視頻點播系統及該系統實現數據部署的方法
2023-10-05 21:08:54
專利名稱：視頻點播系統及該系統實現數據部署的方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機通信技術，尤其涉及一種視頻點播系統及其實現數據部署的方法。
背景技術：
V0D (Video On Demand視頻點播)是在網際網路上提供的一種交互式多媒體業務，可 以為住宅和商業用戶提供單一接入通道，使他們可以點播遠程視頻節目。傳統的V0D (視頻點播)是採用C/S (客戶機/伺服器)連接模式提供點播(包括V0D和 時移電視)業務的。由於1/0 (伺服器輸入/輸出)"瓶頸"的限制， 一臺伺服器只能支持 有限的並發流(千數量級的並發流)。要解決十萬、百萬用戶同時收看的問題，不僅需要 大量伺服器，還需要極寬的網絡帶寬。客戶機/伺服器模式己經成為制約VOD發展的"瓶 頸"。目前，解決方法是體系結構向P2P (點對點)對等連接模式演化。P2P技術將許多用戶 結合成一個網絡，共享其中的帶寬，共同處理其中的信息。與傳統的客戶機/伺服器模式不 同，P2P工作方式中，每一個客戶終端既是客戶機又是伺服器。以共享下載文件為例，下載 同一個文件的眾多用戶中的每一個用戶終端只需要下載文件的--個片段，然後瓦相交換， 最終每個用戶都得到完整的文件。在傳統的P2P對等網絡中，媒體數據存在於分散的終端硬碟中，當在線用戶數較少 時，單純P2P模式無法提供服務保證，用戶無法得到真正的VOD服務。發明內容本發明的目的是提供一種簡單實用、數據部署合理的VOD (視頻點播)系統及該系統實 現數據部署的方法，將傳統的C/S (客戶機/伺服器)連接模式與P2P (點對點)對等連接 模式結合起來，形成優勢互補、性能完備的P2P V0D服務結構。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明的視頻點播系統，通過運營支持系統支持，所述運營支持系統為視頻點播系統 提供視頻業務，其特徵在於，所述視頻點播系統包括城域網媒體系統和至少一個駐地網媒 體系統，其中，所述的城域網媒體系統包括中心媒體伺服器CMS、多個媒體分發緩存結點MDC和多個 邊緣媒體伺服器EMS，所述CMS與多個MDC之間及每個MDC與多個EMS之間通過點對點P2P對等 連接，所述多個MDC相互之間、多個EMS相互之間通過P2P對等連接；所述的每個駐地網媒體系統包括EMS和多個媒體終端HMT，所述EMS與多個HMT之間通過 P2P對等連接，所述多個HMT相互之間通過P2P對等連接。所述CMS與多個EMS之間通過P2P對等連接。所述視頻點播系統可根據以下至少一個條件進行數據部署根據已存儲數據的被訪問度進行數據部署；根據用戶級別進行數據傳輸的速度和質量方面的部署；根據EMS被訪問度的大小，選擇為用戶服務的最優EMS，並提供數據部署；根據各個結點的存儲空間佔用，進行數據部署。 本發明的視頻點播系統實現數據部署的方法，包括以下步驟A、 CMS收到數據增加任務後，根據城域網各個結點的存儲空間信息和/或訪問度的大 小對城域網進行數據部署；B、 EMS收到新的數據增加任務後，根據駐地網各個HMT的用戶級別及其存儲空間信息 對駐地網進行數據部署。所述的步驟A包括，步驟A1、 CMS査詢城域網EMS和/或MDC結點的空間信息，如果有空間，則向該EMS和/或 MDC增加數據；如果沒有空間則進行歩驟A2、對沒有空間的EMS和/或MDC,根據其已存儲數據的被訪問度，刪除被訪問度 較少的數據。所述的歩驟A1中，CMS向EMS和/或MDC增加數據時，還包括歩驟All、讀取EMS上數據的被訪問信息，當數據的被訪問度較大時，則把EMS上被訪 問度較大的數據的一份拷貝分發到離訪問用戶最近且訪問度較大的EMS上；步驟A12、査詢MDC結點的數據信息，如果數據沒有在與其交互頻繁的EMS上進行部 署，則向該MDC部署增加數據。所述的歩驟A2包括，歩驟A21、 CMS査詢該EMS所有數據的信息，並根據數據的被訪問度進行排序之後，根據要刪除的空間總量刪除被訪問度較小的數據；歩驟A22、 CMS査詢該MDC上的所有數據信息，刪除被訪問度較小的數據。
所述的歩驟B包括，步驟B1、查詢駐地網各個HMT的用戶級別及其存儲空間信息，如果有空間，則向該HMT 增加數據，並優先向高級用戶增加數據 如果沒有空間則進行步驟B2、對沒有空間的HMT，根據其已存儲數據的被訪問量，刪除被訪問量較少的數據。所述的步驟B1還包括，步驟Bll、査詢駐地網HMT的存儲空間信息和用戶信息，區分高級用戶和低級用戶，並 査詢所需增加的數據的被訪問度；歩驟B12、根據所述的被訪問度的大小，確定數據在高級用戶和低級用戶上的部署， 如果數據的被訪問度較大，則在髙級用戶上增加數據； 如果數據的被訪問度較小，則在低級用戶上增加數據。 所述的歩驟B2包括，步驟B21、 EMS査詢該HMT的數據信息及用戶信息，並根據査詢的結果分析該HMT需釋放 的空間；步驟B22、根據該HMT需釋放的空間，及己存儲數據的被訪問度，刪除被訪問度較小的 數據。由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的視頻點播系統及該系統實現數 據部署的方法，由於包括城域網媒體系統和駐地網媒體系統，其中城域網媒體系統包括中 心媒體伺服器CMS、多個媒體分發緩存結點MDC和多個邊緣媒體伺服器EMS，相互之間通過 P2P對等連接；駐地網媒體系統包括EMS和多個媒體終端HMT,相互之間通過P2P對等連接。 將傳統的C八S連接模式與P2P對等連接模式結合起來，形成優勢互補、性能完備的P2P VOD服 務結構。又由於系統可根據已存儲數據的被訪問度、用戶級別、系統各個結點的存儲空間佔用 等條件，進行數據部署。使用戶能很快的定位到自己需要的影片，並獲得儘可能好的數據 服務質量和數據服務速度。簡單實用，主要應用於計算機通信領域，也適用與其它通信領域。
圖l為本發明視頻點播系統的系統框圖； 圖2為本發明視頻點播系統實現數據部署的流程圖。
具體實施方式
本發明視頻點播系統較佳的具體實施方式
如圖l所示，包括城域網媒體系統和三個駐 地網媒體系統，其中，駐地網媒體系統可以有多個，但至少有一個。由運營支持系統為視 頻點播系統提供視頻業務，運營支持系統包括MPC (媒體處理中心:Multimedia Process Center):用於針對CNGI (中閨下一代互 聯網)視頻多媒體業務對於媒體格式的統一要求，建立起有效的視頻多媒體點播節目統一 編碼處理、轉換平臺，並可通過該平臺輸入與節目對應的標引信息；SP (業務門戶Service Poretal):用於根據視頻節目的內容和用戶信息以及用戶 訂購信息等內容向CNG1用戶提供個性化門戶服務；BOSS (運營支撐系統Business Operation Support System):是運營商客戶資 源、業務擴展的支持系統，包括客戶管理系統，業務管理系統，資源管理系統；DRMS (數字版本管理系統Digital Rights Management System):實現網絡上媒體 內容的安全分發，保護內容所有者的合法權益。及系統網管等。所述的城域網媒體系統包括CMS (Center Media Server 中心媒體伺服器)位於CNGI (中國下一代網際網路)視 頻多媒體點播系統的城域P2P網絡中，為城域網節點提供媒體數據的下載服務多個MDC (Media Distribute Cache Server 媒體分發緩存結點)位於CNGI視頻多 媒體點播系統的第一級P2P網絡(城域網)中，為城域網其他伺服器提供媒體數據的下載服 務；及多個EMS (Edge Media Server邊緣媒體伺服器)位於CNGI視頻多媒體點播系統 的城域P2P網絡和局域P2P網絡中，與城域P2P網的其他伺服器交換數據並為駐地網用戶提供 媒體數據服務。所述CMS與多個MDC之間及每個MDC與多個EMS之間通過P2P (點對點)對等連接，所述 多個MDC相互之間、多個EMS相互之間通過P2P對等連接；所述的每個駐地網媒體系統包括EMS和多個HMT (媒體終端)，所述EMS與多個HMT之間 通過P2P對等連接，所述多個HMT相互之間通過P2P對等連接。所述CMS與多個EMS之間通過 P2P對等連接。這種體系結構將傳統的V0D中心分發模式與P2P模型結合起來，形成優勢互補性能完備 的P2PV0D服務結構。其特點在於媒體內容的儲存和分發方式CMS(中心媒體伺服器)存儲所有的媒體數據 原本，其數據通過P2P方式分發到MDC(媒體分發緩存結點)和EMS(邊緣媒體伺服器)。CMS、MDC與EMS組成P2PV0D媒體存儲的第一級，即城域網P2P媒體內容分發與服務系統，EMS對駐 地網內的HMT提供P2P點播與目錄服務，HMT進行VOD的同時提供-路轉發，這樣EMS和HMT構 成了P2PV0D媒體儲存的第二級，即駐地網P2P媒體內容轉發與服務系統。這些媒體儲存和分 發的實體不僅可以在同層建立對等連接，還可以根據霈要，跨層建立對等連接。上述視頻點播系統可根據以下一個或者多個條件進行數據部署-、根據已存儲數據的被訪問度進行數據部署。具體可以是，數據部署時對冷門和熱門影片進行合理的處理，CMS存儲所有的熱門節 目，及所有的冷門節目前10分鐘二、 根據用戶級別進行數據傳輸的速度和質量方面的部署。具體可以是，數據部署時，考慮實際業務背景，根據商業規則和用戶需求，體現用戶 的貢獻度，使數據部署對高級用戶的數據傳輸質量和傳輸速度的保證提供基礎。三、 根據EMS被訪問度的大小，選擇為用戶服務的最優gMS，並提供數據部署。具體可以是，對於城域網，從基於內容訪問度和負載均衡的角度出發，對於每一個 EMS上的數據，根據其訪問度的大小，與預訂的門限值進行比較，如果訪問度滿足一定的 條件就將內容分發到離用戶"最近最好"的伺服器上，實現動態部署。四、 根據各個結點的存儲空間佔用，進行數據部署。具體是數據部署時考慮各個結點的存儲空間限制，並根據實時監測的存儲空間情況， 提供部署處理機制。上述數據部署的目的是為了完成媒體數據分布在網絡各個地方的終端或者中間伺服器 上的合理部署，最終要實現用戶能很快的定位到自己需要的影片，並能獲得儘可能好的數 據服務質量、儘可能快的數據服務速度，並且能體現用戶的差別和p2p的服務特點！ 本發明的視頻點播系統實現數據部署的方法，具體的實施方式是， 當CMS收到數據增加任務後，首先根據城域網各個EMS和MDC結點的存儲空間信息，及其訪問度的大小對城域網進行數據部署；然後，EMS收到新的數據增加任務後，根據駐地網各個mfr的用戶級別及其存儲空問信 息對駐地網進行數據部署。如圖2所示，具體包括以下步驟歩驟21、 CMS收到數據增加任務，之後進行歩驟22、 CMS査詢城域網EMS結點以及MDC結點的存儲空間信息；如果有存儲空間，則進行歩驟23、向該EMS或MDC增加數據；如果沒有存儲空間則進行步驟24、對沒有空間的柳S及MDC，根據其已存儲數據的被訪問度，刪除被訪問度較少 的數據，之後再進行步驟23,完成對城域網EMS及MDC數據的部署。之後，EMS對本地駐地網
進行數據部署，具體包括步驟25、 EMS査詢本地駐地網各個HMT的用戶級別及其存儲空間信息；如果有空間，則進行歩驟26、 EMS向該HMT增加數據，並優先向髙級用戶增加數據；如果沒有空間則進行 步驟27、對沒有空間的HMT,根據其已存儲數據的被訪問量，刪除被訪問量較少的數 據。之後再進行步驟26，完成對駐地網各個HMT的數據部署。 在上述的步驟23中，CMS向EMS增加數據時，還包括CMS首先讀取EMS上數據的被訪問信息，當數據的被訪問度超過預定的門限值時，則 把EMS上被訪問度較大的數據的一份拷貝分發到離訪問用戶最近的EMS上；CMS向MDC增加數據時，包括査詢MDC結點的數據信息，如果數據沒有在與其交互頻繁 的EMS上進行部署，則向該MDC部署增加數據。當EMS上數據的被訪問度較大時，表明數據的受歡迎程度較高，同時該數據所在的 EMS的負載量也較重，此時CMS就把EMS上該數據的一份拷貝分發到離訪問用戶最近最好的 EMS上。相反的，當數據的訪問度較小時，表明該數據的受歡迎程度較低，此時不宜進行 分發，以免增加額外的網絡傳輸負擔。依此類推，內容分發策略模塊要讀取每一個EMS上的 每一個數據的訪問信息，並由策略條件判斷是否進行分發。在上述的步驟24中，在對EMS結點進行數據刪除時，CMS首先査詢該EMS所有數據的信 息，統計要刪除的空間總量；之後CMS按照數據對該EMS而言的被訪問度情況進行排序；CMS從排序後的信息中，根 據要刪除的空間總量選擇被訪問度較小的數據進行刪除如果結點是MDC，則CMS査詢該MDC上的所有數據信息，刪除所有被訪問度較小的數據。以上所說的數據指VOD (視頻點播)中傳輸的各種數據，如影片、曲藝等。 上述的步驟26中，EMS向HMT增加數據時，首先對數據進行一下判斷， 如果是熱門影片，則EMS査詢駐地網髙級用戶，對每一個高級用戶，檢査存儲空間，如果某一HMT空間不足，則對其調用數據刪除處理流程。否則，向該HMT增加數據；直到完成數據在所有高級用戶上的部署工作；如果是冷門影片，則EMS査詢駐地網低級用戶，檢查存儲空間，如果空間不足，則對其調用數據刪除流程。直到完成冷門影片在所有低級用戶上的部署。如果判斷不出是熱門影片還是冷門影片，則優先向髙級用戶增加數據。 上述的步驟27中，當EMS監測到某一HMT存儲空間緊缺時，觸發對該HMT的數據部署刪除流程；具體包括以下歩驟EMS從資料庫査詢該HMT所有數據信息，並査詢該HMT的用戶信息，包括用戶級別信
息。EMS對信息進行總體處理，得到空間利用情況，確定要該HMT要釋放多少空間；對高級用戶而言，EMS對信息進行處理，並按照數據信息對該HMT而言的被訪問度情況進行排序；EMS從排序後的信息中，根據要刪除的空間總量選擇被訪問度較小的數據進行 刪除；對低級用戶而言，EMS刪除該HMT中所有被訪問度較小的數據，如刪除所有冷門影片。 以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種視頻點播系統，通過運營支持系統支持，所述運營支持系統為視頻點播系統提供視頻業務，其特徵在於，所述視頻點播系統包括城域網媒體系統和至少一個駐地網媒體系統，其中，所述的城域網媒體系統包括中心媒體伺服器CMS、多個媒體分發緩存結點MDC和多個邊緣媒體伺服器EMS，所述CMS與多個MDC之間及每個MDC與多個EMS之間通過點對點P2P對等連接，所述多個MDC相互之間、多個EMS相互之間通過P2P對等連接；所述的每個駐地網媒體系統包括EMS和多個媒體終端HMT，所述EMS與多個HMT之間通過P2P對等連接，所述多個HMT相互之間通過P2P對等連接。
2、 根據權利要求l所述的視頻點播系統，其特徵在於，所述CMS與多個EMS之間通過 P2P對等連接。
3、 根據權利要求1或2所述的視頻點播系統，其特徵在於，所述視頻點播系統可根據 以下至少一個條件進行數據部署根據已存儲數據的被訪問度進行數據部署 根據用戶級別進行數據傳輸的速度和質量方面的部署； 根據EMS被訪問度的大小，選擇為用戶服務的最優EMS，並提供數據部署； 根據各個結點的存儲空間佔用，進行數據部署。
4、 一種上述視頻點播系統實現數據部署的方法，其特徵在於，包括以下步驟A、 CMS收到數據增加任務後，根據城域網各個結點的存儲空間信息和/或訪問度的大 小對城域網進行數據部署；B、 EMS收到新的數據增加任務後，根據駐地網各個HMT的用戶級別及其存儲空間信息 對駐地網進行數據部署。
5、 根據權利要求4所述的數據部署的方法，其特徵在於，所述的歩驟A包括 歩驟A1、 CMS査詢城域網EMS和/或MDC結點的空間信息，如果有空間，則向該EMS和/或MDC增加數據；如果沒有空間則進行步驟A2、對沒有空間的EMS和/或MDC,根據其已存儲數據的被訪問度，刪除被訪問度 較少的數據。
6、 根據權利要求5所述的數據部署的方法，其特徵在於，所述的歩驟A1中，CMS向EMS 和/或MDC增加數據時，還包括步驟All、讀取EMS上數據的被訪問信息，當數據的被訪問度較大時，則把EMS上被訪問度較大的數據的一份拷貝分發到離訪問用戶最近且訪問度較大的EMS上；歩驟A12、査詢MDC結點的數據信息，如果數據沒有在與其交互頻繁的EMS上進行部署，則向該MDC部署增加數據。
7、 根據權利要求5所述的數據部署的方法，其特徵在於，所述的步驟A2包括 歩驟A2K CMS査詢該EMS所有數據的信息，並根據數據的被訪問度進行排序之後，根據要刪除的空間總量刪除被訪問度較小的數據；歩驟A22、 CMS査詢該MDC上的所有數據信息，刪除被訪問度較小的數據。
8、 根據權利要求4所述的數據部署的方法，其特徵在於，所述的歩驟B包括 歩驟B1、査詢駐地網各個HMT的用戶級別及其存儲空間信息，如果有空間，則向該HMT增加數據，並優先向高級用戶增加數據； 如果沒有空間則進行歩驟B2、對沒有空間的HMT，根據其已存儲數據的被訪問量，刪除被訪問量較少的數據。
9、 根據權利要求8所述的數據部署的方法，其特徵在於，所述的歩驟B1還包括 歩驟Bll、査詢駐地網HMT的存儲空間信息和用戶信息，區分高級用戶和低級用戶，並査詢所需增加的數據的被訪問度；步驟B12、根據所述的被訪問度的大小，確定數據在高級用戶和低級用戶上的部署， 如果數據的被訪問度較大，則在高級用戶上增加數據； 如果數據的被訪問度較小，則在低級用戶上增加數據。
10、 根據權利要求8所述的數據部署的方法，其特徵在於，所述的歩驟B2包括 歩驟B21、 EMS査詢該HMT的數據信息及用戶信息，並根據査詢的結果分析該HMT需釋放的空間；歩驟B22、根據該HMT需釋放的空間，及已存儲數據的被訪問度，刪除被訪問度較小的 數據。
全文摘要
本發明公開了一種視頻點播系統及該系統實現數據部署的方法，包括城域網媒體系統和駐地網媒體系統，其中城域網媒體系統包括中心媒體伺服器CMS、多個媒體分發緩存結點MDC和多個邊緣媒體伺服器EMS，相互之間通過P2P對等連接；駐地網媒體系統包括EMS和多個媒體終端HMT，相互之間通過P2P對等連接。可根據已存儲數據的被訪問度、用戶級別、系統各個結點的存儲空間佔用等條件，進行數據部署。使用戶能很快的定位到自己需要的影片，並獲得儘可能好的數據服務質量和數據服務速度。簡單實用，主要應用於計算機通信領域，也適用與其它通信領域。
文檔編號H04N21/63GK101150712SQ200610127020
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月21日 優先權日2006年9月21日
發明者陽 方, 俊 李, 嵩 王, 烇 鄭 申請人:中國科學技術大學