Método y dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios.

Un método para reducir el retardo de la reproducción de medios,

que comprende:

obtener, por un nodo de usuario, información de una lista de nodos que pueden proporcionar un contenido deprograma deseado;

en el que el método se caracteriza porque comprende además:

seleccionar un nodo activo entre todos los nodos que pueden proporcionar el contenido de programacorrespondiente a cada segmento de tiempo, respectivamente, donde el contenido del programa se reproduce enmás de un segmento de tiempo, y el nodo activo es el más cercano en distancia al nodo de usuario entre todos losnodos;

almacenar el nodo activo de cada segmento de tiempo en una lista local de nodos;

crear de antemano una conexión con cada nodo activo de la lista local, respectivamente;

recibir datos de descarga continua del medio de contenido del programa correspondiente al segmento de tiemposeleccionado por el nodo de usuario desde el nodo activo del segmento de tiempo seleccionado, a través de unaconexión del mismo, y reproducir los datos de descarga continua del medio.

Método y dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios Campo de la invención La presente invención está relacionada con el campo de medios de descarga continua y, en particular, con un método y un dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios.

Antecedentes La tecnología de descarga continua es una tecnología que puede transferir flujos continuos de datos multimedia sobre una red IP. En la tecnología tradicional de reproducción, el cliente descarga un fichero completo desde el servidor para reproducirlo. La tecnología de descarga continua utiliza la transmisión simultánea, divide todo el fichero multimedia en múltiples paquetes comprimidos, y transmite los paquetes comprimidos al cliente secuencialmente en tiempo real. El usuario puede descomprimir los paquetes entrantes mientras descarga los paquetes comprimidos siguientes, ahorrando así tiempo. Con el desarrollo de las tecnologías informáticas, la tecnología de descarga continua se está aplicando cada vez más al Vídeo Bajo Demanda (VOD) . La tecnología VOD convierte un programa de vídeo grabado en un fichero de vídeo digital que puede reproducirse directamente en un ordenador, por medio de una serie de procesos tales como la captura y la compresión, y almacena el fichero en un servidor web, estando así disponible para los usuarios. El usuario contempla los programas de vídeo y audio del proveedor de servicios de vídeo a través de un dispositivo de terminal, y puede reproducir el programa hacia delante, hacia atrás o hacer una pausa en el programa mientras ve el programa. El servicio VOD se caracteriza por su celeridad, comodidad e interacción. Con el aumento del ancho de banda de la red, el servicio VOD es cada vez más prometedor. El desarrollo de la televisión por el protocolo de Internet (IPTV) incentiva la popularidad de la aplicación de la tecnología de descarga continua.

Cuando se transmiten los datos de VOD en el sistema IPTV, el sistema tradicional de descarga continua presenta muchos defectos. El VOD impone un impacto excesivo sobre el servidor del IPTV, lo cual tiende a originar un fallo en un solo punto. Por tanto, se introduce una tecnología de Red de Distribución de Contenidos (CDN) . La esencia de la tecnología CDN es impulsar el contenido desde el centro hasta el borde cercano al usuario, mejorando así eficazmente la Calidad del Servicio (QoS) del contenido y aliviando la presión en los dispositivos centrales y en las redes troncales. Por medio de la tecnología CDN, el servicio de contenidos cambia desde una sola estructura central a una estructura distribuida. Cuando el usuario hace clic sobre el programa, se puede obtener el contenido del medio deseado desde el servidor del borde más cercano al usuario. El usuario obtiene los recursos en el mismo servidor del borde cuando reproduce rápidamente hacia delante/hacia atrás o salta hacia delante/hacia atrás.

Con el rápido desarrollo de la tecnología de colega a colega (P2P) de los años recientes, la tecnología P2P se aplica cada vez más al servicio de descarga continua, por ejemplo, el software de descarga continua basado en P2P, tal como el PPLive y el PPStream. En virtud de las características del P2P, el nodo del usuario actúa como servidor para proporcionar contenidos y compartir la carga de los servidores, reforzando así la capacidad de ampliación del sistema y haciendo que los datos del medio se distribuyan más. En el sistema actual de descarga continua basado en P2P, cada nodo envía el contenido recibido a otros nodos, mientras recibe el contenido. Por tanto, el contenido proporcionado por cada nodo a otros nodos varía con el contenido observado por el nodo. Consecuentemente, con el fin de crear una conexión TCP, el usuario tiene que buscar la fuente de programas correspondiente nuevamente, mientras reproduce el medio rápidamente hacia delante/hacia atrás, o cuando salta hacia delante/hacia atrás.

La figura 1 es un diagrama esquemático del software de descarga continua PPLive. Cuando el usuario hace avanzar la barra de progreso del medio durante la reproducción, el usuario necesita solicitar primero la lista de usuarios en el servidor central, y después crea la correspondiente conexión TCP con el nodo relevante, para reproducir el medio de acuerdo con las condiciones actuales de reproducción. Esto prolonga el retardo de la reproducción del medio, e ignora la proximidad entre nodos. Por otra parte, el servidor central necesita seguir actualizando el contenido proporcionado por cada nodo, aumentando así la carga del servidor central. Además, cada nodo de usuario almacena solamente una pequeña parte del contenido del medio. En este caso, si un usuario desea acceder a un programa completo, el usuario tiene que acceder a múltiples nodos de usuario antes de obtener los recursos completos. Cuando el usuario reproduce rápidamente hacia delante y rápidamente hacia atrás o hace avanzar la barra de progreso, el usuario puede necesitar abarcar nodos diferentes que proporcionen contenidos de programa, buscar nuevamente la fuente del programa y crear una conexión TCP, lo cual prolonga aún más el retardo de la reproducción del medio.

Después de que el usuario haga avanzar la barra de progreso del medio en una red basada en CDN, el usuario sigue obteniendo los recursos desde el mismo servidor, y no necesita buscar nuevamente el servidor ni crear una conexión TCP. Por tanto, el retardo de la reproducción es alrededor de 2 - 3 segundos. Sin embargo, después de que el usuario haga avanzar la barra de progreso en una red basada en P2P, el usuario necesita buscar nuevamente el servidor y crear una conexión TCP, y el retardo de la reproducción es más de 5 segundos si se considera el tiempo de reproducción de la memoria intermedia, lo cual es inaceptable para el usuario.

El documento D1 describe un marco de trabajo de colega a colega (P2P) para una descarga continua bajo demanda rentable, denominado BitVampire. El objetivo principal de diseño de BitVampire es agregar el almacenamiento de los colegas y los anchos de banda para facilitar la descarga continua del medio bajo demanda. Para conseguir el objetivo, BitVampire divide los vídeos publicados en segmentos y los distribuye a diferentes colegas. Cuando un colega (o un receptor) desea observar un vídeo, busca los segmentos correspondientes y busca egoístamente el mejor subconjunto de colegas suministradores y descarga en paralelo el contenido del medio deseado desde estos colegas en un modo de tiempo real. En BitVampire, los colegas participantes se ayudan entre sí para obtener el contenido deseado, por tanto no son necesarios potentes servidores/proxies, lo cual la convierte en una solución rentable.

El documento D2 proporciona un método y un medio legible por ordenador para la reproducción y grabación de medios en una red de colega a colega. En un modo de realización, un cliente de una red de colega a colega recibe una pluralidad de bloques de datos que incluyen respectivamente una parte del contenido. Uno o más de la pluralidad de bloques de datos son seleccionados pseudo-aleatoriamente, y el bloque de datos seleccionado es almacenado después. En otro modo de realización, se obtiene una posición de reproducción deseada del contenido de descarga continua, y se obtiene un primer número de secuencia del bloque de datos en curso del contenido de descarga continua, después se hace una estimación del segundo número de secuencia que corresponde a la posición de reproducción deseada. Se hace una conexión con el cliente colega que tenga un bloque de datos con el segundo número de secuencia asociado con él, y se recibe el bloque de datos desde el cliente colega. De acuerdo con los modos de realización, se consigue la reproducción de la sesión de descarga continua desde el punto dentro de la sesión en el cual se unió un cliente a la sesión.

Sumario Se divulga un método y un dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios en un modo de realización de la presente invención, para superar el retardo causado por le transferencia entre nodos, cuando el usuario hace avanzar la barra de progreso en el proceso de reproducción de un programa de descarga continua basado en P2P.

Los modos de realización de la presente invención se satisfacen por medio de la solución técnica siguiente.

Un método para reducir el retardo de la reproducción de medios incluye lo siguiente:

obtener, por un nodo de usuario, información de una lista de nodos que pueden proporcionar los contenidos de programas deseados;

seleccionar un nodo activo entre todos los nodos que pueden proporcionar un contenido de programa correspondiente a cada segmento de tiempo, respectivamente, donde el contenido del programa se reproduce en más de un segmento... [Seguir leyendo]

1. Un método para reducir el retardo de la reproducción de medios, que comprende:

obtener, por un nodo de usuario, información de una lista de nodos que pueden proporcionar un contenido de programa deseado;

en el que el método se caracteriza porque comprende además:

seleccionar un nodo activo entre todos los nodos que pueden proporcionar el contenido de programa correspondiente a cada segmento de tiempo, respectivamente, donde el contenido del programa se reproduce en más de un segmento de tiempo, y el nodo activo es el más cercano en distancia al nodo de usuario entre todos los nodos;

almacenar el nodo activo de cada segmento de tiempo en una lista local de nodos;

crear de antemano una conexión con cada nodo activo de la lista local, respectivamente;

recibir datos de descarga continua del medio de contenido del programa correspondiente al segmento de tiempo seleccionado por el nodo de usuario desde el nodo activo del segmento de tiempo seleccionado, a través de una conexión del mismo, y reproducir los datos de descarga continua del medio.

2. El método para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el proceso en el que el nodo del usuario obtiene información sobre la lista de nodos que pueden proporcionar el contenido deseado del programa comprende:

obtener, por el nodo de usuario, la información sobre la lista de nodos que pueden proporcionar el contenido del programa deseado a través de una red de Tablas Distribuidas de Generación de Claves, DHT, o de un servidor central.

3. El método para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

medir, por el nodo de usuario, la distancia entre el nodo del usuario y cada nodo que pueda proporcionar el contenido del programa correspondiente a cada segmento de tiempo, midiendo el tiempo de ida y vuelta, seleccionando los dos nodos más cercanos al nodo de usuario, utilizando el nodo más cercano como nodo activo de cada segmento de tiempo, y utilizando el segundo nodo más cercano como nodo de espera de cada segmento de tiempo y almacenar el nodo activo y el nodo de espera de cada segmento de tiempo en la lista local de nodos.

4. El método para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

calcular, por el nodo del usuario, la distancia entre el nodo del usuario y cada nodo que pueda proporcionar el contenido del programa correspondiente a cada segmento de tiempo por medio del número de saltos de una ruta, seleccionar dos nodos con el menor y un segundo menor número de saltos de la ruta alejada del nodo del usuario, utilizar el nodo con el menor número de saltos como nodo activo y utilizar el nodo con el segundo número menor de saltos como nodo de espera de cada segmento de tiempo, y almacenar el nodo activo y el nodo de espera de cada segmento de tiempo en la lista local de nodos.

5. El método para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 3 o la reivindicación 4, que comprende además:

crear una conexión con un nodo de espera correspondiente al nodo activo, cuando falla la conexión entre el nodo del usuario y el nodo activo.

6. El método para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además:

recibir, por el nodo de usuario, los datos del flujo de descarga continua del medio desde el nodo activo o el nodo de espera que ya está conectado con el nodo del usuario y se corresponde con un segmento de tiempo reseleccionado, después de que el nodo del usuario haya re-seleccionado un segmento de tiempo entre más de un segmento de tiempo del contenido del programa.

7. Un dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios, que comprende:

un nodo de obtención de información, adaptado para obtener información de una lista de nodos que pueden proporcionar un contenido de programa deseado por un nodo de usuario;

en el que el dispositivo se caracteriza porque comprende además:

un módulo de selección del mejor nodo, adaptado para seleccionar un nodo activo entre todos los nodos que puedan proporcionar el contenido del programa correspondiente a cada segmento de tiempo, respectivamente, donde el contenido del programa se reproduce en más de un segmento de tiempo, y el nodo activo es el más cercano en distancia al nodo de usuario entre todos los nodos, almacenando el nodo activo de cada segmento de tiempo en una lista local de nodos;

un módulo de creación de conexiones, adaptado para crear de antemano una conexión con cada nodo activo de la lista local, respectivamente; y

un módulo de reproducción, adaptado para recibir los datos del flujo de descarga continua del medio de un contenido de programas correspondiente al segmento de tiempo seleccionado por el nodo de usuario, desde el nodo activo del segmento de tiempo seleccionado a través de la conexión del mismo, y reproducir los datos de descarga continua del medio.

8. El dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 7, en el que:

el módulo de obtención de información de nodos obtiene la información de una lista de todos los nodos que puedan proporcionar el contenido de programa deseado, a través de una red de Tablas Distribuidas de Generación de Claves, DHT, o un servidor central.

9. El dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que:

el módulo de selección del mejor nodo está adaptado además para: seleccionar un segundo nodo mejor entre todos los nodos que puedan proporcionar el contenido de programas correspondiente a cada segmento de tiempo, donde el segundo nodo mejor es el segundo más cercano al módulo de selección del nodo mejor entre todos los nodos; utilizar el nodo mejor como nodo activo en cada segmento de tiempo y utilizar el segundo nodo mejor como nodo de espera de cada segmento de tiempo, y almacenar el nodo activo y el nodo de espera de cada segmento de tiempo en la lista local de nodos.

10. El dispositivo para reducir el retardo de la reproducción de medios, de acuerdo con la reivindicación 9, en el que:

el módulo de creación de conexiones está adaptado para crear la conexión con el nodo de espera correspondiente al nodo activo, cuando falla la conexión con el nodo activo.