СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЙ В ПОТОКОВОЙ ПЕРЕДАЧЕ ПО ПРОТОКОЛУ ПЕРЕДАЧИ ГИПЕРТЕКСТА

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится, в целом, к сетям связи и, в частности, способам и устройствам, позволяющим осуществлять улучшенное переключение воспроизведений в процессе потоковых HTTP-сессий в таких сетях.

Уровень техники

Существует повышенный интерес к потоковой передаче медиа контента по HTTP (Протокол Передачи Гипертекста), в особенности видео. В последнее время он был развит за пределы простой постепенной загрузки, чтобы дать две новые особенности: адаптивность и динамический контент. Это стало возможно благодаря тому, что контент разделяется на множество сегментов или файлов, каждый из которых соответствует небольшому интервалу контента, например, 10-ти секундному контенту. Клиенту предоставляется файл манифеста или эквивалентный файл, который описывает различные сегменты и пути к ним, и клиент получает их один за другим. Разделение на различные сегменты/файлы, которые получаются с помощью стандартного сетевого протокола, такого как HTTP,так же считается эффективным использованием кэша или CDN (Сеть доставки контента), поскольку оно не требует каких либо серверных ресурсов или кэша, в отличие от серверов потоковой передачи, работающих по протоколу RTSP(Потоковый Протокол Реального Времени). При использовании интервалов и сегментов возможны множественные уровни. Например, можно было бы сделать вставку рекламного объявления путем изменения контента во время одного интервала, а затем вернуться к потоку контента в следующем интервале.

Адаптивность достигается за счет обеспечения множества версий, например, воспроизведений медиаконтента. Таким образом, клиент может выбрать получение наиболее подходящей версии из доступных версий с учетом производительности сети/времени загрузки. С точки зрения клиента, адаптивность наиболее просто достигается, если сегменты разных версий имеют одинаковую продолжительность, так что клиент может просто принять решение для каждой загрузки сегмента относительно того, какую версию выбрать.

Клиентский узел, участвующий в потоковой HTTP-сессии, сталкивается с двумя основными сложностями. Во-первых, для обеспечения оптимальной потоковой сессии, клиенту необходимо иметь возможность эффективно и легко переключаться с одного воспроизведения на другое. Это обеспечивает оптимальное качество воспроизведения медиа-сессии без лишней буферизации или простоя, обеспечивая, в то же время, эффективное использование доступных ресурсов. Таким образом, необходимо, чтобы клиент имел возможность производить переключение воспроизведений надежным и эффективным способом. Во-вторых, клиент сталкивается с выбором из множества возможных воспроизведений одних и тех же медиа-сегментов и, таким образом, должен иметь возможность в каждый момент времени выбрать воспроизведение, обеспечивающее оптимальное качество просмотра. Иными словами, клиент должен иметь возможность выбрать оптимальное воспроизведение для его текущей сессии.

Исходя из вышесказанного, существует необходимость обеспечения оптимального выбора воспроизведений для клиента в процессе потоковой сессии медиа, так же как и необходимость обеспечить эффективное переключение воспроизведений для клиента.

Раскрытие изобретения

Настоящее раскрытие направлено на устранение некоторых из вышеупомянутых проблем и представляет улучшенное переключение воспроизведений в процессе потоковых HTTP-сессий.

Первый аспект настоящего раскрытия представляет способ, позволяющий осуществлять переключение воспроизведений в процессе потоковых HTTP-сессий в системе связи, включающий в себя этапы, на которых: компонуют доступные воспроизведения в группы, предоставляют информацию, идентифицирующую группы и соответствующие им воспроизведения; и переключают воспроизведение, основываясь на предоставленной информации об идентификации групп.

Второй аспект настоящего изобретения представляет способ в узле HTTP-сервера, включающий в себя этапы, на которых компонуют доступные воспроизведения в группы и предоставляют информацию, идентифицирующую группы и соответствующие им воспроизведении, узлу клиента.

Третий аспект настоящего раскрытия представляет способ переключения воспроизведений на узле HTTP-клиента, включающий в себя этапы, на которых принимают информацию, идентифицирующую группы, содержащие одно или более воспроизведений медиаконтента, и выбирают и переключают воспроизведение, основываясь на предоставленной информации об идентификации групп.

Четвертый аспект настоящего раскрытия представляет узел потокового HTTP-сервера, который состоит из блока компоновки в групп, выполненного с возможностью компоновать доступные воспроизведения в группы, и блока предоставления информации, выполненного с возможностью предоставлять информацию, идентифицирующую группы и соответствующие им воспроизведения, HTTP-клиенту.

Пятый аспект настоящего раскрытия представляет узел потокового HTTP-клиента, который состоит из приемника идентификации групп, выполненного с возможностью принимать информацию, идентифицирующую группы, содержащие одно или более воспроизведений медиаконтента, и переключателя воспроизведения, выполненного с возможностью выбирать и переключать воспроизведение на основе предоставленной информации об идентификации групп.

Преимущества настоящего раскрытия включают в себя обеспечение клиента возможностью выбирать и переключать оптимальное воспроизведение в процессе потоковой HTTP-сессии.

Краткое описание чертежей

Изобретение совместно с его другими целями и преимуществами может лучше всего быть понято в соответствии с последующим описанием, рассматриваемым в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг. 1 - блок-схема варианта осуществления способа в соответствии с настоящим раскрытием;

Фиг. 2 - блок-схема варианта осуществления способа в узле сервера в соответствии с настоящим раскрытием;

Фиг. 3 - блок-схема варианта осуществления способа в узле клиента в соответствии с настоящим раскрытием;

Фиг. 4 - вариант осуществления узла сервера и узла клиента в соответствии с настоящим раскрытием;

Фиг. 5 изображает различные воспроизведения;

Фиг. 6 изображает схематичное исполнение настоящего раскрытия.

Осуществление изобретения

Для аналогичных или подобных элементов на чертежах используются одинаковые номера ссылок.

Как отмечено выше при характеристике предшествующего уровня техники, существует необходимость обеспечения клиента оптимальным выбором воспроизведений в процессе потоковой медиа-сессии, а также необходимость обеспечить клиенту эффективное переключение воспроизведений. Для обеспечения оптимальной потоковой сессии клиент нуждается в возможности эффективно и легко переключаться с одного воспроизведения на другое. Это обеспечивает оптимальное качество воспроизведения медиа-сессии без лишней буферизации или простоя, в то же время, обеспечивая эффективное использование доступных ресурсов. К тому же, клиент сталкивается с выбором из множества доступных воспроизведений одних и тех же медиа-сегментов и, таким образом, должен иметь возможность в каждый момент времени выбрать воспроизведение, обеспечивающее оптимальное качество просмотра. Иными словами, клиент должен иметь возможность выбрать оптимальное воспроизведение для его текущей сессии.

Настоящими изобретателями было установлено, что обеспечение обмена или передача сигнала данных о доступных воспроизведениях или любой информации, позволяющей клиенту выполнить эффективное переключение воспроизведений и выбрать оптимальное воспроизведение между клиентом и сервером или между клиентом и промежуточным узлом поддержки, может поспособствовать и упростить оба вышеупомянутых сценария. Информация может, предпочтительнее, быть передана в так называемом файле манифеста между сервером и принимающим клиентом. Другая альтернатива - это предоставить информацию через некоторый промежуточный узел поддержки.

Первый аспект изобретения - это передача характеристик сегментов HTTP-потока от сервера клиенту. Вообще говоря, может быть много воспроизведений, например, для охвата многих различных устройств, разрешений или различных кодеков. Конечно же, клиент может свободно выбирать между различными воспроизведениями, но для достижения лучших результатов и плавного переключения между воспроизведениями, вводится информирование в файле манифеста, которое упрощает процесс переключения для клиентов. Это сделано в соответствии с концепцией объединения воспроизведений в группы.

Вариант осуществления способа, в соответствии с настоящим раскрытием, будет описан со ссылкой на Фиг. 1. Сначала доступные воспроизведения компонуются S10 в группы. Компоновка может быть выполнена посредством маркировки каждого воспроизведения, например, идентификатором (ID)переключения, основанном на определенных заранее групповых маркерах, идентифицирующих особые характеристики каждого сегмента. Такие маркеры могут, например, указывать, возможно, или нет переключиться между воспроизведениями группы на границах сегмента или где-либо еще в процессе воспроизведения. Примером воспроизведений, маркированных одинаковым идентификатором переключения, указывающим, что переключение возможно на границах сегмента, являются два воспроизведения, отличающихся только скоростью передачи данных. Другой, отличающийся пример воспроизведений, объединенных внутри группы с одинаковым идентификатором переключения, указывающий, что переключение невозможно, может включать в себя воспроизведения с различными языками или соотношениями сторон.

Информация, например, идентификатор переключения, идентифицирующий группы воспроизведений и их воспроизведения, предоставляется S20 узлу потокового клиента или промежуточному узлу, например в файле манифеста. В дальнейшем клиент переключается S30 с текущего воспроизведения на новое или предпочтительное воспроизведение на основе предоставленной информации об идентификации группы, например, идентификатора переключения или маркера переключения.

Далее определяется другая группа (и идентификатор или маркер переключения) для передачи сигнала данных или указания, что переключение может быть выполнено на уровне потока битов на границе сегментов. Один из примеров того, когда переключение невозможно, это когда есть предсказание за пределами сегмента.

Примеры различных групп изображены на Фиг. 5. На данной фигуре изображены 3 различные группы, а именно: группа соотношения сторон (все сегменты имеют одинаковое соотношение сторон видео), языковая группа (все воспроизведения относятся к одному и тому же языку), группа уровня потока битов (воспроизведения отличаются только скоростью передачи данных). Как указано на данной фигуре, одно воспроизведение может быть идентифицировано множеством идентификаторов переключения, например, может принадлежать разным группам.

Следовательно, клиент может выполнять переключение воспроизведения более эффективно, благодаря добавленной в файл манифеста информации, что улучшает качество прослушивания и просмотра.

Как было указано ранее, второй аспект, в котором, когда группа доступных воспроизведений предоставляется на серверной стороне, клиенту не всегда понятно, какую опцию лучше выбрать. Например, когда пропускная способность позволяет, человек стремится выбрать воспроизведение с наибольшей скоростью передачи данных. Однако, это не всегда правильно, например, два видео одинакового качества, но видео с большей скоростью передачи данных закодировано MPEG2, а видео с меньшей скоростью передачи данных закодировано H.264.

Дополнительный вариант осуществления способа, в соответствии с настоящим раскрытием, будет описан также со ссылкой на Фиг. 1. Как было отмечено ранее, столкнувшись с множеством воспроизведений, даже маркированными или скомпонованными в группы воспроизведениями, клиент все равно нуждается в возможности выбрать оптимальное воспроизведение.

Соответственно, доступные воспроизведения могут быть выстроены в приоритетном порядке S21, S23 за счет назначения S21 приоритетов группам либо за счет назначения S23 приоритетов воспроизведениям внутри каждой группы, либо комбинации обоих. Отчет о назначении приоритетов может быть предоставлено S22, S24 клиенту как совместно с идентификатором переключения, или маркером, так и отдельно, таким образом, позволяя клиенту выбирать оптимальное воспроизведение.

В качестве примера, порядок назначения приоритетов передан в различных маркерах в файле манифеста. Систематизация - это список рекомендаций сервера, в котором, находящееся сверху воспроизведение считается лучшим выбором. Приоритет воспроизведения уменьшается последовательно, как указано в списке. Сигнализация маркера происходит с систематизацией, представляющей, в соответствии с какими критериями эта систематизация выполнена.

Варианты осуществления способа в узле потокового сервера будут описаны со ссылкой на Фиг. 2. Таким же образом, как упомянуто выше, множество воспроизведений маркированы и скомпонованы в группы S110, основываясь на соответствующем идентификаторе или маркере переключения, указывающим, что переключение сегментов возможно на границах сегментов (или нет), или что переключение битового потока возможно, или некотором другом маркере или идентификаторе переключения. Информация об идентификации групп или идентификатор или маркер переключения предоставляются узлу клиента для обеспечения клиента возможностью выбрать оптимальное воспроизведение.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления различным воспроизведениям и/или группам могут быть назначены приоритеты S121, S123, и отчет о назначение приоритетов может быть предоставлен S122, S124 клиенту. Отчетом о приоритетах может быть обычный список, указывающий предпочтительную очередность выбора воспроизведений внутри или между группами. Предпочтительнее, когда отчет о назначении приоритетов предоставляется клиенту в файле манифеста или аналогичном файле.

Ниже последуют два примера варианта осуществления способа в узле потокового HTTP-сервера.

Во-первых, узел сервера или точнее человек/система, управляющая процессом создания контента в узле, может сгруппировать S110 контент, который потребуется переключать в процессе воспроизведения, и проинформировать S120 об этом. Во-вторых, узел сервера, основываясь на таких факторах, как удобство для клиента, может выбрать, закодировать и сегментировать поток битов таким образом, что монтаж будет возможен на уровне потока битов, т.е. без реконфигурации декодера, о чем также сообщается.

В-третьих, узел сервера может осуществить упорядочение S121, S123 как внутри, так и снаружи группы переключения. Есть много вариантов того, как упорядочение может быть осуществлено в соответствии с различными маркерами, а именно:

- Выбор, основанный на компьютерном анализе (сложность, скорость передачи данных…)

- Рекомендация эксперта, может быть компьютерный инженер/сетевой эксперт/артист/кинокритик

- Наличие спонсора. Оценить видео выше, если нет рекламы.

Сигнализация S122, S124 от сервера клиенту осуществляется преимущественно в файле манифеста (или в описании воспроизведения медиа). Для передачи информации об очередности клиент может договариваться с сервером о том, в какого рода маркерах очередности он нуждается, и сервер может выслать список по запросу.

Варианты осуществления способов переключения воспроизведений в узле клиента будут описаны со ссылкой на Фиг. 3. В процессе воспроизведения, например, потоковой сессии, узел клиента принимает S220 информацию, идентифицирующую группы воспроизведений медиаконтента. Затем клиент, основываясь на принятой информации, выбирает следующее воспроизведение и переключается S220 с его текущего воспроизведения на выбранное воспроизведение. В дальнейшем, узел клиента может выполнить назначение S221, S223 приоритетов или очередности принятой информации, основываясь на некоторых предопределенных критериях качества, и выбрать последующее воспроизведение, основываясь на отчете о приоритетах. Назначение приоритетов может осуществляться узлом клиента или быть предоставлено узлом сервера (либо как обязательный элемент в файле манифеста, либо по запросу узла клиента).

Этап выбора и переключения может быть осуществлен, основываясь на сравнении между текущим идентификатором переключения и выбранным воспроизведением. Согласно одному из вариантов осуществления, если текущее воспроизведение и выбранное или предпочтительное воспроизведение имеют одинаковый идентификатор переключения, то переключение может быть осуществлено немедленно на следующей границе сегмента. Или, если текущее и выбранное воспроизведение не имеют одинаковый идентификатор переключения, то декодер может быть инициализирован повторно в ответ на переключение.

Далее последуют несколько примеров вариантов осуществления в узле клиента в соответствии с настоящим раскрытием. Для переключения сегментов и в процессе воспроизведения потоковой HTTP-сессии клиент может выбрать подстройку на границах сегмента или в другие определенные моменты времени. При выборе подстройки клиент может выполнить следующее:

1) Создать список воспроизведений, которые имеют одинаковый идентификатор переключения (т.е. принадлежат одной группе).

2) Из списка воспроизведений выбрать лучшее воспроизведение, которое удовлетворяет текущему набору критериев (например, скорости передачи данных, поддерживаемым кодекам и т.д.).

Для переключения битового потока (одинаковое разрешение, одинаковый кодек и профиль/уровень, нет прогнозирования за пределами границы переключения) и в процессе воспроизведения потоковой HTTP-сессии, клиент может выбрать подстройку на границах сегмента. При выборе подстройки клиент может выполнить следующее:

1) Создать список воспроизведений, которые имеют одинаковый идентификатор переключения.

2) Из списка воспроизведений выбрать лучшее воспроизведение, которое удовлетворяет текущему набору критериев (например, скорости передачи данных, поддерживаемым кодекам и т.д.).

3) Если новое и предыдущее воспроизведение, находятся в одинаковой группе переключения битового потока, то новые сегменты потока могут быть отправлены на декодер без дальнейших действий (т.е. без перенастройки декодера). Если новое и предыдущее воспроизведение принадлежат разным группам переключения битового потока, то декодер должен быть перенастроен на этом переключении. Это может включать в себя скачивание новых метаданных или выбор другого декодера, который поддерживает декодирование битового потока более высокого разрешения/уровня (сложного битового потока).

Отметим, что пункт 3 может быть уже рассмотрен в рамках 2-го пункта, когда клиент выбирает воспроизведения, т.е. группа переключения может быть добавлена к списку критериев.

Наконец, в процессе воспроизведения или даже начального запуска клиент может иметь некоторое количество воспроизведений на выбор, с различными характеристиками. Для выбора, какое воспроизведение проигрывать, клиент может выполнить следующее:

1) Создать список воспроизведений, которые удовлетворяют текущему набору критериев (например, скорости передачи данных, поддерживаемым кодекам и т.д.).

2) Из списка воспроизведений выбрать одно с наивысшим порядком воспроизведения.

В качестве альтернативы, порядок воспроизведения может помочь в выборе воспроизведения в сочетании с другими факторами.

Вышеупомянутое информирование может быть или явным или не явным. Например, может быть выбрано значение по умолчанию.

Несколько реализаций системы, включая, как минимум, один узел 100 потокового HTTP-сервера и, как минимум, один узел потокового HTTP-клиента, будут описаны со ссылкой на Фиг. 4. Как показано стрелкой, отмеченной как ПОТОКОВЫЙ МЕДИАКОНТЕНТ, соединяющей узел 100 сервера и узел 200 клиента, два устройства участвуют в потоковой сессии, в которой узел 200 клиента получает, или собирает контент конкретного текущего воспроизведения от узла 100 сервера.

Узел 100 HTTP-сервера, в соответствии с настоящим раскрытием, включает в себя, в дополнении к главному блоку Ввода/Вывода (ВВ/Выв), блок 110 компоновки в группы для объединения или группирования доступных воспроизведений в группы. Блок 110 компоновки сконфигурирован для обеспечения каждого воспроизведения соответствующим идентификатором или маркером переключения, идентифицирующим воспроизведение как принадлежащее одной или более группам из множества доступных. Кроме того, узел 100 сервера включает в себя блок 120 предоставления информации, который предоставляет информацию, идентифицирующую группы и их воспроизведения, узлу 200 HTTP-клиента, участвующему в потоковой сессии с узлом 100 сервера.

Помимо этого, в соответствии с конкретным вариантом осуществления, узел 100 сервера включает в себя один или оба блока 121 назначения приоритетов для упорядочения и назначения приоритетов группам и предоставления отчетов о приоритетности совместно с идентификатором переключения, и блок 123 назначения приоритетов для назначения приоритетов и упорядочения воспроизведений внутри каждой группы и предоставления отчета о назначении приоритетов, предпочтительно, узлу 200 клиента или другому промежуточному узлу.

Узел потокового HTTP-клиента, в соответствии с данным раскрытием, включает в себя, в дополнении к основному блоку ввода/вывода (ВВ/Выв), приемник 220 групповой идентификации, сконфигурированный принимать информацию, идентифицирующую группы, включающие в себя одно или более воспроизведений медиаконтента, и переключатель 230, сконфигурированный выбирать и переключать воспроизведения, основываясь на предоставленной информации об идентификации групп.

Далее, в соответствии с конкретным вариантом осуществления, узел 200 потокового HTTP-клиента включает в себя один или оба блока 221 назначения приоритетов для объединения или назначения приоритетов группам и предоставления отчета о приоритетности совместно с идентификатором переключения и блок 223 назначения приоритетов для назначения приоритетов или упорядочения воспроизведений внутри каждой группы. В дополнении, переключатель 230 настроен так, чтобы переключать воспроизведения, основываясь, кроме того, на информации о назначении приоритетов.

Этапы, функции и/или блоки, описанные выше, могут быть выполнены в аппаратном обеспечении, используя обыкновенные технологии, такие как дискретные схемы или технологию интегральных схем, включая также электронные схемы общего назначения и схемы специального применения.

В качестве альтернативы, по меньшей мере, некоторые из этапов, функций, процедур и/или блоков, описанных выше, могут быть выполнены в программном обеспечении для выполнения подходящим устройством обработки, таким как микропроцессор, цифровой сигнальный процессор и/или любым другим подходящим программируемым логическим устройством, таким как устройство на основе программируемой пользовательской вентильной матрице (ППВМ).

Следует понимать, что возможно повторное использование вычислительных мощностей сетевых узлов. Например, это может быть осуществлено за счет перепрограммирования существующего программного обеспечения или за счет добавления новых программных компонентов.

Программное обеспечение может быть выполнено как компьютерный программный продукт, который обычно находится на машиночитаемом носителе информации. Таким образом, программное обеспечение может быть загружено в оперативную память компьютера для выполнения процессором компьютера. Компьютер/процессор необязательно должен быть предназначен для выполнения вышеописанных этапов, функций, процедур и/или блоков, а может так же выполнять другие программные задачи.

Далее, пример компьютерной реализации будет описан со ссылкой на Фиг. 6. Компьютер 300 состоит из процессора 310, оперативной памяти 320 и блока ввода/вывода 330. В конкретном примере, по меньшей мере, некоторые из этапов, функций, процедур и/или блоков, описанных выше, реализованы в программном обеспечении 325, которое загружено в оперативную память 320, для выполнения процессором 310. Процессор 310 и память 320 взаимосвязаны между собой через системную шину для обеспечения нормального выполнения программного обеспечения. Блок ввода/вывода 330 может быть взаимосвязан с процессором 310 и/или памятью 320 через шину ввода/вывода, для обеспечения ввода и/или вывода соответствующих данных, таких как входные параметр(ы) и/или результирующие выходные параметры(ы).

Применяя различные варианты осуществления настоящего раскрытия, клиент может выбирать оптимальное воспроизведение медиаконтента текущей потоковой HTTP-сессии.

Реализации, описанные выше, следует понимать как иллюстрированные примеры настоящего раскрытия. Специалистам в данной области будет понятно, что различные модификации, комбинации и изменения могут быть сделаны в упомянутых вариантах осуществления, не выходя за рамки объема текущего изобретения. В частности, разные части решений в различных вариантах осуществления могут быть объединены в других конфигурациях, где это технически возможно. Однако объем данного изобретения определен прилагаемой формулой изобретения.