用于流式传输视频内容的方法，实现此方法的边缘节点和客户端实体技术

用于将视频内容经由通过边缘节点连接的核心网络和汇聚网络从视频服务器实体流式传输到客户端实体的方法。服务器实体可以是源服务器或用作代理服务器的CDN中的服务节点。视频内容由视频服务器实体提供作为一组连续段（或块或片段），按对应于各自的编码后的比特率的多个质量等级来提供这组连续段中的每个段。该方法包括以下步骤：将对具有将在所述客户端实体处显示的所述视频内容的目标质量等级的段的一个或多个请求，经由通过所述边缘节点的所述核心网络和所述汇聚网络，从所述客户端实体传送到所述视频服务器实体；以及在所述客户端实体经由所述核心网络和所述汇聚网络接收针对所述请求的一个或多个应答，其包含具有所述目标质量等级的段，该方法还包含以下步骤：所述边缘节点评估用于所述客户端实体的可用吞吐量以将所述段通过所述汇聚网络传送到所述客户端实体，以及所述边缘节点向所述客户端实体通知关于所述可用吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流式传输视频内容的方法，实现此方法的边缘节点和客户端实体
本专利技术涉及网络视频流式传输(streaming)服务领域，特别是涉及通过超文本传输协议(HTTP)，诸如HTTP自适应流式传输(HAS)，所提供的视频流式传输服务领域。
技术介绍
越来越多地通过开放因特网来提供视频流式传输应用。传统方法使用基于UDP(用户数据报协议)/RTP(实时传输协议)的协议，常常通过重传或FEC(前向纠错)方案的协助以减轻分组丢失。这些方法存在的问题是：它们不能容易地依赖于广泛部署在因特网上的HTTP基础设施，以及所关联的流常常受到防火墙的阻挡。因此，通过HTTP传输视频已经得到关注。一种方法，即渐进式下载，尽可能快地传输视频文件(其可能在接收侧涉及大量缓冲)，并且一旦客户端估计在完整视频文件的正常播放期间不会出现缓冲器干涸(dry-out)，就开始播放(即使该文件只有部分被接收)。因为很难预测在播放已经开始之后由网络所提供的吞吐量(即，将到达的视频比特有多快)将如何演变，所以常常不得不保守地选择播放的开始。另一种选择，即，HTTP自适应流式传输，比渐进式下载(其基本上只选择播放的开始)做出更频繁的决定。视频被分割成块，并且以不同的质量版本(每个质量版本要求不同的比特率)对每一块进行编码。思想是，下载网络吞吐量允许的版本中的块。通过针对所流式传输的内容在不同等级的视频质量之间进行动态切换，这种HTTP自适应流式传输协议在任何给定时间利用视频服务器和客户端之间的最大程度的可用带宽。因此，当可用带宽较大时，例如由于整个网络流量水平的降低，有利于流式传输以相对较高的质量编码的视频，其代表以相对较高的比特率编码的具有高分辨率和/或高帧率的图形。同样地，当可用带宽较小时，例如由于整个网络流量水平的增加，有利于流式传输以相对较低的比特率编码的视频，其代表具有低分辨率和/或低帧率的图形。HTTP自适应流式传输(HAS)是用于传递视频的新兴技术。其由行业领导者，例如Microsoft(平滑-流式传输)和Apple(直播-流式传输)，支持。它具有的优点是：因为它比其它协议更容易穿过防火墙，由于依赖于TCP(传输控制协议)它具有内在的拥塞控制，以及它可利用特别是HTTP缓存器和CDN(内容分发网络)节点的可用的HTTP基础设施，所以可容易地部署。这种基本技术的实际实现运行如下：视频被分割成块或段或片段，并且它们中的每一个以代表不同视频质量的多个不同比特率进行编码。通过监控先前的片段下载有多快，客户端能够对可用的网络吞吐量及其一直到某一时刻的演变做出评估，并请求等于(或稍小于)该吞吐量估计的比特率中的下一块。在这些实现中，客户端独自地负责评估可用的网络吞吐量。然而，它们常常不具有最佳信息来这么做，因此流式传输常常不是以最佳方式来执行。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了用于将视频内容经由通过边缘节点连接的核心网络和汇聚网络从视频服务器实体流式传输到客户端实体的方法。所述服务器实体可以是源服务器或CDN中用作代理服务器的服务节点。所述视频内容由所述视频服务器实体提供作为一组连续段(或块或片段)，并且按对应于各自的编码后的比特率的多个质量等级来提供这组连续段中的每个段。所述方法包括以下步骤：-将对具有将在所述客户端实体处显示的所述视频内容的目标质量等级的段的一个或多个请求经由网络经由所述边缘节点从所述客户端实体传送到所述视频服务器实体；以及-在所述客户端实体经由所述网络接收对所述请求的一个或多个应答，其包含具有所述目标质量等级的段。所述方法还包括步骤：所述边缘节点评估用于所述客户端实体的可用吞吐量以通过所述汇聚网络将所述段传送到所述客户实体，并且所述边缘节点向所述客户端实体通知关于所述可用吞吐量。边缘节点是瓶颈节点(即发生拥塞的节点)。该节点通常比客户端具有更多关于可用吞吐量以通过所述汇聚网络传送所述段的知识：例如，所述边缘节点可以从在物理层交换的控制消息、从查询配置简档、通过检查分组之间的间隔等来推断出总的可用的网络吞吐量，并且所述边缘节点可以通过深度包检测或经由与所述视频服务器实体进行通信，来跟踪在任意时刻它服务多少的视频流。这两条信息，即，所述总的可用吞吐量和所述活动客户端的数量，允许所述边缘节点计算每个客户端的吞吐量。所述总的吞吐量可在客户端之间平等地共享，或者一些客户端可以根据一些预定权重获得成比例的更多吞吐量。通过向所述客户端发送该可用吞吐量信息，所述客户端可使用该信息以对将从所述视频服务器请求的所述块的所述目标质量等级做出更好决定，从而否决或调整所述客户端自身对所述吞吐量的估计。根据实施例，边缘节点检查所述客户端实体是否没有请求具有目标质量等级的段，也就是说超过所述可用吞吐量(从边缘节点至客户端通信)。在这种情况发生的情况下，所述边缘节点旨在减小所述客户端实体在所述汇聚网络中可使用的传送所述段的传输容量。这可以通过丢弃所选的分组(使得客户端中的TCP将通过减小其吞吐量做出反应)或通过降低片段在网络上的传输优先级来实现。本专利技术还涉及实现上述方法的边缘节点和客户端实体。附图说明现在，仅通过示例并参照附图描述根据本专利技术的实施例的装置和/或方法的一些实施例，附图1描绘了实现本专利技术的通用系统。具体实施方式图1中所示的系统由通过接入(或汇聚)网络N1和核心网络N2连接到视频服务器S(或用作代理服务器的CDN中的服务节点)的若干客户端实体(C1-Cn)组成。N1和N2经由边缘节点E连接。在第一实施例中，N1为ADSL网络，并且E是数字用户线路接入复用器(DSLAM)。客户端实体C1～Cn和服务器实体S之间的通信是使用TCP/IP上的HTTP通过因特网N2经由E实现的。客户端C1～Cn基于已评估的可用传输比特率，通过请求具有目标质量的视频片段，经由E从S下载视频流。用户实体如何评估该可用传输比特率在此不作详细描述，这是因为对于本领域的技术人员来说如何做到这一点是明显的，并且由于其不是本专利技术的一部分。边缘节点E是具有附加能力的普通分组转发器：边缘节点E存储配置文件(未示出)，其具有关于总的可用的网络吞吐量或为该ADSL网络中的视频业务保留的吞吐量的信息。在可替换的实现中，边缘节点E与网络配置引擎通信以获得该信息。另外，边缘节点E例如通过深度包检查监控共享该总的可用的网络吞吐量的活动视频客户端的数量。基于由此获得的知识，边缘节点E向每个客户端实体C1～Cn发送该可用的网络吞吐量的份额信号。这就是说，例如，总吞吐量除以客户端实体的数量。可替换地，可用的总的网络吞吐量可正比于预定的权重在客户端之间进行分配。客户端实体C1～Cn考虑该信息以对即将下载的下一个块所选择的视频质量做出更好地评估。在可替换的实施例中，边缘节点E通过与应用服务器(未示出)通信来监控为视频类别所保留的吞吐量以及客户端的简档。基于该总吞吐量和客户端的简档，计算个体吞吐量(如与简档成比例的分数)并且将其传达到客户端，当客户端决定下一个下载的块的比特率时，其仍然应考虑该信息。在另一可替换的实施例中，清单文件(其是针对每个片段的可用的所有视频比特率的描述，并且其是在视频流开始时下载的)被嗅探，并且可用的比特率的列表被构建。该信息可用于对边缘节点至客户端的通信的吞吐量值进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将视频内容经由通过边缘节点（E）连接的核心网络(N2)和汇聚网络（N1）从视频服务器实体（S）流式传输到客户端实体（C1;Cn）的方法，所述视频内容由所述视频服务器实体（S）提供作为一组连续段，按对应于各自的编码后的数据率的多个质量等级来提供所述一组连续段中的每个段，所述方法包括以下步骤：‑将对具有将在所述客户端实体（C1;Cn）处显示的所述视频内容的目标质量等级的段的一个或多个请求，经由通过所述边缘节点（E）的所述核心网络（N2）和所述汇聚网络（N1），从所述客户端实体（C1;Cn）传送到所述视频服务器实体（S）；以及‑在所述客户端实体（C1;Cn）经由所述核心网络（N2）和所述汇聚网络（N1）接收针对所述请求的一个或多个应答，所述应答包含具有所述目标质量等级的段；其特征在于：所述方法还包括以下步骤：所述边缘节点（E）评估用于所述客户端实体（C1;Cn）的可用吞吐量以将所述段通过所述汇聚网络（N1）传送到所述客户端实体（C1;Cn），并且所述边缘节点（E）向所述客户端实体（C1;Cn）通知关于所述可用吞吐量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.09 EP 11306025.51.一种用于将视频内容经由通过边缘节点连接的核心网络和汇聚网络从视频服务器实体流式传输到客户端实体的方法，所述视频内容由所述视频服务器实体提供作为一组连续段，按对应于各自的编码后的数据率的多个质量等级来提供所述一组连续段中的每个段，所述方法包括：-将对具有将在所述客户端实体处显示的所述视频内容的目标质量等级的段的一个或多个请求，经由通过所述边缘节点的所述核心网络和所述汇聚网络，从所述客户端实体传送到所述视频服务器实体；以及-在所述客户端实体经由所述核心网络和所述汇聚网络接收针对所述请求的一个或多个应答，所述应答包含具有所述目标质量等级的段；其特征在于，所述方法还包括：所述边缘节点评估用于所述客户端实体的可用吞吐量以将所述段通过所述汇聚网络传送到所述客户端实体，并且所述边缘节点向所述客户端实体通知关于所述可用吞吐量，其中所述客户端实体考虑所述可用吞吐量以确定所述目标质量等级；其中所述边缘节点检查所述客户端实体是否没有请求具有目标质量等级的段使得所述可用吞吐量被超过，并且在所述客户端实体没有请求具有目标质量等级的段使得所述可用吞吐量被超过的情况下，所述边缘节点减少用于所述客户端实体在所述汇聚网络中可使用的传送所述段的传输容量。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述边缘节点通过丢弃所选的视频分组来减少所述传输容量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述边缘节点通过降低用于所述客户端实体的传输优...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·德弗莱斯朔韦尔，D·鲁滨逊，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR