[发明专利]操作高速缓存器的方法以及对应的高速缓存器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及通过例如但不排他地HTTP(超文本传输协议)的自适应流传输技术领域，具体涉及对沿着客户终端与远程服务器之间的传输路径布置的高速缓存的操作。

背景技术

本节意在向读者介绍相关技术的各个方面，这些方面可以与以下描述和/或要求保护的本发明的各个方面相关。相信本讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应当据此阅读，而并非作为对现有技术的认可。

通过HTTP的自适应流传输(也称作多比特率切换或HAS)正在迅速成为多媒体内容分发的主要技术。在已经使用的HTTP自适应流传输协议中，最著名的是来自Apple的HTTP现场流传输(HLS)，来自Microsoft的Silverlight平滑流传输(SSS)，来自Adobe的Adobe动态流传输(ADS)、3GPP以及MPEG开发的通过HTTP的动态自适应流传输(DASH)(标准化为ISO/IEC23009-1：2012)。

当客户终端希望以自适应流传输的方式播放视听内容(或A/V内容)时，首先必须得到描述如何能够获得该A/V内容的文件。通常这通过从URL(统一资源定位符)得到描述文件(所谓的清单(manifest))经由HTTP协议来进行，但是也能够通过其它方式(例如，广播、电子邮件、SMS等)来实现。预先产生并由远程服务器传送至客户终端的清单基本上(在比特率、分辨率和其它属性方面)列举了这种A/V内容的可用表示(也称作实例或版本)。表示与给定质量级别(比特率)相关联。

将每个表示的整体数据流划分成等持续时间的分段(segment)(也称作分块(chunk))(通过分离的URL可访问)，这些分段被配置为使得客户终端可以在两个分段之间平滑地从一个质量级别切换到另一个质量级别。因此，视频质量可以在播放时变化，而几乎不会中断(也称作冻结)。

在客户端侧，基于传输路径的可用带宽的测量来选择分段。具体地，客户终端通常请求与符合所测量带宽的比特率编码相对应且因此与符合所测量带宽的质量相对应的分段表示。

当高速缓存器沿着客户终端与远程服务器之间的传输路径时，在以下情况下给定分段的一个表示能够已经存储在所述高速缓存器中：另一客户先前已经请求了具有相同表示的相同分段，或者内容传递网络(CDN)已经在高速缓存器中供应了该分段。因此，与分段来自远程服务器的情况相比，对针对所述给定分段的HTTP请求的响应更快，并且可以避免重复传输，有效地节省了网络和服务器资源。

然而，HTTP自适应流传输看起来并非是高速缓存器友好型的(或者，至少与关于实例H264-SVC的所谓分层基本切换(layeredbaseswitching)相比，高速缓存器友好性要差)。确实，如果第一客户终端请求给定分段的表示R1，第二客户终端(与所述第一客户终端共享传输路径的一部分和高速缓存器)(按照较高质量或较低质量)请求所述给定分段的表示R2，则高速缓存器并未命中，导致高速缓存器与服务器之间的网络段上负载较高，存在引起拥塞的风险。然后完全消除了高速缓存的优点，并且高速缓存器当前不能改进这种情况。

为了克服该缺陷，已知客户终端可以发送针对包括第一(也称作优选)表示和一个或若干备选表示在内的给定分段的请求。当这样的请求到达HAS感知高速缓存器(HASawarecache)(意味着所述高速缓存器符合诸如MPEG-DASH等HAS协议)时，所述高速缓存器在高速缓存了第一表示的情况下传送第一表示，或者在未高速缓存第一表示的情况下浏览备选表示。当高速缓存了备选表示之一时，高速缓存器向客户终端发送所述备选表示。当前请求的第一和备选表示都未被高速缓存时，向上游转发请求。

然而，存储在高速缓存器中的表示由之前的请求来确定。如果第一客户终端请求具有表示R的分段，则请求相同分段并且指定表示R作为备选表示的后续客户终端实际上会接收表示R而不是对应的请求的第一(或优选的)表示。由于后续客户端请求视为由高速缓存器来处理，所以分段的其它表现不会加载到高速缓存器(除非在不允许R作为备选表示的情况下一些客户端终端请求不对第一表示进行高速缓存)。如果表示R是低质量表示(例如因为开始请求给定分段的第一客户终端本身经历了不良网络条件，并且请求最低质量的表示)，在资源和网络状况可以允许处理较高质量时，所有或大部分客户终端可以播放低质量视频。