TWI666928B - 適應性位元率分發方式的內容分發之分發控制裝置及分發控制方法 - Google Patents

適應性位元率分發方式的內容分發之分發控制裝置及分發控制方法 Download PDF

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Abstract

本發明之分發控制裝置係設於將內容分發伺服器裝置與客戶端裝置之間的內容分發加以中繼之中繼裝置，因應於網路延遲狀況或客戶端裝置的動作狀況而將節律分發套用於ABR（Adaptive Bit Rate，適應性位元率）分發方式，藉以控制內容分發速度。分發控制裝置包含：分發速度計算部，將分割檔案之實際分發速度加以計算，該分割檔案係將內容的檔案資料加以分割所獲得、且係因應於內容之播放而依序分發；以及分發速度決定部，根據分發速度計算部所計算出的實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、及預先訂定的關於分割檔案之接收間隔的閾値而決定分割檔案的分發速度。

Description

適應性位元率分發方式的內容分發之分發控制裝置及分發控制方法
本發明係關於一種分發控制裝置及分發控制方法，其係將ABR（Adaptive Bit Rate，適應性位元率）分發方式的內容分發伺服器裝置與客戶端裝置之間的分發速度加以控制。 本申請案係根據2015年5月15日於日本國申請的特願2015－100218號而主張優先權，並在此引用其全部內容。
以往已開發有關於內容分發之中的頻寬大小控制等之技術。例如，專利文獻1揭示有內容分發之中的頻寬大小控制方法。專利文獻2及專利文獻3揭示有一種快取伺服器，其係防止由於行動網路所進行之內容分發時的頻寬變動使得用戶的QoE降低。專利文獻4揭示有一種伺服器裝置，其係將媒體資料傳送至客戶端裝置，該媒體資料係以自多數之媒體速率選擇的1個媒體速率將內容加以編碼而成的。專利文獻5揭示有一種傳送頻寬分配方式，其係在多數連線間進行頻寬（例如，ABR（Available Bit Rate，可用位元率）頻寬）分配之際，因應於各連線的優先度而分配傳送頻寬。專利文獻6揭示有一種ABR（Available Bit Rate，可用位元率）服務品質推定裝置。
近年，伴隨著網際網路技術之進展，具有通信功能的電子裝置已會連接至網路，尤其，行動電話終端裝置或智慧型手機之普及使得通信訊務增加，對於通信業者之網路設備的負擔持續增大。因此，已對於提昇客戶的QoE（Quality of Experience，體驗品質）而不產生過度的訊務之技術進行各式各樣的探討。例如，對於近年開發的ABR（Adaptive Bit Rate）分發方式之內容分發而言，訊務的控制為必要。
ABR分發方式係用於影片或聲音等內容分發。非專利文獻1記載有ABR分發方式的一例即HTTP即時串流（HTTP Live Streaming；HLS）。在利用HLS的內容分發中，單一內容分割成多數的分段，並將該分段檔案分別分發至客戶端裝置。在此HLS中，準備好將單一內容之中的各分段檔案之URL（Uniform Resource Locator，統一資源定位器）依播放時間順序記載的播放清單檔案（指標檔案）及對於單一內容位元率不相同的多數種類分段檔案，並使用記載有對應於各位元率的播放清單檔案之URL的變體播放清單（Variant Playlist）檔案。首先，客戶端裝置取得變體播放清單檔案，並自記載於該處的播放清單檔案之中，選擇對應於適合觀賞環境之位元率的播放清單檔案。然後，客戶端裝置依序逐次取得記載於所選擇的播放清單檔案之分段檔案並播放內容。
另一方面，就在動態影像或聲音等內容分發中抑制網路訊務而不犧牲在客戶端裝置的播放品質之手法而言，已開發出節律（Pacing）分發。例如，專利文獻1有關於ABR分發方式中設於內容分發伺服器裝置與客戶端裝置之間的閘道器裝置之節律分發的控制裝置之記載。節律分發的控制裝置自分發至客戶端裝置的內容所對應之播放清單檔案的內涵取得分發該內容的位元率資訊，並因應設定於客戶端裝置的目標位元率而控制分配給客戶端裝置的頻寬大小。藉此，就客戶端裝置而言能保障目標位元率。又，就包含內容分發伺服器裝置、閘道器裝置、及客戶端裝置的網路而言，能防止客戶端裝置使用整個頻寬大小所致的爆發訊務之產生。 (先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1:日本特表2014-534489號公報 專利文獻2:世界專利WO2013/042639號公報 專利文獻3:世界專利WO 2013/005761號公報 專利文獻4:世界專利WO 2011/108868號公報 專利文獻5:日本特開2012-070440號公報 專利文獻6:日本特開2000-124916號公報 (非專利文獻)
非專利文獻1:Apple Computer Inc.，「HTTP即時串流之概要」，＜URL: https://developer.apple.com/jp/documentation/Streaming Media Guide.pdf＞
(發明所欲解決之問題) 然而，一般所提供的節律分發方法，係於未將單一內容加以分割而成的1個檔案的分發之際實施節律的手法，並無將已分割的分段檔案視為單一內容的一部分之機制，所以非在整個內容實施節律。在專利文獻1中，因為設於閘道器裝置的控制裝置無法偵測客戶端裝置的分段檔案之緩衝狀態，所以會有在客戶端裝置中發生播放等待時間之增加或播放停止，在網路中無法如期待地將訊務加以削減的可能性。又，在HLS中，因為係自變體播放清單檔案選擇哪個位元率係仰賴於客戶端裝置的動作，所以過度地要求高位元率之內容時，將會大量使用網路頻寬。
本發明有鑒於上述問題點，目的在於提供一種ABR分發方式的內容分發之分發控制裝置及分發控制方法。 (解決問題之技術手段)
本發明的第1態樣係一種分發控制裝置，其包含：分發速度計算部，計算分割檔案之實際分發速度，該分割檔案係將分發至客戶端裝置的內容之檔案資料加以分割而得、且係因應於內容的播放而依序順分發；以及分發速度決定部，根據分發速度計算部所計算出的實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、預先訂定的關於分割檔案之接收間隔的閾値而決定分割檔案之分發速度。
本發明的第2態樣係一種中繼裝置，其係設於分發內容的內容分發伺服器裝置與接收內容的客戶端裝置之間，並具有控制中繼內容時的分發速度之分發控制裝置。
本發明的第3態樣係一種內容分發系統，其包含：內容分發伺服器裝置，分發內容；客戶端裝置，接收內容；以及中繼裝置，設於內容分發伺服器裝置與客戶端裝置之間，並具有控制中繼內容時的分發速度之分發控制裝置。
本發明的第4態樣係一種分發控制方法，其包含以下步驟：計算分割檔案之實際分發速度，該分割檔案係將分發至客戶端裝置的內容之檔案資料而獲得、且係因應於該內容之播放而依序順；以及根據計算出的實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、預先訂定的關於分割檔案之接收間隔的閾値而決定分割檔案之分發速度。
本發明的第5態樣係一種程式，其係使電腦執行：第1處理過程，計算分割檔案之實際分發速度，該分割檔案係將分發至客戶端裝置的內容之檔案資料加以分割而獲得、且係因應於內容之播放而依序分發；以及第2處理過程，根據計算出的實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、預先訂定的關於分割檔案之接收間隔的閾値而決定分割檔案之分發速度。 (發明之功效)
依據本發明，能實現利用ABR（Adaptive Bit Rate）分發方式的內容分發，其係因應於網路的延遲狀況或客戶端裝置的動作狀況而套用節律分發。
(實施發明之較佳形態) 以下參照實施例以及附加圖式而詳細說明本發明之ABR分發方式的內容分發之分發控制裝置及分發控制方法。
圖1係套用本發明之內容分發系統1之構成圖。內容分發系統1由內容分發伺服器裝置10、中繼裝置20、及客戶端裝置40而構成。內容分發伺服器裝置10將影片或聲音等內容利用ABR分發方式加以分發。內容分發伺服器裝置10具備HLS（HTTP Live Streaming）功能，其網頁伺服器分發將分發對象內容之檔案資料加以分割而獲得的分割檔案（亦即，TS（Transport Stream，傳輸串流）檔案100）。在HLS中，能利用多數之不相同位元率進行TS檔案100之分發。內容分發伺服器裝置10分發與因應來自客戶端裝置40之要求的位元率相對應的TS檔案100。在此，位元率係意指每單位時間傳輸的資料量（毎秒的位元數）。因為若較多資訊量經傳輸受到處理，會播放出較高品質的影片或聲音，所以TS檔案100的位元率顯示出內容的播放品質。中繼裝置20將內容分發伺服器裝置10所分發的TS檔案100傳輸至客戶端裝置40。中繼裝置20包含分發控制裝置30（亦即，本發明之控制裝置）。分發控制裝置30決定向客戶端裝置40傳輸的TS檔案100之分發速度。客戶端裝置40經由中繼裝置20而接收內容分發伺服器裝置10所分發的TS檔案100，並播放內容。客戶端裝置40例如係個人電腦（PC）或智慧型手機等的行動終端裝置。內容分發伺服器裝置10與中繼裝置20連接為可經由網際網路等網路而通信。中繼裝置20與客戶端裝置40連接為可經由區域網路或行動電話網等網路而通信。
圖2係顯示內容分發系統1中所用的播放清單檔案之例。在此，舉例有2個播放清單檔案，亦即「sample-pl.m3u8」（圖2（a））與「sample-vpl.m3u8」（圖2（b））。在此，「.m3u8」係使用於MP3播放清單的「.m3u」形式之擴充形式。
圖2（a）係顯示HLS所用的播放清單檔案（指標檔案）的一例（以下將「播放清單檔案」稱為「PL檔案」）。圖2（a）所示的PL檔案「sample-pl.m3u8」中含有TS檔案「sample0.ts」、「sample1.ts」、「sample2.ts」的URL（取得位置），以及各個TS檔案之播放時間（例如，10秒）。
圖2（b）係顯示HLS所用的變體播放清單檔案的一例（以下將「變體播放清單檔案」稱為「VPL檔案」）。圖2（b）所示的VPL檔案「sample-vpl.m3u8」中，描述有對應於位元率不相同的TS檔案之PL檔案「sample-pl.m3u8」的URL。例如，就對應於位元率較低的TS檔案之PL檔案的URL而言，描述有「http://xxxx.xxxx.xxxx/lo-a/sample-pl.m3u8」與「http://xxxx.xxxx.xxxx/lo-b/sample-pl.m3u8」。2個URL係意指主要與備份。
內容分發伺服器裝置10，例如，對於將單一內容α的資料檔案加以分割而成的多數之TS檔案記憶有多數位元率份量。例如，就位元率而言定為準備「高」、「中」、「低」共3種類。內容分發伺服器裝置10記憶有對應於高位元率的「sample0.ts」～「sample2.ts」，對應於中位元率的「sample0.ts」～「sample2.ts」，對應於低位元率的「sample0.ts」～「sample2.ts」。
又，內容分發伺服器裝置10記憶有每一位元率的PL檔案。各PL檔案含有對應於該PL檔案的位元率之TS檔案的URL。例如，對應於高位元率的PL檔案含有對應於高位元率的「sample0.ts」～「sample2.ts」的URL。中位元率或低位元率亦係同樣。再者，內容分發伺服器裝置10記憶有：VPL檔案，含有對應於多數之位元率各者的PL檔案的URL。
內容分發伺服器裝置10的網頁伺服器能分發上述TS檔案、PL檔案、及VPL檔案。客戶端裝置40接收VPL檔案後，播放內容α的軟體（或播放器）選擇適恰的位元率。客戶端裝置40自內容分發伺服器裝置10接收與播放器所選擇的位元率相對應的PL檔案，存取該PL檔案所含的URL而依序逐次下載TS檔案。播放器播放已下載的TS檔案。
以上係HLS之中的內容分發動作之概要。在此，客戶端裝置40自VPL檔案要選擇對應於哪個位元率的PL檔案，係仰賴於客戶端裝置40之設定內涵。因此，過度地要求較高位元率的TS檔案之下載時，將會耗費網路頻寬，在客戶端裝置40中亦有可能產生播放中的內容停止等障礙。又，在習知技術中，並未提供進行因應客戶端裝置40所要求的TS檔案之節律分發的技術。本發明為了解決上述問題而將分發控制裝置30設於中繼裝置20作為特徵。
其次，詳細說明分發控制裝置30，其係相當於本發明的實施例之控制裝置。圖3係顯示分發控制裝置的最小構成之方塊圖。分發控制裝置30具備有分發速度計算部33與分發速度決定部34。分發速度計算部33計算TS檔案的實際分發速度。分發速度決定部34根據TS檔案的實際分發速度、預先訂定的TS檔案的設想分發速度、及關於接收間隔的閾値，而決定TS檔案的分發速度。
圖4係顯示內容分發系統1之中的中繼裝置20及分發控制裝置30之詳細構成的方塊圖。中繼裝置20包含接收部21、記憶部22、及傳送部23。接收部21接收來自客戶端裝置40之內容分發要求。又，接收部21接收內容分發伺服器裝置10所分發的PL檔案、VPL檔案、TS檔案等。記憶部22暫時保存（緩衝）接收部21接收到的TS檔案等。傳送部23將來自客戶端裝置40之內容分發要求向內容分發伺服器裝置10傳送。又，傳送部23將接收部21接收到的PL檔案、VPL檔案、TS檔案等向客戶端裝置40傳送。
分發控制裝置30包含檔案取得部31、檔案分析部32、分發速度計算部33、分發速度決定部34、分發速度切換判定部35、及分發環境判定部36。檔案取得部31取得接收部21接收到的PL檔案、VPL檔案、TS檔案等而送出至檔案分析部32。檔案分析部32將自檔案取得部31取得的各種檔案加以分析，辨別該檔案係PL檔案、VPL檔案、TS檔案何者，並對於各個檔案進行必要的處理。
分發控制裝置30中，分發速度計算部33及分發速度決定部34之動作係如同上述。分發速度切換判定部35判定PL檔案係聲音內容或影片內容何者。分發環境判定部36根據TS檔案的實際分發速度、其設想分發速度、及關於接收間隔的閾値，而判定內容分發之網路環境或客戶端裝置40的動作狀況。
圖5係說明分發控制裝置30所進行的分發速度的決定方法之圖表。在本實施例中，判定內容分發之網路或客戶端裝置40的動作狀況，以因應於分發環境的當時狀況、且因應於所要求之位元率的分發速度，分發TS檔案。藉此，在傳送已分割的檔案之ABR分發方式中亦能進行節律分發。以下說明分發速度之計算方法。
＜參數計算＞ 首先，分發速度計算部33自實際已分發的TS檔案之檔案大小及分發所用去時間計算實際分發速度。具體而言，分發速度計算部33藉由算式（1）而計算實際分發速度。 實際分發速度（bps）＝TS檔案的檔案大小（byte）÷ 分發經過時間（ms）×8000　…（1）
其次，分發速度計算部33計算下限閾値、上限閾値、及設想分發速度。下限閾値係指內容的觀賞開始時（初始緩衝時）或用戶所進行的特殊播放(trick play)時（亦即，跳轉播放位置之操作時），利用客戶端裝置40將TS檔案加以一定量緩衝的動作生效時TS檔案的接收間隔變短，俾使此時不進行節律分發。又，上限閾値係指考慮到發生網路延遲或在客戶端裝置40的播放處理之延遲等時TS檔案的接收間隔變短，用於判定發生有網路延遲的閾値。設想分發速度係指用於與TS檔案的實際分發速度加以比較而判定是否未發生網路延遲的閾値。
分發速度計算部33藉由算式（2）而計算下限閾値。 下限閾値＝TS檔案播放時間（ms）×下限閾値安全率　…（2） 在此，TS檔案播放時間係指PL檔案所含的TS檔案之播放時間的設定値。在圖2（a）中係「10,000ms（亦即，10秒）」。下限閾値安全率例如設定在「0.8」。
又，分發速度計算部33藉由算式（3）而計算上限閾値。 上限閾値＝TS檔案播放時間（ms）×上限閾値安全率　…（3） TS檔案播放時間係PL檔案所含的TS檔案之播放時間的設定値。上限閾値安全率例如設定在「1.2」。
又，分發速度計算部33藉由算式（4）而計算設想分發速度。 設想分發速度＝節律分發速度（bps）×分發速度安全率　…（4） 在此，節律分發速度係指由分發速度決定部34所決定的TS檔案之分發速度。關於節律分發速度的計算方法，將後述。分發速度安全率例如設定在「0.8」～「1.2」之間的値。分發速度安全率的上限、下限値例如由運用中繼裝置20的操作員來設定。
再者，分發速度計算部33藉由算式（5）而計算TS檔案的接收間隔（亦即，TS接收間隔）。 TS接收間隔＝現在分發中的TS檔案之接收開始時刻－ 上一次接收到的TS檔案之接收開始時刻　…（5） 另，算式（5）中，現在接收中的TS檔案與上一次接收到的TS檔案係在同一HLS分發交談(session)內的TS檔案。
＜分發環境狀況及是否進行節律分發之判定＞ 分發速度計算部33將上述的實際分發速度、下限閾値、上限閾値、設想分發速度、及接收間隔送出至分發環境判定部36。分發環境判定部36根據實際分發速度、設想分發速度、關於接收間隔的閾値（亦即，下限閾値及上限閾値）而判定網路延遲狀況等分發環境的狀態。分發速度決定部34根據分發環境判定部36的判定結果而決定TS檔案的分發速度。
首先，分發環境判定部36進行TS接收間隔、下限閾値及上限閾値之比較。又，分發環境判定部36進行實際分發速度與設想分發速度之比較。圖5係顯示此等比較結果之組合與相對的分發速度之關係的圖表。
分發環境判定部36參照圖5的圖表而在比較結果為「TS接收間隔＜下限閾値」且「實際分發速度≧設想分發速度」時，偵測為初始緩衝或特殊播放。分發速度決定部34在分發環境判定部36偵測到初始緩衝或特殊播放時，將分發速度決定為「全速」。「全速」係指不設制限地分發TS檔案時的速度。
分發環境判定部36參照圖5的圖表而在比較結果為「TS接收間隔＜下限閾値」且「實際分發速度＜設想分發速度」時，偵測為初始緩衝或特殊播放。此時，分發速度決定部34將分發速度決定為「全速」。
分發環境判定部36參照圖5的圖表而在比較結果為「下限閾値≦TS接收間隔≦上限閾値」且「實際分發速度≧設想分發速度」時，判定為並未發生初始緩衝或網路延遲。分發速度決定部34在判定為未發生初始緩衝或網路延遲時，將分發速度決定為節律分發。另，關於節律分發速度將後述。
分發環境判定部36參照圖5的圖表而在比較結果為「下限閾値≦TS接收間隔≦上限閾値」且「實際分發速度＜設想分發速度」時，判定為發生有網路延遲。分發速度決定部34在分發環境判定部36的判定結果顯示有網路延遲之發生時，將分發速度決定為全速。
分發環境判定部36參照圖5的圖表而在比較結果為「TS接收間隔＞上限閾値」且「實際分發速度≧設想分發速度」時，判定為發生有網路延遲。分發速度決定部34在分發環境判定部36的判定結果顯示有網路延遲之發生時，將分發速度決定為全速。
分發環境判定部36參照圖5的圖表而在比較結果為「TS接收間隔＞上限閾値」且「實際分發速度≧設想分發速度」時，判定為發生有網路延遲。此時，分發速度決定部34將分發速度決定為全速。 另，分發速度決定部34針對初次的TS檔案（HLS交談開始後的第1個TS檔案）之分發，將分發速度決定為全速。
＜節律分發速度之計算＞ 其次說明節律分發速度。分發速度決定部34執行因應於由客戶端裝置40所選擇的位元率之分發速度的決定處理。例如，分發速度決定部34執行分發速度決定處理並決定節律分發速度。意即，分發速度決定部34將「最大分發速度」或「配合內容分發中的位元率之分發速度」決定作為節律分發速度。
（1）最大分發速度 最大分發速度係指根據例如網路設備之頻寬或性能等者的設定値。能藉由設定最大分發速度而防止以在其它網路設備所對應的速度以上之速度進行內容分發。又，最大分發速度亦可係由內容分發服務之要求而訂定的設定値。另，最大分發速度可較全速分發速度更高速或低速。另，即使將最大分發速度設定為大於全速分發速度之値，實際上最大分發速度仍會與全速分發速度一致。
（2）配合內容分發中的位元率之分發速度 分發速度決定部34配合例如影片內容的TS檔案之分發頻寬的一以之頻寬而決定分發速度。另，如參照後述圖6所說明，聲音內容定為分發速度決定的對象外。客戶端裝置40將對應於本身所要求的位元率而訂定的下載速度與實際的TS檔案之下載速度加以比較，下載速度變高時進行欲下載更上一階位元率的TS檔案之動作。另一方面，在中繼裝置20中，係定為依據每種客戶端裝置40所要求的位元率而訂定分發速度。此分發速度係客戶端裝置40接收位元率之分割檔案時的接收速度。例如，將對應於高位元率的分發速度定為X1，對應於中位元率的分發速度定為X2，對應於低位元率的分發速度定為X3。此時定為，客戶端裝置40要求低位元率的TS檔案，中繼裝置20以分發速度X3傳送TS檔案。然後，客戶端裝置40變得無法以分發速度X3以上的下載速度接收TS檔案。意即，因為客戶端裝置40認識分發速度X3係極限，所以無法進行欲下載更上一階位元率的TS檔案之動作。換言之，客戶端裝置40即使能接收比本來更高位元率的TS檔案，仍然接收低位元率的TS檔案，客戶端的QoE（Quality of Experience，體驗品質）變差。所以，在本實施例中，分發速度決定部34決定為對應於比客戶端裝置40所要求的低位元率更上一階的中位元率之分發速度X2。中繼裝置20以對應於中位元率的分發速度X2而分發客戶端裝置40所要求的低位元率之TS檔案。藉此，在不發生網路延遲等者的環境中，客戶端裝置40也許能夠以比對應於本身所要求的低位元率之分發速度X3更高的分發速度X2下載TS檔案。此時，客戶端裝置40變成如同要求比低位元率更上一階的中位元率之TS檔案。藉此，能確保客戶端的QoE。如此，對應於比分發中的TS檔案之位元率更上一階位元率的分發速度即係節律分發速度。另，不將對應於分發中的TS檔案之位元率的上二階位元率之分發速度（例如，分發速度X1）定為節律分發速度，係因為過度的提升分發速度有可能消耗太多頻寬而導致訊務爆量狀態等失去節律分發之意義。
分發速度決定部34將「最大分發速度」與「配合於內容分發中的位元率之分發速度」之中適恰的分發速度決定作為節律分發速度。例如，分發速度決定部34求取「配合於內容分發中的位元率之分發速度」，與「最大分發速度」比較。例如，「配合於分發中的播放清單之頻寬」≦「最大分發速度」時，分發速度決定部34將配合於播放清單分發中的位元率之分發速度決定作為節律分發速度。另一方面，「配合於播放清單分發中的位元率之分發速度」＞「最大分發速度」時，分發速度決定部34將最大分發速度決定作為節律分發速度。藉此，中繼裝置20能以因應於客戶端裝置40之要求的分發速度進行內容之分發。
其次，參照圖6的流程圖來說明中繼裝置20以適恰的分發速度將內容分發加以中繼的處理。圖6係顯示由中繼裝置20及分發控制裝置30執行之分發處理的一例之流程圖。 首先，中繼裝置20的接收部21自內容分發伺服器裝置10接收關於客戶端裝置40所要求之內容的PL檔案或VPL檔案（步驟S11）。接收部21將接收到的檔案向檔案取得部31送出。檔案取得部31將取得的檔案向檔案分析部32送出。檔案分析部32判定取得的檔案係PL檔案或VPL檔案（步驟S12）。具體而言，檔案分析部32參照取得的檔案之「EXT-X-STREAM-INF」標籤，若該標籤若含有「BANDWIDTH」屬性則判定為VPL檔案，若該標籤未含有「BANDWIDTH」屬性則判定為PL檔案。檔案分析部32將取得檔案判定為VPL檔案時，檔案分析部32進行VPL改寫處理（步驟S13）。具體而言，檔案分析部32分析VPL檔案，取得VPL檔案中描述的位元率。檔案分析部32將對應於各位元率的分發速度與網路頻寬之上限値（例如，最大分發速度）加以比較。又，檔案分析部32將操作員所指定的用於內容分發之頻寬大小與對應於VPL檔案描述的位元率之分發速度加以比較。另，每一位元率的分發速度、網路頻寬之上限値、對應於操作員所指定的用於內容分發之頻寬大小的位元率係定為預先記憶於分發控制裝置30的記憶部（未圖示）。對應於位元率的分發速度超過網路頻寬之上限値或操作員所指定的頻寬大小時，檔案分析部32自VPL檔案刪除關於該位元率的PL檔案之資訊（例如，PL檔案之URL等）。然而，若將PL檔案資訊刪除後的VPL檔案中會變成不含有關於滿足操作員所指定的頻寬大小之位元率的PL檔案之資訊，則不進行PL檔案資訊之刪除。藉由將此改寫後的VPL檔案分發至客戶端裝置40，客戶端裝置40不會認識到存在具有超過網路頻寬之上限値的位元率之TS檔案。藉此，客戶端裝置40不會要求高位元率的TS檔案，不會消耗過度的網路頻寬。又，自VPL檔案刪除PL檔案資訊，且至少含有一個顯示操作員所指定的頻寬大小之PL檔案資訊。藉此，經由中繼裝置20而保證分發至客戶端裝置40的內容之品質，能抑制非操作員本意的QoE之降下。又，在客戶端裝置40中，亦能防止關於客戶端所觀賞的內容之TS檔案的接收斷斷續續。另，亦可使此VPL檔案改寫處理僅於例如網路阻塞的時間、網路頻寬無餘裕時執行。藉此，網路頻寬有餘裕時，客戶端裝置40能接收高位元率的TS檔案，客戶端能觀賞高品質的內容。
另一方面，將檔案分析部32所取得的檔案判定為PL檔案時，檔案分析部32進行頻寬切換判定處理（步驟S14、S15）。在頻寬切換判定處理中，判定PL檔案為將僅為聲音之內容的TS檔案之URL加以描述的PL檔案，或將影片內容的TS檔案之URL加以描述的影片PL檔案。例如，HLS之情形，檔案分析部32分析VPL檔案，該VPL檔案含有能將僅為聲音之內容加以判別的標籤或標籤屬性，取得的PL檔案之URI所示的屬性與標籤屬性一致時，檔案分析部32將該PL檔案判定為聲音PL檔案。又，取得的PL檔案非為聲音PL檔案時或該PL檔案未含有VPL檔案時，檔案分析部32將該PL檔案判定為影片PL檔案。檔案分析部32將取得的PL檔案判定為聲音PL檔案，處理係自步驟S15向步驟S17前進。
檔案分析部32將取得的PL檔案判定為影片PL檔案時，分發速度決定部34進行分發速度決定處理（步驟S16）。分發速度決定處理已參照圖5的圖表說明。例如，分發速度決定部34藉由自記憶部（未圖示）讀出對應於比所取得的PL檔案之位元率更上一階的位元率之分發速度而決定分發速度。又，分發速度決定部34將該已決定的分發速度與最大分發測度加以比較。在此，「分發速度＞最大分發速度」時，亦可將最大分發速度決定作為新的分發速度。分發速度決定部34將該已決定的分發速度記憶於記憶部。
其次，分發速度決定部34指示中繼裝置20的傳送部23以全速將PL檔案傳送至客戶端裝置40。藉此。傳送部23以全速將PL檔案向客戶端裝置40傳送（步驟S17）。客戶端裝置40取得PL檔案，並存取該PL檔案所描述的URL而依序逐次下載TS檔案。意即，分發控制裝置30決定TS檔案的分發速度，中繼裝置20以分發控制裝置30所決定的分發速度將TS檔案分發至客戶端裝置40。
其次說明中繼裝置20以分發控制裝置30決定的分發速度而分發TS檔案之處理。客戶端裝置40欲下載第一個TS檔案時，開始HLS分發交談（步驟S18）。客戶端裝置40要求TS檔案或PL檔案。TS檔案的位元率未變的期間，客戶端裝置40依序逐次要求TS檔案。另一方面，內容分發速度變大時，客戶端裝置40變得要求更高位元率的TS檔案。此時，客戶端裝置40要求對應於更高位元率的PL檔案。意即，HLS交談開始以後，中繼裝置20的接收部21因應於客戶端裝置40的要求而接收TS檔案或PL檔案（步驟S19）。接收部21將接收到的TS檔案或PL檔案記憶於記憶部22。又，接收部21將接收到的檔案向檔案取得部31送出。檔案取得部31將取得的檔案向檔案分析部32送出。檔案分析部32判定取得的檔案為TS檔案或PL檔案（步驟S20）。具體而言，檔案分析部32將取得的檔案從頭開始分析固定資料大小份量，並依據檔案格式判定取得的檔案是否為TS檔案。檔案分析部32判定取得的檔案係PL檔案時，執行上述步驟S14至步驟S17。另一方面，檔案分析部32判定取得的檔案係TS檔案時，執行後述的步驟S21至步驟S26。
首先，檔案分析部32判定取得的TS檔案是否為控制對象（步驟S21）。控制對象的TS檔案係意指影片內容之影片TS檔案且係第二個以後的TS檔案。例如，為HLS分發交談開始後的第一個初次TS檔案時，處理向步驟S26前進。又，取得的TS檔案係僅為聲音的內容之聲音TS檔案時，處理向步驟S26前進。在此，說明判定取得的TS檔案是否為聲音TS檔案之處理的一例。檔案分析部32分析VPL檔案是否含有能判別僅為聲音之內容的標籤或標籤屬性。存在有能判並僅為聲音之內容的標籤屬性等時，檔案分析部32在取得的描述有TS檔案的PL檔案的URI所示的屬性與該標籤屬性一致時，將該TS檔案判定為聲音TS檔案。
其次，分發環境判定部36判定分發環境的狀況（步驟S22）。在此，分發環境的偵測已參照圖5的圖表說明。意即，分發速度計算部33計算實際分發速度、TS接收間隔的下限閾値及上限閾値、設想分發速度、及TS檔案的接收間隔而向分發環境判定部36送出。分發環境判定部36使用此等値並依據圖5的圖表所示的判定基準，判定有無發生網路延遲狀況、初始緩衝或特殊播放。
其次，分發速度決定部34根據分發環境判定部36之判定結果，判定分發環境是否滿足節律分發的條件（步驟S23）。例如，分發環境判定部36判定為發生有初始緩衝或特殊播放時，分發速度決定部34判定為分發環境未滿足節律分發的條件。又，分發環境判定部36判定為發生有網路延遲時，分發速度決定部34判定為分發環境未滿足節律分發的條件。其它場合，分發速度決定部34判定為分發環境滿足節律分發的條件。
分發速度決定部34判定為分發環境滿足節律分發的條件時，中繼裝置20將TS檔案加以節律分發（步驟S24）。具體而言，分發速度決定部34自記憶部讀出在步驟S16記憶的分發速度。其次，分發速度決定部34指示傳送部23以讀出的分發速度傳送TS檔案。其次，傳送部23自記憶部22讀出TS檔案，以分發速度決定部34所指示的分發速度將TS檔案向客戶端裝置40傳送。
分發速度決定部34判定為分發環境未滿足節律分發的條件時，中繼裝置20將TS檔案以全速向客戶端裝置40分發（步驟S25）。具體而言，分發速度決定部34指示傳送部23以全速傳送TS檔案。其次，傳送部23自記憶部22讀出TS檔案，將該TS檔案以全速向客戶端裝置40傳送。其後，中繼裝置20及分發控制裝置30重複步驟S19至步驟S25，直到HLS交談由於客戶端裝置40中客戶進行的內容觀賞完畢而結束（步驟S26）為止。
其次參照圖7的圖表而說明本發明的實施例之分發控制方法之效果。圖7係顯示佈署有本發明之分發控制方法的中繼裝置20與客戶端裝置40之間的內容分發所導致的網路使用頻寬的時間性演變之圖表。在圖7中，縱軸顯示網路使用頻寬（Mbps），橫軸顯示內容分發後的經過時間（秒）。在此，圖表71顯示不套用本實施例之分發控制方法時的網路使用頻寬之時間性演變，圖表72顯示套用本發明之分發控制方法時的網路頻寬之時間性演變。將圖表71與圖表72加以時，能藉由將本實施例之分發控制方法佈署至中繼裝置20，而將內容分發時的網路使用頻寬加以平準化。藉此，能將TS檔案自中繼裝置20向客戶端裝置40不停頓地分發，客戶端能滑順地觀賞觀賞內容。又，在圖表71中可見突發性的網路使用頻寬之增加，但在本實施例之圖表72中能抑制突發性的網路使用頻寬之增加，能防止網路頻寬的枯竭。
一般而言，ABR分發方式不套用節律分發，自內容分發伺服器裝置10分發TS檔案時，多半為進行瞬時地爆發性資料傳輸。另一方面，在本實施例中將節律分發套用至ABR分發方式，藉以不進行爆發性資料傳輸而平準地實施資料傳輸。
又，為了在不犧牲內容的播放品質下抑制訊務，必須在客戶端側根據緩衝累積狀況進行是否套用節律分發的判定。然而，在如ABR分發方式的分段檔案（TS檔案）所進行的內容分發中，由於中繼裝置20無法確切地偵測客戶端裝置40的緩衝狀態，可能會發生等待播放的時間之增加或播放停止，或無法如同期待地削減訊務。依據本實施例，測定在ABR分發方式中的分段檔案之接收間隔，與自各分段檔案之播放時間計算的閾値加以比較，推定在客戶端裝置40的緩衝狀態或網路延遲狀況，並以因應於該等狀況的分發速度而分發TS檔案。藉此，能提高節律分發的效果。又，在本實施例中，係以適合比自客戶端裝置40要求的分段檔案而言資訊量（位元率）更上一階的分段檔案之分發速度來分發分段檔案。藉此，能補償客戶端的QoE。
又，VPL檔案係描述顯示存在有數種位元率之內容之資訊。例如，VPL檔案係描述1Mbps、512Kbps、及256Kbps的3種位元率之資訊時，客戶端裝置40能選擇1Mbps的位元率之內容。在本實施例中，藉由VPL檔案的改寫處理而將位元率的上限定為700Kbps時，改寫VPL檔案向客戶端裝置40傳輸後，在客戶端裝置40中僅能選擇512Kbps與256Kbps的2種位元率之內容。假設，客戶端裝置40選擇512Kbps的位元率時，相較於1Mbps的位元率而言資料傳輸量僅需一半。意即，依據本實施例，能減低壓迫其它用戶的使用頻寬之可能性，結果上能提升許多用戶的QoE。此種分發速度控制功能能依時段而變更有無套用，能僅將分發速度控制功能套用至特定終端機，自由地調整每個時段或每個終端機的分發速度控制功能之套用、不套用的組合，藉以更加提高QoE的改善效果。
另，上述分發控制裝置30於內部具有電腦系統。並且，上述分發控制裝置30的處理係以程式形式記憶於電腦可讀取的記錄媒體，能藉由電腦自記錄媒體讀出並執行此程式而達成上述功能。在此，電腦可讀取的記錄媒體係指例如，磁碟、磁光碟、CD-ROM、DVD-ROM、半導體記憶體等。又，亦可將上述程式藉由通信線路而分發至電腦，並使該電腦執行程式。
又，上述程式亦可係用於實現上述功能的一部分。再者，亦可係利用與已經記錄於電腦系統的程式之組合來實現上述功能者，亦即所謂的更新檔案（更新程式）。
又，亦可將上述分發控制裝置30之功能的全部或一部分使用ASIC（Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路）、PLD（Programmable Logic Device，可程式化邏輯裝置）、FPGA（Field Programmable Gate Array，現場可程式化邏輯閘陣列）等硬體來實現。
最後，在不脫離本發明之主旨精神的範圍，可適當將上述實施例之中的構成要素取代成其它周知的構成要素。又，本發明不限定於上述實施例，亦包含由附加的申請專利範圍所定義的發明之範圍內的各種變更或改變。例如，解釋申請專利範圍之際，檔案分析部32係內容取得對象資訊改寫部的一例，PL檔案係一覽資訊的一例，VPL檔案係上層一覽資訊的一例。 (產業上利用性)
本發明係因應於網路延遲狀況或客戶端裝置的動作狀況而將節律分發套用於ABR（Adaptive Bit Rate）分發方式，進而控制內容分發速度，但本發明亦能夠套用於其它分發方式。
1‧‧‧內容分發系統
10‧‧‧內容分發伺服器裝置
20‧‧‧中繼裝置
21‧‧‧接收部
22‧‧‧記憶部
23‧‧‧傳送部
30‧‧‧分發控制裝置
31‧‧‧檔案取得部
32‧‧‧檔案分析部
33‧‧‧分發速度計算部
34‧‧‧分發速度決定部
35‧‧‧分發速度切換判定部
36‧‧‧分發環境判定部
40‧‧‧客戶端裝置
71、72‧‧‧圖表
100‧‧‧TS檔案
S11~S26‧‧‧步驟
圖1係套用本發明之內容分發系統之構成圖。 圖2(a)(b)係顯示內容分發系統中所使用的播放清單檔案之例的檔案構成圖。 圖3係顯示內容分發系統之中的中繼裝置所含的分發控制裝置之最小構成的方塊圖。 圖4係顯示內容分發系統之中的中繼裝置及分發控制裝置之詳細構成之方塊圖。 圖5係說明中繼裝置之分發控制裝置所進行的分發速度之決定方法的圖表。 圖6係顯示由中繼裝置及分發控制裝置所執行的分發控制處理的一例之流程圖。 圖7係利用顯示實踐本發明之分發控制方法的中繼裝置與客戶端裝置之間的內容分發之網路使用頻寬的時間性演變之圖表。
無

Claims (14)

  1. 一種分發控制裝置，其包含：分發速度計算部，計算分割檔案之實際分發速度，該分割檔案係將分發至客戶端裝置的內容之檔案資料加以分割而獲得、且係因應於該內容之播放而依序分發；以及分發速度決定部，根據該分發速度計算部所計算出的實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、及該分割檔案之接收間隔而決定該分割檔案之分發速度；且於該實際分發速度在該設想分發速度以上、該分割檔案之接收間隔在預先訂定的閾值範圍內時，該分發速度決定部針對該分割檔案決定為節律分發。
  2. 如申請專利範圍第1項之分發控制裝置，其中，更包含：內容取得對象資訊改寫部，在含有將該內容之該分割檔案的一覽加以顯示的一覽資訊之取得位置的上層一覽資訊中，針對該分割檔案的每種播放品質的該一覽資訊，將對應於該播放品質的分發速度與預先訂定的分發速度加以比較，在對應於該播放品質的分發速度超過該預先訂定的分發速度時，將對應於該播放品質的該一覽資訊自該上層一覽資訊加以刪除。
  3. 如申請專利範圍第1項之分發控制裝置，其中，該分發速度決定部因應於比該客戶端裝置實際接收的該分割檔案之位元率更高之位元率而決定為該分割檔案之節律分發速度。
  4. 如申請專利範圍3項之分發控制裝置，其中，該分發速度決定部，在將聲音內容分發至該客戶端裝置時，不進行因應於該客戶端裝置所接收的該分割檔案之播放品質的分發速度之決定，而決定為預先訂定的全速分發速度。
  5. 如申請專利範圍第1項之分發控制裝置，其中，更包含：分發環境判定部，判定該內容的分發之網路或接收該內容的該客戶端裝置的動作狀況；且該分發速度決定部根據該分發環境判定部之判定結果而決定該分割檔案之分發速度。
  6. 如申請專利範圍第5項之分發控制裝置，其中，該分發速度決定部在該分發環境判定部偵測到以下其中至少一者時，決定為預先訂定的全速分發速度：該網路之延遲的發生、該客戶端裝置之中的該內容之接收開始、及該內容的播放位置之跳轉動作。
  7. 如申請專利範圍第1項之分發控制裝置，其中，該閾值範圍係藉由下者規定：下限閾值，於該分割檔案之播放時間乘上第1安全率；以及上限閾值，於該分割檔案之播放時間乘上第2安全率；且該設想分發速度係於該節律分發速度乘上第3安全率而計算出。
  8. 如申請專利範圍第7項之分發控制裝置，其中，該第2安全率大於該第1安全率，該第3安全率設定為該第1安全率與該第2安全率之間的數值。
  9. 一種中繼裝置，係設於分發內容的內容分發伺服器裝置與接收該內容的客戶端裝置之間，其具有如申請專利範圍第1至6項中任一項之分發控制裝置。
  10. 一種內容分發系統，其包含：內容分發伺服器裝置，進行內容之分發；客戶端裝置，接收該內容；以及中繼裝置，設於該內容分發伺服器裝置與該客戶端裝置之間，並具有如申請專利範圍第1至6項中任一項之分發控制裝置。
  11. 一種分發控制方法，其包含以下步驟：計算分割檔案之實際分發速度，該分割檔案係將分發至客戶端裝置的內容之檔案資料加以分割而獲得、且係因應於該內容之播放而依序分發；以及根據該實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、及該分割檔案之接收間隔而決定該分割檔案之分發速度；且於該實際分發速度在該設想分發速度以上、該分割檔案之接收間隔在預先訂定的閾值範圍內時，該分發速度決定部針對該分割檔案決定為節律分發。
  12. 如申請專利範圍第11項之分發控制方法，其中，該閾值範圍係藉由下者規定：下限閾值，於該分割檔案之播放時間乘上第1安全率；以及上限閾值，於該分割檔案之播放時間乘上第2安全率；且該設想分發速度係於該節律分發速度乘上第3安全率而計算出。
  13. 如申請專利範圍第12項之分發控制方法，其中，該第2安全率大於該第1安全率，該第3安全率設定為該第1安全率與該第2安全率之間的數值。
  14. 一種令電腦執行之程式，其包含：第1處理過程，計算分割檔案之實際分發速度，該分割檔案係將分發至客戶端裝置的內容之檔案資料加以分割而獲得、且係因應於該內容之播放而依序分發；以及第2處理過程，根據該實際分發速度、預先訂定的設想分發速度、及該分割檔案之接收間隔而決定該分割檔案之分發速度；且於該實際分發速度在該設想分發速度以上、該分割檔案之接收間隔在預先訂定的閾值範圍內時，該分發速度決定部針對該分割檔案決定為節律分發。
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