一種視頻點播處理方法及系統的製作方法
2023-10-06 01:44:09 3
專利名稱：一種視頻點播處理方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種視頻點播的處理技術。
背景技術：
視頻點播VOD(Video-On-Demand)可以按照用戶的要求播放視頻節目，改變了以往所有用戶只能被動收看相同節目的格局。並且，通過交互式的個性化服務，用戶可以隨時點播喜愛的影視和文藝節目，還可以實現快進、暫停、回放等交互功能，因此廣受大眾喜愛。
如圖1所示，目前VOD(視頻點播)在總體設計上採用了客戶端/伺服器模式；客戶端基於瀏覽/伺服器方式瀏覽訪問伺服器，服務端響應每一個客戶的請求並提供視頻流下載。
隨著壓縮編碼技術的改進以及網絡傳輸技術的發展，點播節目的碼流越來越小，終端到VOD媒體伺服器的帶寬越來越大，例如酒店內的VOD系統，終端可以做到百兆接入。隨著用戶的增長，VOD瓶頸不是在帶寬上而是在伺服器的吞吐量上。用戶數增大了，媒體伺服器的負載也隨之增大。消費者平時點播的主要時間段集中在晚上18:0---23:00，其中19:00---22:00是黃金時段。合計3-4個小時，同時，在06:00---18:00這12個小時的時間裡，點播的消費者比例最高不超過13％。這樣就造成一種後果，平時媒體伺服器容量大量閒置，但是到了周末或者晚上，用戶集中點播，使媒體伺服器承受大並發量的連接，超過平時的設計容量，會有部分用戶無法得到點播服務。
如果通過增加媒體伺服器的吞吐量來解決問題，達到應付高峰期用戶的點播請求，將會大量增加成本；而且在大部分時間內，並發用戶數比較少，造成了資源浪費。
中國專利號CN02125321.8提出一種解決辦法，如圖2所示。把傳統的視頻點播(VOD)伺服器的功能模塊化，把它分化成幾個不同的伺服器(視頻伺服器、調度伺服器、WWW伺服器和直播伺服器等)，每個伺服器專注於某個方面的工作。這幾個伺服器對硬體的要求不同，從而可以根據實際需要配置各個伺服器的配置。終端與幾個伺服器的協同工作，可以實現一種分布式的VOD服務系統；有效地減輕視頻伺服器的負擔。其具體實現步驟大致如下①終端通過網頁瀏覽器向WWW伺服器請求VOD節目源信息及調度伺服器的相關信息；②WWW伺服器向終端回應節目源信息以及調度伺服器信息；③終端根據WWW伺服器的返回信息向調度伺服器發出請求；④調度伺服器向終端返回可用的視頻伺服器的信息；⑤終端向調度伺服器指定的視頻伺服器發出獲取具體的節目流的信息；⑥終端從視頻伺服器中讀取數據流並播放。
該發明基於減輕VOD視頻伺服器負擔的考慮，把舊有的視頻伺服器一分為四，有效地減輕了視頻伺服器的負擔，但是卻增大了設備投資，提高了成本；另外點播的環節增多，任何一個設備故障都會導致系統不可用，所以系統可靠性也降低了；尤其在網際網路協議電視IPTV中，一個IPTV的邊緣伺服器ES(Edge Server)不可能作為WWW伺服器使用。
因此，現有的視頻點播處理辦法均無法做到在儘量不增大伺服器投資的同時又可以減輕視頻伺服器的負擔。
發明內容
本發明的目的是提供一種視頻點播VOD的處理方法及系統用以減輕媒體伺服器的負載。
為達以上目的，本發明提供一種視頻點播處理方法，該方法包括步驟A、第一終端將其點播的節目儲存於其本地存儲器；B、第二終端發出同一節目的點播請求到媒體伺服器；C、媒體伺服器收到第二終端發出的請求後，命令該第一終端向該第二終端發送第二終端請求的節目。
其中，步驟C中，媒體伺服器收到第二終端發出的節目點播請求後，首先確定是否存在儲存有第二終端所請求的節目的第一終端，若存在則由媒體伺服器指令第一終端向第二終端發送第二終端請求的節目；否則由該媒體伺服器向該第二終端發送節目。
另外，步驟C中，若不止一個終端儲存有該第二終端請求的節目，則該媒體伺服器命令其中任意終端發送第二終端請求的節目給第二終端。
此外，步驟C中還包括媒體伺服器發送該節目的權限資料給第二終端。
再者，第一終端還定時向媒體伺服器發送信息，報告自己存儲的節目信息以及播放狀況信息。
本發明還提供一種視頻點播處理系統，包括第一終端、第二終端以及媒體伺服器，其中該第一終端將其向媒體伺服器點播的節目儲存於其本地存儲器，當該第二終端向媒體伺服器請求同一節目時，媒體伺服器命令該第一終端向該第二終端提供該節目。
其中，所述第一終端以及第二終端為機頂盒或電腦或移動終端；該存儲器是硬碟、內存或者快閃記憶體。
另外，媒體伺服器還發送該節目的權限資料給第二終端。
同時，第一終端定時向媒體伺服器發送信息，報告自己存儲的節目信息以及播放狀況信息。所述節目是完整的節目或者節目片斷。
通過本發明的視頻點播處理方法及系統，媒體伺服器不必向每個視頻點播終端請求都傳送節目，而可以由其他儲存有該節目的終端向其傳送，減輕了媒體伺服器的負載，同時對原系統沒有太大的改動，並可增強視頻點播系統的可靠度及增加節目的網絡傳輸速度。
圖1是現有技術中視頻點播的架構示意圖；圖2為中國專利號CN02125321.8視頻點播技術的架構示意圖；圖3是本發明視頻點播處理方法具體實施方式
流程圖；圖4是本發明視頻點播處理系統架構實施例示意圖；圖5是本發明視頻點播處理系統架構另一實施例示意圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是點播某個節目的終端將其點播的節目儲存於其本地存儲器，當另外有其他終端向伺服器請求同樣的節目時，伺服器就可以不必自己再傳送同樣的節目，而發出命令信息，讓之前儲存有該節目的終端發送節目。伺服器對點播進行調度，在保障伺服器的有效運營管理之下，滿足視頻點播的需要。
根據80/20原則，大多數情況下，80％的用戶只點播20％的熱門節目，本發明每個終端在點播節目的同時把自己瀏覽過的某個時間段(如10分鐘之內)的節目保存在內存中，如果存儲器的容量足夠大，甚至直接保存整個節目。當某個終端向媒體伺服器發出點播請求時，媒體伺服器通過檢索發現它請求的影片片斷在另外一個終端的內存中有保存，伺服器就會通知存有節目片段的終端為該點播終端提供節目。從而媒體伺服器不用承擔本終端的負載，僅僅起了一個調度的作用。目前的點播終端主要分PC和機頂盒兩種，PC的內存一般都足夠大，機頂盒的內存也可以滿足要求。以目前最常見的VOD影片(mpeg4壓縮)碼流1Mbps為例，64M內存的機頂盒可以緩存10分鐘左右的視頻。如果採用H264或其他先進的編碼技術，碼流會更小；同時，機頂盒未來要發展為一個多媒體娛樂終端，內存也會越來越大，因此很容易就可以做到終端對節目進行儲存。此外，除了內存，也可以用硬碟、快閃記憶體等各種存儲媒介作為本地存儲之用。
本發明由媒體伺服器作為中心伺服器，保存著大量節目源以及下聯每個終端的信息，下聯的每個點播終端作為一個節點。每個節點請求節目的時候，媒體伺服器首先進行搜索，察看是否其他終端有該節點需要的節目，若搜索到，則從其他終端上得到節目，否則直接從媒體伺服器上得到節目。各終端在播放的同時把節目下載到本地存儲器中保存，以備其它終端使用。以終端A、B進行視頻點播為例，其過程可以如下1、終端A向媒體伺服器發出點播請求(可以是播放、後退、快進等)，媒體伺服器經過搜索，發現其他節點無法提供A請求的視頻，於是媒體伺服器直接向終端A提供視頻。終端A播放視頻並緩存某一時間段(如當前播放內容10分鐘內的節目)的視頻片斷在終端A的本地內存。終端A定時向媒體伺服器發送信息，報告自己存儲的節目以及播放狀況信息，例如向伺服器報告自己的播放進度以及存儲的視頻片段信息。
2、終端B向媒體伺服器發出點播請求(可以是播放、後退、快進等)，媒體伺服器經過搜索，發現請求的視頻可以從多個或者一個終端上得到，搜索的可以是搜索由各終端定時反饋並由媒體伺服器進行儲存的各終端的信息，也可以是媒體伺服器即時向各終端發出請求並由各終端反饋的信息，也即除了終端B可能還有其他終端儲存有該視頻，通過比較各個終端的上行帶寬、視頻存儲容量、處理能力等性能綜合考慮，選定終端A負責為終端B提供視頻。
3、媒體伺服器通知終端B將會由終端A提供視頻，對於由於數字版權保護等原因而加密的影片，媒體伺服器同時發送相應影片作為權限資料的解壓密鑰給終端B；同時通知終端A發送視頻給終端B，終端A、B建立了信任關係。
4、終端A發送視頻給終端B，終端B播放視頻。同時，終端B還緩存某一時間段(如當前播放10分鐘內)的視頻片斷在本地內存，以供其它終端點播使用。
本發明視頻點播處理方法具體步驟流程如圖3如圖所示首先進行步驟S11，第一終端向媒體伺服器發出節目點播請求，發出點播請求的方式可以與現有VOD技術相同，接著進行步驟S12。
在步驟S12中，媒體伺服器接收到第一終端發出的請求後，查找自己儲存的節目，當查找到與請求信息匹配的節目後，就發送該節目至第一終端，接著進行步驟S13。
在步驟S13中，第一終端接受到該媒體伺服器發出的節目，除了正常的供終端用戶播放等應用外，還對節目進行儲存，根據存儲空間大小及資源佔用等情況，可以選擇對整個節目進行儲存或者僅儲存一定時長的內容(例如當前播放內容前10分鐘內的節目內容)，並且第一終端定時向媒體伺服器發送信息，報告自己存儲的節目以及播放狀況信息，此外，各終端儲存的節目信息及播放狀況也可以由媒體伺服器根據各終端點播情況自行記錄。接著進行步驟S14。
在步驟S14中，與第一終端類似的，第二終端向媒體伺服器發出點播節目的請求。而且該第二終端希望點播的節目與第一終端之前點播的節目是同一節目，接著進行步驟S15。
在步驟S15中，媒體伺服器檢查是否存在除了第二終端外的其他終端儲存有第二終端請求的節目。如前所述，本實施例中，第一終端儲存有該節目，因此本步驟中，媒體伺服器判斷出第一終端儲存有該節目，接著進行步驟S16。
在步驟S16中，媒體伺服器發出信息，命令該第一終端發送其儲存的節目給該第二終端，接著進行步驟S17。
在步驟S17中，該第一終端收到媒體伺服器發出的信息後，發送其儲存的節目給該第二終端，使第二終端獲得請求的節目。
在本實施例中，如果第一終端僅儲存有一定時長的節目，還需要判斷第一終端儲存的時長內是否包含第二終端請求的內容，若包含才發送，否則不發送，由媒體伺服器尋找其他合適的終端或者媒體伺服器本身作為發送該節目。此外，第二終端在從第一終端獲得節目的同時，也儲存節目於其本地儲存器，供後續其他終端點播之用。
此外，若步驟S15中檢查結果是不存在除了第二終端外的其他終端儲存有第二終端請求的節目，則結束流程步驟，而仍然由媒體伺服器為第二終端提供節目，但若此後又有其他終端向媒體伺服器請求同一節目，則可以從第二終端上直接獲得。
另外，如果第二終端在一定時間(如1秒內)沒有得到第一終端發送的節目或者節目出現一定時間的中斷(如中斷3秒)，原因可能是第一終端出現故障無法提供，也可能是節目傳輸途中出現網絡中斷，這時第二終端發消息通知媒體伺服器，由媒體伺服器重新選擇合適的節目源，由其他終端或者媒體伺服器本身向第二終端傳輸該節目。
同時，由於視頻點播經常需要有密鑰加密等權限設置，沒有權限者無法觀看節目，因此步驟16中還可以包括媒體伺服器同時將該節目的解壓密鑰或者其他權限資料發送給第二終端。
如果除了第一終端還有其他終端儲存有該第二終端請求的節目，出於網絡狀況或者減輕第一終端的負載等目的，媒體伺服器可指令其他負載較少的終端或者與第一終端間網絡狀況更好的終端，發送第二終端請求的節目給第二終端。或者也可以指令包括媒體伺服器和其他終端同時發送節目給第二終端。
其中，前述存儲器可以是內存、硬碟或者快閃記憶體甚至軟盤中的一種或幾種，只要具有存儲信息的功能即可，本發明不做具體限定。
另外，第一終端和第二終端之間、或者各終端與媒體伺服器之間可能存在需要穿越NAT(網絡地址轉換)設備的需要，由於該技術是了解網絡地址轉換的技術人員所熟知的技術，本發明不再專門敘述。
本發明還提供一種視頻點播處理系統，如圖4所示，包括第一終端、第二終端以及媒體伺服器，第一終端、第二終端例如是機頂盒、個人電腦或移動終端等具有視頻點播功能的設備。其中，第一終端用以向媒體伺服器請求點播節目，並將其向媒體伺服器點播的節目儲存於其本地存儲器，當第二終端向媒體伺服器請求同樣的節目時，即可以直接由第一終端向第二終端提供節目。本實施例中，第一終端與第二終端間還要互通消息，以建立二者之間的信任關係。
其中，前述存儲器可以是內存、硬碟或者快閃記憶體甚至軟盤中的一種或幾種，只要具有存儲信息的功能即可，本發明不做具體限定。
另外，本發明另一實施例是如果媒體伺服器下聯不止一個而是大量終端，則會時常出現同一節目有很多個終端點播的情況的處理方式。請參看圖5，如圖所示，系統包括一個媒體伺服器以及終端1、2、3... ...n。圖中，終端1和3首先點播節目，在一段時間後，終端2與終端4先後向媒體伺服器發出與終端3同樣的節目請求，因此終端3將其儲存的節目發給終端2及終端4。又過了一段時間，終端n也向媒體伺服器發出同樣的請求，此時，為避免由於終端n與終端3的網絡連接狀況不好或者終端3負載過大等原因，而導致終端3難以向終端4發送節目，可以選擇由終端4將節目發給終端n。當然，也可以選擇包括多個終端及媒體伺服器中的多個同時向終端4發送節目。
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，例如除視頻點播外，本發明亦可應用於其他數據資料的傳輸，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種視頻點播處理方法，其特徵在於，該方法包括步驟A、第一終端將其點播的節目儲存於其本地存儲器；B、第二終端發出同一節目的點播請求到媒體伺服器；C、媒體伺服器收到第二終端發出的請求後，命令該第一終端向該第二終端發送第二終端請求的節目。
2.如申請權利要求1所述的視頻點播處理方法，其特徵在於步驟C中，媒體伺服器收到第二終端發出的節目點播請求後，首先確定是否存在儲存有第二終端所請求的節目的第一終端，若存在則由媒體伺服器指令第一終端向第二終端發送第二終端請求的節目；否則由該媒體伺服器向該第二終端發送節目。
3.如申請權利要求1所述的視頻點播處理方法，其特徵在於步驟C中，若不止一個終端儲存有該第二終端請求的節目，則該媒體伺服器命令其中任意終端發送第二終端請求的節目給第二終端。
4.如申請權利要求1所述的視頻點播處理方法，其特徵在於步驟C中還包括媒體伺服器發送該節目的權限資料給第二終端。
5.如申請權利要求1所述的視頻點播處理系統，第一終端定時向媒體伺服器發送信息，報告自己存儲的節目信息以及播放狀況信息。
6.一種視頻點播處理系統，包括第一終端、第二終端以及媒體伺服器，其特徵在於該第一終端將其向媒體伺服器點播的節目儲存於其本地存儲器，當該第二終端向媒體伺服器請求同一節目時，媒體伺服器命令該第一終端向該第二終端提供該節目。
7.如申請權利要求6所述的視頻點播處理系統，其特徵在於所述第一終端以及第二終端為機頂盒或電腦或移動終端。
8.如申請權利要求6所述的視頻點播處理系統，其特徵在於該存儲器是硬碟、內存或者快閃記憶體。
9.如申請權利要求6所述的視頻點播處理系統，媒體伺服器還發送該節目的權限資料給第二終端。
10.如申請權利要求6所述的視頻點播處理系統，第一終端定時向媒體伺服器發送信息，報告自己存儲的節目信息以及播放狀況信息。
11.如申請權利要求6所述的視頻點播處理方法，其特徵在於所述節目是完整的節目或者節目片斷。
全文摘要
本發明涉及一種視頻點播處理方法及系統，其主要技術是當第一終端點播節目後，將其點播的節目儲存於其本地存儲器，如果第二終端發出同樣的節目的點播請求到媒體伺服器，媒體伺服器收到第二終端發出的請求後，不再由媒體伺服器傳送節目，而由第一終端直接向第二終端發送第二終端請求的節目。通過本發明的視頻點播處理方法及系統，具有可以減輕媒體伺服器的負載、增強視頻點播系統的可靠度等優點。
文檔編號H04N7/173GK1878295SQ20061006143
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月30日 優先權日2006年6月30日
發明者管紅光 申請人:華為技術有限公司