本發(fā)明涉及傳遞數(shù)據(jù)；具體而言，涉及控制器及通過網(wǎng)絡(luò)前往網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)流的控制方法。

背景技術(shù)：

通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的重要部分是具有流模式的視頻流量。最新型流技術(shù)是HTTP動態(tài)自適應(yīng)流媒體。此項技術(shù)由例如HTTP直播流(蘋果)、平滑流(微軟)、HTTP動態(tài)流(Adobe)及DASH(HTTP動態(tài)自適應(yīng)流媒體)標(biāo)準(zhǔn)使用。在此技術(shù)中，服務(wù)器存儲數(shù)個視頻文件副本，每一視頻文件編碼有不同的參數(shù)，例如不同分辨率及比特率。比特率越高，需用于傳輸視頻的無線電信道越快，且單幀質(zhì)量將越高。副本分為時間同步的獨立片段。此舉允許向前倒片，而無需加載全部片段，及必要時允許在不同比特率之間切換。

從用戶端角度來看，視頻質(zhì)量感知優(yōu)良不僅在于其比特率高，亦在于播放時沒有延遲(亦稱為失速)。該等延遲在用戶端的輸入緩沖器變空時出現(xiàn)，亦即用戶端正在觀看視頻片段，而觀看速度比視頻片段通過無線電信道到達的速度更快。在使用移動網(wǎng)絡(luò)時，這種情況的原因之一是用戶端所連接到的基站具有有限的時間及頻率資源。接著，此資源在被大量連接到同一基站的用戶端阻塞時可能耗盡。由于阻塞，對于大多數(shù)用戶端而言，無線電信道中的傳輸率變得比服務(wù)器上可用的比特率更低，從而導(dǎo)致播放延遲。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，已知通過網(wǎng)絡(luò)控制視頻數(shù)據(jù)流的方法。例如，歐洲專利1872536，即與本申請發(fā)明最接近的類似發(fā)明中描述一方法，該方法用以在服務(wù)器在不同的流版本之間切換時控制從服務(wù)器到用戶端的數(shù)據(jù)包傳輸，具體取決于用戶端緩沖器的狀態(tài)。用多種比特率對同樣的多媒體內(nèi)容，例如特定視頻排序進行預(yù)先編碼，并存儲在服務(wù)器上。然而，此方法需要為每一數(shù)據(jù)流存儲大量版本。而且，即使具有大量版本，也不能保證在每一特定情況下都將可用最佳版本。

因此，顯然，關(guān)于對通過網(wǎng)絡(luò)到達用戶設(shè)備的視頻數(shù)據(jù)流的控制，需要一項新的技術(shù)解決方案，該解決方案將提供高速度、簡便性、高效率、最小質(zhì)量損失和最高的用戶滿意度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是創(chuàng)建控制器與控制視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，該控制器與方法將有可能改變通過無線電信道從基站到用戶端的視頻數(shù)據(jù)傳輸量，以便優(yōu)化傳輸。

所述問題由一專用方法解決，此方法控制到達用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流。該方法是在數(shù)據(jù)存儲器中存儲視頻片段，從至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備接收請求，確定此設(shè)備的當(dāng)前參數(shù)，根據(jù)該等參數(shù)轉(zhuǎn)化存儲的視頻片段，并將轉(zhuǎn)化的片段發(fā)送至用戶設(shè)備以作為對請求的回應(yīng)。根據(jù)此方法，存儲的視頻片段是通過對每一片段進行實時轉(zhuǎn)碼來改變比特率而實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的。

本發(fā)明獲得的技術(shù)效果是播放視頻時的延遲(失速)平均次數(shù)更少，且供應(yīng)商芯片和轉(zhuǎn)接網(wǎng)路的負(fù)荷更低。該效果是通過改變視頻數(shù)據(jù)量而提供的，此改變是通過視頻數(shù)據(jù)逐段實時轉(zhuǎn)碼為比特率來進行的，該等比特率低于服務(wù)器上存儲的最高質(zhì)量副本的比特率。

在可能的實施例中的一個實施例中，當(dāng)已從網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備接收到對該等視頻數(shù)據(jù)的第一請求時，視頻片段保存在數(shù)據(jù)存儲器中。

在較佳實施例中的一個實施例中，將視頻片段保存在數(shù)據(jù)存儲器中的階段包括緩存該等片段的階段。

在另一實施例中，網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的當(dāng)前參數(shù)包括下列參數(shù)中至少一個參數(shù):設(shè)備信道的當(dāng)前容量、用戶緩沖器的狀態(tài)，及費率。

在另一較佳實施例中，存儲的視頻片段在硬件級別轉(zhuǎn)碼。

在另一實施例中，存儲的視頻片段隨著分辨率變更而轉(zhuǎn)碼。

在另一較佳實施例中，在填充數(shù)據(jù)存儲器時，根據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的對已保存視頻數(shù)據(jù)的請求而選擇保存在數(shù)據(jù)存儲器中的視頻片段。

在另一實施例中，選擇是基于來自網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的對特定視頻數(shù)據(jù)的請求頻率而定。具有最高請求頻率的視頻具有優(yōu)先權(quán)。

在另一實施例中，選擇是基于移除視頻而定，該等視頻的最后收到的請求是最早的請求。

在又一個實施例中，視頻片段額外包含音頻或/及文本數(shù)據(jù)。

本文亦通過提出一控制器而解決所述問題，該控制器負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)流向用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)傳輸。控制器包含至少一個適用于存儲視頻片段的數(shù)據(jù)存儲器，及至少一個控制塊?？刂破鞯目刂茐K能夠接收來自至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的請求，及確定至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的當(dāng)前參數(shù)。數(shù)據(jù)存儲器中存儲的視頻片段可通過變更視頻片段比特率而改變，變更比特率是通過根據(jù)由至少一個控制器確定的用戶設(shè)備當(dāng)前參數(shù)而實時轉(zhuǎn)碼每一片段來進行的。此外，控制器包含網(wǎng)絡(luò)接口，該網(wǎng)絡(luò)接口可向至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備發(fā)送已改變的視頻片段。

在另一實施例中，至少一個控制塊含有至少一個排程器。

在另一實施例中，排程器提供可能性以選擇一比特率，該比特率用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的確定當(dāng)前參數(shù)而向指定的用戶設(shè)備發(fā)送視頻片段，以作為對來自至少一個用戶設(shè)備的請求的回應(yīng)。

在另一實施例中，視頻流控制器位于網(wǎng)絡(luò)中，該網(wǎng)絡(luò)包含至少一個用戶設(shè)備、至少一個基站、至少一個網(wǎng)關(guān)及至少一個內(nèi)容服務(wù)器。

在另一實施例中，控制器經(jīng)過設(shè)計以使得沒有用戶設(shè)備、沒有基站、沒有網(wǎng)關(guān)及沒有內(nèi)容服務(wù)器接收任何有關(guān)此控制器在網(wǎng)絡(luò)中的存在的信息。

所述問題亦通過一設(shè)備解決，該設(shè)備包含能夠接收來自至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的請求的代理塊、用于存儲視頻片段的緩存塊，及可確定至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的當(dāng)前參數(shù)的排程器。此外，該設(shè)備包含轉(zhuǎn)碼塊，該轉(zhuǎn)碼塊可根據(jù)用戶設(shè)備的當(dāng)前參數(shù)，通過改變視頻片段比特率及/或分辨率、利用對每一片段進行實時轉(zhuǎn)碼來改變存儲在緩存塊中的視頻片段，及該設(shè)備包含網(wǎng)絡(luò)接口，該網(wǎng)絡(luò)接口可向至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備發(fā)送改變的視頻片段。

在又一個實施例中，代理塊可在網(wǎng)絡(luò)級操作。

本發(fā)明的該等及其他方面將不對優(yōu)選實施例、附圖及發(fā)明摘要進行清楚的后續(xù)說明。本發(fā)明的一或數(shù)個實施方式示例的細(xì)節(jié)在其他附圖及在后續(xù)說明書中顯示。本發(fā)明的其他顯著特征、問題及優(yōu)勢將通過說明書、附圖及權(quán)利要求書將顯而易見。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)及控制器在網(wǎng)絡(luò)中的定位。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備功能塊之間的相互作用。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明運行的代理塊的原理。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明運行的緩存塊的原理。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明運行的排程器的原理。

圖6舉例說明了根據(jù)本發(fā)明實施針對前往網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù)流的控制器。

圖7舉例說明設(shè)備運行所利用的封裝。

具體實施方式

圖1示出了由兩個部分組成的網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)。第一部分是負(fù)責(zé)無線電接入的轉(zhuǎn)接網(wǎng)路1(E-UTRAN)。該部分由基站4(eNodeB)及用戶設(shè)備3(user equipment；UE)組成。第二部分是核心網(wǎng)絡(luò)2(演進分組核心(Evolved Packet Core；EPC))，該核心網(wǎng)絡(luò)2負(fù)責(zé)提供所需的服務(wù)質(zhì)量(quality of service；QoS)、移動性控制、驗證、計費，等等。該等網(wǎng)絡(luò)的邏輯節(jié)點使用標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的控制器5置于第一部分與第二部分之間。控制器5處理所謂的接口S1。

代理服務(wù)器的常規(guī)集中放置及在核心網(wǎng)絡(luò)中放置緩存僅降低互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的負(fù)荷而不能卸載轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)。本文提出的解決方案使用代理伺服器在轉(zhuǎn)接網(wǎng)路內(nèi)側(cè)的分布放置，從而有可能降低轉(zhuǎn)接網(wǎng)路信道的負(fù)荷。根據(jù)本發(fā)明的控制器位于轉(zhuǎn)接網(wǎng)路邊緣，從而減小轉(zhuǎn)接信道的負(fù)荷。因為使用代理塊，因此此種放置是可能的。而且，在網(wǎng)絡(luò)邏輯階層中的此放置允許運營商在實體網(wǎng)絡(luò)的多個級別定位控制器5；從基站4到點，該點聚集來自數(shù)十個基站4的流量。除此之外，控制器5的硬件和軟件平臺可擴展處理模塊與數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的數(shù)目，從而使運營商有可能在其網(wǎng)絡(luò)中就效率和低成本而言以最佳方式使用本發(fā)明。

在移動網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)在隧道內(nèi)側(cè)傳輸。封裝(圖7中示出封裝之非限制性格式)從用戶設(shè)備3發(fā)送至基站4，然后通過與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6的隧道連接而傳輸，在服務(wù)網(wǎng)關(guān)6，封裝從隧道中被取出及發(fā)送至核心網(wǎng)絡(luò)2。隧道技術(shù)針對來自不同客戶端經(jīng)過轉(zhuǎn)接網(wǎng)路的各種類型的流量提供所需的服務(wù)質(zhì)量。隧道由協(xié)議S1-AP控制，而隧道內(nèi)側(cè)的傳輸由S1-U控制。代理塊充當(dāng)透明代理服務(wù)器，亦即代理功能實施以用于隧道自身及隧道內(nèi)側(cè)的連接。由此，優(yōu)化及視頻流量緩存對用戶設(shè)備3及具有視頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容服務(wù)器8而言是透明的；及對于基站4及服務(wù)網(wǎng)關(guān)6而言亦如此，而傳輸封裝的報頭沒有明顯變更。此允許簡化控制器5向現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的整合，因為無需改變用戶設(shè)備3、基站4及網(wǎng)關(guān)6的配置。

此種放置的另一個優(yōu)點是傳輸信道的延遲更小，因為使用了代理服務(wù)器。視頻數(shù)據(jù)依據(jù)傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol；TCP)傳輸，該協(xié)議保證可靠的交付。在此協(xié)議的框架中，內(nèi)容服務(wù)器依據(jù)混合邏輯信道(亦即由無線電支信道及包括轉(zhuǎn)接網(wǎng)路、核心網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)中某些部分的支信道組成的信道)速率來選擇速率以將數(shù)據(jù)發(fā)送至客戶端。該兩個支信道具有不同特性，因此混合邏輯信道的速率基本上由具有更糟特性的信道(亦即無線電信道)的速率確定，從而影響TCP連接的速度。通過代理伺服器，有可能利用獨立選擇的TCP參數(shù)而為每一支信道提供兩個不同邏輯連接。此舉可顯著減少交付視頻數(shù)據(jù)時的延遲。

在封包網(wǎng)絡(luò)中，用戶數(shù)據(jù)通過信道傳輸，以用于具有一定服務(wù)質(zhì)量的IP封包流。用戶設(shè)備3與外部互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器8的連接被稱作端到端承載。端到端承載由轉(zhuǎn)接網(wǎng)路1(E-UTRAN)及核心網(wǎng)絡(luò)2(EPC)中邏輯節(jié)點之間依據(jù)如S1-U、TCP、HTTP等協(xié)議已形成的數(shù)個信道組成。

協(xié)議集S1由兩個部分組成：S1-U及S1-AP。協(xié)議S1-U直接通過IP網(wǎng)絡(luò)提供S1隧道流的傳輸，而協(xié)議S1-AP則規(guī)定信道E-RAB形成于用戶設(shè)備3與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6之間；具體而言，隧道S1(信道E-RAB的組件)形成于基站4與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6之間。S1隧道流是基站4與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6之間的IP封包流，其中用戶設(shè)備3的IP封包經(jīng)隧道傳輸。

協(xié)議S1-U的IP隧道依據(jù)協(xié)議GTP-U及亦依據(jù)UDP傳輸協(xié)議而實施。隧道端點(輸入/輸出)是基站4與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6(亦即添加的IP報頭包含基站4與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6的IP位址)。

圖2示出了控制器5塊之間的相互作用。根據(jù)本發(fā)明，控制器5包含代理塊11、排程器13、轉(zhuǎn)碼塊14、緩存塊12與網(wǎng)絡(luò)接口23，該等網(wǎng)絡(luò)接口可向用戶設(shè)備3發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。

代理塊11(圖3中示出了該代理塊11的運行)在網(wǎng)絡(luò)級操作，攔截并分析通過代理塊11的全部封包。換言之，代理塊連續(xù)擴展基站4與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6之間的隧道級別(IP1)，然后分析嵌入封包以便確定封包類型(TCP、UDP)。由此，網(wǎng)絡(luò)級操作允許代理塊11接入未向代理塊11定址的封包。內(nèi)容服務(wù)器8或用戶設(shè)備3或基站4或服務(wù)網(wǎng)關(guān)6皆不接收有關(guān)代理塊11的干擾或存在的任何信息，因為在封包報頭處理之后，代理塊以特殊方式適配該報頭來模仿上述各者從內(nèi)容服務(wù)器8向用戶設(shè)備3的回應(yīng)。UDP封包在沒有任何變更的情況下發(fā)送，但TCP封裝則以以下方式處理。當(dāng)從至少一個網(wǎng)絡(luò)用戶設(shè)備3接收到請求時，代理塊確定此設(shè)備3的當(dāng)前參數(shù)。當(dāng)用戶設(shè)備3與內(nèi)容服務(wù)器8之間形成連接時，代理塊斷開基站4與服務(wù)網(wǎng)關(guān)6之間的隧道。為此，代理塊掃描全部通過的封包，確定封包類型。對于包含嵌入其中的TCP封包的UDP封包而言，報頭保存在具有通信表的內(nèi)存中：IP位址+用戶設(shè)備端口，及從基站4到達服務(wù)網(wǎng)關(guān)6并返回的全部隧道數(shù)據(jù)，數(shù)個隧道teID，如IP+基站端口、IP+服務(wù)網(wǎng)關(guān)端口、眾多隧道teID、IP+內(nèi)容服務(wù)器端口，及其他。在隧道形成之前，根據(jù)基站4與移動管理實體(mobility management entity；MME)9之間的SCTP流量分析而攔截隧道數(shù)目。為了分析此流量，使用額外的句法封包分析器。在報頭保存之后，從封包中提取數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)包含來自用戶3到內(nèi)容服務(wù)器8的視頻數(shù)據(jù)請求，則傳遞此請求以獲得對排程器13的服務(wù)。如果排程器回復(fù)拒絕，則代表用戶3將請求傳遞至內(nèi)容服務(wù)器8。如果排程器返回所請求的視頻及為其傳輸而計算得出的比特率，則代理塊11利用視頻數(shù)據(jù)形成封包，根據(jù)保存的表適配報頭，以模仿從內(nèi)容服務(wù)器8到用戶3的回應(yīng)。

如果數(shù)據(jù)包含要傳遞到用戶3的文件，則將數(shù)據(jù)發(fā)送到排程器13，該數(shù)據(jù)將傳遞至緩存塊，且必要時經(jīng)轉(zhuǎn)碼。排程器回復(fù)有關(guān)傳輸比特率與轉(zhuǎn)碼視頻的信息。然后，代理塊11利用視頻數(shù)據(jù)形成封包，根據(jù)保存的表適配報頭，以模仿從內(nèi)容服務(wù)器8到用戶3的回應(yīng)。

緩存塊12(圖4中示出了該緩存塊的運行)包括數(shù)據(jù)存儲器(例如固態(tài)驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、該兩者的可能組合，等等)，從而存儲從代理服務(wù)器收到的受歡迎信息，及低分辨率和高分辨率的最受歡迎視頻。當(dāng)有關(guān)新加載視頻的信息到達時，緩存塊12根據(jù)其自己的視頻受歡迎統(tǒng)計資料、來自內(nèi)容服務(wù)器8的元數(shù)據(jù)、視頻時間、視頻在網(wǎng)絡(luò)中的受歡迎程度，及HTML頁上對視頻的鏈接量，來決定是否保存該視頻(具體而言保存在緩存中)。當(dāng)接收到來自排程器13的請求時，緩存塊12刷新受歡迎程度統(tǒng)計資料，并檢查此視頻是否包含在緩存中。如果是，則緩存塊12將視頻放入將要發(fā)送至排程器13的隊列中。如果在對此視頻的首次請求之后，未在緩存中發(fā)現(xiàn)該視頻，則緩存塊12返回對排程器13的拒絕。如果從排程器13收到一視頻，則緩存塊分析此視頻的受歡迎程度統(tǒng)計資料，并決定是否保存該視頻。

排程器13(圖5中示出了其運行)估計用戶設(shè)備3信道的當(dāng)前容量：具體而言，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、支持的用戶設(shè)備3的緩沖器、其費率、下一傳輸必需的資源，及轉(zhuǎn)碼塊14的負(fù)荷。然后，對給定用戶的比特率作出決定。具體而言，如果信道與轉(zhuǎn)碼塊14具有某些剩余資源，則排程器13決定在用戶所需模式中發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。如果信道與轉(zhuǎn)碼塊14的資源不充足，則該等資源根據(jù)用戶設(shè)備優(yōu)先權(quán)而分布。優(yōu)先級較低的用戶設(shè)備僅得到剩余資源。根據(jù)計算得到的資源，塊14轉(zhuǎn)碼視頻數(shù)據(jù)。在選擇傳輸率之后，根據(jù)來自代理塊11對數(shù)據(jù)搜索或傳輸?shù)恼埱?，如果請求來自用?，排程器可請求來自緩存塊12的具有所需參數(shù)的視頻數(shù)據(jù)。如果已發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)必要時將在轉(zhuǎn)碼之后被傳遞至代理塊11。如果未發(fā)現(xiàn)視頻，則排程器將返回拒絕。如果從內(nèi)容服務(wù)器8收到視頻，則在可能的轉(zhuǎn)碼之后，視頻將與有關(guān)其向用戶3的所需傳輸速率的信息一同被傳遞至代理塊。轉(zhuǎn)碼塊14依據(jù)來自排程器13的需求，根據(jù)用戶設(shè)備3的當(dāng)前參數(shù)，利用實時轉(zhuǎn)碼每一視頻片段，來改變保存在緩存塊12中或由網(wǎng)絡(luò)接收到的視頻片段流的比特率或分辨率。如果轉(zhuǎn)碼塊14具有剩余容量，則轉(zhuǎn)碼塊14將最受歡迎的視頻轉(zhuǎn)碼至更低比特率，以便在網(wǎng)絡(luò)過載時，轉(zhuǎn)碼塊的一部分負(fù)荷將移至緩存塊12。

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)排程器13過載時，排程器13開始按照用戶費率(例如金、銀及銅)對發(fā)送至用戶設(shè)備3的視頻流賦予優(yōu)先權(quán)。由于優(yōu)先化，時間及頻率資源在用戶間重新分布，亦即一些用戶的信道速率增大及其他用戶的信道速率降低。根據(jù)動態(tài)自適應(yīng)流協(xié)議，用戶依據(jù)其設(shè)備3的信道速率而開始請求其下一個視頻片段，具體由排程器13確定。對于一些用戶而言，信道速率可能低于內(nèi)容服務(wù)器8上的最小可用比特率。在此情況下，對于該等用戶，轉(zhuǎn)碼塊14開始對所請求的視頻數(shù)據(jù)進行實時轉(zhuǎn)碼，從而提供可能匹配信道當(dāng)前速率的質(zhì)量。此舉使用戶設(shè)備緩沖器空轉(zhuǎn)的一般次數(shù)降至最低，無論用戶費率為何。

該種速度只有當(dāng)使用硬件轉(zhuǎn)碼時是可能的，這是本發(fā)明的獨特特征。與使用軟件轉(zhuǎn)碼的解決方案相比，本發(fā)明亦可提供更低功耗和更高性能。當(dāng)沒有阻塞時，硬件轉(zhuǎn)碼亦允許在緩存塊12中快速重新編碼視頻數(shù)據(jù)至更低的比特率，以便使緩存塊12為基站4的阻塞做準(zhǔn)備。在此情況下，當(dāng)阻塞已發(fā)生及無線電信道容量不充足時，視頻數(shù)據(jù)將從緩存塊12被發(fā)送至用戶設(shè)備。

轉(zhuǎn)碼塊14建立在視頻編解碼器的多處理器硬件實施的基礎(chǔ)上，從而提供數(shù)個視頻流的實時轉(zhuǎn)碼。在請求來自排程器13時，轉(zhuǎn)碼塊14開始對來自緩存塊12的每一視頻片段進行轉(zhuǎn)碼，因此將已編碼片段傳遞至代理塊11，以將其打包在封包中并發(fā)送至用戶設(shè)備3。在緩存塊12中未發(fā)現(xiàn)視頻的情況下，沒有緩存時不可能進行轉(zhuǎn)碼：例如，在所請求的視頻不受歡迎的情況下。具體而言，排程器13將來自代理塊11的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至轉(zhuǎn)碼塊14，該轉(zhuǎn)碼塊14執(zhí)行實時逐段轉(zhuǎn)碼，及將轉(zhuǎn)碼片段返回排程器13，傳輸過程中沒有任何顯著延遲。為了成功執(zhí)行全部功能，轉(zhuǎn)碼塊14可支持該種數(shù)據(jù)流格式，如MP2-TS、MP4、WebM，及其他。

當(dāng)在排程階段在用戶設(shè)備3之間重新分布資源時，如果排程器13決定延遲有限的接收視頻的流量，則流量延遲可能被添加至傳輸過程。在此情況下，轉(zhuǎn)碼塊14的運行被定義如下：轉(zhuǎn)碼片段在調(diào)度之前可暫時積聚在緩存塊12中，或每當(dāng)發(fā)送下一個視頻數(shù)據(jù)封裝之前可啟動轉(zhuǎn)碼，及延遲時間可用于轉(zhuǎn)碼視頻片段以用于優(yōu)先權(quán)較高或滿意度較低的其他用戶設(shè)備3。

本發(fā)明使用硬件編解碼器以用于轉(zhuǎn)碼，例如用于新型處理器架構(gòu)中的h.264格式的編解碼器(QuickSync技術(shù))，具體而言，因特爾處理器(Sandy Bridge、Ivy Bridge，例如因特爾Xeon E3-1275)及其他。使用QuickSync技術(shù)的Media SDK程序庫可在僅一個計算模塊上轉(zhuǎn)碼高達8個HD視頻流或16個從HD到SD的視頻流?？刂破?可包括數(shù)個計算模塊，負(fù)荷平衡器零星分布在該等模塊之間。此允許線性地按比例縮放轉(zhuǎn)碼塊14性能，從而添加至新計算模塊。

轉(zhuǎn)碼高速導(dǎo)致更高的緩存效率。可能性看似快速獲得數(shù)個版本的同一緩存視頻，該等視頻具有不同的比特率及分辨率。

此外，快速的轉(zhuǎn)碼更易于快速對基站4的阻塞作出反應(yīng)，從而對發(fā)送至用戶設(shè)備3的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行實時轉(zhuǎn)換，該等用戶設(shè)備的無線電特定速率低于內(nèi)容服務(wù)器8上的視頻最小比特率。

根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)碼塊14可支持多種適用于視頻數(shù)據(jù)的流格式。具體而言，某一流格式中之?dāng)?shù)據(jù)可不僅存儲視頻片段，亦可存儲文本(例如副標(biāo)題)及音頻數(shù)據(jù)(例如音軌)。在轉(zhuǎn)碼開始之前，轉(zhuǎn)碼塊14將特定流格式的視頻數(shù)據(jù)分為數(shù)個數(shù)據(jù)流。轉(zhuǎn)碼結(jié)束之后，轉(zhuǎn)碼塊14再次將該等數(shù)據(jù)流聚合在一起。

本發(fā)明支持預(yù)測類型的智能緩存算法。預(yù)測算法使用關(guān)于用戶對內(nèi)容的請求的統(tǒng)計信息，該算法不僅提供關(guān)于傳遞通過特定控制器5的請求的信息，亦提供來自其他控制器5的信息。這確保進入緩存塊12的高效率，即使對網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備而言。

預(yù)言性算法使用關(guān)于來自內(nèi)容服務(wù)器8中位置的某一內(nèi)容的受歡迎程度的多種元信息，使用流量分析方法來積累關(guān)于內(nèi)容下載的統(tǒng)計資料。例如，支持此算法的緩存塊積累關(guān)于針對社交網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)頁等等上邊特定視頻的請求量的穿過特定服務(wù)器的統(tǒng)計資料。由此，有可能預(yù)加載用戶近期可能將請求的數(shù)據(jù)。

當(dāng)用保存視頻數(shù)據(jù)填充數(shù)據(jù)存儲器中的剩余空間時，有必要再次清除保存的視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)請求的統(tǒng)計分析，緩存塊12可從傳輸數(shù)據(jù)中挑選并存儲最受歡迎的視頻文件，并作出決定以便從存儲器中移除最不受歡迎的視頻。本發(fā)明支持此種緩存策略，如LFU及LRU，該等策略可共同或單獨使用。在其他實施例中，本發(fā)明提供其他緩存策略的聯(lián)合或單獨使用。LFU策略優(yōu)先選擇具有最高請求頻率的視頻。LRU策略優(yōu)先選擇近期請求的視頻，亦即基于移除上次請求時間最早的視頻。由此，本發(fā)明通過使用混合解決方案假設(shè)受歡迎視頻的子集發(fā)生頻繁變更，該解決方案組合該等策略。

為提供高效率，緩存塊12支持來自數(shù)個代理塊11過程中的并行請求，及來自置于數(shù)個計算模塊上的數(shù)個代理塊11的請求。單獨硬件設(shè)備上的一個緩存塊12可支持與不同基站4共同作業(yè)的數(shù)個代理塊11。在實施例中的一個實施例中，代理塊、轉(zhuǎn)碼塊和排程器可在控制塊21(圖6)中聯(lián)合。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的控制器5的結(jié)構(gòu)方案，該控制器包含至少一個控制塊21、能夠存儲視頻片段的至少一個數(shù)據(jù)存儲器22，及網(wǎng)絡(luò)接口23，該網(wǎng)絡(luò)接口23使控制器5與轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)1和核心網(wǎng)絡(luò)2連接，以便將視頻片段發(fā)送至用戶設(shè)備3。

上文描述充當(dāng)一示例，且不應(yīng)被視作限制性。在開放示例不脫離本發(fā)明主旨的情況下，專業(yè)人員將理解該等開放實例的變更與修正。