[发明专利]互联网视频流媒体传输空闲带宽自适应方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联网通信技术、服务器与终端间协调技术领域，特别涉及一种互联网视频流媒体传输空闲带宽自适应方法。

背景技术

互联网最早始于1969年美国国防部创建的第一个分组交换网ARPANET，它将美国互联网的标志西南部的大学UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、Stanford Research Institute(斯坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和UniversityofUtah(犹他州大学)的四台主要的计算机连接起来。到了70年代中期，人们认识到不可能仅使用一个单独的网络来满足所有的通信问题。于是ARPA开始研究多重网络互连的技术，直接导致后来互连网的出现。1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议，使得所有使用TCP/IP协议的计算机都能利用互联网相互通信，因而人们就把1983年作为因特网的诞生时间。

互联网的诞生是人类通信技术的又一次重大发展，通信方式的变革自然会引起传媒方式的革命。传统媒体（如电视、报刊、广播等）正在逐渐被互联网传媒取代，替代它们的新一代的互联网电视、电子书、网络电台已经在蓬勃发展。同样，互联网也被用作视频的传输，将以往只能在电影院或电视机上观看的视频搬到网络上，以更为灵活的方式将视频提供给更广大的观看群体。

互联网视频的供给方式主要有两种：下载和流媒体。下载是通过网络进行传输文件，把互联网或其他电子计算机上的信息保存到本地电脑上的一种网络活动。对于互联网视频供给来说，下载的特征在于用户必须首先获取完整的视频文件，而后才可以观看。这种方式在时间利用上是浪费的，在下载过程中本地已经拥有了一部分影片数据，但用户却无法提前播放这部分视频。同时，用户通过下载取得完整视频文件的事实使得某些版权敏感视频的非授权再次传播成为可能。为了改善这两个缺憾，研究者提出了流媒体的概念。流媒体是指以流的方式在网络中传输音频、视频和多媒体文件的形式。流式传输方式是指将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送的方式。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容，而是只需要经过几秒钟或几十秒的启动延时即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，剩余的部分将继续进行下载，直至播放完毕。

互联网视频的流媒体传输方式很快成为了主流。youtube、优酷、土豆等视频网站迅速崛起，创造了大量财富。然而在现实应用中，视频质量在快速提升，人们对720p，1080p高清视频已经习以为常；而许多用户的网络带宽有限，并不足以支持如此高清的视频；同时，《中华人民共和国著作权法》有对版权的严格保护措施，在此条件下，流媒体传输方式仍然存在着空缺与漏洞。

首先，高清视频的蓬勃发展在满足人们视听需求的同时对于网络带宽的要求也越来越高，一部1080p的电影的容量一般在8GB至25GB之间，若假设一部电影的平均播放时间为120min，则所需的数据传输速率为1MB/s至3.47MB/s，换算为带宽则为8M至27.76M，对许多网络带宽不足的用户来说，无法直接用流媒体的形式播放，而需要提前缓冲。流媒体相较于下载方式的一大优势就是用户对于时间的利用效率，用户希望能在缓冲的时间观看一些其它的可流畅播放的低质量视频。然而，现有的视频网站的多个视频之间对于带宽是平等竞争的，这意味着同时播放低质量和高质量视频时，有可能高质量视频占用了大量带宽而使得两者都无法播放。因此，采用一种互联网视频流媒体传输空闲带宽自适应利用方法是非常必要的，通过用户行为自适应地调整对各视频带宽的分配以求得最佳的用户体验。

其次，视频缓冲行为本身也存在着版权泄露的隐患。现有视频网站多数提供完整缓冲的功能，如果视频缓冲完成，用户本地实际已经拥有影片的全部数据，用户只需提取出视频即可再次发布。现在已经出现了一些从视频网站缓存文件中提取视频的软件。因此，在视频缓冲时也需要加以限制，要在不影响用户流畅播放的条件下尽可能减小缓存的缓冲量，这样做既节省了缓存容量，又给用户获取完整视频文件增加了难度，更利于保护版权。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种互联网视频流媒体传输空闲带宽自适应方法，在保证用户正常观看视频的同时，被分配到的带宽能够时刻得到最大的利用，保护影视资源的版权。

由于带宽下行速率(Mbps)和数据传输速率(MB/s)存在8:1的固定关系，因此，下面直接讨论数据传输速率，并用数据传输速率代表相应带宽。