用于基于iso基媒体文件格式的自适应流媒体的安全异步事件通知的系统和方法
【专利摘要】为超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)中的异步事件通知和消息处理提供系统和方法实施例。所述实施例包括将消息盒放在片段文件中从网络服务器发送到客户端，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数。所述网络服务器进一步将消息处理描述符发送到客户端以供重新加载媒体表示描述(MPD)以获取DASH事件。客户端随后使用所述消息盒和所述消息处理描述符为所述MPD配置通用资源定位符(URL)，并将所述URL发送回所述网络服务器。所述网络服务器在接收所述URL之后将所述MPD发送到所述客户端，所述客户端随后使用所述MPD请求异步事件片段。
【专利说明】用于基于ISO基媒体文件格式的自适应流媒体的安全异步事件通知的系统和方法
[0001]本发明要求2012年4月5日由Alexander Giladi递交的发明名称为“用于基于ISO基媒体文件格式的自适应流媒体的安全异步事件通知的系统和方法(System andMethod for Secure Asynchronous Event Notificat1n for Adaptive Streaming Basedon ISO Base Media File Format) ”的第13/857907号美国非临时申请案以及2012年4月5日由Alexander Giladi递交的发明名称为“用于自适应流媒体的安全异步事件通知的系统和方法(System and Method for Secure Asynchronous Event Notificat1n forAdaptive Streaming) ”的第61/620810号美国临时申请案的在先申请优先权,这两个在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
【技术领域】
[0002]本发明涉及媒体流领域，且在具体实施例中，涉及用于基于国际标准化组织(ISO)基媒体文件格式的自适应流媒体的安全异步事件通知的系统和方法。
【背景技术】
[0003]非计划或意外事件，在本文中称为异步事件，会在通过因特网或其它基于因特网协议(IP)的网络进行媒体串流(media streaming)或下载的情况下发生。异步事件可在直播或串流直播或在视频点播(VoD)内容下载期间发生。异步事件用于插入广告等数字节目，并且还可用于紧急消息和停电管理等应用。目标广告为因特网上和有线/IP电视(IPTV)环境中的当前娱乐生态系统中的收入来源。在有线/IPTV环境中，通过SCTE-35(通过标记)和SCTE-30/130(通过广告服务器交互)标准化目标广告插入，且可向多个供应商购买目标广告插入。
[0004]直播事件中可能发生计划变更。例如，在2011加拿大一级方程式赛车期间，赛车场遭遇了一场大暴雨，使得比赛在开始约30分钟后停止并在两小时以后重新开始。此类情形会触发广播公司的计划变更，例如插入广告或其它异步事件。广播公司可在意外耽搁期间或取消主要广播事件之后播放替代节目(例如，广告)。又例如，如果足球比赛或曲棍球比赛的比分持平，那么比赛进入加时赛。加时赛可持续数分钟或小时(带有几次休息)，从而可能延迟或取消计划的内容。需要一种有效自适应流媒体方案来解决此类情形下的异步事件，例如插入广告、紧急消息或停电警报。
【发明内容】
[0005]根据实施例，一种在超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)中进行事件通知的方法包括将消息盒放在片段文件中从网络服务器发送到客户端，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数。所述方法还包括将消息处理描述符发送到客户端以供重新加载媒体表示描述(MPD)以获取DASH事件；从所述客户端接收所述MH)的通用资源定位符(URL)，其中所述URL通过所述消息盒和所述消息处理描述符配置；以及将所述MPD发送到所述客户端。
[0006]根据另一实施例，一种用于在DASH中进行事件通知的方法包括在客户端终端处接收来自网络部件的片段文件中的消息盒，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数。所述方法还包括接收消息处理描述符以供重新加载MPD以获取DASH事件，使用所述消息盒和所述消息处理描述符配置所述MPD的URL，发送所述MPD的所述URL，以及接收所述DASH事件的所述MPD。
[0007]根据另一实施例，一种在DASH中支持事件通知的网络部件，所述网络部件包括处理器和存储由所述处理器执行的程序的计算机可读存储介质。所述程序包括可进行如下操作的指令:将消息盒放在片段文件中发送到客户端，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自所述客户端的回调以及配置有一个或多个参数；将消息处理描述符发送到所述客户端以供重新加载MPD以获取DASH事件；从所述客户端接收所述MPD的URL，其中所述URL通过所述消息盒和所述消息处理描述符配置；以及将所述MPD发送到所述客户端。
[0008]根据又一实施例，一种在DASH中支持事件通知的用户设备，所述用户设备包括处理器和存储由所述处理器执行的程序的计算机可读存储介质。所述程序包括可进行如下操作的指令:接收来自网络部件的片段文件中的消息盒，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自所述用户设备的回调以及配置有一个或多个参数；接收消息处理描述符以供重新加载MPD以获取DASH事件；使用所述消息盒和所述消息处理描述符配置所述MPD的URL ;发送所述MPD的所述URL ；以及接收所述DASH事件的所述MPD。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，其中:
[0010]图1是DASH架构示例。
[0011]图2是使用DASH的自适应流媒体的安全异步事件通知的实施例方法的流程图；以及
[0012]图3是可以用于实施各种实施例的处理系统的图。
【具体实施方式】
[0013]下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0014]超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)，也称为MPEG-DASH，开发以实现对传统的超文本传输协议(HTTP)网络服务器发送的因特网上的媒体内容的高品质的串流。图1所示为用于将媒体(例如，视频、音乐、游戏、应用等)串流到客户端(例如，订户或一般用户)的DASH架构100的示例。媒体可以包括直播事件或节目、点播内容或视频,或这两者的组合。或者，媒体可包括异步事件，例如广告、紧急消息、停电警报或其它事件。
[0015]DASH架构100包括一个或多个媒体服务器110，这些媒体服务器110，例如根据国际标准化组织(ISO)基媒体文件格式(BMFF)以片段文件的形式提供媒体内容。DASH架构100包括一个或多个客户端120，这些客户端120包括用户设备或设备，例如机顶盒(STB)、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机或任意其它类型的移动/个人设备。客户端120用于通过任意接入网130接收来自服务器110的媒体内容，接入网130可以是因特网、无线局域网(WLAN)、WiFi网络或热点、蜂窝网、线缆架构、光纤骨干网或接入网、或这些项的组合等。客户端120使用HTTP接收内容前首先需要请求内容。
[0016]在DASH架构100中，服务器110中的原始内容可以不同速率编码为媒体流(例如，视频流)。视频或其它媒体内容可以分割为多个片段，这些片段可以各自独立地通过接入网130从服务器110串流到客户端120。服务器110还(例如，为视频或节目的各组片段文件)提供视频/媒体文件对应的媒体表示描述(MPD)。服务器110还提供MPD文件的统一资源定位符(URL)来指示MPD文件在服务器110或网络130中的位置。
[0017]MPD从服务器110发送到客户端120并描述了可用内容(例如，内容片段)、可用内容的各种替代形式、(例如，内容片段的)URL地址，以及其它特征的清单(例如，列表)。DASH客户端120获取MPD来播放内容。可以通过HTTP将MPD从内容服务器110传送到客户端120。客户端120通过解析MPD 了解内容(例如，节目)时序、内容或媒体可用性、媒体类型、分辨率、最小及最大带宽、是否存在多媒体分量的各种编码替代形式、访问性特征和所需数字权限管理(DRM)、媒体分量在网络中的位置，以及其它内容特征。媒体内容(例如，点播视频或直播节目)划分为多个可以单独转发的寻址片段，每个片段表示内容的一块或一部分，并且具有MPD中指示的对应URL和时长。
[0018]客户端120使用MPD中的信息选择合适的编码替代形式并通过使用HTTP GET请求获取内容片段来对内容进行流式传输。例如，信息包括文件/片段在服务器110和/或网络130中的位置。通过MPD信息，客户端120还可基于网络状况确定客户端120的视频速率(例如，确定那些匹配合适的下载速率的待获取的片段文件)。
[0019]此外，客户端120可定期或在需要调整媒体下载或流式传输速率时获取Mro文件。为了实施异步事件，将Mro中的清单重新加载到客户端120。可通过服务器侧事件处理(例如，服务器110插入广告)和通过使用客户端侧上的片段URL提供内容重新加载以获取插入的事件。DASH提供Mro位置URL和更新频率，它们一起用于通过(从客户端)轮询重新加载清单。然而，用于重新加载Mro位置URL的DASH方法引入了不需要的延迟或不需要的频繁重新加载尝试。DASH定义了 ISO文件格式标签“lseg”，当在片段文件中的“styp”盒内出现“lseg”时，“lseg”标识MPD的时间片的最后一个片段。“styp”盒可以是从服务器110发送到客户端120的片段文件中的代码(例如，句法)。MPD包括多个时间片，其中一个时间片为沿时间轴的节目或内容间隔。每个时间片具有开始时间和持续时间。例如，可将一个或多个广告片段作为一个或多个时间片插入。当检测到时间片彻底结束时，可开始下一时间片。如果不存在额外时间片，那么触发MPD重新加载或更新。
[0020]虽然该DASH方法足够用于多种用途，但仍存在多个问题。一个问题在于由于MPDURL没有变化，因此经常从相同URL (相同位置)获取MPD。此外，由“ lseg”指定的任意事件是即时的，意味着其具有两秒片段和预期的计划变更。对于此类事件，客户端最多有两秒来更新MTO使得客户端能够收到通告。这样(由于如此高的频率而)产生了大量请求,这将导致延迟或网络拥塞。另外一个问题是存在不止一种类型的可能事件(例如，广告、计划变更、停电、紧急警报或其它)。处理广告和紧急消息等提前已知的事件可能需要重新加载额外MPD。另外一个问题在于在个性化内容中，客户端特定MPD限制了扩展性。此外，上述DASH方法不允许同时为客户端120进行流式传输或下载多个事件。
[0021]由Micorsoft?提出的基于DASH的DECE CSF通过向片段文件(例如，在片段开始处)添加消息盒‘mesg’来处理一些问题。‘mesg’盒具有唯一消息方案(或结构)和消息标识。在客户端处解释‘mesg’盒能够触发客户端意识到ΜΗ)过时并从而使用新URL重新加载或更新MPD。该提案还添加了强制进行MPD重新加载的额外方案并且还提供了可选的新MPD URL。然而，该提案还存在若干问题。第一，该盒没有定义消息时间和处理，使得客户端无法处理消息，除非客户端知道消息方案。这样可能客户端能够播放该内容但例如，无法显示具有该内容的紧急消息。第二个问题在于很难区分不同实体插入的事件。此外，在该方法中，MPD URL更新消息通过将有效URL替换为恶意URL可以发起简单进攻。
[0022]为使用DASH的自适应流媒体提供系统和方法实施例。实施例在自适应流媒体中提供异步事件处理框架。实施例包括通过添加统一加密、调度和参数接口扩展消息盒‘mesg’的句法。添加额外的MPD功能允许在不具备消息类型和方案的显性客户端知识的情况下允许实施丰富的表征状态转移(REST)应用软件编程接口(API)。这意味着客户端可使用‘mesg’盒中的信息来配置可在服务器侧解释为操作的URL。扩展消息盒和添加该MTO功能实现了使用DASH MPD和ISO BMFF的通用异步流事件处理。IS0BMFF当前不具有此类功能。这些特征还添加对事件处理机制的一般攻击的安全和保护以及强制对DASH客户端播放的内容进行改变的功能。添加的功能可用于例如，在有线/IPTV/电信系统、内容分发网络(CDN)、DASH系统或其它合适的系统中实施广告插入、目标广告、紧急消息、停电处理和/或其它事件。
[0023]在实施例中，通过扩展消息盒的ISO文件格式如下配置通用事件通知消息结构:
[0024]
【权利要求】
1.一种用于在超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)中进行事件通知的方法，其特征在于，所述方法包括: 将消息盒放在片段文件中从网络服务器发送到客户端，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数； 将消息处理描述符发送到客户端以供重新加载媒体表示描述(MPD)以获取DASH事件； 从所述客户端接收所述MPD的通用资源定位符(URL)，其中所述URL通过所述消息盒和所述消息处理描述符配置；以及将所述MPD发送到所述客户端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息盒包括包含一个或多个字段的组合，所述字段包括is_encrypted字段，用于指示所述消息盒从message_id字段开始加密，所述message_id字段标识所述消息盒；IsEncrypted字段，指示所述消息盒的加密状态；IV_size字段，指示初始化向量的大小；KID字段，标识用于加密的密钥；Initializat1nVector [IV_size]字段,指示所述初始化向量；md5sum字段,指示加密时的所述消息盒的MD5和；ntp_time字段，指示定期回调的时间信息；argc字段，指示所述消息盒中的所述参数的数目；以及argv字段，包括所述参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述字段的组合进一步包括:meSSage_scheme_URI字段,标识所述消息盒的所述消息方案；message_scheme_vers1n字段,指示所述消息方案的版本；is_cancelled字段，用于指示取消给定标识符(ID)的回调；以及schedule子段，指不调度彳H息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述schedule字段设置为O指示从所述客户端到所述网络服务器的即时回调，设置为I指示来自所述客户端的回调预定在所述ntp_time字段指示的给定时间之前结束，或者设置为2指示来自所述客户端的回调定于给定时间之前，所述给定时间等于所述ntp_time字段中指示的时间和所述消息盒的当前时间的总和。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述schedule字段不等于0，那么将所述ntp_time字段添加到所述消息盒。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,如果所述is_encrypted字段指示所述消息盒已加密，那么将所述IsEncrypted字段、所述IV_size字段、所述KID字段、所述Initializat1nVector [IV_size]字段和所述md5sum字段添加到所述消息盒。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息处理描述符包括MessageHandler元素，所述MessageHandler元素包括一个或多个属性的组合，所述属性包括OschemeIdUri属性，标识消息方案；@scheme Vers1n属性，标识所述消息方案的版本；@messageCalIbackUrTemplate属性，指不来自所述客户端的回调URL的模板；@messageKeyUrlTemplate属性,指示用来检索用于加密所述消息盒的密钥的URL的模板；以及@value属性,指示方案特定信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述MessageHandler元素中缺少所述@scheme Vers1n属性指示接受任意版本的所述消息方案。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消息处理描述符包括所述客户端已知的预定义的通用资源名称(URN)，用于触发由所述客户端重新加载所述MPD。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Mro用于异步事件，且所述异步事件为广告事件、紧急通知、停电警报或目标广告。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括向所述客户端发送所述DASH事件的一个或多个片段，所述DASH事件具有国际标准化组织(ISO)基媒体文件格式(BMFF) ο
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述一个或多个参数映射到SCTE-35分段描述符。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述一个或多个参数映射到触发操作或功能的URL。
14.一种用于在超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)中进行事件通知的方法，其特征在于，所述方法包括: 在客户端终端处接收来自网络部件的片段文件中的消息盒，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数； 接收消息处理描述符以供重新加载媒体表示描述(MPD)以获取DASH事件； 使用所述消息盒和所述消息处理描述符配置所述ΜΗ)的通用资源定位符(URL)； 发送所述MPD的所述URL ；以及 接收所述DASH事件的所述MPD。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括接收对应于所述MH)的异步事件的一个或多个片段，所述异步事件为广告事件、紧急通知、停电警报或目标广告。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括通过将所述消息处理描述符中的MessageHandler兀素的OschemeldUri属性与所述消息盒中的message_scheme_URI字段匹配来将所述消息处理描述符与所述消息盒匹配。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括接收至少一个其它消息处理描述符，所述其它消息处理描述符包括与所述message_scheme_URI字段不同的Oscheme I dUr i属性，其中所述其它消息处理描述符与所述消息盒不匹配。
18.根据权利要去16所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述URL中使用所述消息处理描述符中指示的MessageHandler元素的回调URL模板，用于配置所述URL以重新加载所述MPD,其中所述OmessageCalIbackUrTemplate属性基于包含一个或多个$MessageID$变量、$KeyID$变量和$Argv [N] $变量的组合。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括: 如果$MessageID$变量存在于具有所述接收的消息盒中的message_id字段的值的所述回调URL模板中，则替换所述$MeSSageID$变量；以及 发送所述URL中的所述值。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括: 如果$KeyID$变量存在于具有所述接收的消息盒中的KID字段的值的所述回调URL模板中，则替换所述$KeyID$变量；以及 发送所述URL中的所述值。
21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括: 如果$Argv[N]$变量存在于具有所述接收的消息盒中的一串参数的第N个参数的值的所述回调URL模板中，则替换所述$Argv [N] $变量，其中N为整数；以及 发送所述URL中的所述值。
22.—种支持在超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)中进行事件通知的网络部件，其特征在于，所述网络部件包括: 处理器；以及 计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序，所述程序包括用于进行如下操作的指令: 将消息盒放在片段文件中发送到客户端，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数； 将消息处理描述符发送到客户端以供重新加载媒体表示描述(MPD)以获取DASH事件； 从所述客户端接收所述MPD的通用资源定位符(URL)，其中所述URL通过所述消息盒和所述消息处理描述符配置；以及 将所述MPD发送到所述客户端。
23.根据权利要求22所述的网络部件，其特征在于，所述消息盒包括包含一个或多个字段的组合，所述字段包括is_encrypted字段,用于指示所述消息盒从message_id字段开始加密，所述message_id字段标识所述消息盒；IsEncrypted字段，指示所述消息盒的加密状态；IV_size字段，指示初始化向量的大小；KID字段，标识用于加密的密钥；Initializat1nVector [IV_size]字段,指示所述初始化向量;md5sum字段,指示加密时的所述消息盒的MD5和；ntp_time字段，指示定期回调的时间信息；argc字段，指示所述消息盒中的所述参数的数目；以及argv字段，包括所述参数。
24.根据权利要求23所述的网络部件，其特征在于，所述字段的组合进一步包括:message_scheme_URI字段,标识所述消息盒的所述消息方案；message_scheme_vers1n字段，指示所述消息方案的版本；is_CanCelled字段，用于指示取消给定标识符(ID)的回调；以及schedule子段，指不调度彳H息。
25.根据权利要求22所述的网络部件，其特征在于，所述消息处理描述符包括MessageHandler元素，所述MessageHandler元素包括一个或多个属性的组合，所述属性包括OschemeIdUri属性，标识消息方案；@scheme Vers1n属性，标识所述消息方案的版本；@messageCalIbackUrTemplate属性，指不来自所述客户端的回调URL的模板；@messageKeyUrlTemplate属性,指示用来检索用于加密所述消息盒的密钥的URL的模板；以及@value属性,指示方案特定信息。
26.根据权利要求22所述的网络部件，其特征在于，所述消息处理描述符包括所述客户端已知的预定义的通用资源名称(URN)，用于触发由所述客户端重新加载所述MPD。
27.一种支持在超文本传输协议动态自适应流媒体(DASH)中进行事件通知的用户设备，其特征在于，所述用户设备包括: 处理器；以及 计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序，所述程序包括用于进行如下操作的指令: 接收来自网络部件的片段文件中的消息盒，所述消息盒用于根据所述消息盒的消息方案进行加密、调度来自客户端的回调以及配置有一个或多个参数； 接收消息处理描述符以供重新加载媒体表示描述(MPD)以获取DASH事件； 使用所述消息盒和所述消息处理描述符为所述ΜΗ)配置通用资源定位符(URL)； 发送所述MPD的所述URL ；以及 接收所述DASH事件的所述MPD。
28.根据权利要求27所述的用户设备，其特征在于，所述消息盒包括包含一个或多个字段的组合，所述字段包括is_encrypted字段,用于指示所述消息盒从message_id字段开始加密，所述message_id字段标识所述消息盒；IsEncrypted字段，指示所述消息盒的加密状态；IV_size字段，指示初始化向量的大小；KID字段，标识用于加密的密钥；Initializat1nVector [IV_size]字段,指示所述初始化向量;md5sum字段,指示加密时的所述消息盒的MD5和；ntp_time字段，指示定期回调的时间信息；argc字段，指示所述消息盒中的所述参数的数目；以及argv字段，包括所述参数。
29.根据权利要求28所述的用户设备，其特征在于，所述字段的组合进一步包括:message_scheme_URI字段,标识所述消息盒的所述消息方案；message_scheme_vers1n字段，指示所述消息方案的版本；is_cancelled字段，用于指示取消给定标识符(ID)的回调；以及schedule子段，指不调度彳H息。
30.根据权利要求27所述的用户设备，其特征在于，所述消息处理描述符包括MessageHandler元素，所述MessageHandler元素包括一个或多个属性的组合，所述属性包括OschemeIdUri属性，标识消息方案；@scheme Vers1n属性，标识所述消息方案的版本；@messageCalIbackUrTemplate属性，指不来自所述客户端的回调URL的模板；@messageKeyUrlTemplate属性,指示用来检索用于加密所述消息盒的密钥的URL的模板；以及@value属性,指示方案特定信息。
31.根据权利要求27所述的用户设备，其特征在于，所述消息处理描述符包括所述客户端已知的预定义的通用资源名称(URN)，用于触发由所述客户端重新加载所述MPD。
【文档编号】H04N21/2343GK104185996SQ201380015307
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】亚历山大·吉拉德 申请人:华为技术有限公司