視頻點播系統及通過該系統實現視頻點播的方法
2023-10-05 21:01:49
專利名稱：視頻點播系統及通過該系統實現視頻點播的方法
技術領域：
本發明涉及--種計算機通信技術，尤其涉及一種視頻點播系統及其實現視頻點播的方法。
背景技術：
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VOD和 時移電視)業務的。由於VO (伺服器輸入/輸出)"瓶頸"的限制，--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，毎--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—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，然後互相交換， 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，全網絡的媒體數據分 布由目錄伺服器統一管理。用戶通過門戶網站查找節目標示，通過目錄伺服器找到該媒體 所在終端，然後建立單播通道獲取媒體數據，經過認證授權後下載解擾密鑰，最終實現VOD 功能。但在線用戶數較少時，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種簡單實用的VOD (視頻點播)系統及通過該系統實現視頻點播 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 VOD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捉供視頻業務，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，貝: 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EMS的操作流程包括，EMS保存一定比例媒體數據，及所有VOD節目的片頭； EMS採用P2P機制，向CMS査詢並從城域網數據源下載所需媒體數據 EMS、 M1)C媒體數據變化後，通知CMS。 所述HMT的操作流程包括，HMT採用P2P機制，向EMS査詢數據源，並從駐地網數據源下載所需媒體數據； HMT保存所下載的數據，並在HMT的本地數據變化後，通知EMS: HMT的工作狀態定期 通報給EMS，且EMS可向HMT査詢其工作狀態。本發明通過上述視頻點播系統實現視頻點播的方法，包括以下步驟 A、 HMT向運營支持系統請求認證和授權；如果認證和/或授權未通過，則停止視頻點 播如果授權通過，則進行歩驟B、 HMT向EMS査詢數據源列表；C、 EMS首先從本地駐地網進行數據源查詢，如果本地有數據，則EMS對査詢的數據源 進行節目列表處理，並進行步驟D:如果本地無數據，則進行步驟E;1)、 EMS通過本地駐地網向HMT提供數據HMT收到數據，播放節目，點播結束；;、EMS向CMS査詢數據源列表；F、 EMS通過城域網或城域網中的其它駐地網向HMT提供數據HMT收到數據，播放節問，點播結束。所述的步驟A包括Al、 HMT向業務門戶SP發送認證請求；A2、 SP對HMT進行認證操作，如果認證未通過，則停止點播；如果認證通過，則進行 歩驟A3、 HMT從EMS下載片頭數據並播放，同時向數字版權管理系統DRMS發送授權請求； A4、 DRMS對MMT進行授權操作，如果授權未通過或HMT不接受授權，則停止點播如渠 授權通過，則進行步驟B。所述的步驟D和/或步驟F還包括， 如果HMT未收到全部的請求數據，則繼續進行步驟C;所述的歩驟D和/或步驟F之後還包括HMT正常關機流程，所述HMT正常關機流程包括歩驟(;、HMT向EMS發送數據段更新消息；EMS接到消息後更新資料庫； H、 HMT關機，並向EMS發送關機消息；所述的步驟A之前還包括HMT開機流程，所述HMT開機流程包括步驟 A-l、 HMT向EMS發送登錄信息；A-2、 EMS査詢並更新狀態資料庫，並向FMT返回確認消息。 所述的歩驟B中所述的HMT向EMS査詢數據源列表時，採用多段--起査詢的方式。 由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的XXXX,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。EMS保存一定比例媒體數據，及所有VOD節 H的片頭；HMT採用P2P機制，向EMS査詢數據源，採用多段--起査詢的方式。將傳統的C/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。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1為本發明視頻點播系統的系統框圖 ，圖2為本發明實現視頻點播的方法流程圖；圖3為本地駐地網有數據時實現視頻點播的方法流程圖；閣4為本地駐地網無數據時實現視頻點播的方法流程圖；圖5為HMT正常關機流程圖；圖6為HMT前跳操作流程圖；圖7為HMT後跳操作流程圖；圖8為HMT開機初始化流程圖；圖9為新增HMT流程圖；圖10為HMT登錄門戶流程圖。 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 (中國下一代互. 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 (中心媒體伺服器)、MDC (多個媒體分發緩存結點) 和EMS (多個邊緣媒體伺服器)，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MDC(媒體分發緩存結點)分發到EMS(邊緣媒體伺服器)。CMS、 MI)C與EMS組 成P2PV0D媒體存儲的第--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的同時提供一路轉發，這樣EMS和I1MT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，還可以根據需要，跨層建立對等連接。上述的EMS的操作流程主要包括，EMS保存一定比例媒體數據，及所有VOD節目的片頭；EMS採用P2P機制，通過DS (目錄伺服器)向CMS査詢並從城域網數據源下載所需媒體
數據BJS、 MDC媒體數據變化後，通知CMS。 上述的HMT的操作流程主要包括，HMT採用P2P機制，向EMS査詢數據源，並從駐地網數據源下載所需媒體數據；HMT保存所下載的數據，並在HMT的本地數據變化後，通知EMS;HMT的工作狀態定期通報給EMS，且EMS可向HMT査詢其工作狀態。 本發明通過上述視頻點播系統實現視頻點播的方法，具體的實施方式，如圖2所示， 包括以下步驟步驟21、 HMT向運營支持系統請求認證和授權如果認證或授權未通過，則停止視頻 點播；如果授權通過，則進行步驟歩驟22、 HMT向EMS査詢數據源列表；步驟23、 EMS首先從本地駐地網進行數據源査詢，如果本地有數據，則EMS對查詢的數 據源進行節目列表處理，並進行步驟24; 如果本地無數據，則進行歩驟25;步驟24、 EMS通過本地駐地網向HMT提供數據；HMT收到數據，播放節目，點播結束； 步驟25、 EMS向CMS的DS (目錄伺服器)査詢數據源列表；步驟26、 EMS通過城域網或城域網中的其它駐地網向HMT提供數據；HMT收到數據，播 放節目，點播結束。在本步驟26中，如果HMT未收到全部的請求數據，則繼續進行歩驟23，直到收到全部 的請求數據。上述實現視頻點播的方法中，片頭數據下載與播放是同時進行的，並同時進行後續數 據源査詢；HMT發出數據源的査詢請求，可能包括多個數據段的請求，採用多段--起査詢的 方式。駐地網分為有數據和沒有數據是兩中情況；並首先有一個認證和授權的流程，如果認 證或授權未通過，則播放停止。如圖3所示，具體當本地駐地網有數據時，包括以下步驟 歩驟31、 HMT向SP發送認證請求；SP收到認證請求後，對HMT進行認證操作，具體包括以下步驟 步驟32、 SP通過BOSS進行用戶資料庫査詢；步驟33、 BOSS向SP返回查詢結果，如果認證通過，則可以進行點播等操作；如果認證 不通過，則只能進行有限制地瀏覽；步驟34、 SP向HMT發送認證通過消息； 步驟35、 SP向HMT顯示節目內容列表；
步驟36、 HMT根據內容列表向EMS査詢片頭和後續數據源列表，如果認證未通過，則停 止點播；如果認證通過，則進行步驟步驟37、 HMT從EMS下載片頭數據並播放，同時進行步驟 歩驟38、 HMT向DRMS發送授權請求； l)RMS對HMT進行授權操作，主要包括， 步驟39、 DRMS向HMT返回授權內容； 步驟310、 HMT向DRMS返回確認信息；如果授權未通過或HMT不接受授權，則停止點播；如果授權通過，則進行步驟 步驟311、 HMT向EMS査詢數據源列表，採用多段一起查詢的方式查詢 步驟312、 EMS根據査詢進行節目列表處理；步驟313、 EMS向HMT返回節目數據源列表，即具有所需數據的HMT列表，並經過一定策 略、排序，既包含多個數據段，每段亦有多個選擇，列表最後必然是EMS; 步驟314、 HMT向下載提供者請求數據步驟315、下載提供者向HMT返回節目數據；HMT收到數據，播放節目，點播結束。 此時，如果HMT未收到全部的請求數據，則繼續進行^^驟3U,直到收到全部的請求數據。步驟314及步驟315所述的下載提供者指本駐地網EMS或其它本地HMT, HMT向下載提供 者請求數據，及下載提供者向HMT返回數據的過程中，採用的是P2P策略。 上述點播結束後，運營支持系統對本次點播計費。如圖4所示，具體當本地駐地網無數據時，首先也是進行上述步驟31至步驟310的認證 和授權流程，如果授權未通過或HMT不接受授權，則停止點播；如果授權通過，則進行以下 步驟步驟411、 HMT向EMS査詢數據源列表，採用多段一起査詢的方式；t^驟412、由於本地沒有數據，所以EMS向DS查詢；步驟413、 DS向EMS返回節目數據源列表；歩驟414、 EMS根據策略選擇，對列表進行預處理；歩驟415、 EMS向下載提供者請求數據；步驟416、下載提供者向EMS返回節目數據；步驟417、 EMS向HMT返回節目數據；HMT收到數據，播放節目，點播結束。此時，如果HMT未收到全部的請求數據，則繼續進行歩驟411,直到收到全部的請求數據。如圖6所示，此時HMT進行的是一個前跳操作。如圖7所示，HMT在請求數據的過程中如果發現本地硬碟中就有所需的數據，則進行一個後跳操作，直接從本地硬碟中讀取數據，而不再向EMS請求數據。
步驟415及步驟416所述的下載提供者指本駐地網EMS或其它本地HMT,及城域網或其它 駐地網，HMT向下載提供者請求數據，及下載提供者向HMT返回數據的過程中，採用的是P2P策略。上述點播結束後，DRMS向BOSS發送計費統計信息，運營支持系統對本次點描計費。 上述實現視頻點播的方法中，在點播結束後還包括一個HMTiE常關機流程，所述HMT正 常關機流程主要包括以下內容HMT向EMS發送數據段更新消息；EMS接到消息後更新資料庫； HMT關機，並向EMS發送關機消息。 如圖5所示，具體包括以下歩驟步驟51、 HMT執行關機處理；如果有未報告的數據段更新，則向EMS發送數據段更新消息；步驟52、 EMS更新資料庫後向HMT返回確認消息； 步驟53、 HMT向EMS發送關機消息；步驟54、 HMT向HMTa (下載提供方)及HMTb (下載請求方)均發送關機消息。 在步驟51中，如果沒有未報告的數據段更新，則直接進行步驟53、 54。 本發明實現視頻點播的方法中，在點播之前還包括HMT開機流程，主要包括步驟HMT向EMS發送登錄信息EMS査詢並更新狀態資料庫，並向HMT返回確認消息；具體包括三個方面 一是已有用戶HMT開機初始化流程二是新增HMT流程三是HMT登陸門戶流程。如圖8所示，HMT開機初始化流程包括步驟歩驟81、開機時HMT獲取本機網絡配置，其中包括EMS的信息；歩驟82、 HMT向EMS發送登錄信息(包括設備標識、IP位址等)，信息中包括本機媒體 數據的更新狀態；步驟83、 EMS査詢更新狀態資料庫，維護HMT狀態表(ID、 IP、當前狀態、該HMT數據 列表)；步驟84、 EMS向HMT返回確認信息。如圖9所示，新增HMT流程是HMT開機初始化的一個分支，具體包括步驟步驟91、開機時HMT獲取本機網絡配置，其中包括EMS的信息；步驟92、 HMT向EMS發送登錄信息；歩驟93、 EMS査詢並更新狀態資料庫步驟94、 EMS向HMT返回該HMT為新增的確認消息；步驟95、 HMT向EMS發送更新數據段信息消息步驟96、 EMS向HMT返回確認消息。
上述步驟完成後，HMT向EMS請求數據更新任務列表，以便對本機執行數據更新任務， 包括增加新數據或刪除過時或無用的數據。之後，EMS向HMT返回相關信息，HMT在收到信息之後並不一定馬上處理，而是優先處理用戶 操作。如圖10所示，是HMT登陸門戶的主要流程。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l或2所述的視頻點播系統，其特徵在於，所述EMS的操作流程包括，l':MS保存一定比例媒體數據，及所有VOD節目的片頭 EMS採用P2P機制，向CMS査詢並從城域網數據源下載所需媒體數據； EMS、 MDC媒體數據變化後，通知CMS。
4.根據權利要求l或2所述的視頻點播系統，其特徵在於，所述HMT的操作流程包括，HMT採用P2P機制，向EMS査詢數據源，並從駐地網數據源下載所需媒體數據； HMT保存所下載的數據，並在HMT的本地數據變化後，通知EMS; HMT的工作狀態定期 通報給EMS，且EMS可向HMT査詢其工作狀態。
5、 -種通過上述視頻點播系統實現視頻點播的方法，其特徵在於，包括以下歩驟 A、 HMT向運營支持系統請求認證和授權；如果認證和/或授權未通過，則停止視頻點播如果授權通過，則進行歩驟B、 HMT向EMS査詢數據源列表；C、 EMS首先從本地駐地網進行數據源査詢，如果本地有數據，則EMS對査詢的數據源 進行節目列表處理，並進行步驟D;如果本地無數據，則進行步驟E;D、 EMS通過本地駐地網向HMT提供數據；HMT收到數據，播放節目，點播結束E、 EMS向CMS査詢數據源列表；I、 EMS通過城域網或城域網中的其它駐地網向HMT提供數據HMT收到數據，播放節 目，點播結束。
6、 根據權利要求5所述的實現視頻點播的方法，其特徵在於，所述的歩驟A包括 A L 、 HMT向業務門戶SP發送認證請求A2、 SP對HMT進行認證操作，如果認證未通過，則停止點描；如果認證通過，則進行 步驟A3、 HMT從EMS下載片頭數據並播放，同時向數字版權管理系統DRMS發送授權請求； A4、 DRMS對HMT進行授權操作，如果授權未通過或HMT不接受授權，則停止點播；如果 授權通過，則進行步驟B。
7、 根據權利要求5所述的實現視頻點播的方法，其特徵在於，所述的歩驟D和/或步驟 F還包括，如果HMT未收到全部的請求數據，則繼續進行步驟C:
8、 根據權利要求5所述的實現視頻點播的方法，其特徵在於，所述的歩驟D和/或步驟 F之後還包括HMT正常關機流程，所述HMT正常關機流程包括歩驟(;、HMT向EMS發送數據段更新消息；EMS接到消息後更新資料庫； H、 HMT關機，並向EMS發送關機消息；
9、 根據權利要求5所述的實現視頻點播的方法，其特徵在於，所述的步驟A之前還包 括HMT開機流程，所述HMT開機流程包括步驟A-I、 HMT向EMS發送登錄信息A-2、 EMS査詢並更新狀態資料庫，並向HMT返回確認消息。
10、 根據權利要求5至9任一項所述的實現視頻點播的方法，其特徵在於，所述的步驟 B中所述的HMT向EMS査詢數據源列表時，採用多段一起査詢的方式。
全文摘要
本發明公開了一種視頻點播系統及其實現視頻點播的方法，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。EMS保存一定比例媒體數據，及所有VOD節目的片頭；HMT採用P2P機制，向EMS查詢數據源，採用多段一起查詢的方式。將傳統的C/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P2PVOD服務結構。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H04N21/63GK101150713SQ20061012702
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
發明者明 朱, 嵩 王, 羅瑋華, 烇 鄭 申請人:中國科學技術大學