TWI580237B - 單一播放適應性位元率串流 - Google Patents

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TWI580237B
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克里斯 菲利浦
羅伯 哈蒙 佛斯曼
珍妮佛 安 雷諾茲
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艾瑞克生公司
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Description

單一播放適應性位元率串流
本申請案揭示與以下(若干)美國及PCT專利申請案之標的有關之標的：(i)2012年10月23日以Anthony Richard Jones之名義申請之PCT申請案號：PCT/EP2012/070960，「A METHOD AND APPARATUS FOR DISTRIBUTING A MEDIA CONTENT SERVICE」(Ericsson參考編號：P38711-WO1)；(ii)2014年3月3日以Christopher Phillips等人之名義申請之申請案號：14/194,868，「CONFLICT DETECTION AND RESOLUTION IN AN ABR NETWORK」(Ericsson參考編號：P42221-US1)；及(iii)2014年3月3日以Christopher Phillips等人之名義申請之申請案號：14/194,918，「CONFLICT DETECTION AND RESOLUTION IN AN ABR NETWORK USING CLIENT INTERACTIVITY」(Ericsson參考編號：P42767-US1)，該等案之各者之全文以引用的方式併入本文中。本專利申請案之標的亦係關於與本案在同一天申請之以下(若干)美國專利申請案之標的：(i)以Christopher Phillips等人之名義之申請案號：＿＿＿，「MERGING MULTICAST ABR AND UNICAST ABR WITH PROGRESSIVE DOWNLOAD ABR IN A CUSTOMER PREMISES DEVICE WITHIN THE SAME VIDEO DELIVERY PIPE」(Ericsson參考編號：P43011-US1)，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本揭示內容大體上係關於在相同視訊傳送管線內之一客戶前提 元件中提供呈多種形式之適應性位元率(ABR)技術-多重播放ABR(MABR)、單一播放ABR(UABR)及累進下載ABR。更明確言之，本揭示內容係關於以下相關概念：a)平衡一單個前提視訊管線內串流用戶端之需要與對累進下載用戶端之需要；b)提供用於在視訊對話(video session)期間改變一串流單一播放用戶端之位元率之一機構；c)管理由一前提視訊管線及前提閘道器元件伺服之全部串流用戶端之頻寬分配；及d)同步MABR片段與累進下載ABR片段自一單個頻道之傳送，使得可在以相同位元率收看相同頻道之串流用戶端與累進下載用戶端之間共用該等片段。
在家庭中，一客戶可使用複數個元件消費視訊；此等元件可包含機上盒以及累進下載用戶端。機上盒經設計以藉由調諧至一廣播或多重播放頻道或藉由請求隨選視訊(VoD)而接收一恆定視訊串流。此等串流用戶端可與經設計以依叢發方式接收視訊之累進下載用戶端衝突。隨著視訊(包含4k視訊)品質之增長及對頻寬需求之增加，視訊傳送之效率變得愈加重要，以容許複數個元件消費視訊。當達到頻寬限制時，用戶端必須搶佔(contend for)有限頻寬以消費視訊。此有時可對用戶端接收適當的視訊量以作用之能力具有一不利效應。
本專利揭示內容大致係關於用於將適應性位元率視訊提供至用戶端元件之方法及元件。在一態樣中，揭示由一閘道器元件執行之管理跨傳送串流適應性位元率(ABR)內容及累進下載ABR內容兩者之一視訊管線之頻寬分配之一方法之一實施例。該方法包括：接收伺服與該閘道器元件相關聯之前提之一視訊管線內之一壅塞邊界之一指定，該壅塞邊界指定在該壅塞邊界之兩側上皆存在壅塞時待用於串流ABR內容之該視訊管線之一第一百分比，其中該視訊管線之一剩餘百分比 待用於累進下載ABR；為串流ABR內容分配頻寬，其中該閘道器元件可為串流內容分配僅累進下載內容未請求之該剩餘頻寬百分比的那部分；及為累進下載內容分配頻寬，其中該閘道器元件可為累進下載內容分配僅串流內容未請求之該第一頻寬百分比的那部分。
在另一態樣中，揭示同步自一前提閘道器至使用者元件之一經請求頻道之多重播放適應性位元率(MABR)傳送及該經請求頻道之累進下載適應性位元率(ABR)傳送之一方法之一實施例。該方法包括：回應於判定一經請求視訊對話係用於一經請求頻道上之MABR內容，該前提閘道器自一後台接收一內容傳送網路(CDN)之一位置且向該CDN請求該經請求頻道之一視訊對話資訊清單。若用戶端係一累進下載用戶端，則該方法用以下步驟繼續：將該視訊對話資訊清單之一複本傳送至累進下載ABR用戶端，藉此該累進下載ABR用戶端可開始拉入(pull)(584)視訊片段。若用戶端並非為一累進下載用戶端且若由前提閘道器伺服之一前提處尚未收看經請求頻道，則該方法用以下步驟繼續：前提閘道器接收該經請求頻道之視訊對話資訊清單且加入該經請求頻道之一MABR資訊清單，其中該視訊對話資訊清單及該MABR多重播放兩者皆自一單個多重播放分段器存取內容。若用戶端並非一累進下載用戶端，則該方法將一組合分段串流自經請求頻道之MABR多重播放傳送至該用戶端。
在另一態樣中，揭示同步傳送至一用戶端閘道器之一經請求頻道之多重播放適應性位元率(MABR)及累進下載適應性位元率(ABR)之一方法之一實施例。該方法包括：在自閘道器元件接收該經請求頻道之一視訊對話資訊清單之一請求時，在一內容傳送節點處判定該內容傳送節點當前是否自該頻道之一多重播放分段器攝取ABR片段。若內容傳送節點當前未攝取該頻道之ABR片段，則該節點向一後台請求與該頻道相關聯之多重播放位址及埠，針對經請求頻道之全部編碼片 段位元率執行至一ABR分段多重播放之一多重播放加入且產生視訊對話資訊清單，其中內容傳送節點加入來自一多重播放分段器之多重播放，串流用戶端將自該多重播放分段器接收其等串流；且將該視訊對話資訊清單發送至用戶端閘道器，其中該用戶端閘道器可操作以加入頻道之一MABR多重播放。
在另一態樣中，揭示用於在一動態串流管線內為多重播放適應性位元率(MABR)及單一播放適應性位元率(UABR)串流分配頻寬之一方法之一實施例。該方法包括：回應於經請求串流之一改變，而針對一給定串流頻寬量使用一用戶端清單及各自優先順序來模型化串流管線分配；判定全部經請求串流之一複合元件優先順序(CDP)；產生與經模型化串流管線之串流用戶端相關聯之一請求串流清單；及藉由CDP依遞降次序排序該請求串流清單。對於請求串流清單中之各串流，該方法用以下步驟繼續：判定與串流相關聯之最低位元率是否將適於經模型化管線，且若該最低位元率將適於該模型化管線，則將該串流連同與該串流之CDP相關聯之一權重一起添加至一施加串流清單，且否則將頻道添加至一跳過(skipped)串流清單。該方法用以下步驟繼續：針對施加串流清單中之各串流使用各自權重及經指派位元率計算一不適用度量；及藉由不適用度量依遞降次序排序施加串流清單。接著，對於經排序施加串流清單中之各串流，判定串流使用給定串流頻寬量是否可升級至一下一最高位元率，且若串流可升級至下一最高位元率，則將該串流之位元率改變至下一最高位元率且返回至計算步驟。全部位元率一經判定，則對於施加串流清單中之各串流，若串流係MABR且串流當前未連接至一正確網際網路群組管理協定(IGMP)群組，則執行至經判定頻道多重播放位元率之一IGMP加入，且若串流係UABR且串流需要改變串流位元率，則向內容散佈網路(CDN)邊緣串流器請求一新單一播放串流位元率。
在又一態樣中，一前提閘道器元件之一實施例包括：一串流伺服器，其包括經連接以接收多重播放適應性位元率(MABR)片段及未分段單一播放適應性位元率(UABR)串流之一串流處理器；一片段組合器，其經連接以接收經分段MABR片段且提供來自該等經分段MABR片段之一組合串流；一頻寬分配模組；及一適應性位元率(ABR)資訊清單修改器。該前提閘道器元件進一步包括一超文件傳輸協定(HTTP)伺服器，其包括經連接以接收ABR片段且將該等ABR片段發送至一累進下載ABR用戶端之一處理器。
在又一態樣中，揭示傳送單一播放適應性位元率(UABR)串流之一方法之一實施例。該方法包括：在一內容傳送網路(CDN)節點處以一選定位元率接收待串流之一視訊資產之一請求；及載入該經請求視訊資產之一資訊清單。該方法用以下步驟繼續：剖析經請求視訊資產之資訊清單且將跨全部表示位元率之複數個片段預載至一預載快取緩衝器中；將經請求位元率片段提取至一片段組合器中；及將一組合串流串流至請求實體。
在又一態樣中，揭示傳送單一播放適應性位元率(UABR)串流之一方法之一實施例。該方法包括：回應於用以串流一視訊資產之一傳統機上盒(STB)請求，一閘道器接收該視訊資產之一內容傳送網路(CDN)位置且請求一適應性位元率(ABR)資訊清單以傳送該視訊資產。該方法用以下步驟繼續：閘道器針對全部串流用戶端執行頻寬分配以配合於一串流視訊管線內；閘道器以一選定位元率請求視訊資產之一串流對話；及以該選定位元率接收串流視訊資產以傳送至STB。
在又一態樣中，揭示用於串流單一播放適應性位元率(UABR)視訊之一前提閘道器元件之一實施例。該前提閘道器元件包括：一串流處理器，其經連接以接收串流內容且將該串流內容提供至一機上盒(STB)，該STB將該串流內容提供至一視訊顯示器；一記憶體，其可 操作地耦合至串流程序且含有指令，當由串流處理器執行時，該等指令執行以下動作：回應於來自一STB之一請求而串流一視訊資產；接收視訊資產之一內容傳送網路(CDN)位置；請求一適應性位元率(ABR)資訊清單以傳送視訊資產；針對全部串流用戶端執行頻寬分配以配合於一串流視訊管線內；以一選定位元率請求視訊資產之一串流對話；及以該選定位元率接收串流視訊資產以傳送至STB。
在又一態樣中，揭示一內容傳送網路中之一節點之一實施例。該節點包括：複數個視訊資產，其等以複數個位元率編碼；一內部片段串流緩衝器快取，其經連接以依該複數個位元率之各者接收一經請求視訊資產之片段；一多工器資訊清單適應性位元率(ABR)切換器，其每次可移動地連接至複數個位元率之一者；一片段切換器模組，其經連接以改變多工器資訊清單ABR切換器之設定；及一單一播放片段串流器，其經連接以接收經請求視訊資產之選定片段，且將經請求視訊資產串流為一傳統串流單一播放。
202‧‧‧策略管理系統/策略管理器
204‧‧‧後台
206‧‧‧內容傳送網路(CDN)
208‧‧‧前提視訊管線
210‧‧‧鏈路
212‧‧‧鏈路
214‧‧‧鏈路
218-1‧‧‧串流
218-2‧‧‧串流
218-3‧‧‧串流
218-4‧‧‧串流
218-5‧‧‧串流
218-5A‧‧‧通信/鏈路
218-6‧‧‧適應性位元率(ABR)串流
218-8‧‧‧適應性位元率(ABR)串流
220-1‧‧‧機上盒
220-2‧‧‧機上盒
220-3‧‧‧機上盒/UABR用戶端
220-4‧‧‧機上盒/元件/串流用戶端
220-5‧‧‧平板電腦
220-6‧‧‧PS3盒/累進下載用戶端
220-7‧‧‧雲上(OtT)機上盒/累進下載用戶端
220-8‧‧‧行動電話/累進下載用戶端
224‧‧‧前提閘道器元件/前提閘道器
226‧‧‧入站串流
228‧‧‧入站串流
230‧‧‧入站串流
234‧‧‧頻寬分配分頻器
236‧‧‧串流/入站串流
238‧‧‧連續串流
240‧‧‧串流
242‧‧‧超文件傳輸協定(HTTP)伺服器
244‧‧‧串流伺服器
246‧‧‧串流
264‧‧‧串流處理器
266‧‧‧片段組合器
268‧‧‧頻寬分配模組
270‧‧‧適應性位元率(ABR)用戶端資訊清單產生器/修改器
272‧‧‧記憶體
274‧‧‧緩衝器
278‧‧‧處理器
280‧‧‧位元率預測模組
612‧‧‧串流伺服器
616‧‧‧分段串流
618‧‧‧入站串流
620‧‧‧入站串流
622‧‧‧入站串流
624‧‧‧傳出串流
626‧‧‧傳出串流
628‧‧‧傳出串流
630‧‧‧串流
632‧‧‧壅塞邊界
712‧‧‧管線之串流側
714‧‧‧入站串流
716‧‧‧入站串流
718‧‧‧入站串流
720‧‧‧壅塞邊界
722‧‧‧入站串流
728‧‧‧串流
730‧‧‧串流
732‧‧‧串流
734‧‧‧出站串流
736‧‧‧出站串流
738‧‧‧出站串流
740‧‧‧出站串流
814‧‧‧多重播放適應性位元率(MABR)串流
816‧‧‧MABR串流
818‧‧‧傳入UABR串流
820‧‧‧傳入MABR串流
822‧‧‧串流
824‧‧‧串流
826‧‧‧串流
832‧‧‧出站串流
834‧‧‧出站串流
836‧‧‧串流
838‧‧‧串流
840‧‧‧串流
842‧‧‧串流
844‧‧‧串流
902‧‧‧後台節點/後台
904‧‧‧多重播放分段器
906‧‧‧視訊編碼器
908‧‧‧累進下載用戶端
910‧‧‧前提閘道器元件/閘道器
912‧‧‧邊緣節點/CDN節點
916‧‧‧內容傳送節點(CDN)
926‧‧‧多重播放
928‧‧‧介面
930‧‧‧介面
932‧‧‧介面
934‧‧‧介面
936‧‧‧介面
938‧‧‧介面
942‧‧‧介面
1000A‧‧‧系統
1002‧‧‧視訊後台
1004‧‧‧傳統電纜/IPTV機上盒
1006‧‧‧前提閘道器元件/閘道器
1010‧‧‧請求
1012‧‧‧URL
1014‧‧‧內容傳送節點(CDN)
1018‧‧‧內容傳送網路節點
1020‧‧‧單一播放內容串流器
1022‧‧‧內容切換器/MUX/ReMUX/片段組合器/片段切換器
1024‧‧‧內容切換器
1026‧‧‧預載快取/緩衝器/預取快取
1028‧‧‧串流
1030‧‧‧通信
1034‧‧‧通信
1036‧‧‧通信
1038‧‧‧通信
1040‧‧‧視訊片段
1042‧‧‧視訊片段
1044‧‧‧視訊片段
1046‧‧‧視訊片段
1048‧‧‧資訊清單
在隨附圖式之圖中，經由實例而非限制來繪示本揭示內容之實施例，其中相似參照指示類似單元。應注意，在本揭示內容中對「一」或「一項」實施例之不同引用不一定指相同實施例，且此等引用可意謂至少一個。此外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，據認為不論是否明確描述，結合其他實施例達成此特徵、結構或特性，不論是否明確描述係在熟習此項技術者之知識範圍內。
隨附圖式併入至本說明書中且形成本說明書之一部分以繪示本揭示內容之一或多項實例實施例。自結合隨附申請專利範圍且參考附圖取得之以下實施方式將瞭解本揭示內容之各種優點及特徵，其中：圖1A及圖1B描繪根據本專利申請案之一實施例之管理一串流視訊管線中之可用頻寬之分配之一方法之一流程圖； 圖2A描繪根據本專利揭示內容之一實施例之用於管理載送串流用戶端及累進下載用戶端兩者之視訊之一前提視訊管線中之頻寬分配之一系統；圖2B描繪根據本專利揭示內容之一實施例之管理載送串流用戶端及累進下載用戶端兩者之視訊之一前提視訊管線中之頻寬分配之一前提閘道器元件；圖3A描繪根據本專利揭示內容之一實施例之將視訊提供至一累進下載用戶端之一方法之一流程圖；圖3B描繪根據本專利揭示內容之一實施例之將視訊提供至一累進下載用戶端之一方法之一流程圖；圖4描繪根據本專利揭示內容之一實施例之用於在一串流用戶端與一累進下載ABR用戶端皆以相同位元率收看相同頻道時在此兩個用戶端之間共用頻寬之一系統；圖4A描繪根據本專利揭示內容之一實施例之平衡串流用戶端與累進下載用戶端之間的頻寬競爭之一方法之一流程圖；圖5A、圖5B及圖5C描繪根據本專利揭示內容之一實施例之管理來自一用戶端元件之對一視訊資產之一請求之一方法之一流程圖；圖6描繪根據本專利揭示內容之一實施例之一前提視訊管線內之一頻寬分配；圖7描繪根據本專利揭示內容之一實施例之一前提視訊管線內之一頻寬分配；圖8描繪根據本專利揭示內容之一實施例之一前提視訊管線內之一頻寬分配；圖9描繪根據本專利揭示內容之一實施例之用於同步一經請求頻道之MABR及累進下載ABR傳送之一系統；圖10A及圖10B描繪根據本專利申請案之一實施例之將串流內容 提供至一用戶端元件之一網路環境；及圖11A及圖11B描繪根據本專利揭示內容之一實施例之用於傳送單一播放適應性位元率(UABR)串流之一方法之一流程圖。
在以下描述中，闡述關於本專利揭示內容之一或多項實施例之諸多具體細節。然而，應瞭解，可在無此等具體細節之情況下實踐一或多項實施例。在其他例項中，未詳細展示熟知子系統、組件、結構及技術，以免致使對實例實施例之理解不清楚。因此，熟習此項技術者將明白，可在無此等具體細節之情況下實踐本揭示內容之實施例。進一步應認知，一般技術者在本文中闡述及參考隨附圖式取得之實施方式的輔助下將能夠進行且使用一或多項實施例而無需不當的實驗。
另外，諸如「經耦合」及「經連接」之術語以及其等衍生詞可用於以下描述、申請專利範圍或兩者中。應瞭解，此等術語不一定意欲為彼此之同義詞。「經耦合」可用以指示兩個或更多個單元(其等可或可不與彼此經直接實體接觸或電接觸)與彼此協作或互動。「經連接」可用以指示與經彼此耦合之兩個或更多個單元之間的通信(亦即，一通信關係)的建立。此外，在本文中闡述之一或多項實例實施例中，一般而言，在一單元、組件或模組能夠執行一功能或以其他方式經結構配置以執行該功能的條件下，該單元、組件或模組可經組態以執行該功能。
如本文中所使用，一網路單元或節點可係由一或多個服務網路設備組成，該等服務網路設備包含與一網路上之其他設備(例如，其他網路單元、終端站等)通信地互連且經調適以擁有關於複數個用戶之一或多個應用程式或服務的硬體及軟體。一些網路單元可包括「多重服務網路單元」，除為多重應用程式服務提供支援之外，其等亦為多重網路連結功能提供支援。用戶終端站(例如，機上盒、工作站、 膝上型電腦、輕省筆電、掌上型電腦(palm top)、行動電話、智慧型電話、多媒體電話、可攜式媒體播放器等)可存取或消費經由適合服務提供商存取網路提供於廣播網路(例如，電纜網路)以及諸如網際網路之一封包交換廣域公用網路上的內容/服務。
本專利揭示內容之一或多項實施例可使用軟體、韌體及/或硬體之不同組合實施。因此，圖(例如，流程圖)中所示之技術之一或多者可使用儲存且執行於一或多個電子元件或節點(例如，一網路單元、一用戶元件或終端站等)上的程式碼及資料實施。此等電子元件可使用電腦可讀媒體來(在內部及/或用一網路上之其他電子元件)儲存及遞送程式碼及資料，該電腦可讀媒體諸如非暫時性電腦可讀儲存媒體(例如，磁碟、光碟、隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體元件、相變記憶體等)、暫時性電腦可讀傳輸媒體(例如，電、光學、聲學或其他形式的傳播信號-諸如載波、紅外線信號、數位信號)等。另外，此等電子元件通常可包含經耦合至一或多個其他組件之一組一或多個處理器，該等其他組件諸如一或多個儲存元件(非暫時性機器可讀儲存媒體)、使用者輸入/輸出元件(例如，一鍵盤、一觸控螢幕、一指向元件及/或一顯示器)及網路連接。因此，一給定電子元件之儲存元件或組件可經組態以儲存用於在該電子元件之一或多個處理器上執行之程式碼及/或資料，以實施本揭示內容之一或多種技術。
如上文提及，多種使用者元件意謂用於傳送視訊內容之機構亦可跨多種元件而極其不同。一實例係IPTV，其經由基於IP之網路將視訊傳送至不同的用戶端，基於IP之網路受管理以提供一所需水準的服務品質及體驗。在一IPTV環境中，要「調諧」至一給定頻道之用戶端將「加入」一多重播放視訊串流，而諸如IPTV機上盒之單一播放用戶端向一「視訊泵(video pump)」請求一串流以起動至機上盒之封包流。另外，累進下載ABR用戶端使用ABR技術自一標準超文件傳輸 協定(HTTP)伺服器下載複數個視訊片段；ABR用戶端請求且接收將用戶端之視訊片段編入索引以下載及播出之一資訊清單。ABR視訊具有容許用戶端在不同的位元率視訊片段之間動態地切換以調整至變化的頻寬狀況的優點。已習慣於累進下載ABR方案，如來自Apple之HTTP直播串流(HLS)、經由HTTP之動畫專家群之動態適應性串流(MPEG-DASH)、Microsoft之平滑串流及Adobe之動態串流，客戶日益期望內容隨其等網路狀況而按比例調整。在多重播放串流之不同的位元率視訊片段之間動態切換之一能力揭示於2012年10月23日申請之同在申請中的專利申請案PCT/EP2012/070960-「Methods and Apparatus for Distributing a Media Content Service」中。此多重播放ABR(MABR)技術利用ABR技術，以容許一住宅閘道器或其他客戶前提元件(CPE)在不同位元率之MABR片段之間切換：經接收片段在CPE內部「拼接(stitch)」在一起以提供以一傳統方式傳送至IPTV機上盒元件之一聯合串流。然而，傳統電纜及IPTV單一播放傳送無法修改一串流以配合變化的網路狀況，而這係ABR之一標誌性益處。傳統單一播放與以一單個位元率至一單個使用者之一單個串流內容相關聯。因而，若網路狀況受損害且頻寬被不必要地浪費，則客戶之視訊品質降級。當網路狀況有利，而內容之品質未改良，則在雙向上降低客戶體驗。將多種類型的傳送機構整合至一家庭中亦需要改良的技術以平衡此等不同傳送機構之需要。
本專利揭示內容揭示可單獨或一起使用以改良多種類型的ABR視訊至一前提之傳送及管理之數種技術。在無適當的優先順序及管理之情況下，當多個IPTV機上盒消費視訊同時ABR用戶端觀看相同或不同視訊時，可過度使用一專用視訊傳送管線，而引起對一或多個元件之服務之一破壞。在本申請案中，將容許單一播放串流中之動態位元率變化之一方法揭示為用於改良至一家庭或其他前提之傳送之一第一 技術。本申請案亦揭示於相同客戶前提元件或閘道器內管理多重播放ABR、單一播放ABR及累進下載ABR之一方法。此管理使用至少三種方法來公平地且有效率地將可用頻寬分配給視訊消費用戶端。一第一方法係，一可程式化分配頻寬分頻器(bandwidth divider)將視訊管線分離成由前提閘道器元件中之一串流處理器管理之一串流側及使用加權公平排隊管理之一累進下載側。對前提視訊管線之累進下載側之管理可由前提閘道器元件之HTTP伺服器側或由網路使用由前提閘道器元件提供之資訊來提供。客戶可設定前提內之個別元件之優先順序且可指定將專用於串流(亦即，至機上盒之多重播放及單一播放)之視訊管線之一百分比；剩餘百分比專用於累進下載用戶端。一第二方法處理視訊管線之串流側內之串流頻寬分配。動態地改變由一串流用戶端使用之頻寬之能力容許分配串流頻寬之一更微妙的方法。第三方法提供在一累進下載用戶端以與一多重播放用戶端相同的位元率觀看相同內容時與該累進下載用戶端共用多重播放ABR片段之能力。此方法可利用對累進下載ABR用戶端之一資訊清單及/或快取MABR片段之一機構之操縱。此外，此揭示內容容許經由位元率切換藉由作用中ABR累進下載用戶端對話之存在而影響MABR傳送及UABR。此亦引用一ABR網路中之衝突偵測及解決，如2014年3月3日申請之美國申請案第14/194,868號及2014年3月3日申請之美國申請案第14/194,918號中在頻道無法在管線之串流側內部傳送且進行在管線之累進下載側中傳送頻道之一嘗試之事件中所揭示。本揭示內容容許在與其他受管理視訊服務相同的「管線」內傳送全部種類的ABR視訊，同時提供高品質，而無需妥協或抑制其他受管理視訊服務之提供。此外，透過共用ABR片段同時調整至多重播放ABR用戶端使用及累進下載ABR用戶端使用以及單一播放ABR用戶端使用而產生效率。
現參考圖式且更特定言之參考圖1A及圖1B，其中描繪用於在專 用視訊管線之串流側中分配頻寬之一例示性方法(100A，100B)。每當一串流用戶端改變頻道(102)時執行此方法，一新廣播用戶端加入串流側或一用戶端離開串流側(104)，一改變主要在串流管線分配之策略管理中(106)，或一新單一播放串流用戶端加入或離開(108)。此等改變之各者將提示用相關聯用戶端清單及其等相關聯優先順序模型化或改造(remodeling)串流管線頻寬分配(110)。圖2A中展示下文將論述之一前提之多個請求用戶端之一例示性模型。針對各經請求視訊串流(包含全部請求用戶端之MABR及UABR)計算(112)一複合元件優先順序(CDP)。CDP僅係在若干元件正收看一單個多重播放頻道時反映一共同優先順序之一方式。在本揭示內容之一項實施例中，一頻道之CDP僅係收看該頻道之全部用戶端之最高優先順序，使得若一優先順序1用戶端及一優先順序3用戶端兩者皆收看頻道A，則頻道A之CDP係1。應注意，此時若一累進下載ABR用戶端正收看亦正由一串流用戶端收看之一多重播放頻道，則該累進下載ABR用戶端將包含於CDP中。CDP一經判定，便針對經模型化ABR串流管線產生(114)與請求ABR用戶端相關聯之一所要MABR/UABR串流清單，且該串流清單由CDP依遞降次序排序(116)，使得首先考慮較高優先順序串流。對於經請求串流清單中之各串流(152)，進行串流之最低位元率是否將適於經模型化管線之一判定(156)。若串流之最低位元率將適於經模型化管線(156為是)，則將該串流連同相關聯CDP一起添加(154)至一施加串流清單。若串流之最低位元率將不適於經模型化管線(156為否)，則將該串流添加至一跳過串流清單(158)。對於跳過串流清單中之各串流，進行該串流是否為一MABR串流之一判定(166)；若跳過串流係UABR(166為否)，則請求該串流之用戶端崩潰(doom)(170)且將被拒收；適當傳訊可用以使用戶端知曉頻寬此時不可用。若串流係MABR(166為是)，則進行(多個)相關聯用戶端是否為一累進下載用戶端之一 進一步判定(168)。與MABR串流相關聯之任何串流用戶端(168為否)亦崩潰(172)且將以適當傳訊拒收。將與多重播放串流相關聯之一累進下載用戶端(168為是)發送至視訊管線之累進下載側(174)，且於ABR累進下載中應用頻寬衝突管理(176)。在皆於2014年3月3日申請之同在申請中申請案US 14/194,868及US 14/194,918中，申請人已揭示一種在視訊管線之累進下載側上可使用之頻寬衝突管理之方法。
對於施加串流清單中之各串流(160)，使用CDP及經指派位元率計算一不適用度量且將此不適用度量保存至串流(162)。不適用度量係至一串流之一分配關於其優先順序與其他串流之優先順序不平衡之程度之一量測。下文論述判定不適用度量之一實例，然而一不平衡之其他量測可用於實踐所揭示方法。通常基於元件之優先順序將反映對於視訊元件應給定之頻寬共用的權重指派給該視訊元件。例如，一優先順序1元件可具有3之一權重，一優先順序2元件具有1.5之一權重且一優先順序3元件具有0.75之一權重。此等權重指示優先順序1元件理想上將接收一優先順序2元件之兩倍頻寬且接收優先順序3元件之四倍頻寬。在一項實施例中，一不適用度量係計算為與一串流之CDP相關聯之權重除以至該串流之當前頻寬分配。一已針對各串流計算一不適用度量，施加串流清單便由不適用度量依遞降次序排序(178)，使得首先考慮最不平衡之串流。接著，對於依遞降次序取得之經排序施加串流清單中之各串流(180)，進行串流使用現存MABR/UABR頻寬分配是否可升級至下一最高位元率之一判定(182)。若串流在管線之串流側內無法升級至下一最高位元率，則針對該串流不操作(184)。然而，若串流在管線之串流側內可升級至下一最高位元率，則將該串流之位元率改變至該下一最高位元率(182)，且該方法返回至步驟160。實務上，由於僅一串流具有一經改變位元率，故僅需要針對剛剛已衝擊(bump)至一新位元率之串流重新計算不適用度量且再次排序施加串 流清單。至一較早步驟之此返回係必要的，此係因為剛剛已接收位元率之一衝擊之串流將仍可最大程度地不平衡，例如，在接收衝擊之串流與一優先順序1元件相關聯而其他元件係優先順序3之條件下。步驟180一經完成，該方法便檢查以確保各串流訂閱(subscribe)正確位元率。對於施加串流清單中之各串流(186)，首先進行串流是否為MABR之一判定(188)。MABR串流之位元率藉由以新位元率加入一串流而丟棄以舊位元率至一串流之一加入而改變。因此，若串流係MABR(188為是)且頻道已連接至正確網際網路群組管理協定(IGMP)多重播放(190為是)，則不必改變連接且串流被跳過(199)。若MABR頻道尚未連接至正確IGMP多重播放(190為否)，則閘道器保留現存頻道多重播放且執行至經計算頻道多重播放位元率之一IGMP加入(194)。類似地，若串流並非為MABR(188為否)而是UABR，則進行UABR串流是否需要串流位元率之一改變之一判定(192)。若需要位元率之一改變(192為是)，則閘道器向CDN邊緣UABR串流器請求一新單一播放串流位元率(196)；否則跳過UABR串流(198)。
已參看視訊管線之串流側中之頻寬分配，吾人轉至圖2A，圖2A繪示系統200A用於管理一前提視訊管線之頻寬位置，該前提視訊管線乘載串流用戶端及累進下載用戶端兩者。根據本揭示內容之一實施例，一專用前提視訊管線208係由一前提閘道器元件224伺服且於前提(premises)222處將視訊提供至串流用戶端及累進下載用戶端兩者。亦繪示在提供及管理至前提之視訊中涉及之網路單元。在此圖中，前提閘道器元件224接收透過視訊管線208發送之視訊串流且將此等視訊串流散佈至前提上之元件，該等元件諸如受管理機上盒220-1、220-2、220-3、220-4，及各種累進下載ABR用戶端元件，諸如平板電腦220-5、PS3盒220-6、雲上(over-the-top，OtT)元件220-7及行動電話220-8。熟習此項技術者將瞭解，專用管線208通常將具有專用於除視訊外 之資料之頻寬之一部分及專用於IP電話(voice-over-IP)之頻寬之另一部分(未具體展示)。然而，因為此等專用部分既未影響視訊分配亦未由視訊分配影響，所以未展示或論述管線之該等專用部分。前提閘道器元件224劃分成兩個部分：串流視訊流動通過之一串流伺服器244，及累進下載視訊行進通過之一HTTP伺服器242。視訊管線208之兩側(亦即，串流及累進下載)由本申請案中稍後將論述之一頻寬分配分頻器234分離。在此實例中，機上盒220-1及220-2兩者皆正收看多重播放視訊之相同頻道(例如，頻道1)，且因此皆能夠共用一單個入站串流240，其接著作為串流218-1及218-2發送至兩個機上盒。應注意，如(Ericsson參考編號：P38711-US1)中描述，入站至閘道器224之串流240已分段，亦即，視訊之部分以短間隔分離。此等間隔容許閘道器以一位元率丟棄一多重播放串流且以一新位元率加入一多重播放串流之時間。入站串流一到達串流伺服器244，片段便被「加入」，使得機上盒接收其等始終接收之連續的視訊串流。在此實例中，機上盒220-3正收看一單一播放視訊。此串流在閘道器處接收為一連續串流238且作為串流218-3串流至機上盒。本揭示內容中稍後參考圖10A及10B及圖11A及11B論述用於改變UABR用戶端220-3之位元率之手段。機上盒220-4係繪示為正收看接收為串流236且作為串流218-4串流至機上盒之一多重播放ABR頻道。如本文中所示，機上盒220-4正收看與機上盒220-1及220-2不同的一頻道，例如，頻道3。
在視訊管線208之累進下載側上，平板電腦220-5亦正收看多重播放頻道3。然而，因為平板電腦220-5當前處於不具一良好WLAN連接之前提之一區域中，所以平板電腦220-5無法利用與機上盒220-4相同的位元率，且因此已透過累進下載請求此頻道。在通信218-5A中，平板電腦220-5已經由累進下載ABR請求頻道之一資訊清單，且前提閘道器元件224已利用通信串流232將該請求傳遞至內容傳送網路。資訊清單一經傳送，平板電腦220-5便能夠以一適當位元率請求頻道。頻 道3之此複本經接收而作為串流246入站至前提閘道器224且作為串流218-5傳遞至平板電腦。剩餘累進下載元件正接收單一播放累進下載，其中入站串流230行進通過閘道器224作為ABR串流218-6而至PS3盒220-6，入站串流228行進通過閘道器224作為ABR串流218-7而至OtT機上盒220-7，且入站串流226行進通過閘道器224作為ABR串流218-8而至行動電話220-8。此圖中亦展示內容傳送網路(CDN)206之傳送節點，其經由鏈路210提供UABR及累進下載ABR串流之資訊清單；該等資訊清單包含MABR、ABR之資訊清單。受管理多重播放及ABR之後台204經由鏈路214用資產URL提供給前提閘道器元件224以隨選視訊(VoD)及保存在一網路個人視訊記錄器(nPVR)中之視訊之一目錄。後台204亦提供一MABR廣播頻道圖及至MABR位元率之映射。運營商/用戶ABR策略管理系統202經由鏈路248與後台204交換ABR對話策略，且經由鏈路212提供給前提閘道器元件224以ABR內容、MABR及UABR元件策略介面。
圖2B繪示前提閘道器元件224之一放大視圖，其由串流伺服器244及HTTP伺服器242組成。HTTP伺服器242含有一或多個處理器278且視情況可含有一位元率預測模組280，如美國申請案14/194,918中所描述。串流伺服器244包含一或多個串流處理器264及記憶體272，記憶體272包含緩衝器274。頻寬分配模組268於視訊管線208之串流側內分配頻寬。片段組合器266接收MABR用戶端之經分段視訊區段且組合該等片段以提供由機上盒所預期之連續串流。ABR用戶端資訊清單產生器/修改器270可產生或修改視訊管線208之串流側上接收之多重播放頻道之一ABR資訊清單，且使用該經產生或經修改資訊清單以將該頻道提供至視訊管線之累進下載側上之累進下載用戶端。
現轉至圖3A及圖3B，揭示與一累進下載用戶端共用MABR片段之兩種替代方法。方法300A在前提閘道器元件已請求且接收代表一累進下載用戶端之一頻道之一資訊清單之後開始。經接收資訊清單將 含有提供頻道之各位元率的URL引用。若前提閘道器元件正針對一串流用戶端以一特定位元率接收頻道，則閘道器元件改變資訊清單中與該特定位元率相關聯之URL，以指向閘道器緩衝片段之閘道器(302)；接著，閘道器元件將經改變資訊清單傳送至請求用戶端(304)。用戶端將用以拉入片段(308)之一請求發送至前提閘道器元件。閘道器元件接收該請求且傳送來自經請求位置之經請求片段(308)，經請求位置可為CDN或閘道器之緩衝器。在替代方法300B中，閘道器自CDN接收資訊清單(322)，且將資訊清單傳送至用戶端且為其自身保留資訊清單之一複本(324)。接著，用戶端開始拉入片段(328)；閘道器接收請求且檢查該請求以判定經請求片段(328)。使用所保留之資訊清單複本，閘道器元件能夠判定經請求片段是否存在於閘道器快取中(330)。若經請求片段存在於閘道器快取中(330為是)，此將發生於一串流元件正收看相同頻道之條件下，則閘道器將攔截請求且傳送來自閘道器快取之片段(332)。然而，若片段未存在於閘道器快取中(330為否)，則閘道器元件會將請求傳遞至CDN，且根據來自CDN之資訊清單傳送來自原始引用位置之片段(334)。圖4中展示此共用之一實例。此圖類似於圖2A，惟當平板電腦220-5經由鏈路218-5A請求頻道3之片段時，平板電腦當前能夠以與元件220-4相同的位元率接收除外。因此，請求未傳遞至CDN；代之透過視訊管線208之串流側接收為入站串流236之頻道3之片段存在於快取中且來自平板電腦220-5之請求自快取被填充為串流218-5。應注意，雖然至前提閘道器元件224之入站串流受限於與網路之協議，但自閘道器元件224至本端元件之出站串流未由相同約束條件束縛。在圖4中所示之系統400中，累進下載用戶端220-6、220-7及220-8正透過管線之累進下載側接收累進下載視訊，且可使其等請求節流或以其他方式管理以配合在管線之累進下載側的約束條件內。因為累進下載平板電腦220-5能夠以與串流用戶端220-4相同的位元率接收頻道3，所以與通常可基 於其自身優先順序分配相比，平板電腦220-5可能夠以一較高位元率接收。當然，實際位元率將取決於關於串流用戶端對累進下載用戶端之實際管理決策以及個別用戶端之相對優先順序。
現參看圖4A，揭示根據本揭示內容之一實施例之平衡串流用戶端與累進下載用戶端之間之頻寬競爭之一方法。可注意，串流用戶端與累進下載用戶端以極其不同的方式接收視訊。一串流用戶端(諸如一傳統機上盒)經設計以接收立即呈現且顯示給使用者之一視訊串流。由於此設計，一串流用戶端必須具有於其上接收視訊之一恆定頻寬。累進下載ABR用戶端以一完全不同的方式工作。顧名思義，累進下載ABR用戶端將累進地下載視訊檔案，但將不預期檔案作為一恆定串流到達。代之，累進下載ABR用戶端將以高達該用戶端能夠達到之一位元率拉入或請求視訊之一給定片段。給定片段一經接收，用戶端便將請求下一視訊片段。取決於具體實施例，當緩衝器中一存在足夠視訊以容許用戶端以比其正收看之速率更快之一速率持續接收視訊時，一累進下載用戶端便將開始將視訊展示給使用者。本文中揭示之壅塞邊界係保持累進下載用戶端所需之視訊叢發不干擾串流用戶端所需之恆定頻寬之一手段。在方法400A中，前提閘道器元件接收伺服與閘道器元件相關聯之前提之一視訊管線內之一壅塞邊界之一值(460)。此壅塞邊界指定在壅塞邊界之兩側上皆存在壅塞時待用於串流ABR內容之視訊管線之一第一百分比。視訊管線之一剩餘百分比待用於累進下載ABR。壅塞邊界之值可由使用者根據視訊在前提內之需要及使用而判定且如所需可調整；使用者或網路人員之任一者可執行壅塞邊界之實際設定。壅塞邊界之值一經設定，前提閘道器元件便為串流內容分配頻寬，且可為串流內容分配僅累進下載內容未請求之剩餘頻寬百分比的那部分(462)。前提閘道器元件亦為累進下載內容分配頻寬，且可為累進下載內容分配僅串流內容未請求之第一頻寬百分比的那部分(464)。此意謂僅在視訊管線之兩側上皆存在使用時使用 壅塞邊界。在僅串流用戶端用於視訊管線中的任何時間，串流用戶端可使用受管理視訊管線高達100%。然而，若一累進下載用戶端加入混合，則累進下載用戶端無法為拒絕頻寬，除非一或多個累進下載用戶端嘗試使用多於所分配至視訊管線之累進下載側的頻寬。反之亦然。當僅存在累進下載用戶端時，其等可使用高達管線之100%，但無法拒絕至加入混合且請求高達分配給視訊管線之串流側之量之頻寬之一串流用戶端的頻寬。下文參考圖6至圖8來論述視訊管線內使用壅塞邊界之具體分配的實例。
現轉至圖5A至圖5C，揭示根據本專利揭示內容之一實施例之管理來自一用戶端元件之對一視訊資產之一請求之一方法。該方法在一用戶之元件請求一ABR視訊對話(502)時開始。在此內容脈絡中，經請求ABR視訊對話可為一MABR對話、一UABR對話或一累進下載ABR對話。前提閘道器元件接收請求且判定是否存在至家庭之一現存ABR對話(504)或由閘道器元件伺服之其他前提。若存在至家庭之一現存ABR對話(504為是)，則閘道器元件自策略管理器(例如，策略管理器202)擷取請求元件之元件及內容策略(506)。若不存在至家庭之一現存ABR對話(504為否)，則閘道器元件自策略管理器擷取ABR管線策略以及請求元件之元件及內容策略(508)。接著，閘道器元件判定經請求內容是否為MABR內容(522)。若內容並非為MABR內容(522為否)，則進行用戶端是否為一累進下載用戶端之一判定(526)。若用戶端係一累進下載用戶端(526為是)，則閘道器在自內容傳送網路接收一ABR資訊清單之後將該資訊清單發送至用戶端，且起動頻寬管理累進下載管線中之用戶端(530)。如先前提及，累進下載管線係使用加權公平排隊管理，此揭示於同在申請中美國申請案14/194,868及14/194,918中，本文中未進一步描述。若用戶端並非為一累進下載用戶端(526為否)，則使用本文中參考圖10A及10B及圖11A及11B描述之UABR技術管理視訊管線之串流側中之用戶端。然而，若經請求內容 係MABR內容(522為是)，則前提閘道器元件自後台接收CDN內容位置且向CDN請求一視訊對話資訊清單，CDN通常將此請求重定向至一正確邊緣傳送節點(524)。CDN之邊緣傳送節點判定是否已自一多重播放分段器攝取ABR片段及產生經請求頻道之一資訊清單(562)。若CDN尚未執行此等動作(562為否)，則CDN傳送節點向後台請求頻道之ABR多重播放位址及埠(566)。CDN傳送節點針對經請求頻道之全部編碼片段位元率執行至ABR分段器之一多重播放加入，且產生經請求ABR對話之一ABR資訊清單(568)。若CDN已攝取ABR片段(562為是)或至多重播放片段之加入一經執行，則前提閘道器元件自CDN邊緣傳送節點接收經請求視訊對話之資訊清單(564)。接著，前提閘道器元件判定用戶端是否為一累進下載用戶端(570)。若用戶端係一累進下載用戶端(570為是)，則閘道器元件將經請求頻道之資訊清單傳送至請求ABR用戶端(582)。應注意，閘道器元件可已改變傳送至用戶端之資訊清單，如圖3A及3B中所詳述。接著，累進下載ABR用戶端開始拉入視訊片段(584)。另一方面，若正在一串流用戶端上收看MABR內容(570為否)，則閘道器元件判定家庭中是否正收看多重播放.頻道(574)。若家庭中尚未收看多重播放頻道(574為否)，則閘道器元件自CDN邊緣節點接收經請求視訊對話之ABR資訊清單(572)。參考圖3A及3B中論述之資訊清單重定向(576)且對資訊清單進行改變以容許累進下載用戶端使用來自快取之片段。即使在當前無累進下載用戶端收看頻道時仍可執行此，使得在一累進下載用戶端調諧至此頻道時閘道器元件已準備好。接著，閘道器元件加入頻道之一多重播放片段(578)。如圖1中所示，將發生多重播放片段之頻寬管理。在經請求頻道已加入之後或者若家庭中已收看多重播放頻道(574為是)，則閘道器元件將組合分段串流傳送至加入機上盒(580)。
現轉至圖6至圖8，展示使用本文中及相關申請案中論述之壅塞邊界及頻寬管理方法在實際情境中可如何播出之若干實例。在此等實 例之各者中，針對20Mbs之總視訊分配傳入管理視訊傳送管線。另外，壅塞邊界632之值針對串流視訊設定為75%，針對累進下載留下剩餘25%。在圖6中之第一實例系統600中，僅一單個串流用戶端在作用中且正經由視訊管線610收看一MABR串流。該用戶端係一優先順序3，但因為壅塞邊界632設定為75%或15Mbs，所以容許此用戶端接收可用且用戶端可利用之視訊之最高位元率，在此實例中為5Mbs。分段串流616接收於串流伺服器612處，其中組合該串流且將其作為串流630發送至用戶端。因為當前前提上消費如此少的串流視訊，所以容許當前在作用中之三個累進下載用戶端消費傳入視訊管線之頻寬之75%。累進下載視訊係藉由HTTP伺服器614使用加權公平排隊管理使得給予傳送為至具有3.0之一權重之一優先順序1用戶端之傳出串流628之入站串流618以8.571Mbs之一分配。類似地，給予傳送為至具有1.5之一權重之一優先順序2用戶端之傳出串流626之入站串流620以4.286Mbs之一分配，且給予傳送為至具有0.75之一權重之一優先順序3用戶端之傳出串流624之入站串流622以2.14Mbs之一分配。如圖2A所示，CDN 604經由鏈路608提供UABR及累進下載ABR串流之資訊清單。受管理多重播放及ABR 602之後台經由鏈路606提供給前提閘道器元件611以隨選視訊(VoD)及經保存之視訊之一目錄，且亦提供一MABR廣播頻道圖及至MABR位元率之映射。
在圖7之系統700中，總管線分配保持20Mbs，且壅塞邊界632亦保持在75%。然而，在此案例中，兩個額外串流用戶端已加入混合。在此實例中，在已將管線之大的百分比分配給串流用戶端之情況下，全部三個串流用戶端皆已能夠接收最大可用頻寬以用於其等消費，在此實例中係針對15Mbs之一總串流頻寬之5Mbs。由於此分配仍配合於壅塞邊界632所容許之量內，故無需縮減管線之串流側712上之頻寬。入站串流714係經組合且作為串流728傳送至一優先順序1用戶端之頻率1之一MABR串流；入站串流716係作為串流730傳送至一優先 順序3用戶端之一UABR串流；且入站串流718係作為串流732傳送至一優先順序2用戶端之頻道3之一MABR串流。一額外累進下載用戶端亦已加入爭奪頻寬之用戶端，但因為此新累進下載用戶端亦正收看頻道3，所以此新用戶端能夠接收出站串流734而無需將一新入站串流添加至管線之累進下載側。原始累進下載用戶端之各者已必須接受其等視訊之一減少的頻寬，使得傳送為至優先順序1用戶端之出站串流736之入站串流722接收2.857Mbs之一分配；傳送為至一優先順序2用戶端之出站串流738之入站串流724接收1.428Mbs之一分配；且傳送為至一優先順序3用戶端之出站串流740之入站串流726接收0.714Mbs之一分配。
在圖8之系統800中，雖然壅塞邊界632保持相同，但管線812之使用已再次改變，其中添加一額外優先順序1串流用戶端。在四個串流用戶端請求頻寬之情況下，當累進下載用戶端亦經歷壅塞時，不可再給予各串流用戶端以最大頻寬且容許為串流用戶端保持在75%或15Mbs內。使用圖1中所示之方法，分配如所示：傳送為至一優先順序1用戶端之出站串流832之MABR串流814接收5Mbs之最大值，傳送為至一第二優先順序1用戶端之出站串流834之MABR串流816一樣；傳送為至一優先順序2用戶端之串流836之傳入UABR串流818接收3Mbs之一分配；且傳送為至一優先順序3用戶端之串流838之傳入MABR串流820接收2Mbs之一分配。不再存在用頻道3共用頻寬之用戶端，但三個原始累進下載用戶端能夠保持在其等先前位準，即，串流822/840接收2.857Mbs，串流824/842接收1.428Mbs且串流826/844接收0.714Mbs。
接著轉至圖9，繪示提供可共用於MABR用戶端與累進下載用戶端之間的MABR片段所必需之節點及通知。系統900中顯示後台節點902及內容傳送節點(CDN)916，其包含邊緣節點912。CDN將視訊內容提供至前提閘道器元件910及累進下載用戶端908。MABR內容由適 應性位元率友善視訊編碼器906提供，其針對一給定頻道以各種位元率(例如，5Mbs、3Mbs、1Mbs及600Kbs)提供多重播放ABR編碼串流944。將此等編碼串流944提供至多重播放分段器904，其分段且壓縮內容，如2012年10月23日申請之申請案PCT/EP2012/070960中所描述。CDN邊緣節點912加入全部經提供多重播放926，使得若請求則可將此等多重播放提供至累進下載用戶端。相同多重播放分段器904以一經請求位元率(例如，5Mbs)將一多重播放串流提供至閘道器元件910以由串流用戶端消費。累進下用戶端可經由介面938自後台902接收用URL導引至頻道視訊資產之一頻道/程式，且可經由介面934、932經由閘道器元件910請求且接收頻道視訊資產之一資訊清單。閘道器910經由介面928向CDN節點912請求且接收累進下載ABR資訊清單；當向CDN請求累進下載片段時，閘道器910經由介面942自節點912接收經請求片段。對於串流用戶端，閘道器910經由介面936自CDN節點912接收頻道之一頻道組態資訊清單，且經由介面930以一經請求位元率自多重播放分段器904接收MABR片段。應注意，相同分段器904需要依在接收於閘道器節點910處時片段之時序及順序(alignment)正確之次序將片段提供至閘道器910及CDN節點912。
現轉至圖10A及10B及圖11A及11B，揭示用於提供單一播放ABR串流之一系統及方法。在此實施例中，一傳統單一播放串流機上盒以一通常方式請求內容。將該內容之多個ABR編碼位元率發送至CDN節點，該等位元率可選自各種位元率之中且將最佳位元率單一播放至傳統單一播放機上盒。如圖1中所描述，可藉由網路(其可接收關於網路狀況之回請)或藉由家庭中之一元件(諸如追蹤家庭網路之能力且調整位元率之一前提閘道器元件)來判定所使用之位元率。現將參考圖10A及圖11A及11B更詳細描述系統及方法。用於提供單一播放ABR串流之系統1000A包含以一適應性串流友善方式編碼之視訊資產。在此實例中，展示一單個視訊資產且將其繪示為視訊片段1040、1042、 1044、1046(其等之各者以不同位元率提供)及資訊清單1048。視訊片段1040、1042、1044、1046經由個別鏈路1052、1054、1056及1058被提供至預載快取緩衝器1026，且資訊清單1048係經由鏈路1050被提供。視訊資產儲存於內容傳送網路節點1018處，其係CDN 1014之部分。系統進一步包括視訊後台1002、單一播放內容串流器1020、內容切換器1022、1024、前提閘道器元件1006及傳統電纜/IPTV機上盒1004。參考圖11A及11B中所示之方法描述此等單元之功能，同時亦繼續參看圖10A。傳統STB 1004經由閘道器1006向後台1002請求(1104)一單一播放隨選視訊(VOD)或網路私人視訊記錄器(nPVR)視訊對話。後台1002接收請求1010且以指示ABR VOD/nPVR資產之CDN URL位置之一URL 1012對閘道器元件1006作出回應(1106)。閘道器元件1006自後台1002接收(1108)CDN內容位置且向適當CDN節點(此處節點1018)請求(1110)通信1030中之VOD/nPVR資產之一資產資訊清單。閘道器能夠判定合同協議之內容脈絡內STB 1004之需要及能力以及家庭中之其他視訊使用，如本申請案中在別處描述。在經由通信1036接收資訊清單時，閘道器元件1006執行包含新對話之頻寬分配或再分配(1112)，且經由通信1034在位址：埠處以一經請求位元率(例如，5Mbs)請求視訊對話之一串流對話(1114)。CDN節點1018應答通信1036中之經請求對話且載入(1116)資訊清單1048。單一播放串流器1020剖析(1118)資訊清單且將跨全部表示位元率之若干片段預載於一預載快取/緩衝器1026中。CDN串流器1020使用切換器1024以經請求位元率將片段提取(1120)至MUX/ReMUX/片段組合器1022中。MUX/組合器1022以指定位元率將片段「拼接」在一起且將組合片段回饋(1122)至串流器1020。單一播放視訊作為串流1028發送至閘道器1006，其將該單一播放視訊串流至STB 1004。
存在串流器將在一特定時間量內耗盡緩衝器之一預期，該特定時間量可根據具體實施例而不同。該方法判定(1152)緩衝器1026之片 段在特定時間量內是否耗盡。若未耗盡，則使用者可已暫停或終止對話，故進行對話是否終止之一判定(1154)。若未終止(1154為否)，則該方法繼續檢查緩衝器是否已耗盡或對話是否終止，直至發生一事件或另一事件。若對話已終止(1154為是)，則CDN節點清空(1160)預取緩衝器或快取，關閉(1164)通訊端(socket)且退出。否則，若緩衝器之片段在一適當時間內耗盡(1152為是)，則進行視訊是否在資訊清單之最後片段處之一進一步判定(1156)。若視訊在最後片段處(1156為是)，則該方法判定預快取(precache)緩衝器是否已耗盡(1158)。若如此(1158為是)，則關閉通訊端且退出該方法(1164)。否則，若視訊未在資訊清單中之最後片段處(1156為否)，則CDN節點會將跨全部位元速率之緊接在後的視訊片段預快取(1162)至預取片段緩衝器或快取中且藉由返回至步驟1120而繼續串流視訊。
在視訊之單一播放期間，可有必要改變串流單一播放之位元率。在圖10A中所示之實例中，閘道器元件1006判定前提處之網路需求已改變，且目前單一播放之位元率需要改變。在判定單一播放之一新位元率之後，閘道器元件1006請求對位元率之一改變。將此請求及由CDN節點1018發送之回應展示為通信1038。圖10B中展示切換程序，其中切換器1024從擷取預取快取1026中之最高位元率移動，且現自視訊資產之一較低位元率表示擷取。片段切換器1022及切換器1024一起負責確保在一時框內完成切換，此意謂使用者在切換期間將不會注意到服務中之一破壞。所揭示之系統及方法可容許將傳統單一播放串流提供為單一播放適應性位元率(UABR)串流且適於視訊串流管線中動態變化的網路狀況。無需對舊有機上用戶端進行修改以添加此單一播放ABR串流功能性。所揭示之系統及方法亦無需將傳統累進下載串流方法論應用於STB中。此容許客戶具有一增加的服務品質且容許提供商具有更穩健的頻寬管理工具而無需在客戶之家庭中進行昂貴的 升級。亦提供待傳送至傳統IPTV/電纜STB之ABR累進下載編碼內容之再使用。熟習此項技術者將瞭解，可使用所示之元件及方法之若干變動且該等變動在所揭示實施例之範疇內。
在前述實施方式中，可透過使用專用硬體以及能夠執行經儲存或經預組態軟體之硬體來提供包含標記或描述為「模組」或「程序」或「處理器」或「控制器」或「電腦」之組件/區塊之各種單元之功能性。當由一處理器提供功能時，可由一單個專用處理器、一單個共用處理器或複數個個別處理器(其等之部分可被共用或散佈)提供該等功能。此外，一「處理器」或「控制器」或「記憶體」可包含但不限於數位信號處理器(DSP)硬體、ASIC硬體、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)及/或其他儲存媒體。
儘管已詳細展示且描述各項實施例，然申請專利範圍不限於任何特定實施例或實例。上述實施方式皆不應理解為意指任何特定組件、單元、步驟、動作或功能係必不可少的而使其必須包含於申請專利範圍之範疇中。除非明確如此陳述，否則以單數形式引用一單元並非意欲意謂「一個且僅一個」，而是「一或多個」。一般技術者已知的上述實施例之單元之全部結構及功能等效物皆以引用的方式明文併入本文中且意欲由本申請專利範圍涵蓋。因此，熟習此項技術者將認知，可用在下文隨附申請專利範圍之精神及範疇內之各種修改及變更來實踐本文中描述之例示性實施例。

Claims (11)

  1. 一種傳送單一播放適應性位元率(UABR)串流之方法，其包括在一內容傳送網路(CDN)節點處，以一選定位元率接收待串流之一視訊資產之一請求；載入該經請求視訊資產之一資訊清單；剖析該經請求視訊資產之該資訊清單，且將跨全部表示位元率之複數個片段預載至一預載快取緩衝器中；將經請求位元率片段提取至一片段組合器中；及將一組合串流串流至請求實體。
  2. 如請求項1之方法，進一步包括：若在一給定時間量內耗盡一串流緩衝器，則判定是否到達該資訊清單中之一最後片段；若到達該資訊清單中之一最後片段，則在耗盡該預載快取緩衝器之後關閉通訊端；及若未到達該資訊清單中之該最後片段，則將跨全部位元速率之緊接在後的複數個片段預快取至該預載快取緩衝器中，且返回至該提取步驟。
  3. 如請求項1之方法，進一步包括：若在一給定時間量內未耗盡一串流緩衝器，則判定該經請求視訊資產之一對話是否已終止；若用於提供該經請求視訊資產之該對話已終止，則清空該預載快取緩衝器及該串流緩衝器，且關閉該通訊端；及若該經請求視訊資產之該對話尚未終止，則返回以檢查該串流緩衝器。
  4. 如請求項1之方法，進一步包括：接收該經串流視訊資產之一經 改變位元率之一請求，及以該經改變位元率將位元率片段提取至該片段組合器中。
  5. 如請求項1之方法，其中自一前提閘道器接收該請求。
  6. 一種傳送單一播放適應性位元率(UABR)串流之方法，其包括：回應於一傳統機上盒(STB)請求而串流(1104)一視訊資產，一閘道器接收該視訊資產之一內容傳送網路(CDN)位置且請求該視訊資產之傳送之一適應性位元率(ABR)資訊清單；該閘道器針對全部串流用戶端執行頻寬分配以配合於一串流視訊管線內；該閘道器以一選定位元率請求該視訊資產之一串流對話；及以該選定位元率接收該串流視訊資產以傳送至該STB。
  7. 如請求項6之方法，進一步包括：該閘道器發送該串流對話之一經改變位元率之一請求；及以該經改變位元率接收該串流視訊資產以傳送至該STB。
  8. 一種用於串流單一視訊適應性位元率(UABR)視訊之前提閘道器元件，其包括：一串流處理器，其經連接以接收串流內容且將該串流內容提供至一機上盒(STB)，該STB將該串流內容提供至一視訊顯示器；一記憶體，其經可操作地耦合至串流程序且含有指令，當由該串流處理器執行時，該等指令執行以下動作：回應於來自一STB之一請求而串流一視訊資產；接收該視訊資產之一內容傳送網路(CDN)位置；請求該視訊資產之傳送之一適應性位元率(ABR)資訊清單；針對全部串流用戶端執行頻寬分配以配合於一串流視訊管線內；以一選定位元率請求視訊資產之一串流對話；及以該選定位元率接收該串流視訊資產以傳送至該STB。
  9. 如請求項8之前提閘道器元件，其中該等指令進一步包括：發送該串流對話之一經改變位元率之一請求；及以該經改變位元率接收該串流視訊資產以傳送至該STB。
  10. 一種在一內容傳送網路中之節點，其包括：複數個視訊資產，其等以複數個位元率編碼；一內部片段串流緩衝器快取，其經連接以依該複數個位元率之各者接收一經請求視訊資產之片段；一多工器資訊清單適應性位元率(ABR)切換器，其每次經可移動地連接至該複數個位元率之一者；一片段切換器模組，其經連接以改變該多工器資訊清單ABR切換器之設定；及一單一播放片段串流器，其經連接以接收該經請求視訊資產之選定片段，且將該經請求視訊資產串流為一傳統串流單一播放。
  11. 如請求項10之節點，其中該片段切換器模組進一步經連接以接收一請求以切換位元率，且回應於該請求而改變該多工器資訊清單ABR切換器之該設定。
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