視頻點播的控制方法、裝置及應用的製作方法

2023-10-05 21:17:09

專利名稱：視頻點播的控制方法、裝置及應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及視頻點播系統，尤其涉及一種視頻點播的控制方法、裝置及應用。
背景技術：
隨著寬帶業務的快速發展，VoD(視頻點播)得到越來越廣泛的應用。VoD的出現，使得用戶可以通過網絡訪問視頻點播伺服器，依據個人的愛好或需要點播諸如電視，電影，音樂或娛樂的各種節目。用戶不必遵守傳統的時間表，例如坐在電視機前等待某個想看的電視節目。用戶只需打開客戶終端就可以直接點擊希望收看的節目。並且用戶不用受傳統電視系統中的廣告幹擾，完全實現由用戶掌握獲得信息的主動權。VoD使用戶從被動的接收方式轉變為主動或者交互的接收方式。
參見圖1，VoD系統一般由三部分組成VoD伺服器，傳輸網絡和客戶端。VoD伺服器是VoD系統的核心組成部分，用於對音視頻數據進行壓縮、存儲及處理，實現音視頻數據的傳輸和共享。傳輸網絡的功能是提供音視頻數據的實時傳輸，將音視頻數據發送到用戶的客戶端。客戶端完成對點播節目的解碼播放功能以及對節目的選擇，錄製等各種控制功能。當前主要有兩種形式的客戶端，一種就是通常的PC機，另外一種採用電視機加機頂盒的方式。
VoD伺服器的出口帶寬是有限的，隨著VoD用戶的增加，需要同時處理的點播服務也相應增多。因此，點播伺服器的出口帶寬將成為系統擴容的瓶頸所在。VoD伺服器處理性能直接關係到系統的服務能力，因此有必要對每個VoD用戶點播請求進行點播速率的控制，以限制其佔用的出口帶寬。
申請號為200410065742.9，發明名稱為「視頻點播系統的基於測量的自適應接納控制方法」的發明專利公開了一種視頻點播系統的接納控制方法。該方法包括，根據解碼速率將訪問分為不同的服務類別；每類訪問提前或預先計算出其單個流正常平均帶寬及該類服務的概率分位點；一個新的服務請求到達，計算所有類別的當前概率分位點，以及該類的期望概率分位點；若每類服務的當前概率分位點均大於期望概率分位點，則接納，否則表明伺服器過載，拒絕接納。
上述現有技術適用於視頻點播系統的接納控制，雖然可以實現視頻點播系統的接納控制，但是上述視頻點播系統基於測量的自適應接納控制方法存在以下幾方面不足1、接納控制的精確性不高。現有技術是基於概率計算，每類訪問提前或預先計算出其單個流正常平均帶寬，由於計算會存在一定的誤差，因而根據計算判斷接納控制，接納控制的精確性很難保證。
2、每個點播業務均使用固定的點播速率，不能滿足不同客戶需要。
3、受VoD伺服器出口帶寬的限制，用戶接入率不能獲得進一步的提高。

發明內容
本發明的目的是提供一種視頻點播的控制方法，以克服現有技術中每個點播業務均使用固定的點播速率，不能滿足不同客戶需要。
本發明的另一個目的是提供一種視頻點播的控制方法，包括步驟1).收用戶點播請求；2).根據用戶信息判斷用戶等級；3).根據用戶等級，進行點播控制。
所述步驟2)中用戶等級為三個等級A等級用戶無點播速率保證，在視頻點播伺服器負荷較輕時才能獲得視頻點播服務；B等級用戶對於點播業務，有k種點播速率；C等級用戶對於點播業務，給予固定的點播速率c；其中，kB等級用戶可選的點播速率的數量；cC等級用戶的恆定點播速率。
所述步驟3)具體為a)如果點播業務請求者為A等級用戶當a+U＜N時，接受該點播請求；否則，拒絕該點播請求；b)如果點播業務請求者為B等級用戶當U≤N時，接受該點播請求，採用最大點播速率b1；
當U＞N，U+bk≤M時，接受該點播請求，採用最小點播速率bk；c)如果點播業務請求者為C等級用戶當U+c≤M時，接受該點播請求，採用恆定點播速率c；其中，kB等級用戶可選的點播速率的數量；aA等級用戶的點播速率；biB等級用戶第i個可能的點播速率，i的範圍為1≤i≤k，i越小，則bi越大；其中，cC等級用戶的恆定點播速率；MVoD伺服器總的最大出口帶寬；UVoD伺服器當前已使用的出口帶寬值；N出口帶寬門限值。
所述步驟3)具體為當視頻點播伺服器出口帶寬緊張時，強行終止所有正在點播的A等級用戶的點播服務，釋放出它們佔用的出口帶寬。
所述視頻點播伺服器出口帶寬緊張，具體為，視頻點播伺服器當前已使用的出口帶寬數值大於視頻點播伺服器出口帶寬門限值。
所述B等級用戶包括，普通B等級用戶在視頻點播伺服器負荷較輕時給予最大點播速率b1，視頻點播伺服器負荷較大時，調整為更小點播速率bi，其中bk點播速率最小，bi點播速率介於b1與bk之間；其中，i＝1、2.....k；特權B等級用戶有搶奪資源的權限；該等級用戶在請求點播業務時，當視頻點播伺服器出口帶寬不夠，強行提前終止未服務完的普通B等級或/和普通C等級的用戶的點播業務；所述C等級用戶包括，普通C等級用戶對於點播業務，給予固定的點播速率c；特權C等級用戶有搶奪資源的權限；若視頻點播伺服器出口帶寬不夠，強行提前終止未服務完的普通B等級或/和普通C等級的用戶的點播業務。
所述步驟3)具體為當視頻點播伺服器出口帶寬不夠時，特權等級用戶發送點播服務請求，依據預定的降級策略，降低已點播的B等級用戶的點播速率，和/或依據預定的強行終止策略，終止普通等級用戶點播業務，或拒絕該點播請求；當視頻點播伺服器出口帶寬不夠時，普通等級用戶發送點播服務請求，依據預定的降級策略，降低已點播的B等級用戶的點播速率或拒絕該點播請求。
所述步驟3)具體為若點播業務請求者為B等級用戶，當U+bk＞M時，降低正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求採用最小點播速率bk；若無法釋放足夠的出口帶寬，對於普通B等級用戶，則拒絕該點播請求；當U+bk＞M，普通B等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的一個或者多數個B等級用戶的點播速率，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求採用最小點播速率bk；否則，拒絕該點播請求；當U+bk＞M，特權B等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的一個或者多數個B等級用戶的點播速率，無法釋放足夠的出口帶寬時，強行終止一個或多數個正在點播的普通B等級或C等級用戶的點播服務，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求採用最小點播速率bk；否則，拒絕該點播請求。
所述步驟3)具體為當U+c＞M，普通C等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求；否則，無法釋放足夠的出口帶寬時，拒絕該點播請求；當U+c＞M，特權C等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的一個或者多個B等級用戶的點播速率，無法釋放足夠的出口帶寬時，強行終止一個或多個正在點播的普通B或C等級用戶的點播服務，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求；否則拒絕該點播請求。
所述步驟3)進一步包括，當某個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低，通知這個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低。
所述步驟3)進一步包括，當某個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低，調整這個/些用戶的計費方式。
還包括，當點播服務正常結束或用戶主動終止時，若視頻點播伺服器出口帶寬充足，依據預定的速率提升策略，提升非固定點播速率的用戶的點播速率。
當非固定點播速率的用戶的點播速率被提升後，通知該用戶點播速率被提升，並調整相應的計費方式。
根據非固定點播速率用戶請求，依據預定的用戶速率調整策略，調整非固定點播速率用戶點播速率級別。
當非固定點播速率的用戶的點播速率被調整後，通知該用戶點播速率被調整，並調整相應的計費方式。
本發明還公開一種視頻點播的控制裝置，包括策略數據單元，策略選擇單元，計算單元，接納控制單元，速率調整單元，強行終止單元，計費控制單元；所述策略數據單元與所述策略選擇單元相連，用於保存降級策略，強行終止策略，速率提升策略，用戶速率調整策略；所述策略選擇單元與所述接納控制單元相連，從所述策略數據單元中選擇對應的策略；所述計算單元與所述接納控制單元相連，計算已使用的出口帶寬U值；所述接納控制單元用於設置出口帶寬門限值N；根據所述計算單元計算的已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制所述策略選擇單元選擇所述策略數據單元相應的策略；所述速率調整單元與所述接納控制單元相連，降低或者提高B等級用戶的點播速率；
所述強行終止單元與所述接納控制單元相連，終止A等級，普通B或/和C等級用戶的點播服務；所述計費控制單元與所述接納控制單元相連，設置並調整對應的計費方式。
本發明還公開一種視頻點播系統，包括，中央控制單元分別與節目數據單元、點播處理單元、通信單元、用戶數據單元、視頻點播的控制裝置相連，用於協調與控制各單元；節目數據單元與中央控制單元相連，用於保存視頻點播服務的所有節目內容的數據文件；點播處理單元與中央控制單元相連，用於對節目數據單元中的節目內容進行加工處理，完成視音頻數據的編碼壓縮；通信單元與中央控制單元相連，用於與用戶的客戶端的控制交互以及發送點播節目的媒體流至所述用戶；用戶數據單元與中央控制單元相連，用於劃分和記錄定製視頻點播服務用戶的用戶等級及用戶信息；其特徵在於，還包括，視頻點播的控制裝置與中央控制單元相連，用於根據伺服器使用的出口帶寬值，控制所述用戶的點播請求。
所述視頻點播的控制裝置還包括，計算單元計算已使用的出口帶寬U值；接納控制單元用於設置出口帶寬門限值N；與計算單元相連，根據所述計算單元計算的已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制策略選擇單元選擇策略數據單元相應的策略；策略數據單元用於保存降級策略，強行終止策略，速率提升策略，用戶速率調整策略；策略選擇單元與策略選擇單元和接納控制單元相連，從策略數據單元中選擇對應的策略；速率調整單元與接納控制單元相連，降低或者提高B等級用戶的點播速率；強行終止單元與接納控制單元相連，終止A等級，普通B或/和C等級用戶的點播服務；計費控制單元與接納控制單元相連，設置並調整對應的計費方式。
管理單元與中央控制單元相連，用於註冊用戶、註銷管理及計費管理。
由以上本發明提供的技術方案可以看出，本發明在視頻點播伺服器出口帶寬容量有限的情況下，對使用視頻點播服務的用戶劃分服務等級，對不同的用戶等級採取不同的點播速率控制策略。使用戶獲得差異化的服務性能，提高了VoD點播伺服器接受點播請求的能力，實現了VoD系統的高效使用。


圖1為現有技術中VoD系統示意圖；圖2為本發明方法的實現流程圖；圖3為點播服務正常結束的控制流程圖；圖4為用戶主動調整點播速率的控制過程流程圖；圖5為視頻點播的控制裝置結構圖；圖6為視頻點播的控制裝置應用系統的結構圖。
具體實施例方式
由於不同用戶通常具有不同的服務質量要求和不同的支付等級，因此可以針對不同的用戶分別給予服務速率的控制策略，滿足差異化用戶性能需求的同時，實現系統效率的最大化。
參見圖2，該圖為本發明方法的實現流程圖。
本發明所述視頻點播的控制方法，包括步驟S1、接收用戶點播請求；S2、根據用戶信息判斷用戶等級；用戶等級為三個等級A等級用戶無點播速率保證，在視頻點播伺服器負荷較輕時才能獲得視頻點播服務；B等級用戶對於點播業務，有k種點播速率；C等級用戶對於點播業務，給予固定的點播速率c；
B等級用戶可以進一步分為普通B等級用戶被用於一般的付費用戶，是一種點播速率可變化的用戶；對某個點播業務，有k種點播速率，在視頻點播伺服器負荷較輕時給予最大點播速率b1，視頻點播伺服器負荷較大時，調整為更小點播bi；其中i＝1、2.....k，bk點播速率最小；特權B等級用戶被用於高級的付費用戶，也是一種點播速率可變化的用戶，具有搶奪資源權限的用戶等級；該類用戶在請求點播業務時，當視頻點播伺服器出口帶寬不夠，可強行提前終止未服務完的普通B等級或/和普通C等級的用戶的點播業務。
C等級用戶可以進一步分為普通C等級用戶被用於高級付費用戶，對點播節目質量有較高要求，是一種點播速率恆定的用戶；對於點播業務，給予固定的點播速率c；特權C等級用戶被用於高級付費用戶，對點播節目質量有較高要求，具有搶奪資源權限的用戶等級；若視頻點播伺服器出口帶寬不夠，可強行提前終止未服務完的普通B等級或/和普通C等級的用戶的點播業務。
下面說明幾個參數的意義k使用某個點播業務時，B等級用戶可選的點播速率的數量。
a使用某個點播業務時，A等級用戶的點播速率。
bi使用某個點播業務時，B等級用戶第i個可能的點播速率，i的範圍為1≤i≤k，i越小，則bi越大。
c使用某個點播業務時，C等級用戶的恆定點播速率。
MVoD伺服器總的最大出口帶寬，所有業務的點播速率之和不能超過該數值。
UVoD伺服器當前已使用的出口帶寬值。
N出口帶寬門限值，當U＞N時，則表示VoD伺服器處於出口帶寬緊張的狀態。
一個VoD伺服器同時可以提供多種視頻點播業務，不同用戶可能使用相同或者不同的點播業務。對於不同的業務，其節目內容不同，通常也具有不同的音視頻質量性能，因此每種業務都有其特定的點播速率參數bk，a，b1，c，並且參數之間的關係一般應該滿足a≤bk≤b1≤c。
S3、根據用戶等級進行控制。
當視頻點播伺服器出口帶寬不夠時，特權等級用戶發送點播服務請求，降低普通等級用戶的點播速率和/或終止普通等級用戶點播業務和/或降低特權等級用戶的點播速率或拒絕該點播請求。
當某個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低，通知這個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低，並調整這個/些用戶的計費方式。
當視頻點播伺服器出口帶寬不夠時，普通等級用戶發送點播服務請求，降低已點播的普通等級用戶點播速率或拒絕該點播請求。
當某個/些用戶點播速率被降低，通知這個/些用戶點播速率被降低，並調整這個/些用戶的計費方式。
請求同一個點播業務，對於不同的用戶服務等級，採用不同的接納控制。下面分別對所述三個等級用戶的接納控制進行說明1)若點播業務請求者為A等級用戶當a+U＜N時，未超過出口帶寬門限值，接受該點播請求。否則，拒絕該點播請求。
2)若點播業務請求者為B等級用戶當U≤N時，伺服器空閒出口帶寬充足，接受該點播請求，採用最大的可選點播速率b1，並設置對應的計費方式；當U＞N，U+bk≤M時，伺服器空閒出口帶寬緊張，接受該點播請求，但採用最小的可選點播速率bk，並設置對應的計費方式；當U+bk＞M時，伺服器空閒出口帶寬不夠，需要依據對應的降級策略降低某個或者某幾個正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受並採用最小點播速率bk。
採用的降級策略，可以選擇點播速率級別最高的B等級用戶進行降級處理，也可以依據點播的時間和計費方式等因素來選擇。當釋放出足夠的出口帶寬，接受該點播請求，並設置對應的計費方式。
若通過降級無法釋放足夠的出口帶寬，例如所有B等級用戶當前都已採用最小點播速率。對於普通B等級用戶，則拒絕該點播請求。此時不會有A等級用戶在點播，因為在B等級用戶的點播速率被降低之前，A等級用戶已全部被終止點播業務。對於特權B等級用戶，除了和普通B等級用戶一樣降低某些B等級用戶的點播速率，還可以依據對應的強行終止策略強行終止某個或者某幾個正在點播的普通B或/和普通C等級用戶的點播服務。從而釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受並採用最小點播速率bk。若仍然無法釋放足夠的出口帶寬，當前系統中主要以特權B，特權C等級用戶為主，不能強行終止其服務，則拒絕該特權B用戶的點播請求。
採用的強行終止策略，可以選擇點播速率最大的用戶強行終止，或者依據點播的時間和計費方式等因素來選擇。當釋放出足夠的出口帶寬，則接受該點播請求，並設置對應的計費方式。
3)若點播業務請求者為C等級用戶當U+c＜＝M時，伺服器空閒出口帶寬足夠，接受該點播請求，採用恆定點播速率c，並設置對應的計費方式；當U+c＞M時，伺服器空閒出口帶寬不夠，需要依據對應的降級策略降低某個或者某幾個正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受。當釋放出足夠的出口帶寬，則接受該點播請求。
對於普通C等級用戶，當通過降級處理無法釋放足夠的出口帶寬，則拒絕該點播請求。
對於特權C等級用戶，當通過降級處理無法釋放足夠的出口帶寬時，還可以依據對應的強行終止策略，強行終止某個或者某幾個正在點播的普通B或/和普通C等級用戶的點播服務，從而釋放出足夠的出口帶寬，使得請求被接受。當釋放出足夠的出口帶寬，則接受該點播請求，並設置對應的計費方式。當無法釋放足夠的出口帶寬，則拒絕該特權C用戶的點播請求。
點播服務正常結束之後，將釋放出其佔用的VoD伺服器出口帶寬。當出口帶寬恢復為充足時，對於採用較低點播速率的B等級用戶，應該依據對應的速率提升策略考慮提高他們的點播速率。為了避免相對頻繁的速率調整，可以採用對於所有未採用最大可選點播速率的B等級用戶，當空閒的伺服器出口帶寬足夠所有這些用戶都提高一個點播速率級別時，則同時提高這些用戶的點播速率一個等級，否則不進行提高速率處理。當然也可以根據點播時間或點播頻率確定提高B等級用戶的點播速率以及提高的速率等級。
參見圖3，該圖為點播服務正常結束的控制流程圖。
S10.點播節目正常結束或者用戶主動終止點播；當用戶點播正常結束，或主動終止點播後，可以釋放其佔用的出口帶寬速率資源。
S20.重新計算已使用的出口帶寬U值；S30.進行計費相關的處理；S40.依據相應的速率提升策略，判定是否可對某些B等級用戶進行點播速率的提升，若不能實施提升速率操作，則執行步驟S80；S50.當可以進行速率提升，對選定的B等級用戶提高至某個點播速率，並進行對應的計費方式調整；S60.通知該B等級用戶其點播速率被提高至新的等級；S70.重新計算已使用的出口帶寬U值；S80.控制過程結束。
當B等級用戶主動的請求調整其點播速率級別。若符合相應的用戶速率調整策略，伺服器接受該請求。
參見圖4，該圖為用戶主動調整點播速率的控制過程流程圖S100.接收某個B等級用戶調整速率的請求；S200.依據當前伺服器出口帶寬狀態以及相應的用戶速率調整策略，決定是否進行速率調整。若不能調整速率，則通知該用戶不能接受該請求，執行步驟S600；S300.若可以進行速率調整，調整用戶的點播速率並進行對應的計費方式調整；S400.通知用戶其速率調整成功；S500.重新計算已使用的出口帶寬U值；S600.控制過程結束。
本發明的另一個目的是提供一種視頻點播的控制裝置及其應用，以實現視頻點播速率控制，提高控制效果。
參見圖5，該圖為視頻點播的控制裝置結構圖。
視頻點播的控制裝置4包括，策略數據單元43，策略選擇單元44，計算單元41，接納控制單元42，速率調整單元45，強行終止單元46，計費控制單元47；用於接收請求用戶信息，根據伺服器使用的出口帶寬值，控制用戶請求。
策略數據單元43與策略選擇單元44相連，用於保存降級策略，強行終止策略，速率提升策略，用戶速率調整策略；策略選擇單元44與接納控制單元42相連，從策略數據單元43中選擇對應的策略；計算單元41與接納控制單元42相連，計算已經使用的出口帶寬U值；接納控制單元42用於設置出口帶寬門限值N；根據已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43相應的策略；速率調整單元45與接納控制單元42相連，降低或者提高B等級用戶的點播速率；強行終止單元46與接納控制單元42相連，終止A，普通B或/和C等級用戶的點播服務；計費控制單元47與接納控制單元42相連，設置並調整對應的計費方式。
下面分別以A、B、C等級用戶為例，說明本裝置工作過程。
若點播業務請求者為A等級用戶計算單元41，計算當前已使用的出口帶寬值U；接納控制單元42，判斷當前已使用出口帶寬值U與該A等級用戶的點播速率a之和是否小於出口帶寬門限值N；當a+U＜N時，未超過出口帶寬門限值，接受該點播請求；否則，拒絕該點播請求。
若點播業務請求者為B等級用戶計算單元41，計算當前已使用的出口帶寬值U；接納控制單元42，判斷當前已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係；當U≤N時，伺服器空閒出口帶寬充足，接受該點播請求，採用最大的可選點播速率b1；當U＞N，U+bk≤M時，伺服器空閒出口帶寬緊張，接受該點播請求，採用最小的可選點播速率bk；當U+bk＞M時，伺服器空閒出口帶寬不夠，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的降級策略；接納控制單元42根據降級策略調用速率調整單元45，確定降低某個或者某幾個正在點播的普通B等級和特權B等級用戶點播速率，釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受並採用最小點播速率bk。
被降低點播速率的那個或者那幾個正在點播的B等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
若通過降級無法釋放足夠的出口帶寬，例如所有B等級用戶當前都已採用最小點播速率對於普通B等級用戶，拒絕該點播請求。
對於特權B等級用戶，除了和普通B等級用戶一樣降低某些B等級用戶的處理速率，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的強行終止策略，接納控制單元42根據強行終止策略調用強行終止單元46，確定強行終止某個或者某幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶的點播服務。從而釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受，並採用最小點播速率bk。若仍然無法釋放足夠的出口帶寬，當前系統中主要以特權B，特權C等級用戶為主，不能強行終止其服務，則拒絕該特權B等級用戶的點播請求。
對於被強行終止的那個或者那幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
若點播業務請求者為C等級用戶計算單元41，計算當前已使用的出口帶寬值U；接納控制單元42，判斷當前出口帶寬值U與C等級用戶的恆定點播速率c之和與VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係；當U+c＜＝M時，伺服器空閒出口帶寬足夠，接受該點播請求，採用恆定點播速率c；當U+c＞M時，伺服器空閒出口帶寬不夠，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的降級策略；接納控制單元42根據降級策略調用速率調整單元45，確定降低某個或者某幾個正在點播的普通B等級和特權B等級用戶的點播速率，釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受。當釋放出足夠的出口帶寬，接受該點播請求。
被降低點播速率的那個或者那幾個正在點播的B等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
對於普通C等級用戶，通過降級無法釋放足夠的出口帶寬，則拒絕該點播請求。
對於特權C等級用戶，通過降級無法釋放足夠的出口帶寬時，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的強行終止策略，接納控制單元42根據強行終止策略調用強行終止單元46，確定強行終止某個或者某幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶的點播服務，從而釋放出足夠的出口帶寬，使得請求被接受。當釋放出足夠的出口帶寬，接受該點播請求。當無法釋放足夠的出口帶寬，則拒絕該特權C用戶的點播請求。
對於被強行終止的那個或者那幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
參見圖6，該圖為視頻點播的控制裝置應用系統的結構圖。
所述系統包括，節目數據單元2、點播處理單元8、通信單元7、用戶數據單元1和視頻點播的控制裝置4、管理單元6、中央控制單元3。
節目數據單元2與中央控制單元3相連，用於保存視頻點播服務的所有節目內容的數據文件。
點播處理單元8與中央控制單元3相連，用於對節目數據單元2中的節目內容進行加工處理，完成視音頻數據的編碼壓縮。
通信單元7與中央控制單元3相連，用於與用戶的客戶端的控制交互以及發送點播節目的媒體流至所述用戶。
用戶數據單元1與中央控制單元3相連，用於劃分和記錄定製視頻點播服務用戶的用戶等級及用戶信息。
視頻點播的控制裝置4包括，策略數據單元43與策略選擇單元44相連，用於保存降級策略，強行終止策略，速率提升策略，用戶速率調整策略；策略選擇單元44與接納控制單元42相連，從策略數據單元43中選擇對應的策略；計算單元41與接納控制單元42相連，計算已經使用的出口帶寬U值；接納控制單元42用於設置出口帶寬門限值N；根據已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43相應的策略；速率調整單元45與接納控制單元42相連，降低或者提高B等級用戶的點播速率；強行終止單元46與接納控制單元42相連，終止A，普通B或/和C等級用戶的點播服務；計費控制單元47與接納控制單元42相連，設置並調整對應的計費方式。
管理單元6與中央控制單元相連3，，用於用戶的註冊和註銷管理，計費管理等，保障系統的正常運行、中央控制單元3分別與節目數據單元2、點播處理單元8、通信單元7、用戶數據單元1、管理單元6、視頻點播的控制裝置4相連，用於協調與控制各單元。
視頻點播的具體工作過程通信單元7接受到新的點播服務請求。
中央控制單元3查詢用戶數據單元1獲取該點播請求用戶的用戶信息。
當查詢不到該點播請求用戶的信息或者該用戶當前服務受限，通信單元7通知該用戶的客戶端無法接受其點播服務請求，控制過程結束。
當該點播請求用戶可用，中央控制單元3確定該用戶的服務等級以及點播節目的速率參數。
當U＞N時，VoD伺服器出口帶寬緊張，視頻點播的控制裝置4的接納控制單元42調用強行終止單元46提前終止所有A等級用戶的點播服務，釋放出其佔用的出口帶寬。通信單元7通知A等級用戶，點播服務被終止。
視頻點播的控制裝置4的計算單元41重新計算已使用的出口帶寬U值；視頻點播的控制裝置4接納控制點播請求。
視頻點播的控制裝置4接納控制點播請求的具體工作過程若點播業務請求者為A等級用戶
計算單元41，計算當前已使用的出口帶寬值U；接納控制單元42，判斷當前已使用出口帶寬值U與該A等級用戶的點播速率a之和是否小於出口帶寬門限值N；當a+U＜N時，未超過出口帶寬門限值，接受該點播請求；否則，拒絕該點播請求。
若點播業務請求者為B等級用戶計算單元41，計算當前已使用的出口帶寬值U；接納控制單元42，判斷當前已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係；當U≤N時，伺服器空閒出口帶寬充足，接受該點播請求，採用最大的可選點播速率b1；當U＞N，U+bk≤M時，伺服器空閒出口帶寬緊張，接受該點播請求，採用最小的可選點播速率bk；當U+bk＞M時，伺服器空閒出口帶寬不夠，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的降級策略；接納控制單元42根據降級策略調用速率調整單元45，確定降低某個或者某幾個正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受並採用最小點播速率bk。
被降低點播速率的那個或者那幾個正在點播的B等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
若通過降級無法釋放足夠的出口帶寬，例如所有B等級用戶當前都已採用最小點播速率對於普通B等級用戶，拒絕該點播請求。
對於特權B等級用戶，除了和普通B等級用戶一樣降低某些B等級用戶的處理速率，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的強行終止策略，接納控制單元42根據強行終止策略調用強行終止單元46，確定強行終止某個或者某幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶的點播服務。從而釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受，並採用最小點播速率bk。若仍然無法釋放足夠的出口帶寬，當前系統中主要以特權B，特權C等級用戶為主，不能強行終止其服務，則拒絕該特權B等級用戶的點播請求。
對於被強行終止的那個或者那幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
若點播業務請求者為C等級用戶計算單元41，計算當前已使用的出口帶寬值U；接納控制單元42，判斷當前出口帶寬值U與C等級用戶的恆定點播速率c之和與VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係；當U+c＜＝M時，伺服器空閒出口帶寬足夠，接受該點播請求，採用恆定點播速率c；當U+c＞M時，伺服器空閒出口帶寬不夠，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的降級策略；接納控制單元42根據降級策略調用速率調整單元45，確定降低某個或者某幾個正在點播的普通B等級和特權B等級用戶的點播速率，釋放出足夠的出口帶寬，使得請求可以被接受。當釋放出足夠的出口帶寬，接受該點播請求。
被降低點播速率的那個或者那幾個正在點播的B等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
對於普通C等級用戶，通過降級無法釋放足夠的出口帶寬，則拒絕該點播請求。
對於特權C等級用戶，通過降級無法釋放足夠的出口帶寬時，接納控制單元42控制策略選擇單元44選擇策略數據單元43的強行終止策略，接納控制單元42根據強行終止策略調用強行終止單元46，確定強行終止某個或者某幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶的點播服務，從而釋放出足夠的出口帶寬，使得請求被接受。當釋放出足夠的出口帶寬，接受該點播請求。當無法釋放足夠的出口帶寬，則拒絕該特權C用戶的點播請求。
對於被強行終止的那個或者那幾個正在點播的普通B或普通C等級用戶，計費控制單元47調整相應的計費方式。
當用戶速率被降低或者服務被終止，通信單元7通知這些用戶其速率被降低到新的速率或者其服務被終止；點播處理單元8按新的速率進行點播或者停止其點播服務。
計算單元41重新計算已使用的出口帶寬U值；
當節目是第一次被點播，中央控制單元3將從節目數據單元2調入該節目的內容到點播處理單元8；點播處理單元8對節目內容按對應的點播速率進行編碼，加工處理。
通信單元7發送點播節目的媒體流到用戶的客戶端，用戶正常收看該點播節目；控制過程結束。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種視頻點播的控制方法，其特徵在於，包括步驟1)接收用戶點播請求；2)根據用戶信息判斷用戶等級；3)根據用戶等級，進行點播控制。
2.如權利要求1所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟2)中用戶等級為三個等級A等級用戶無點播速率保證，在視頻點播伺服器負荷較輕時才能獲得視頻點播服務；B等級用戶對於點播業務，有k種點播速率；C等級用戶對於點播業務，給予固定的點播速率c；其中，kB等級用戶可選的點播速率的數量；cC等級用戶的恆定點播速率。
3.如權利要求2所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)具體為a)如果點播業務請求者為A等級用戶當a+U＜N時，接受該點播請求；否則，拒絕該點播請求；b)如果點播業務請求者為B等級用戶當U≤N時，接受該點播請求，採用最大點播速率b1；當U＞N，U+bk≤M時，接受該點播請求，採用最小點播速率bk；c)如果點播業務請求者為C等級用戶當U+c≤M時，接受該點播請求，採用恆定點播速率c；其中，kB等級用戶可選的點播速率的數量；aA等級用戶的點播速率；biB等級用戶第i個可能的點播速率，i的範圍為1≤i≤k，i越小，則bi越大；其中，cC等級用戶的恆定點播速率；MVoD伺服器總的最大出口帶寬；UVoD伺服器當前已使用的出口帶寬值；N出口帶寬門限值。
4.如權利要求2所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)具體為當視頻點播伺服器出口帶寬緊張時，強行終止所有正在點播的A等級用戶的點播服務，釋放出它們佔用的出口帶寬。
5.如權利要求4所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述視頻點播伺服器出口帶寬緊張，具體為，視頻點播伺服器當前已使用的出口帶寬數值大於視頻點播伺服器出口帶寬門限值。
6.如權利要求2所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述B等級用戶包括，普通B等級用戶在視頻點播伺服器負荷較輕時給予最大點播速率b1，視頻點播伺服器負荷較大時，調整為更小點播速率bi，其中bk點播速率最小，bi點播速率介於b1與bk之間；其中，i＝1、2.....k；特權B等級用戶有搶奪資源的權限；該等級用戶在請求點播業務時，當視頻點播伺服器出口帶寬不夠，強行提前終止未服務完的普通B等級或/和普通C等級的用戶的點播業務；所述C等級用戶包括，普通C等級用戶對於點播業務，給予固定的點播速率c；特權C等級用戶有搶奪資源的權限；若視頻點播伺服器出口帶寬不夠，強行提前終止未服務完的普通B等級或/和普通C等級的用戶的點播業務。
7.如權利要求6所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)具體為當視頻點播伺服器出口帶寬不夠時，特權等級用戶發送點播服務請求，依據預定的降級策略，降低已點播的B等級用戶的點播速率，和/或依據預定的強行終止策略，終止普通等級用戶點播業務，或拒絕該點播請求；當視頻點播伺服器出口帶寬不夠時，普通等級用戶發送點播服務請求，依據預定的降級策略，降低已點播的B等級用戶的點播速率或拒絕該點播請求。
8.如權利要求6所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)具體為若點播業務請求者為B等級用戶，當U+bk＞M時，降低正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求採用最小點播速率bk；若無法釋放足夠的出口帶寬，對於普通B等級用戶，則拒絕該點播請求；當U+bk＞M，普通B等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的一個或者多數個B等級用戶的點播速率，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求採用最小點播速率bk；否則，拒絕該點播請求；當U+bk＞M，特權B等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的一個或者多數個B等級用戶的點播速率，無法釋放足夠的出口帶寬時，強行終止一個或多數個正在點播的普通B等級或C等級用戶的點播服務，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求採用最小點播速率bk；否則，拒絕該點播請求。
9.如權利要求6所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)具體為當U+c＞M，普通C等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的B等級用戶的點播速率，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求；否則，無法釋放足夠的出口帶寬時，拒絕該點播請求；當U+c＞M，特權C等級用戶發送點播請求，通過降低正在點播的一個或者多個B等級用戶的點播速率，無法釋放足夠的出口帶寬時，強行終止一個或多個正在點播的普通B或C等級用戶的點播服務，釋放足夠的出口帶寬，接受該點播請求；否則拒絕該點播請求。
10.如權利要求1或6或8所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)進一步包括，當某個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低，通知這個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低。
11.如權利要求10所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，所述步驟3)進一步包括，當某個/些用戶點播業務被終止或點播速率被降低，調整這個/些用戶的計費方式。
12.如權利要求1所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，還包括，當點播服務正常結束或用戶主動終止時，若視頻點播伺服器出口帶寬充足，依據預定的速率提升策略，提升非固定點播速率的用戶的點播速率。
13.如權利要求12所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，還包括，當非固定點播速率的用戶的點播速率被提升後，通知該用戶點播速率被提升，並調整相應的計費方式。
14.如權利要求1所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，還包括，根據非固定點播速率用戶請求，依據預定的用戶速率調整策略，調整非固定點播速率用戶點播速率級別。
15.如權利要求14所述的視頻點播的控制方法，其特徵在於，還包括，當非固定點播速率的用戶的點播速率被調整後，通知該用戶點播速率被調整，並調整相應的計費方式。
16.一種視頻點播的控制裝置，其特徵在於，包括策略數據單元，策略選擇單元，計算單元，接納控制單元，速率調整單元，強行終止單元，計費控制單元；所述策略數據單元與所述策略選擇單元相連，用於保存降級策略，強行終止策略，速率提升策略，用戶速率調整策略；所述策略選擇單元與所述接納控制單元相連，從所述策略數據單元中選擇對應的策略；所述計算單元與所述接納控制單元相連，計算已使用的出口帶寬U值；所述接納控制單元用於設置出口帶寬門限值N；根據所述計算單元計算的已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制所述策略選擇單元選擇所述策略數據單元相應的策略；所述速率調整單元與所述接納控制單元相連，降低或者提高B等級用戶的點播速率；所述強行終止單元與所述接納控制單元相連，終止A等級，普通B或/和C等級用戶的點播服務；所述計費控制單元與所述接納控制單元相連，設置並調整對應的計費方式。
17.一種視頻點播系統，包括，中央控制單元分別與節目數據單元、點播處理單元、通信單元、用戶數據單元、視頻點播的控制裝置相連，用於協調與控制各單元；節目數據單元與中央控制單元相連，用於保存視頻點播服務的所有節目內容的數據文件；點播處理單元與中央控制單元相連，用於對節目數據單元中的節目內容進行加工處理，完成視音頻數據的編碼壓縮；通信單元與中央控制單元相連，用於與用戶的客戶端的控制交互以及發送點播節目的媒體流至所述用戶；用戶數據單元與中央控制單元相連，用於劃分和記錄定製視頻點播服務用戶的用戶等級及用戶信息；其特徵在於，還包括，視頻點播的控制裝置與中央控制單元相連，用於根據伺服器使用的出口帶寬值，控制所述用戶的點播請求。
18.如權利要求17所述一種視頻點播系統，其特徵在於，所述視頻點播的控制裝置還包括，計算單元計算已使用的出口帶寬U值；接納控制單元用於設置出口帶寬門限值N；與計算單元相連，根據所述計算單元計算的已使用出口帶寬值U與出口帶寬門限值N以及VoD伺服器總的最大出口帶寬M之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制策略選擇單元選擇策略數據單元相應的策略；策略數據單元用於保存降級策略，強行終止策略，速率提升策略，用戶速率調整策略；策略選擇單元與策略選擇單元和接納控制單元相連，從策略數據單元中選擇對應的策略；速率調整單元與接納控制單元相連，降低或者提高B等級用戶的點播速率；強行終止單元與接納控制單元相連，終止A等級，普通B或/和C等級用戶的點播服務；計費控制單元與接納控制單元相連，設置並調整對應的計費方式。
19.如權利要求18所述的視頻點播系統，其特徵在於，還包括，管理單元與中央控制單元相連，用於註冊用戶、註銷管理及計費管理。
全文摘要
本發明公開一種視頻點播的控制方法，包括1)接收用戶點播請求；2)根據用戶信息判斷用戶等級；3)根據用戶等級，進行點播控制。克服現有技術中每個點播業務均使用固定的點播速率，不能滿足不同客戶需要問題。本發明還公開一種視頻點播控制裝置包括策略數據單元，策略選擇單元，計算單元，接納控制單元，速率調整單元，強行終止單元，計費控制單元；接納控制單元用於根據計算單元計算已使用出口帶寬值與出口帶寬門限值以及VoD伺服器總最大出口帶寬之間關係，判定是否接受用戶的點播請求，控制策略選擇單元選擇策略數據單元相應策略。本發明還公開一種應用視頻點播控制裝置的視頻點播系統，以實現視頻點播伺服器的速率控制，提高控制效果。
文檔編號H04N21/25GK101052119SQ20061007261
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月5日 優先權日2006年4月5日
發明者鄒現軍, 李彥, 石曉旻 申請人:華為技術有限公司