[发明专利]用于多媒体传送的自适应分块和内容感知同步设备及方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及通信、计算机技术领域，具体地说是一种用于多媒体传送的自适应分块和内容感知同步设备及方法。

[背景技术]

最受欢迎的网络密集型计算机应用程序的其中一个就是互联网上的视频或多媒体播放。几年以前，人们认为，互联网由于其逐渐陈旧的协议以及缺乏有保障的传输的缘故，无法支持质量令用户满意的视频播放。然而，如YouTube和Netflix等应用程序已经说明了，高质量的视频播放是能够实现的。

创造了各种各样的机制来改善用户体验。例如，在一些实施例中，拥有媒体播放器的用户在开始播放文件之前，请求并接收全部的多媒体文件。这保证了，一旦文件开始播放，它能不间断地继续播放下去。尽管在短片的情况下，这种方案可以接受，但是出于多种原因，这种方案却不适用于较长的文件。首先，强迫用户在观看短片的任何部分之前进行等待，直到全部文件下载完毕。这样的等待可能难以容忍。第二，在网络带宽有限的环境中，即使用户只想观看视频中的前几秒，也必须传输全部文件。

另一种方法称作渐进下载。在本实施例中，客户端开始从服务器中下载多媒体文件。当达到一定的阈值时，例如，已经完成了3秒钟的下载时，客户端上的媒体播放器开始显示视频。采用的阈值可以是固定的，或者也可以是基于文件的分辨率、平均可用的网络带宽或者其他参数。这种方法比起前一种方法来说有几个优点。第一，用户不必在开始观看视频前进行等待，直到全部文件下载完毕。第二，如果用户选择在视频下载完毕之前离开该视频，那么潜在地节约了带宽。但是，该机制的一个缺点在于，一旦视频已经开始播放，可用的带宽必须保持在最低水平之上，以保证视频后面的各部分能在需要显示之前下载完成。如果带宽降低了，视频可能变得时断时续，或者可能会停止播放，以在进行缓冲之后，重新播放。

渐进下载方法通常以底层传输所支持的最大速率，在播放器缓冲区的限值(即，限制所下载的内容，防止超出TCP确认机制的播放器缓冲区)内下载多媒体内容。这些方法通过降低将内容传送至客户端缓冲区所引起的断断续续，来改善体验质量，从而使得播放器在内容呈现期间停止的可能性降到最低。但是，它的一个缺点在于，当传输网络带宽与媒体流速率相比较高时，大量的内容被下载至播放器，以及，如果用户通过(例如)移到不同的媒体剪辑来取消当前的呈现，那么就浪费了用于未观看的所下载内容的网络带宽。

另一个Adobe系统公司所使用的机制称作实时消息传送协议(RTMP)。该机制通过内容的受控流传输，来控制该内容借助TCP上的RTMP协议的递送。因此，流传输机制相对于当前播放给用户的内容，来维持递送给播放器的内容的一个窗口。因此，通过对递送至相对靠近当前显示位置的位置的内容进行限制，降低了用户取消活动会话所浪费的带宽。RTMP还能选择将HTTP或者HTTPS用作传输选项。

另一个机制是实时流传输协议/实时传输协议(RTSP/RTP)。在本协议中，服务器控制内容递送至呈现速率的速率，而不是以底层传输的最大速率进行递送，例如IP上的TCP或者UDP。

此外，几个HTTP流传输协议已经定义来以与多媒体流速率相匹配的受控速率(由服务器确定或者基于客户端与服务器之间的配合来确定)，递送实时的或存储的多媒体内容。

RTMP以及HTTP流传输方法通过限制内容的递送速率，来对内容递送进行同步。RTMP采用客户端和服务器中的协议组件，而HTTP流传输采用HTTP请求和响应中的另外的标签。

在自适应比特率流传输(ABR流传输)中，客户端在多媒体会话启动时监测服务器的带宽并且在多媒体播放期间定期地监测服务器的带宽。客户端直接完成了同一媒体内容的替代分辨率之间的切换。几个应用程序，例如Ankeena TV，在HTTP上采用ABR流传输，以递送实时内容。

然而，在本协议中，确定可用带宽的是客户端。因此，在定期加入以及从特定小区中移除设备的无线访问网络中，客户端对利用全部带宽的认识有限，这可能会影响其及时地且精确地预测适合的编码和屏幕分辨率的能力。