多播流传输制造技术

本发明专利技术提出了一种生成用于传输诸如直播电视这样的视频内容的多播流的方法。首先，视频内容被编码，并且被分段为时间块。取决于每个块的大小，所述块随后被封装在一个或者多个RTP包中，并且采用块标签来标记每一个RTP包，以指示块之间的边界位于包中的哪一个。随后通过封装该RTP包来生成多播流，优选地使用UDP将该RTP包封装在IP包中。通过在RTP有效载荷头部中的专用字段来提供该块标签。该块标签可以是块索引或者块偏移。两者可以被独立地和组合地用于确定块之间的边界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多播流传输(multicaststreaming)领域，并且具体地涉及用于与单播流同步的包括多个块的多播流的生成。
技术介绍
当前通过IP网络传送的直播电视使用两种完全不同的网络技术中的一个：一个是基于多播的网络技术，并且另一个是基于单播的网络技术。采用多播传输，携带内容的单个多播流被从内容服务器同时推送到多个网络节点，这些网络节点复制所述内容，并且根据需要转发到任意后续节点或者客户端。采用单播传输，通常使用通过TCP的HTTP以及自适应比特率技术将多个内容流从该服务器拉出(pull)，一个内容流用于每一个消耗内容的装置。当在相同的时间将相同的内容传送给多个终端装置时，多播对网络进行了有效的使用，但是通常需要连续分配网络资源而不考虑观看量。此外，诸如一些平板电脑以及智能电话这样的很多终端装置当前不支持多播。单播面临通过网络发送相同内容的多个副本，但是不需要网络资源的独立使用分配。此外，单播能够传送给所有终端装置，即使在存在到该终端装置的低的或者变化的网络吞吐量的情况下，这对于通过例如无线技术连接的装置是频繁发生的。US专利申请2013/0024582描述了这样一种系统和方法，其用于响应于并发访问媒体内容的需求的变化而在媒体内容的单播传送和多播传送之间动态地切换。此外，包括在视频帧中的序列号被用于在单播流内容和多播流内容之间对齐(align)。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的目的是，提供一种生成用于携带视频内容的多播流的、支持改进的切换到单播流的和从单播流切换的方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种多播视频传送的方法，所述方法包括如下步骤：接收编码的视频内容的多个片段，其中，每个片段包括编码的视频的多个帧；生成多个传输协议包，其中，每个片段被携带在一个或者多个传输协议包的有效载荷中；使用第一片段标识符来标记每个传输协议包，其中，第一片段标识符标识携带给定片段的一个或者多个传输协议包；传输包括多个传输协议包的多播流。第一片段标识符可以是与片段相关联的序列号，其中，对于不同的片段，序列号的值是不同的，并且使用与给定片段相关联的序列号来标记携带该片段的每个传输协议包。该方法还可包括如下步骤：使用第二片段标识符来标记每个传输协议包，其中，该第二标识符是如下的偏移，该偏移包括如下数值，该数值随着携带给定片段的每个传输协议包而递增，并且对于新的片段的第一个包被重置。用于标记给定包的偏移可表示在针对给定片段的先前包中携带的数据的字节的总数。片段标识符可以是传输协议有效载荷头部字段。传输协议可以是实时传输协议。多播流可包括：使用用户数据报协议封装在IP包中的传输协议包。可以以传输流块的形式来携带所述片段中的每一个，并且其中，每个传输流块包括多个传输流包。本专利技术的示例允许多播和单播一起使用，相较于单独使用任一技术更加顺畅和有效地传送直播电视内容。通过标记块边界，改进了在多播和单播之间的切换，其在传输层级处完成，并且因此避免了需要检查视频内容本身以及需要在图片级的帧或者组来同步。在另选的示例中，代理被引入到内容服务器和客户端之间的路径中，并且允许通过单播或者多播将内容传送到该代理。代理可位于路由器或者集线器中。根据各种因素来做出是否能够使用多播和单播的选择，例如网络条件、以及根据在观看该内容的客户端的总数量方面该内容被观看的受欢迎程度。代理与内容服务器通信从而确定该客户端请求的内容通过单播和/或多播是否是可用的。代理基于其对诸如到该客户端的网络吞吐量的因素的了解，来确定哪一种是最适合的使用形式，并且在选择多播传送的情况下，执行必要的功能，例如IGMP加入，从而接收多播流，缓冲多播流，并且随后能够多播流其作为单播资源呈现给客户端。通过这样做，可以针对受欢迎的内容使用多播传送到代理，其中，单播会低效率地使用网络容量，但是如果这些客户端不支持多播，还允许从代理到客户端通过单播的后续传送。附图说明为了更好地理解本专利技术，现在将仅通过举例的方式来参考附图，其中：图1是本专利技术的示例中的网络图；图2是更为详细地示出了内容生成器和内容服务器的系统图；图3是概括了本专利技术的示例的主要步骤的流程图；图4例示了如何使用RTP经由IP包来携带传输流块；图5示出了UDP头部的格式；图6示出了RTP头部的格式；图7示出了在本专利技术的示例中的RTP有效载荷头部格式的格式；图8示出了在本专利技术的示例中的完整IP包的格式。具体实施方式在此参考具体的示例来描述本专利技术。但是，本专利技术不限制于这些示例。本专利技术的示例提出了一种生成用于传输诸如直播电视这样的视频内容的多播流的方法。首先，视频内容被编码，并且被分段(segmented)成时间块。每个块随后取决于该块的大小而被封装在一个或者多个RTP包中，并且采用块标签来标记每个RTP包，以指示在块之间的边界位于这些包中的哪一个。随后通过封装该RTP包来生成多播流，优选地使用UDP来封装在IP包中。通过在该RTP有效载荷头部中的专用字段来提供该块标签。该块标签可以是块索引或者块偏移。两者可以被独立地和组合地用于确定块之间的边界。图1示出了包括与内容服务器104通信的内容生成器102的系统100。内容生成器负责接收诸如直播TV这样的未压缩的视频内容，并且编码和封装该视频内容，以传输到内容服务器104。内容服务器104负责存储接收到的视频内容，并且在单播传送的情况下，内容被从该服务器拉出，而对于多播传送，内容被从该服务器中推送到通过该网络106连接的合适配置的客户端。在该示例中，示出了三个客户端108、110和112。客户端可以是适于支持例如MPEGDASH或者苹果公司的HTTP直播流媒体(HLS)的标准HTTP自适应比特率流传输客户端。客户端适于发现内容、请求和处理清单文件、通过单播请求内容的块、以及处理那些块用于观看。同时，可以通过网络106直接将内容传送到这些客户端，可以通过位于每个客户端的代理实现传送，这具有某些好处。内容服务器104还包括如下机构：其用于在诸如电视节目或者电影这样的任意给定编码内容传送期间，在单播传送方法和多播传送方法之间切换，并生成多播流。在图2中更详细地示出了内容生成器102以及内容服务器104。将会参考图3的流程图来描述内容生成器102和内容服务器104的操作和部件，图3的流程图大体描绘了总体方法。如在图2中所示，内容生成器102包括：视频编码器206、音频编码器208、分段模块210、封装模块212、以及输出接口214。通过该内容生成器102来接收包括未压缩的视频流202和未压缩的音频流的未压缩的视频内容。具体地，视频编码器206获得未压缩的视频流202，并且编码该视频从而生成编码的视频流。在该示例中，所使用的视频编码方法是根据ITUH.264标准的，但是本专利技术不限制于这一标准，并且可以替代使用其他的编码方法。类似地，音频编码器208获得未压缩的音频流204，并且编码该音频从而生成编码的音频流。在该示例中，该音频编码方法是MPEG-4HEAACv2，但是本专利技术不限制于这一标准，并且可以替代使用其他的编码方法。该未压缩的视频流可以被以多个比特率来编码(相关联的未压缩音频流通常仅被以一个比特率来编码，但是也可以被以多个比特率来编码)，因此生成针对每个比特率的编码的流。该编码的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多播视频传送的方法，该方法包括如下步骤：接收编码的视频内容的多个片段，其中，每个片段包括编码的视频的多个帧；生成多个传输协议包，其中，每个片段被携带在一个或者多个传输协议包的有效载荷中；使用第一片段标识符来标记每个传输协议包，其中，所述第一片段标识符标识携带给定片段的所述一个或者多个传输协议包；传输包括多个传输协议包的多播流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 EP 14250065.11.一种多播视频传送的方法，该方法包括如下步骤：接收编码的视频内容的多个片段，其中，每个片段包括编码的视频的多个帧；生成多个传输协议包，其中，每个片段被携带在一个或者多个传输协议包的有效载荷中；使用第一片段标识符来标记每个传输协议包，其中，所述第一片段标识符标识携带给定片段的所述一个或者多个传输协议包；传输包括多个传输协议包的多播流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一片段标识符是与片段相关联的序列号，其中，对于不同的片段，所述序列号的值是不同的，并且使用与给定片段相关联的序列号来标记携带该片段的每个传输协议包。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：使用第...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·克拉布特里，M·尼尔森，R·特恩布尔，S·阿普尔比，
申请(专利权)人：英国电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB