶體會已提供rep4以回應請求(Ra,Rb)，及提供rep6以回應請求(Rc)。
然而，此一行為發生以下二問題：- 快取記憶體考慮無關的請求，原因是它已忽略在該等請求之間產生一潛在鏈結的替代列表；- 快取記憶體已從伺服器下載兩表示法，可能導致伺服器與快取記憶體 之間路徑上的擁塞。
另外，在居家網路中，即若有極少裝置，存取頻寬的稀少使避免重覆請求用於一已知片段顯為重要。考慮到存取網路中的快取記憶體，大量同時發生的通信期極可能將請求用於許多可能替代的內容。若快取記憶體無法最適地處置此等同時發生的請求，網路將會擁塞。
本發明克服至少一些上述缺點。
本發明涉及一種操作沿著用戶終端機與伺服器之間路徑設置的快取記憶體的方法，該快取記憶體係配置用以從用戶終端機接收請求用於一多媒體內容可用在數個表示法的片段，該方法的特徵在於包括以下步驟：- 從第一用戶終端機接收第一請求用於該多媒體內容的一已知片段的一較佳表示法及至少一替代表示法；- 判定該已知片段的一進行中表示法，其匹配第一請求的較佳表示法或至少一替代表示法，該進行中表示法係已由該快取記憶體從該伺服器請求用於另一用戶終端機；在符合本發明的一實施例中，該方法進一步可包括以下步驟：- 判定一效用函數的值，與該已知片段的一相配進行中表示法相關聯，該進行中表示法係已由該快取記憶體請求用於另一用戶終端機；- 當效用函數的對應判定值符合一性能準則時，將該相配進行中表示法(已由該快取記憶體請求)傳輸到第一用戶終端機。
由於本發明，可使該快取記憶體察覺已匹配較佳表示法及/或替代表示法的請求的相互依存性，可產生較多機會用以匹配請求及用以串聯化請求，減少與伺服器間交通的量。
另外，若該快取記憶體已請求用於另外用戶終端機的至少二進行中表示法與第一請求的二相異表示法匹配，當該效用值符合性能準則時，則可傳輸與最高效用值相關聯的相配進行中表示法。
另外，若該快取記憶體已請求用於另外用戶終端機的至少 二進行中表示法與第一請求的二相異表示法匹配，當未有任何相配進行中表示法具有一效用值符合該性能準則時，則快取記憶體可向伺服器請求第一請求的較佳表示法。
在另一實施例中，當效用函數的值超過零即可符合性能準則。
在又一實施例中，效用函數可取決於一操作模式，屬於一模式群，至少包括：- 一積極模式，其中效用函數的值係等於一常數；- 一快速模式，其中效用函數取決於該第一請求的較佳表示法從伺服器算起的遞送時間，及該快取記憶體已請求的一相配進行中表示法的遞送時間；- 一品質模式，其中效用函數取決於第一請求的較佳表示法的品質，及該快取記憶體已請求的一相配進行中表示法的品質。
另外，可在至少一網路參數的函數中判定操作模式(如在快取記憶體)，或由第一用戶終端機、另一網路設備、快取記憶體持有者或第三方選擇操作模式。
若由第一用戶終端機選擇操作模式(如根據使用者偏好)，則可在該第一請求內指示所選擇的操作模式。
在另一方面，快速模式的效用函數係可由以下兩者之間的差異來定義：該第一請求的較佳表示法從伺服器算起的遞送時間與該快取記憶體已請求的一相配進行中表示法的遞送時間。
在又一方面中，品質模式的效用函數係由以下兩者之間的差異來定義：較佳表示法的品質與該快取記憶體已請求的一相配進行中表示法的品質。
而且，本發明涉及一種快取記憶體，沿著用戶終端機與至少一伺服器之間的傳輸路徑設置，及配置用以從用戶終端機接收請求用於一多媒體內容可用在數個表示法的片段，該快取記憶體包括：- 一連接介面，用以從第一用戶終端機接收第一請求，以用於該多媒體內容的一已知片段的一較佳表示法及至少二替代表示法；- 一匹配模組，用以判定該已知片段的至少一進行中表示法是否匹配第 一請求的較佳表示法或一替代表示法，該進行中表示法係該快取記憶體已從一伺服器請求用於另一用戶終端機。
另外，該快取記憶體尚可包括一計算器，調適用以判定一效用函數的值，與該已知片段由該匹配模組所辨識的一相配進行中表示法相關聯。
另外，該快取記憶體尚可包括一比較器，若數個進行中表示法與第一請求的較佳表示法及替代表示法匹配，則該比較器係配置用以判定該智慧型快取記憶體已請求的相配進行中表示法中具有最高效用函數值者。該比較器尚可配置用以核對一相配進行中表示法的判定效用函數值是否符合一性能準則。
另外，效用函數可取決於一操作模式，屬於一模式群，至少包括：- 一積極模式，其中效用函數的值係等於一常數；- 一快速模式，其中效用函數取決於該第一請求的較佳表示法從伺服器(SE)算起的遞送時間，及取決於該快取記憶體(DANE)已請求的一相配進行中表示法的遞送時間；- 一品質模式，其中效用函數取決於第一請求的較佳表示法的品質，及取決於該快取記憶體(DANE)已請求的一相配進行中表示法的品質。
另外，該第一請求可包括操作模式的一指示。
本發明進一步涉及一種用戶終端機，配置用以接收分割成數個片段並由至少一遠程伺服器提供的一多媒體內容，各片段係可用於一或多個表示法，該用戶終端機包括一通訊模組，配置用以傳送一請求用於一表示法，指示待由一快取記憶體應用的一選擇操作模式，該快取記憶體係沿著該用戶終端機與一伺服器之間的傳輸路徑設置。
另外，該用戶可屬於一集合，包括：- 可攜式媒體裝置；- 行動電話；- 遊戲裝置；- 機上盒；- 電視機； - 數位板；- 膝上型電腦；及- 積體電路。
而且，本發明涉及一種由一用戶終端機傳送一請求用於一多媒體內容片段表示法的方法，該多媒體內容係分割成可用於一或多個表示法的數個片段，該多媒體內容係由至少一遠程伺服器提供。該請求包括待由一快取記憶體應用的一選擇操作模式的指示，該快取記憶體係沿著該用戶終端機與一伺服器之間的傳輸路徑設置。
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/或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。
另外，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。
以下提出數個特定方面與本發明所揭示數個實施例範圍相稱，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概述，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。
1,1A‧‧‧連接介面
2,2A‧‧‧通訊模組
3‧‧‧儲存模組
3A‧‧‧適應性串流模組
4,5A‧‧‧處理器
4A‧‧‧視訊播放器
5‧‧‧匹配模組
6‧‧‧效用函數計算器
6A‧‧‧儲存構件
7‧‧‧比較器
8‧‧‧頻寬估算器
B,B1‧‧‧內部匯流排
CT,CT1,CT2‧‧‧用戶終端機
DANE‧‧‧智慧型快取記憶體
M‧‧‧機構
N‧‧‧網路
RNE‧‧‧舊有快取記憶體
rep2,rep3,rep4, rep5,rep6‧‧‧表示法
SE‧‧‧伺服器
S1‧‧‧第一請求接收步驟
S2‧‧‧匹配判定步驟
S3‧‧‧效用函數判定步驟
S4‧‧‧效用函數最高值選擇步驟
S5‧‧‧所選擇進行中表示法傳輸步驟
S6‧‧‧向伺服器請求第一請求的較佳表示法步驟
U‧‧‧效用函數
以下將參考附圖並藉由實施例及執行範例以描述(非用以限定)本發明，俾能更進一步了解本發明，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；圖2A係根據本發明的一較佳實施例以方塊圖描繪一智慧型快取記憶體範例；圖2B係根據本發明的一較佳實施例以方塊圖描繪一用戶終端機範例；圖3係根據較佳實施例以流程圖描繪圖2A的智慧型快取記憶體的操作方法； 圖4至6描繪圖3的方法的三個實施說明範例，分別用於積極模式、快速模式及品質模式。
在圖1、2A及2B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以繪示相關元件，同時為求清晰，消去典型數位多媒體內容遞送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，本發明在本文中係針對熟諳此藝者知道的所有此類變化及修改。
根據一較佳實施例，本發明係相關HTTP適應性串流協定(或HAS)加以繪示，本發明當然不限於此一特定環境，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協定，此類伺服器SE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)。這是內容分配的源頭：多媒體內容可來自一些外部實體並在媒體原點轉換到HAS格式。
一智慧型快取記憶體DANE係網路N中的一快取元件，其配置用以理解係遞送HAS內容，使用MPEG-DASH術語，智慧型快取記憶體係視為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，其不具備透過它所輸送資料類型的知識，或至少不瞭解HAS概念，在MPEG-DASH術語中，舊有快取記憶體係視為正規網路元件(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。假設該多媒體內容係可在一伺服器SE以不同表示法取得，使用透過一或多個TCP/IP連接的HTTP適應性串流協定，一旦用戶請求，HTTP伺服器SE即能將片段串流到用戶終端機CT。
在較佳實施例中，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。用戶終端機CT當然可不包括完整的視訊播放器，卻只是一些子元件如用於媒體內容解多工及解碼者，及可依賴一外部裝置向終端用戶顯示解碼內容。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。
如圖2A所示，一智慧型快取記憶體DANE包括：- 一或多個連接介面1(有線及/或無線)；- 一通訊模組2，包括協定堆疊用以透過連接介面1通訊，尤其該通訊模組可包括一網際網路協定堆疊，標記IP堆疊；- 一儲存模組3，如依電性記憶體及/或永久性記憶體，用以儲存從一或多個伺服器SE所接收多媒體內容片段，為要將其傳輸到請求此類多媒體內容的用戶終端機CT；- 一或多個處理器4，用以執行儲存模組3中所儲存的應用程式及程式；- 一內部匯流排B，用以連接不同模組、處理構件與此藝者所熟知用以執行一般居家閘道器功能的所有構件。
如圖2B所示，用戶終端機CT至少包括：- 一連接介面1A(有線及/或無線，例如Wi-Fi無線網路、乙太網路、ADSL(非對稱數位用戶迴路)、有線電視、行動及/或廣播(如無線數位電視傳輸標準DVB、ATSC)介面)；- 一通訊模組2A，含有協定堆疊用以通訊到HTTP伺服器SE，尤其通訊模組2A包括此藝熟知的TCP/IP堆疊，當然可以是任何能使用戶終端機CT通訊到HTTP伺服器SE的其他類型網路及/或通訊構件；- 一適應性串流模組3A，其從HTTP伺服器SE接收HTTP串流多媒體內容，持續以較佳匹配網路限制及自身限制的位元率選擇片段； - 一視訊播放器4A，調適用以將多媒體內容解碼及呈現；- 一或多個處理器5A，用以執行用戶終端機CT的不變性記憶體中所儲存的應用程式及程式；- 儲存構件6A，如依電性記憶體，用以將接收自HTTP伺服器SE的片段在傳輸到視訊播放器4A前加以緩衝；- 一內部匯流排B1，用以連接各種不同模組與熟諳此藝者熟知用以執行一般用戶終端機功能的所有構件。
以下假設一已知用戶終端機CT在網路N上傳送第一請求用以得到一多媒體內容的一已知片段，該第一請求包括一較佳請求表示法及一或多個替代請求表示法，此一請求類型例如揭示在本申請人所提出申請的歐洲專利申請案EP13305909.7中，以引用方式併入本文以作為參考，及其中該請求可使用一”altlist(替代列表)”附加指引用以列出替代表示法。
根據較佳實施例，智慧型快取記憶體DANE亦包括：- 一匹配模組5，其係配置用以判定該已知片段的至少一進行中表示法，是否匹配已知用戶終端機CT所傳送第一請求的較佳表示法或一替代表示法，該進行中表示法係已由智慧型快取記憶體DANE在一伺服器SE請求以用於另一用戶終端機CT。該相配進行中表示法可已儲存在智慧型快取記憶體DANE中或可目前正在下載，為此目的，匹配模組5可使用與第一請求中所請求表示法相關聯的URL(全球資源定址器)(請求URL，altlist延伸標頭)；- 一計算器6，調適用以判定已知片段由匹配模組5所辨識一相配進行中表示法的一效用函數U的值，如以下說明，效用函數U可取決於智慧型快取記憶體DANE或用戶終端機CT相關聯的一操作模式；- 一比較器7，若數個進行中表示法匹配第一請求的表示法，則調適用以判定該智慧型快取記憶體已請求的匹配進行中表示法具有效用函數U的最高值。另外，該比較器7尚配置用以核對一進行中表示法的效用函數U的判定值是否符合一性能準則，在一說明性(但非限定)範例中，當效用函數的值超過零(即U>0)即符合性能準則。
另外，智慧型快取記憶體DANE亦可包括一頻寬估算器8，配置用以判定沿著一智慧型快取記憶體DANE與一伺服器SE之間傳 輸路徑的頻寬。為此目的，頻寬估算器8例如可計算該路徑上所接收位元組的數目，接著藉由將所接收的位元組數目除以一段時間來估算頻寬，當然可使用其他任何機構來估算此一頻寬，頻寬估算器8可整合在計算器6內。
根據較佳實施例，效用函數U取決於一操作模式，其係與智慧型快取記憶體DANE或用戶終端機CT相關聯。該模式可由智慧型快取記憶體DANE的持有者判定，或在一變化中，在一或數個網路參數(如沿著智慧型快取記憶體與一已知伺服器間路徑的頻寬)的函數中判定。在又一變化中，用戶終端機可在其用於一片段的請求中指示想要的操作模式(例如藉由提供附加資訊到該請求的altlist標頭)；根據終端用戶個人偏好或在訂閱費用支付後容許提升服務。
智慧型快取記憶體DANE的操作模式可儲存在儲存模組3(如隨機存取記憶體(RAM)、區域記憶體(如硬碟或快閃記憶體))中。
尤其，操作模式係在積極模式、快速模式或品質模式之中加以選擇，明顯地，並未侷限模式數目，不背離本發明，數目可不同於三個。
在積極模式中，效用函數U的值係等於一常數，在此操作模式中，藉由匹配第一請求的較佳(及替代)表示法與進行中表示法，從智慧型快取記憶體DANE期望的效果係使快取命中率增到最大，並使伺服器到快取記憶體的交通減到其絕對最小值。當目前正在下載此等表示法中的任一者時，一旦接收到相配進行中表示法，第一請求即列入待服務的排程中。因此，只要有可能，可有利地從伺服器SE只下載一表示法。
在快速模式中，效用函數U取決於該第一請求的較佳表示法從伺服器SE算起的遞送時間，及智慧型快取記憶體DANE已請求的一相配進行中表示法的遞送時間。藉由一請求的位元組數目除以智慧型快取記憶體DANE與伺服器SE之間的估算頻寬，可輕易算出遞送時間。用於相配進行中表示法相關聯的請求，藉由待傳送的其餘位元組數目除以智慧型快取記憶體DANE與伺服器SE之間的頻寬，可算出遞送時間。尤其，效用函數U係由以下兩者之間的差異來定義：該第一請求的較佳表示法從伺服器SE算起的遞送時間與智慧型快取記憶體DANE已請求的一相配 進行中表示法的遞送時間。當選擇快速模式時，計算器6能計算已知片段的表示法的推演到達時間，快速模式防止一相配進行中表示法的下載比第一請求的較佳表示法的請求及下載持續較長時間，因此將由一附加、較短請求支持長處理請求。然而，當一相配進行中表示法相關聯的一大型請求幾乎完成時，智慧型快取記憶體DANE將等候它完成，而非觸發另一快速請求用以例如檢索第一請求的較佳表示法。
在品質模式中，效用函數U取決於較佳表示法的品質及該快取記憶體已請求的一相配進行中表示法的品質。較特別地，品質模式的效用函數U係由以下兩者之間的差異來定義：第一請求的較佳表示法的品質(如位元率)與智慧型快取記憶體DANE已請求正考慮的一進行中表示法的品質。品質模式依賴品質，意即只在一進行中表示法的品質係高於或等於第一請求的較佳表示法的品質時，才提供此進行中表示法作為與用戶終端機CT的第一請求的一表示法相配的服務。
用於品質模式，智慧型快取記憶體DANE需要知道表示法的相對品質，用於DASH內容，通常較高位元率對應到較高品質，但明顯地亦可使用一分開的發信構件(如元資料附加到該等表示法)，接著假設使用一品質度量用以比較表示法。
如圖3所示，智慧型快取記憶體DANE係配置用以根據用戶終端機CT的請求及判定的操作模式，選擇一多媒體內容的已知片段的一表示法以遞送到該用戶終端機。為此目的，智慧型快取記憶體DANE可實施以下機構M，包括以下步驟：
- 從第一用戶終端機接收(步驟S1)第一請求用於該多媒體內容的已知片段的一較佳(及數個替代)表示法；
- 判定(步驟S2)該已知片段的一進行中表示法是否匹配第一請求的較佳(或一替代)表示法，該進行中表示法係智慧型快取記憶體DANE已在一伺服器SE請求用於另一用戶終端機CT；
- 判定(步驟S3)一效用函數的值以用於該已知片段的各相配進行中表示法(該快取記憶體已請求該進行中表示法)，尤其：
￭當已選擇積極操作模式時，效用函數的值係常數(如U=1)；
￭當已選擇快速操作模式時，效用函數係定義如下： U=遞送時間(較佳_表示法)-遞送時間(相配_進行中_表示法)
￭當已選擇品質操作模式時，效用函數係定義如下：U=品質(相配_進行中_表示法)+ε-品質(較佳_表示法)
其中ε係一常數，用以分辨充分不同的品質。當比較表示法品質時，若品質差異(絕對值)係低於ε，則該等表示法係視為同等品質。可選擇ε等於零。
- 選擇(步驟S4)與效用函數符合性能準則的最高值相配的進行中表示法，尤其用於積極模式，當存在數個相配進行中表示法時，及由於效用函數的值係常數，選擇的相配進行中表示法對應到第一請求依偏好次序(較佳表示法、第一替代、第二替代等)的表示法中的一者。在積極模式的又一變化中，選擇的相配進行中表示法對應到具最短遞送時間的表示法；
- 該快取記憶體將所選擇進行中表示法傳輸(步驟S5)到第一用戶終端機CT，該進行中表示法係已由該快取記憶體請求(及可能目前正從伺服器SE下載)。當無任何相配進行中表示法具有一效用值符合性能準則時(即尚未選擇任何相配進行中表示法)，智慧型快取記憶體DANE因此向伺服器SE請求第一請求的較佳表示法。
應了解，不背離本發明，可變更步驟S1至S6的順序。
在符合較佳實施例的第一說明性(但非限定)積極模式範例中，圖4所示的時間圖表示用戶終端機CT1、CT2所傳送請求用於一片段(取得rep4，替代[rep6,rep5]，取得rep6，替代[rep5,rep4]，智慧型快取記憶體DANE所傳送請求用於一進行中表示法(取得rep4)，伺服器SE所傳送的回應(rep4)，及快取記憶體DANE所傳送到用戶終端機CT1、CT2的回應(rep4)。
可注意到，不背離本發明，在積極模式中可忽略效用及性能參數，不用計算或核對。
尤其，用戶終端機CT2(假設對應到上述第一終端機)傳送一請求用於一較佳表示法(rep6)及替代表示法(rep5,rep4)，而且假設表示法6(rep6)係比表示法4(rep4)較佳的品質。
根據積極模式，回應用戶終端機CT2的第一請求，由於 其請求到達智慧型快取記憶體DANE時，替代表示法”rep4”正在下載過程中或已下載(回應另一用戶終端機CT1的一先前請求)，因此用戶終端機CT2接收該替代表示法。
在符合較佳實施例的第二說明性(但非限定)快速模式範例中，圖5所示時間圖繪示用戶終端機CT1、CT2、一智慧型快取記憶體DANE與一伺服器SE之間交換的請求及回應。
特別地，用戶終端機CT2傳送一請求用於一較佳表示法(rep2)及替代表示法(rep4,rep3)，有智慧型快取記憶體DANE已請求的一進行中表示法(rep4)匹配用戶終端機CT2請求的一替代表示法。
然而，用戶終端機CT2所請求較佳表示法(rep2)的預期遞送時間比已請求的相配進行中表示法(rep4)的遞送時間早，使智慧型快取記憶體DANE將請求該較佳表示法(rep2)用於用戶終端機CT2。
在符合較佳實施例的第三說明性(但非限定)品質模式範例中，圖6的時間圖亦顯示用戶終端機CT1、CT2、一智慧型快取記憶體DANE與一伺服器SE之間交換的請求及回應。
在此範例中，用戶終端機CT2傳送一請求用於一較佳表示法(rep6)及替代表示法(rep5,rep4)，如用於第一範例，假設表示法6(rep6)係比表示法4(rep4)較佳的品質。有智慧型快取記憶體DANE已請求的一進行中表示法(rep4)匹配用戶終端機CT2請求的一替代表示法。
假設判定智慧型快取記憶體DANE已請求用於用戶終端機CT1的相配進行中表示法rep4的品質係低於較佳表示法6的品質，智慧型快取記憶體DANE將請求該較佳表示法(rep6)用於用戶終端機CT2。
因此，該較佳實施例在於考慮從一用戶終端機CT來的請求(包括一較佳表示法及其替代作為整體)與已在進程中的操作進行匹配，為要判定朝一伺服器SE發出另一請求的效用。當找出一匹配時，智慧型快取記憶體DANE執行一計算，用以判定是否將藉由朝伺服器SE發出一新請求以處置該請求，或在一進行中請求後串聯化該請求(如以進行中請求的結果提供服務)，用以減低與伺服器交通的量。
應注意到智慧型快取記憶體DANE可整合在一代理主機中、一閘道器中或在其他任何合適的網路設備中。
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)指定的邏輯功能。亦應注意到，在一些替代實施中，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，或特殊目的硬碟與電腦指令的組合來實施。雖然未明確說明，但可在任何組合或次組合中運用本實施例。
如熟諳此藝者所了解，本發明的數個方面可具體化為系統、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完全硬體實施例、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實施例，其在本文中一般全稱為”電路”、”模組”或”系統”。另外，本發明的數個方面可採取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。
電腦可讀取儲存媒體可採取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，及具有可由電腦執行的電腦可讀取程式碼具體化在其上。如本文中使用的電腦可讀取儲存媒體係考慮一非暫態儲存媒體，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。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較特定電腦可讀取儲存媒體範例，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。
1‧‧‧連接介面
2‧‧‧通訊模組
3‧‧‧儲存模組
4‧‧‧處理器
5‧‧‧匹配模組
6‧‧‧效用函數計算器
7‧‧‧比較器
8‧‧‧頻寬估算器
B‧‧‧內部匯流排
DANE‧‧‧智慧型快取記憶體

Claims (15)

  1. 一種操作一快取記憶體(DANE)之方法，該快取記憶體係沿著用戶終端機(CT)與至少一伺服器(SE)間之傳輸路徑設置，該快取記憶體(DANE)係配置用以從用戶終端機(CT)接收請求以用於一多媒體內容可用在數個表示法之片段，該方法之特徵在於包括以下步驟：- 從第一用戶終端機(CT)接收(S1)第一請求用於該多媒體內容之一已知片段之一較佳表示法及至少一替代表示法；- 判定(S2)該已知片段之一進行中表示法，其匹配第一請求之較佳表示法或一替代表示法，該快取記憶體已從該伺服器(SE)請求該進行中表示法用於另一用戶終端機(CT)。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，又包括以下步驟：- 判定(S3)一效用函數之值，與該已知片段之一相配進行中表示法相關聯，該相配進行中表示法係已由該快取記憶體(DANE)請求用於另一用戶終端機(CT)；- 當效用函數之對應判定值符合一性能準則時，將已由快取記憶體(DANE)請求之該相配進行中表示法傳輸(S5)至第一用戶終端機(CT)。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中若該快取記憶體(DANE)已請求用於另外用戶終端機(CT)之至少二進行中表示法與第一請求之二相異表示法匹配，當該效用值符合性能準則時，則傳輸與最高效用值相關聯之相配進行中表示法。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之方法，其中若該快取記憶體(DANE)已請求用於另外用戶終端機(CT)之至少二進行中表示法與第一請求之二相異表示法匹配，當無任何相配進行中表示法具有符合該性能準則之效用值時，快取記憶體(DANE)則向伺服器(SE)請求第一請求之較佳表示法。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之方法，其中當效用函數之值超過零即符合性能準則。
  6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之方法，其中效用函數取決於一操作模式，屬於一模式群，至少包括：- 一積極模式，其中效用函數之值係等於一常數； - 一快速模式，其中效用函數取決於該第一請求之較佳表示法從伺服器(SE)算起之遞送時間，及該快取記憶體(DANE)已請求之一相配進行中表示法之遞送時間；- 一品質模式，其中效用函數取決於第一請求之較佳表示法之品質，及該快取記憶體(DANE)已請求之一相配進行中表示法之品質。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中於至少一網路參數之函數中判定操作模式。
  8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中由第一用戶終端機選擇操作模式及指示於該第一請求內。
  9. 一種快取記憶體，沿著用戶終端機(CT)與至少一伺服器(SE)間之傳輸路徑設置，及配置用以從用戶終端機(CT)接收請求用於一多媒體內容可用於數個表示法之片段，該快取記憶體之特徵在於包括：- 一連接介面(1)，用以從第一用戶終端機(CT)接收第一請求，以用於該多媒體內容之一已知片段之一較佳表示法及至少一替代表示法；- 一匹配模組(5)，配置用以判定該已知片段之至少一進行中表示法是否匹配第一請求之較佳表示法或一替代表示法，該進行中表示法係已由快取記憶體(DANE)從一伺服器(SE)請求用於另一用戶終端機(CT)。
  10. 如申請專利範圍第9項之快取記憶體，尚包括一計算器(6)，調適用以判定一效用函數之值，與該匹配模組(5)所辨識之已知片段之一相配進行中表示法相關聯。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之快取記憶體，尚包括一比較器(7)，若數個進行中表示法與第一請求之較佳表示法及替代表示法匹配，則配置用以判定該智慧型快取記憶體(DANE)已請求之相配進行中表示法具有效用函數之最高值。
  12. 如申請專利範圍第11項之快取記憶體，其中該比較器(7)尚配置用以核對一相配進行中表示法之效用函數之判定值是否符合一性能準則。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之快取記憶體，其中效用函數取決於一操作模式，屬於一模式群，至少包括：- 一積極模式，其中效用函數之值係等於一常數；- 一快速模式，其中效用函數取決於該第一請求之較佳表示法從伺服器 (SE)算起之遞送時間，及該快取記憶體(DANE)已請求之一相配進行中表示法之遞送時間；- 一品質模式，其中效用函數取決於第一請求之較佳表示法之品質，及該快取記憶體(DANE)已請求之一相配進行中表示法之品質。
  14. 一種由一用戶終端機(CT)傳送請求以用於一多媒體內容片段之表示法之方法，該多媒體內容係分割成可用於一或多個表示法之片段，該多媒體內容係由至少一遠程伺服器(SE)提供，該方法之特徵在於該請求包括一快取記憶體(DANE)待應用之選擇操作模式之指示，該快取記憶體係沿著該用戶終端機(CT)與一伺服器(SE)間之傳輸路徑設置。
  15. 一種用戶終端機，配置用以接收多段分割及由至少一遠程伺服器(SE)提供之一多媒體內容，各片段係可用於一或多個表示法，該用戶終端機之特徵在於包括一通訊模組(2A)，配置用以傳送一請求用於一表示法，指示一快取記憶體(DANE)待應用之一選擇操作模式，該快取記憶體係沿著該用戶終端機(CT)與一伺服器(SE)間之傳輸路徑設置。
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