内容协商机制下网络传输效率研究浅探

摘　要：本文回顾了自适应内容传输领域的已有成果，列举了自适应内容传输领域在数据格式，标记语言，网络协议等方面的基础研究工作。同时，本文还说明对代理服务器的要求和研究领域，并指出在不断变化的需求下，代理服务器需要做出相应的调整。

关键词：自适应内容传输；内容协商；代理服务器
1自适应内容传输系统架构
　　在过去的几年中，IBM，Berkeley，Rice等企业或学院在自适应内容传输领域做了深入研究，并提出了很多系统架构。尽管这些架构都是在某个特定领域的应用，但它们还是代表了自适应内容传输的发展历程。本节介绍几个具有代表性的系统架构。
1.1IBM的编码转换服务器
　　IBM的编码转换服务器展示了自适应内容传输的潜力。它以InfoPyramid模型做基础解决自适应内容传输的问题。系统的核心部分是对图像的编码转换。
　　IBM提出了“图像目的”的概念。“图像目的”将内嵌在一个普通Web页面的图像分为六个种类：内容，修饰，广告，信息，图标和导航栏，并且认为每个分类都对应不同的目的，而这些目的对于图像质量的要求也不一样。所以，对于一个Web图像的编码转换可以被分解为两个问题。第一个问题是确定一幅图片的“目的”。人工智能技术和系统可以用来自动地识别特定图片的“目的”，从而定义这幅图片所要求的质量。第二个问题是使用基于内容的编码转换技术来达到所要求的图像质量。由于低质量的图片意味着图片占用的数据空间更小，这样可以有效地减少对于网络带宽的使用。这对于诸如图像这类Web对象是非常重要的。
　　除了在Web服务器上安装可以被用户定制的模块，IBM还提出了在网络中增加图像编码转换服务器的方案。这个服务器有两个独特的模块，策略模块和内容转换模块。在确定“图像目的”，网络带宽情况和客户端的要求后，策略模块会对需要进行的编码进行估计，然后确定图像编码转换后应该具有的质量。内容转换模块负责真正的编码转换，从而实现图像编码的转换。为了完善编码转换的过程，研究者还为InfoPyramid模型定义了一套多媒体内容描述语言MCDL（Multimedia Content Description Language）。这套语言基于XML，更容易被第三方使用。
1.2Berkeley的Pythia和TranSend
　　Pythia和TranSend是两个服务器。它们支持图像质量和下载速度的折衷。1996年，Armando Fox和他的研究团队提出了使用“蒸馏技术”（编码转换）来帮助接入网络速度较慢的用户。他们认为，在网络速度很慢的情况下，用户宁可牺牲图像质量来换取下载速度的提升。这种折衷可以通过“蒸馏技术”来实现。“蒸馏技术”用来将高质量的图片转换到低质量图片。
　　1997年，在Pythia的基础上，Fox和他的团队开发了一个更高级的内容转换服务器：TranSend。TranSend是一个可以对数据类型进行特殊蒸馏和提炼的转换服务器。它有两个工作原则：
　　(1) 根据客户端的特性和需求，它对内容进行特定的有损压缩
　　(2) 这种转换必须是实时进行的
　　TranSend服务器不仅仅实现对图像的转换，而且还实现了将诸如PS类型的文本类型转换到普通文本文件的功能。另外，TranSend还具有将实时的视频流转换的功能。总体来说，TranSend代表了一个真实的，有实践价值的自适应内容传输系统，并且服务于Berkeley的拨号接入终端用户。
1.3Rice的Puppeteer
　　Rice大学也建立了一个自适应内容传输系统。它建立的目的是在移动环境下实现应用。
　　Puppeteer的架构是一对代理服务器，在Web服务器和客户端各放置一个代理服务器。这个架构由四个基本模块构成：核心，驱动，编码转换和策略。核心模块负责两个代理服务器之间的通信。它使用自定义的通信语言：Puppeteer中间节点数据格式PIF（Puppeteer Intermediary Format）。有两种类型的驱动，一个负责输入，一个负责输出。输入驱动负责内容解析，结构提取和格式转换，将信息转到PIF格式。输出驱动做相反的事情。编码转换是一组支持编码转换和内容转换的引擎。策略模块负责任务发布。
　　和其他的自适应内容传输系统相比，Puppeteer有一个独特的设计特点。它主要关注工作在Web服务器和客户端之间边缘网络上的代理服务器。这种对于服务器和客户端都透明的方式是很重要的。正是这种方式使得自适应内容传输变得更加容易。