CN102577274A - 分发音频视频资源 - Google Patents

Abstract

描述了一种分发音频视频资源的方法。所述方法包括：接收指定要分发的音频视频资源和所述音频视频资源的分发目的地的指令，其中分发目的地表示一个或多个物理分发接收方；确定表示能够用于将所述音频视频资源分发到所述分发目的地的不同分发技术的分发路径；获取对于所述分发路径的路径容量时间轴的组，其中在路径容量时间轴的所述组中的路径容量时间轴每一个对随着时间而变化的可用容量的量进行建模；处理所述路径容量时间轴以产生分发路径容量；将分配算法应用于所述分发路径容量以产生候选分发分配方案，其中候选分发分配方案每一个包括一个或多个时间段，在所述一个或多个时间段期间，能够对于所述音频视频资源的分发而分配限定量的容量；将成本函数应用于所述候选分发分配方案以产生成本值，其中所述成本值每一个表示根据所述候选分发分配方案分发所述音频视频资源的成本；取决于所述候选分发分配方案的成本值和一个或多个其它目标计算所述候选分发分配方案的分数；选择具有最低分数的候选分发分配方案以产生选择的候选分发分配方案；以及根据所述选择的候选分发分配方案分发所述音频视频资源。还描述了相关的装置和方法。

Description

分发音频视频资源

技术领域

本发明涉及分发音频视频资源的方法和用于计划音频视频资源的分发的装置。

背景技术

逐渐地，设计成能够进行视频内容的消费的设备以大的永久存储为特征，并且支持广播和联网技术。

希望使配备有多种接收能力的设备可得到视频内容的运营商具有大量传输方法和技术以从中选择，包括单播(经由管理网络或经由互联网)、广播(经由卫星、陆地或电缆系统)或多播(经由管理网络)。

广播能力将通常涉及在约定的时段内租借转发器。可以用各种方式提供经由互联网的单播分发，包括将内容服务器部署在适当的设施中、利用媒体托管服务、经由现收现付“云”服务使内容变得可用或积极参与区域性或全球内容分发网络(CDN)的服务。如果提供商能够利用管理IP网络，例如如果向单个互联网服务提供商(ISP)的客户分发内容，则互联网协议电视(IPTV)多播或视频点播(VOD)能力可能存在。

这些机制中的每一个可以用于相对于观看以变化的速率和时间分发内容。例如，可以通过广播传输在观看时间之前的时段内分发内容(如一般是广播推送分发的情况)，或可以通过单播传输以在观看时间开始的更高速率分发内容(如一般是渐进下载的情况)。

每种方法在不同的方面带来成本。例如，在长时段内租借卫星转发器通常花费相对大的金额，一般每年数百万欧元，而通常对于基于所分发的量的视频内容的分发，基于互联网的CDN通常以每千兆字节(GB)几分钱来收费。同时，在协同定位设施购买的大批量带宽是基于峰值使用收费的，一般是每兆比特每秒(Mb/s)数十欧元。

分发的成本还取决于分发方法的性质。例如，通过卫星广播的内容可由在其地理覆盖区(一般是可以包括数百万个分发目的地的大区域)内的任何调谐器获取。相反，通过单播传输从CDN的分发需要内容的不同副本被发送到每个目的地，使分发成本与观众的数量成比例地增加。

在分发源和目的地之间的每个可能的路径具有限制可以在给定的时间帧内分发的内容的相关容量。例如，在广播的情况下，这个容量由可用转发器带宽和在目的地可用的调谐器的数量和类型确定。在互联网或IPTV分发的情况下，这个容量部分地由宽带接入连接性确定，但也可取决于源和目的地之间的共享容量的一个或多个点，例如ISP与较广的互联网的连接性。

互联网分发资源常常在预期的峰值利用的基础上由容量提供。然而，对容量的要求随着时间很少是恒定的，因此资源常常在非峰值期间未充分利用。诸如iPlayer(可从英国广播公司(BBC)得到)的在线视频服务已经被证明展示了具有相对高的峰均比的使用模式，类似于广播电视观看的使用模式。因此，对于该服务类型，存在无效率地使用这样的容量的相对高的概率。

要进行的每次分发可能与诸如分发最终期限、优先权或成本目标的商业标准相关。

CDN覆盖网络是集中于互联网分发机制的技术，一般组合多个CDN和某类型的点到点(P2P)能力(见http://blogs.gartner.com/lydia_leong/2008/10/21/cdn-overlays-and-more-on-mediamelon)。

最小化目标函数的加权和是从多个目标优化领域公知的技术，并在其它类型的优化在计算上不可行的情况下使用。

下面的参考资料被认为代表目前技术水平：

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha的欧洲专利申请EP 1476992；

Nikolova等人的美国专利申请US 2008/0025222；

QinetiQ有限公司的英国专利申请GB 2418267；

Riedl等人的美国专利申请US 2009/100459；

Nokia公司的欧洲专利EP 1563669；

Alcatel Lucent的国际专利申请WO2009/087550；

Qualcomm公司的美国专利US 7,423,973；

Nortel网络有限公司的国际专利申请WO2006/072825；以及

Cisco技术公司的国际专利申请WO2009/076121。

发明内容

具有对于多个网络的容量的运营商面临的问题是，考虑到上面描述的因素，在满足可适用的商业标准并且对于诸如时间和成本的通常冲突的目标的优化的情况下，如何以最佳地利用不同的可用分发机制的方式来执行对配备有多种接收能力的设备的分发。

根据本发明的实施例提供了分发音频视频资源的方法，所述方法包括：接收指定要分发的音频视频资源和所述音频视频资源的分发目的地的指令，其中分发目的地表示一个或多个物理分发接收方；确定表示能够用于将所述音频视频资源分发到所述分发目的地的不同分发技术的分发路径；获取对于所述分发路径的路径容量时间轴的组，其中在路径容量时间轴的所述组中的路径容量时间轴每一个对随着时间而变化的可用容量的量进行建模；处理所述路径容量时间轴以产生分发路径容量；将分配算法应用于所述分发路径容量以产生候选分发分配方案，其中候选分发分配方案每一个包括一个或多个时间段，在所述一个或多个时间段期间，能够对于所述音频视频资源的分发而分配限定量的容量；将成本函数应用于所述候选分发分配方案以产生成本值，其中所述成本值每一个表示根据所述候选分发分配方案分发所述音频视频资源的成本；取决于所述候选分发分配方案的成本值和一个或多个其它目标计算所述候选分发分配方案的分数；选择具有最低分数的候选分发分配方案以产生选择的候选分发分配方案；以及根据所述选择的候选分发分配方案分发所述音频视频资源。

进一步地，根据本发明的实施例，该指令还指定涉及实现指令的方法的标准。

仍然进一步地，根据本发明的实施例，所述标准包括时间窗，所述音频视频资源在所述时间窗内被分发。

此外，根据本发明的实施例，所述标准包括优先权标志，所述优先权标志指示所述音频视频资源的分发被认为相对于其它音频视频资源的分发具有优先权。

此外，根据本发明的实施例，所述确定分发路径包括：对于每个分发路径，根据表示分发技术的分发方案的一个或多个标准使与分发能力相关的分发接收器与分发选项所表示的分发源匹配。

进一步地，根据本发明的实施例，所述确定分发路径还包括移除不满足控制分发目的地的分发选项的使用的规则的分发路径。

仍然进一步地，根据本发明的实施例，获取路径容量时间轴的所述组包括：对于每个分发路径，获取与所述分发目的地选项相关的路径容量时间轴和与所述分发目的地相关的路径容量时间轴。

此外，根据本发明的实施例，获取路径容量时间轴的所述组还包括：对于每个分发路径，获取与所述分发方案相关的路径容量时间轴。

而且，根据本发明的实施例，所述获取路径容量时间轴的所述组还包括：对于每个分发路径，确定所述分发目的地是否具有任何子目的地和检查任何子目的地以找到进一步的子目的地，直到叶目的地被识别出为止；并且获取与所述叶目的地相关的路径容量时间轴。

此外，根据本发明的实施例，所述路径容量时间轴的所述处理包括：对路径容量时间轴的每一组执行最小化函数。

仍然进一步地，根据本发明的实施例，所述分配算法尽可能早地在由分发路径容量指定的可用容量的限制内分配容量，并且根据要分发的所述音频视频资源的大小和物理分发接收方的数量来计算要分配的所述容量。

此外，根据本发明的实施例，所述分配算法在与限定的峰值容量与平均容量比成比例的时段和限定的峰值容量时段内分配容量，并且根据要分发的所述音频视频资源的大小、物理分发接收方的数量和所述音频视频资源正被观看的概率来计算要分配的所述容量，其中从内容观看统计得出所述音频视频资源正被观看的所述概率。

而且，根据本发明的实施例，所述分配算法：识别对于要分发的所述音频视频资源的现有分配方案；如果现有分配方案存在，则分配适合于所述现有分配方案的容量；否则不存在的话，则在由分发路径容量所指定的可用容量的限制内尽可能早地分配容量；其中根据要分发的所述音频视频资源的持续时间和编码比特率来计算要分配的所述容量。

进一步地，根据本发明的实施例，使用表示一个或多个时间段的一个或多个时间窗来参数化所述分配算法，并且对于所述一个或多个时间段中的每一个返回一个候选分发分配方案。

仍然进一步地，根据本发明的实施例，每个候选分发分配方案包括多于一个的连续时间段。

此外，使用时间段和多个容量带来参数化所述成本函数，所述多个容量带中的容量带与成本因子相关，并且所述成本函数在固定时段内以有规律的间隔识别分发路径容量中的峰值容量值的组，丢弃峰值容量值的所述组中的最大的5％的峰值容量值，将下一最大峰值容量值选择为所述固定时段内的峰值容量值，通过使所述固定时段的所述峰值容量值乘以通过参考容量带确定的成本因子来确定所述固定时段的成本，并且根据由所述候选分发分配方案表示的使用和所述固定时段的成本来确定候选分发分配方案的成本值。

而且，根据本发明的实施例，使用时间段来参数化所述成本函数，每个时间段与容量带和成本因子相关，其中整个时段的成本被计算为每个时间段的加权和。

进一步地，根据本发明的实施例，使用时间段和和多个容量带来参数化所述成本函数，所述多个容量带中的容量带每一个与成本因子相关，并且计算在固定时段内分发的包括所述候选分发分配方案的数据，通过参考容量带来确定成本因子，并且根据所述数据和所述成本因子来计算所述候选分发分配方案的成本值。

仍然进一步地，根据本发明的实施例，还使用时间段来参数化所述成本函数，时间段每一个与容量带和成本因子相关，并且通过参考所述容量带和时间段来确定相关的成本因子。

此外，使用成本因子和时间段来参数化所述成本函数，并且将由所述分发候选分配方案表示的使用计算为在所述时间段内的总容量的比例，并且根据所述比例和所述成本因子计算所述候选分发分配方案的成本值。

此外，根据本发明的实施例，所述一个或多个其它目标包括：最小化成本；或最小化到所述音频视频资源的分发结束的时间；或最小化所述音频视频资源的分发的持续时间。

进一步地，根据本发明的实施例，计算所述候选分发分配方案的分数包括：对于所述一个或多个其它目标，获取目标权重，并且通过使所述目标的标准值乘以所述目标权重来修改所述标准值，从而产生加权值的组；以及对加权值的所述组求和以产生所述分数。

此外还根据本发明的另一实施例提供了用于音频视频资源的计划分发的装置，所述装置包括：用于接收指定要分发的音频视频资源和所述音频视频资源的分发目的地的指令的模块，其中分发目的地表示一个或多个物理分发接收方；用于确定表示能够用于将所述音频视频资源分发到所述分发目的地的不同分发技术的分发路径的模块；用于获取对于所述分发路径的路径容量时间轴的组的模块，其中在路径容量时间轴的所述组中的路径容量时间轴每一个对随着时间而变化的可用容量的量进行建模；用于处理所述路径容量时间轴以产生一个或多个分发路径容量的模块；用于将分配算法应用于所述分发路径容量以产生候选分发分配方案的模块，其中候选分发分配方案每一个包括一个或多个时间段，在所述一个或多个时间段期间，能够对所述音频视频资源的分发而分配限定量的容量；用于将成本函数应用于所述候选分发分配方案以产生成本值的模块，其中所述成本值每一个表示根据所述候选分发分配方案来分发所述音频视频资源的成本；用于取决于该候选分发分配方案的成本值和一个或多个其它目标计算所述候选分发分配方案的分数的模块；用于选择具有最低分数的候选分发分配方案以产生选择的候选分发分配方案的模块；以及用于根据所述选择的候选分发分配方案来分发所述音频视频资源的模块。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，将更充分地理解和认识到本发明，其中：

图1是根据本发明的实施例构造和操作的系统的简化示意图；

图2是根据本发明的实施例的由图1的系统操作的方法的流程图；

图3是根据本发明的实施例的资源指令的简化示意图；

图4是根据本发明的实施例的如何确定分发路径的简化示意图；

图5是根据本发明的实施例确定的分发路径的简化示意图；

图6是根据本发明的实施例的容量时间轴处理方法的流程图；

图7是根据本发明的实施例获取容量时间轴的简化示意图；

图8和9是根据本发明的实施例如何处理容量时间轴的简化示意图；

图10是根据本发明的实施例将分配算法应用于路径容量的方法的流程图；

图11到图15是根据本发明的实施例的分配算法的简化示意图；

图16是根据本发明的实施例将成本指配到候选分配方案的方法的流程图；

图17是根据本发明的实施例的候选分配方案的简化示意图；

图18是根据本发明的实施例选择候选分配方案的方法的流程图；以及

图19是根据本发明的实施例的被评分的候选分配方案的简化示意图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，诸如卫星广播或互联网分发的不同的分发技术每个在系统中由方案表示。每种方案使用该技术来定义分发路径的原型元件。这些元件包括源和接收器，例如在广播分发情况下的卫星转发器和卫星调谐器；或在互联网分发情况下的流媒体服务器和网络接口。此外，每种方案定义容量可以被分配和花费的不同方式。

该系统配置有一个或多个分发选项，每个分发选项代表来自一种方案的分发源并与该方案特有的一个或多个分配方案和成本计算算法相关。

该系统还配置有多个分发目的地，每个分发目的地代表一个或多个物理分发接收方。分发目的地被布置成分级结构，使得能够有效地处理广泛的群体区段。例如，表示“有孩子的家庭”的目的地可以配置有两个子目的地“伦敦区”和“曼彻斯特区”，使得能够单独地处理这三组物理分发接收方中的任一个。分发目的地与多个能力相关，每个能力代表来自一种方案的分发接收器。

该系统还配置有多个容量时间轴。每个容量时间轴对随着时间变化的可用容量的量进行建模，例如在48小时的时段内的Mb/s。一个容量时间轴与每个分发选项相关，而至少一个容量时间轴与每个分发目的地相关。此外，容量时间轴可以与多于一个的分发目的地相关。在容量时间轴和分发选项或分发目的地之间的相关性的性质是对于一种方案特有的。例如，分发目的地可以具有与来自互联网分发方案的接收器相关的两个容量时间轴，一个代表宽带访问容量，而另一个代表特定的ISP网络内的容量。

应注意，通过以这种方式配置可用容量，平台能够执行对将一系列分发资源(直接在平台的控制下的分发资源和在第三方的控制下的分发资源)引起的负荷的控制。

系统还配置有控制分发目的地的分发选项的使用的规则。例如，可能期望对于存在于特定的IP地址空间中的分发目的地限制表示流媒体服务器的分发选项的使用。

系统进一步配置有多个试探法，其能够实现根据不同的方案做出的候选分发分配方案与多个目标的比较。例如，一个试探法可以试图最小化成本，而另一个试图最小化分发完成时间。这些试探法配置有反映其对于平台的相对重要性的权重。

除了上面描述的所配置的模型元件以外，系统还访问详述内容观看统计的数据的主体。该数据可以经由适当的观众测量系统直接从平台的用户捕获或可以从诸如广播电视公司节目观众研究会(BARB)或尼尔森收视率等的外部源提供。

参考图1，示出了根据本发明的实施例的系统。音频视频内容资源(现场直播内容101和非现场直播内容103)由平台的分发规划器105以及针对从平台的用户的家庭内容存储设备107接收的那些资源的指令106吸收。音频视频内容资源能以很多不同的方式分发到存储设备107。例如，通过利用卫星上行链路109、卫星转发器111以及卫星蝶形天线和卫星调谐器113的卫星广播网络。或通过利用数据中心117(也称为媒体服务器或下载服务器)或CDN 119(也称为流服务器)和网络接口的公共互联网115。其它分发路线对于本领域的技术人员将是明显的，包括使用专用(管理)IP网络121的那些路线。

现在参考图2并根据本发明的实施例，分发规划器105执行对平台可用的分发资源的模型操作的一系列步骤。如前所述，不同的分发技术被组织成方案，每个方案与各种分发资源类型、分配算法和成本函数相关。容量时间轴被指配给资源，并且指定涉及可以如何使用资源的规则。定义了能够实现使用不同方案的可能的分发解决方案的比较的试探法。

分发任务作为指令由系统接收(步骤201)，每个指令指定将被安排分发的资源、分发目的地和要遵守的任何标准。对于每个指令，确定一组可能的分发路径(步骤203)。对于每个分发路径，获取并处理可应用的一组容量时间轴(步骤205)，产生分发路径容量。对于每个路径容量，基于相关的方案来应用分配算法以产生零个或多个候选分发分配方案(步骤207)。对于每个候选分发分配方案，基于相关的方案来应用成本函数，产生对于每个分发路径的零个或多个计算成本的候选分发分配方案(步骤209)。一旦处理了所有的分发路径，则经由评估相对成本的试探法、计划表和符合任何标准来对每个候选分配方案进行打分，并且从该组候选分配方案中选择一个候选分配方案(步骤211)。最后，更新相关容量时间轴以反映选定的分配方案，存储决策(步骤213)并产生用于执行分发的命令(步骤215)。

以这种方式，可以对于多种因素来局部地优化用于一个或多个指令的分发决策，其中所述多种因素包括但不限于在不同的分发机制中可用的容量、其使用所引起的成本、分发的时间和其它标准。

现在将在下面更详细地描述上文所述的步骤中的每一个。

分发任务作为指令由系统接收(步骤201)，每个指令指定要分发的资源和分发目的地，如例如在图3中所示的。此外，每个指令可以指定以涉及指令被实现的方式的约束或优先权的形式的标准。约束的例子是时间窗，在该时间窗内必须完成分发。优先权的例子是优先权标志，其指示该分发应被认为相对于其它分发具有优先权。指令一般由系统成批处理。在每个批次中，系统一般在资源、目的地和标准方面存在交叉的情况中将指令合并在一起。

对于每个指令，系统确定可以用来将资源分发到所指定的目的地的分发路径的组(步骤203)。参考图4，根据方案特有的标准，与对于目的地(例如，有孩子的家庭)配置的能力(例如，宽带；卫星)相关的分发接收器(例如，网络接口；DVB-S调谐器；DVB-S2调谐器)与分发源(例如，流服务器；下载服务器；DVB-S转发器；DVB-S2转发器)匹配。例如，卫星广播方案将使DVB-S调谐器与DVB-S转发器而不是与DVB-S2转发器匹配；而互联网方案将使流服务器和下载服务器与网络接口匹配。然后获取对于那些分发源配置的分发选项(例如，“CDN服务公司”、“欧洲数据中心”、“SatCasting公司”)。通过这产生了一组路径，每个路径由分发选项、目的地、能力和方案组成。例如，在图5中示出了三个这样的路径。可以通过移除不满足所配置的规则的那些路径来减少产生的分发路径的组，其中，所述规则管理分发目的地的分发选项的使用。例如，由于商业原因，规则可能被配置成指定目的地必须不利用“CDN服务公司”，因此从上面所述的组中移除第三路径。

对于考虑中的每个分发路径，系统确定路径容量(步骤205)。首先，获取与分发路径相关的容量时间轴。对于每个分发路径，存在最少两个容量时间轴——一个与分发选项相关，而一个或多个与分发目的地或方案相关。

现在参考图6，为了对于分发目的地分析容量时间轴，系统首先确定目的地是否具有任何子目的地。如果有，针对孩子等检查这些子目的地本身，直到识别出叶目的地(步骤601)。系统然后取回与这些页目的地相关的容量时间轴(步骤603)。获取对于分发选项的额外的容量时间轴(步骤605)和/或也可以获取对于分发路径方案的额外的容量时间轴(步骤607)。在图7中示出了例子，其中对于分发选项“欧洲数据中心”、方案“互联网”以及每个页目的地“伦敦区”和“曼彻斯特区”获取容量时间轴。每个容量时间轴绘制(为点线)随着时间施加在可用容量上的配置的限制。通过阴影示出已经使用的容量。

方案相关的算法然后处理所获取的容量时间轴(步骤609)，从而产生分发路径容量(对于分发路径的经处理的容量时间轴)。

对于大部分方案(例如，互联网分发方案)，可以通过对所获取的容量时间轴的组执行最小化或最大化功能来计算分发路径容量(以便计算可用的、未使用的容量，可以最小化可用容量或最大化不可用容量，并随后与容量限制进行比较)。图8示出了已使用的、不可用容量被“加”在一起以产生具有容量限制801、已使用的、不可用容量区域803和未使用的、可用容量区域805的作为结果的经处理的容量时间轴。

对于一些方案(例如，卫星广播方案)，由于对页目的地时间轴的可能容量值的约束，通常使用替代的分发路径容量计算。这些约束是由于卫星调谐器通常完全或完全不被使用。也就是说，在调谐之后，卫星调谐器的客户可以选择使用3Mbps、7Mbps或任何其它数字，但整个理论容量(51.6Mbps，但对于DVB-S一般只有33Mbps)仍将被分发到调谐器。因此，虽然调谐器被调谐到在特定的频率上的卫星复用，但是该调谐器不能从任何其它频率上的卫星复用接收内容。最小值被进一步约束为调谐器容量的最小公倍数。例如，使用两个调谐器(一般提供66Mbps的总容量)，可能的容量值是66Mbps、33Mbps和0Mbps。参考图9，要分发的资源901已经被安排在与SatCasting公司相关的转发器上广播。与“伦敦区”相关的调谐器被安排为在一段时间903内调谐到与SatCasting公司相关的转发器。与“伦敦区”相关的调谐器也被安排为在一段时间905内调谐到某个其它转发器。因此所产生的经处理的容量时间轴表明：

-要在SatCasting公司转发器907上分发的资源的目前安排的广播。这个容量可以被分配来分发资源(与互联网分发方案相反，其中这个容量将被指定为已使用的容量，因此将不可用来分发资源-在单播和广播传输之间的差异；

-对要在SatCasting公司转发器909上分发的其它安排的广播的委托。这个容量不能被分配来分发资源。

-对某个其它转发器911的委托。在这个时段期间什么也不能从SatCasting公司转发器分发，因为调谐器一次只能被调谐到一个频率。

应注意，图9示出了资源所引起的“逻辑”使用。在针对资源的目前安排的广播出现的时段期间，调谐器已经被委托给所讨论的转发器，并可以记录某个其它资源。为了利用有条纹的现有分配方案，客户将需要能够从同一转发器同时记录至少两个项目。否则，最早的分发将直接在整个阴影区的右边。然而，这个逻辑是来自卫星广播方案的分配算法的责任——这个阶段的输出仅仅是关于对于这个分发路径随着时间的可用容量的事实的陈述。

对于每个分发路径容量，系统产生一个或多个候选分发分配方案(步骤207)，每个分配方案由一个或多个时段组成，在这些时段期间，可以分配限定量的容量。

现在参考图10，对于考虑的分发路径容量，获取与对于该分发路径的分发选项相关的分配算法(步骤1001)。该算法将是由相关的方案定义的基于这样的算法中的一个，并根据分发选项的性质在配置期间被设置。分配算法然后被应用于分发路径容量(步骤1003)，并且候选分配方案被产生并添加到要处理的候选分配方案的列表(步骤1005)。

分配算法在容量被分配的方式和影响该分配的因素上有差异。这个阶段的目的(步骤207)是基于诸如优先权或成本的更一般标准产生在约束内的一系列可行的候选分发分配方案以用于以后的考虑。现在将参考图11到15描述分配算法的不同的非限制性例子。

旨在用于安排的资源分发的互联网分发方案的分配算法尽可能早地在经处理的容量时间轴(如图11所示)所指定的可用容量的限制内分配容量。直接从资源大小和物理分发接收方的数量计算分发所需的容量的量。

旨在用于资源的按需分发的互联网分发方案的另一分配算法在与限定的峰均比成比例的时段和限定的峰值时段内分配容量(如图12所示)。从资源大小、物理分发接收方的数量和那些资源正被观看的概率计算分发所需的容量的量。从在配置期间系统可以利用的内容观看统计得出资源正被观看的概率。应注意，以这种方式使用的容量时间轴代表负荷随着时间的概率分布，而不是对容量使用的指示性计划。

来自卫星广播分发方案的另一分配算法首先识别在指令中指定的资源的现有分配方案。如果没有现有的分配方案存在，则算法在经处理的容量时间轴所指定的可用容量的限制内尽可能早地分配容量。如果在指令中指定的资源的现有分配方案确实存在，则分配适合于现有分配方案的容量(如图13所示)。从资源的持续时间和编码比特率计算分发所需的容量的量。应注意，适合于现有分配方案的所创建的候选分配方案不使用来自与分发选项相关的容量时间轴的额外容量。应进一步注意，这种类型的分配算法假设使用中的分发技术允许目的地从分发选项同时获取多于一个的项目。在卫星广播调谐器在给定的时段内只能用于获取一个项目的情况下，这个分配算法被修改成分配对于资源持续时间的容量，而不是使用编码比特率。

上面描述的分配算法的变型可能被成本因子影响。可以使用一个或多个时间窗来参数化旨在用于安排的资源分发的互联网分发方案的分配算法，在每个时段返回一个候选分配方案(如图14所示)。这可以用于反映分发资源的成本随着一天的时间而变化的情况。

应注意，除了产生多个分配方案以外，每个分配方案本身可以由多于一个的连续时段组成(如图15所示)。这可以例如在给定的时段内要进行的分配大于空闲容量的第一或实际上任何一个时段的场合产生。是否可以返回多个时段取决于分配算法——所安排的互联网分发在几个时段内划分给定指令的分发可能是合理的，而对于卫星广播分发不允许这样可能是策略问题。

对于每个候选分配方案，系统产生相关的成本(步骤209)。

参考图16，对于考虑的候选分配方案，获取分发选项(步骤1601)。然后获取与所获取的分发选项相关的成本函数(步骤1603)。该成本函数将是由相关的方案所定义的几个这样的成本函数中的一个，并根据分发选项的性质在配置期间对其进行设置。然后所获取的成本函数应用于候选分配方案，并且成本被指配给候选分配方案(步骤1605)。

成本函数反映与分发选项相关的容量的使用引起对于平台的成本的方式。不仅按照方案和按照使用模式变化，这些成本通常也取决于商业协定。

互联网分发方案的成本函数的例子基于百分之95容量使用来计算成本。使用时段和多个容量带来参数化成本函数，每个容量带与成本因子相关。该函数在固定时段内以有规律的间隔识别在容量时间轴中的峰值容量值的组。这些值中的最大的5％被丢弃，并且下一最高值被认为是在该固定时段内的容量使用值。通过参考容量带来确定相关成本因子，并且通过使该成本因子乘以容量使用值来计算在该固定时段内的成本。然后根据由该分配方案表示的使用和在该时段内的成本来计算分配成本。

上面描述的成本函数的变型基于百分之95容量来计算成本，其中在一天的不同时间应用不同的速率。使用多于一个的时段来参数化该函数，每个时段如上与容量带和成本因子相关。首先，如上所述，使用与容量带和时段相关的成本因子来计算每个时段的成本。总时段内的成本被计算为每个单独时段的加权和。

互联网分发方案的成本函数的另一例子基于所分发的数据的量来计算成本。使用时段和多个量带来参数化该函数，每个容量带与成本因子相关。计算在固定时段内分发的包括候选分配方案的数据，并且通过参考量带来确定相关成本因子。然后根据该分配方案所分发的数据和成本因子来计算分配成本。该成本函数的变型基于所分发的数据来计算成本，其中在一天的不同时间应用不同的速率。使用多于一个的时段来参数化该函数，每个时段如上所述与量带和成本因子相关。如上所述计算所分发的数据，并且通过参考量带和时段二者来确定相关成本因子。

广播分发方案的成本函数的例子基于比例资源使用来计算成本。使用成本因子和时段来参数化该函数。由候选分配方案所表示的使用被计算为在该时段内总容量的比例。然后根据该比例和成本因子来计算分配成本。

系统现在具有使用与指令相关的一系列分发选项的多个候选分配方案。每个候选分配方案代表在分发路径的容量约束内实现指令的一种方式。如果给定指令间接地针对多于一个的目的地，则对于该指令可以存在若干候选。如图17所示的，每个候选分配方案(1701、1703、1705)具有包括资源分发的一个或多个安排的时段和成本分数的多个属性。

候选分配方案1701利用被分配给标题为“SatCasting公司”的分发选项的DVB-S转发器。要分发的资源是被预期广泛地观看(它具有75％的被观看概率)的“Popular Soap Opera(流行肥皂剧)”。逻辑目的地是包括50,000个不同的物理目的地的“伦敦区”。指令指定，该分发被认为有相对优先权，并且所计算的成本分数是$47。分发将在星期四10:00开始，将以6Mb/s的速率分发内容，并将在10:30结束。

候选分配方案1703利用被分配给标题为“欧洲数据中心”的分发选项的下载服务器。因为这是实现同一指令的候选分配方案，因此要分发的资源、相关的观看概率、目的地和标准与上面关于候选分配方案1701描述的相同。该分发在星期二06:00较早地开始，但花费更长时间来分发内容，因为速率较低，为1Mb/s。该分发在星期二09:00结束。对于这个候选分配方案的所计算的成本分数更高，为$1500，反映了传输的单播模式和处理多个不同的分发目的地所需的结果容量。

候选分配方案1705利用被分配给标题为“CDN服务公司”的分发选项的流服务器。与上面一样，资源、目的地和指令标准保持相同。然而，在这种情况下，分发意图是请求式的。峰值观看时间被估计为在星期五19:00，并且内容比特率是3Mb/s。内容持续时间是一小时。对于这个候选分配方案所计算的成本分数再次更高，为$10,000。这反映由观看概率修改的不同分发目的地的数量，因为CDN是基于所分发的量以及由CDN计费的高速率和在这个比特率和持续时间分发的相对大的内容量收费。

对于每个候选分配方案，系统产生总分数并选择具有最低分数的候选分配方案(步骤211)。

通过应用一个或多个配置的试探法来产生然后通过计算加权和而被组合的值来获得总分数。

试探法代表决策目标并且它们的项是根据候选分配方案的属性和指令标准指配。通常用最小函数的方式来公式化表示每个试探法。

一般由系统应用的默认目标包括最小化成本、最小化到分发完成的时间、以及最小化分发的持续时间。

在指令标准中的最终期限的存在使系统选择最小化在指令标准中指定的最终期限和分发完成时间之间的正偏差的试探法。在指令标准中的优先权标志的存在使系统选择最小化到分发完成的时间的试探法，同时具有向前面的分发的非线性偏置。这代替默认目标。

每个试探法被配置有反映其对于平台的重要性的在0和1之间的权重。参考图18，对于每个候选分配方案的每个目标，获取权重(步骤1801)，系统然后通过将由试探法返回的标准值乘以其权重来对其修改以获得分数(步骤1803)。结果的加权值(分数)的组然后被求和成总分数(步骤1805)，总分数然后被存储(步骤1807)。系统然后选择具有最低分数的候选分配方案(步骤1809)。图19示出了说明示例性目标、标准值、权重、分数和总分数的表。在本例中，成本比所有其它目标更为重要(0.6的加权)，分发时间(加权0.3)和完成时间(加权0.1)被平台认为较不重要。

应注意，给出上面描述的分配算法和成本函数，资源的目的地的数量和观看的概率对候选分配方案的结果成本有影响。特别地，对于观看概率高的大量目的地，单播分发往往导致比广播大得多的成本。在这个性质的指令的成本的基础上，在所有其它因素是相同的情况下，这又将强烈地有利于广播。

该系统然后更新其内部状态以反映所选择的候选分配方案，存储该决策并丢弃其它候选分配方案(步骤213)。所选择的候选分配方案构成实现原始指令的分发计划。

根据分配容量的方式来更新对于与所选择的候选分配方案相关的分发选项、目的地和方案的容量时间轴。然后通过参考所满足的指令来保持对容量时间轴和分配细节的改变，以使得可以满足取消该指令的随后的请求。产生携带分发计划的细节的分发计划指示(步骤215)，并将其分发到负责执行资源的分发的下游系统。

描述了自动决策系统，其在传输成本和时间方面有效地利用大量异构分发机制(例如，卫星广播和互联网单播)来将视频资源分发到具有异构获取能力的大量设备(例如，具有宽带能力的多调谐器STB)。上述系统的一些优点包括：将其他的异构分发机制的关键方面抽象成一般、可比较的元件的模型；用于基于该模型将目的地分级地组织到涉及特定的分发机制元件的不同分发路径中的资源分发指令的减少；通过将算法应用于多个容量时间轴来确定每个不同的分发路径的可用容量，其中每个容量时间轴表示对于给定的分发机制元件随着时间的可用容量；通过使用设计成反映多种因素对分配容量的方式(特别包括观看概率)的影响的算法，参考分发路径的可用容量来在时间和容量约束内产生一系列可行的分配方案以满足给定的指令；使用设计成反映与特定的分发机制相关的容量的使用引起对于平台的成本的方式的成本函数来将成本分数指配给每个分配方案；以及基于部分地由考虑的指令和部分地由系统配置指定的候选分配方案属性和多个目标，使用最小化目标函数的加权和的技术来从一组候选分配方案中选择优选的分配方案。其它优点对于本领域技术人员将是显而易见的。

应意识到，如果需要的话，则可以用ROM(只读存储器)形式实现本发明的软件部件。如果需要的话，通常可以通过使用传统技术来用硬件实现软件部件。还应意识到，软件部件可以被实例化为例如计算机程序产品、有形介质、或可由适当的计算机解释的信号。

应当意识到，为了清楚起见而在分开的实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以在单个实施例中被组合地提供。相反，为了简洁起见而在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以分开地或以任何适当的子组合来提供。

本领域技术人员将意识到，本发明并不被上文中特别示出和描述的内容所限制。更确切地，本发明的范围仅由所附权利要求定义。

Claims (23)

1.一种用于分发音频视频资源的方法，所述方法包括：

接收指定要分发的音频视频资源和所述音频视频资源的分发目的地的指令，其中分发目的地表示一个或多个物理分发接收方；

确定表示能够用于将所述音频视频资源分发到所述分发目的地的不同分发技术的分发路径；

获取对于所述分发路径的路径容量时间轴的组，其中在路径容量时间轴的所述组中的路径容量时间轴每一个对随着时间而变化的可用容量的量进行建模；

处理所述路径容量时间轴以产生分发路径容量；

将分配算法应用于所述分发路径容量以产生候选分发分配方案，其中候选分发分配方案每一个包括一个或多个时间段，在所述一个或多个时间段期间，能够对于所述音频视频资源的分发而分配限定量的容量；

将成本函数应用于所述候选分发分配方案以产生成本值，其中所述成本值每一个表示根据所述候选分发分配方案分发所述音频视频资源的成本；

取决于该候选分发分配方案的成本值和一个或多个其它目标计算所述候选分发分配方案的分数；

选择具有最低分数的候选分发分配方案以产生选择的候选分发分配方案；以及

根据所述选择的候选分发分配方案分发所述音频视频资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述指令还指定涉及实现所述指令的方式的标准。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述标准包括时间窗，所述音频视频资源在所述时间窗内被分发。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述标准包括优先权标志，所述优先权标志指示所述音频视频资源的分发被认为相对于其它音频视频资源的分发具有优先权。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述确定分发路径包括：对于每个分发路径，根据表示分发技术的分发方案的一个或多个标准使与分发能力相关的分发接收器与分发选项所表示的分发源匹配。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述确定分发路径还包括移除不满足控制分发目的地的分发选项的使用的规则的分发路径。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述获取路径容量时间轴的所述组包括：对于每个分发路径，获取与所述分发目的地选项相关的路径容量时间轴和与所述分发目的地相关的路径容量时间轴。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述获取路径容量时间轴的所述组还包括：对于每个分发路径，获取与所述分发方案相关的路径容量时间轴。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述获取路径容量时间轴的所述组还包括：对于每个分发路径，确定所述分发目的地是否具有任何子目的地和检查任何子目的地以找到进一步的子目的地，直到叶目的地被识别出为止；并且获取与所述叶目的地相关的路径容量时间轴。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述路径容量时间轴的所述处理包括：对路径容量时间轴的每一组执行最小化函数。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述分配算法尽可能早地在由分发路径容量指定的可用容量的限制内分配容量，并且根据要分发的所述音频视频资源的大小和物理分发接收方的数量来计算要分配的所述容量。

12.根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其中所述分配算法在与限定的峰值容量与平均容量比成比例的时段和限定的峰值容量时段内分配容量，并且根据要分发的所述音频视频资源的大小、物理分发接收方的数量和所述音频视频资源正被观看的概率来计算要分配的所述容量，其中从内容观看统计得出所述音频视频资源正被观看的所述概率。

13.根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其中所述分配算法：

识别对于要分发的所述音频视频资源的现有分配方案；

如果现有分配方案存在，则分配适合于所述现有分配方案的容量；以及

否则，在由分发路径容量所指定的可用容量的限制内尽可能早地分配容量；

其中根据要分发的所述音频视频资源的持续时间和编码比特率来计算要分配的所述容量。

14.根据权利要求11到13中任一项所述的方法，其中使用表示一个或多个时间段的一个或多个时间窗来参数化所述分配算法，并且对于所述一个或多个时间段中的每一个返回一个候选分发分配方案。

15.根据权利要求11到14中任一项所述的方法，其中每一个候选分发分配方案包括多于一个的连续时间段。

16.根据任一前述权利要求所述的方法，其中使用时间段和多个容量带来参数化所述成本函数，所述多个容量带中的容量带与成本因子相关，并且所述成本函数在固定时段内以有规律的间隔识别分发路径容量中的峰值容量值的组，丢弃峰值容量值的所述组中的最大的5％的峰值容量值，将下一最大峰值容量值选择为所述固定时段内的峰值容量值，通过使所述固定时段的所述峰值容量值乘以通过参考容量带确定的成本因子来确定所述固定时段的成本，并且根据由所述候选分发分配方案表示的使用和所述固定时段的成本来确定候选分发分配方案的成本值。

17.根据权利要求16所述的方法，其中还使用时间段来参数化所述成本函数，每个时间段与容量带和成本因子相关，其中整个时段的成本被计算为每个时间段的加权和。

18.根据权利要求1到15中任一项所述的方法，其中使用时间段和和多个容量带来参数化所述成本函数，所述多个容量带中的容量带每一个与成本因子相关，并且计算在固定时段内分发的包括所述候选分发分配方案的数据，通过参考容量带来确定成本因子，并且根据所述数据和所述成本因子来计算所述候选分发分配方案的成本值。

19.根据权利要求18所述的方法，其中还使用时间段来参数化所述成本函数，时间段每一个与容量带和成本因子相关，并且通过参考所述容量带和时间段来确定相关的成本因子。

20.根据权利要求1到15中任一项所述的方法，其中使用成本因子和时间段来参数化所述成本函数，并且将由所述分发候选分配方案表示的使用计算为在所述时间段内的总容量的比例，并且根据所述比例和所述成本因子计算所述候选分发分配方案的成本值。

21.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述一个或多个其它目标包括：最小化成本；或最小化到所述音频视频资源的分发结束的时间；或最小化所述音频视频资源的分发的持续时间。

22.根据权利要求21所述的方法，所述计算所述候选分发分配方案的分数包括：

对于所述一个或多个其它目标，获取目标权重，并且通过使所述目标的标准值乘以所述目标权重来修改所述标准值，从而产生加权值的组；以及

对加权值的所述组求和以产生所述分数。

23.一种用于音频视频资源的计划分发的装置，所述装置包括：

用于接收指定要分发的音频视频资源和所述音频视频资源的分发目的地的指令的模块，其中分发目的地表示一个或多个物理分发接收方；

用于确定表示能够用于将所述音频视频资源分发到所述分发目的地的不同分发技术的分发路径的模块；

用于获取对于所述分发路径的路径容量时间轴的组的模块，其中在路径容量时间轴的所述组中的路径容量时间轴每一个对随着时间而变化的可用容量的量进行建模；

用于处理所述路径容量时间轴以产生一个或多个分发路径容量的模块；

用于将分配算法应用于所述分发路径容量以产生候选分发分配方案的模块，其中候选分发分配方案每一个包括一个或多个时间段，在所述一个或多个时间段期间，能够对所述音频视频资源的分发而分配限定量的容量；

用于将成本函数应用于所述候选分发分配方案以产生成本值的模块，其中所述成本值每一个表示根据所述候选分发分配方案来分发所述音频视频资源的成本；

用于取决于该候选分发分配方案的成本值和一个或多个其它目标计算所述候选分发分配方案的分数的模块；

用于选择具有最低分数的候选分发分配方案以产生选择的候选分发分配方案的模块；以及

用于根据所述选择的候选分发分配方案来分发所述音频视频资源的模块。

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