CN102595207A - 一种内容分发系统、内容分发方法及内容分发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内容分发系统、内容分发方法及内容分发装置，本发明的中心管控服务器在给边缘缓存服务器分发节目内容时，按照节目内容的时域及区域统计节目内容的热度并对热度进行量化，得到所有节目内容的时域及区域的热度量化值，确定具有时域互换性的节目内容，指示节目内容库将具有时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。因此，本发明可以更准确确定不同区域的不同热度节目内容，并将所确定的热度节目内容分发到相应区域的边缘缓存服务器上。

Description

一种内容分发系统、内容分发方法及内容分发装置

技术领域

本发明涉及数字电视系统领域，特别涉及一种内容分发系统、内容分发方法及内容分发装置。

背景技术

数字电视系统是一个从节目采集、节目制作、节目传输直到用户端，都是以数字方式处理信号的端到端系统。在数字电视系统中，基于数字视频广播(DVB，Digital Video Broadcasting)技术标准的广播式和交互式的数字电视，在用户侧采用先进用户管理技术能将节目内容的质量和数量做到尽善尽美，为用户带来更多的节目选择和更好的节目质量效果。与传统的模拟电视系统，在用户侧采用模拟电视相比，数字电视具有图像质量高、节目内容容量大和音质好的特点。

由于数字电视系统提供的节目内容容量大，通常为模拟电视系统的十倍以上，所以数字电视系统网络侧提供的节目内容存储于内容分发网络(CDN，Content Distribute Network)中的各个节点中，从而提高节目内容分发质量、降低骨干网络传输负载及降低节目内容源的访问负载。

目前，不同运营商在提供节目内容时各自为政，CDN对节目内容管理需求各异，因此采用简单统计方法确定热度节目内容，使得CDN在分发节目内容时保证边缘缓存服务器的负载均衡，当边缘缓存服务器的存储空间不足时，删除边缘缓存服务器中冷点节目内容。

CDN在对节目内容分发过程中，分发或删除节目内容到边缘缓存服务器都是基于当前时段的用户访问节目内容记录进行数量统计，以确定分发或删除的节目内容。

现有技术中包括两种CDN节目调度方法，现有技术一的CDN节目分发方法是：

1)，获取CDN中的中心管控服务器存在而在边缘缓存服务器上不存在的节目内容列表do_list，获取边缘缓存服务器的节目内容列表ems_list_temp；

2)，获取do_list中所有节目内容在T时间间隔的点播量V1，点播量V1是被连接边缘缓存服务器上的用户点播节目内容的次数，并按照点播次数对节目内容降序排列，去除点播量最小设定的点播门限S的内容，生成节目内容排序列表cvod_list；

3)、将已经制定的且未向边缘缓存服务器分发的节目内容生成列表toplist，并置该部分节目内容的点播次数为Vt，Vt远大于V1，将cvod_list的内容加入到toplist的尾部，计算toplist中内容占用的总空间needsize；

4)、获取边缘缓存服务器上剩余空间freesize；

5)如果边缘缓存服务器上剩余空间大于等于needsize，则将cvod_list中的节目内容加入分发计划，删除计划为空；

6)、如果边缘缓存服务器上剩余空间小于needsize，则根据ems_list_temp获取所有节目内容在T时间间隔的点播量，该点播量是被边缘缓存服务器上用户点播的次数，获取ems_list_temp中所有节目内容的驻留时间，去除驻留时间小于设定的驻留时间节目内容，按照点播量对节目内容进行反向排序，生成排序列表evod_list，计算该列表中节目内容的总空间delsize；

7)、计算边缘缓存服务器上剩余空间能够容纳下的要分发的节目内容个数，将这部分节目内容加入到分发计划，然后从cvod_list中去除这部分节目内容，生成列表cvod_list_remnant；

8)、比较cvod_list_remnant与evod_list的点播次数，获取要分发的节目内容列表send_list和要删除的节目内容列表del_list；

9)、将最后获取的列表send_list中的节目内容加入到分发计划中，将列表del_list中的节目内容加入到删除计划中；

10)、根据CDN网络的利用情况，将分发计划的起止时间设置在网络闲时，网络闲时需要根据各地的CDN应用情况考虑，根据分发计划的开始时间自动调度分发计划中的节目内容；

11)计划在被边缘缓存服务器上的智能分发程序执行的时候，超过计划起止时间的计划将不予执行，应该优先执行删除计划，后执行分发计划，先从配置好的优先中心管控服务器上下载节目内容，如果优先中心管控服务器上的网络流量超过了配置的流量阈值，则从所有的中心管控服务器上找一个流量最小的节目内容进行内容分发。

可以看出，第1、现有技术一的热度节目内容统计及分发过于统一，且参考指标只是限于边缘缓存服务器的磁盘空间及节目内容点播量，分发后的节目内容热度分布必然是不均匀的，统一的热度节目内容统计及分发无法真实反映各个边缘缓存服务器上的节目内容热度分布差异；第2、现有技术一的热度节目内容统计只是根据一个时间段的节目内容点播量，这会使得热度节目内容的确认不准确，导致边缘缓存服务器磁盘空间利用率低，点播到边缘缓存服务器中存储的节目内容命中率低下，必须到中心管控服务器中获取，造成CDN网络出现阻塞的概率增大；第3、现有技术一的热度节目内容统计方法及分发方法具有一定的滞后性，无法有效预测最热热度节目内容的趋势。

现有技术二的CDN节目分发方法是基于热度统计方式进行内存缓冲和磁盘存储流媒体内容的切片，通过基于热度统计方式的智能分发和用户配置的方式在媒体站内和媒体站间实现媒体内容切片的共享，在为尽可能多的终端用户提供流媒体服务同时，尽量降低网络流量和磁盘IO访问概率。

然而，该现有技术二中的内存缓存方式仅提升媒体站的推流效率，不能体现和处理CDN的热度节目内容分布，其热度统计方法依然存在滞后性，不能有效预测最新热度节目内容趋势。

综上，如何在CDN中进行内容分发时，更准确确定不同区域的不同热度内容，并将所确定的热度节目内容分发到相应区域的边缘缓存服务上是一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种内容分发系统，该系统能够更准确地确定不同区域的不同热度节目内容，并将所确定的热度节目内容分发到相应区域的边缘缓存服务上。

本发明提供一种内容分发方法，该方法能够更准确地确定不同区域的不同热度内容，并将所确定的热度内容分发到相应区域的边缘缓存服务上。

本发明还提供一种内容分发装置，该装置能够更准确地确定不同区域的不同热度内容，并将所确定的热度内容分发到相应区域的边缘缓存服务上。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种内容分发系统，该系统包括：节目内容库、中心管控服务器及边缘缓存服务器，其中，

节目内容库，用于存储节目内容，在中心管控服务器的指示下将具有时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

中心管控服务器，用于根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容，建立分发时域互换性的节目内容的任务，触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

边缘缓存服务器，用于接收节目内容库分发的时域互换性的节目内容并存储在所设置的交换分区上。

所述中心管控服务器，还用于确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务，根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上；

边缘缓存服务器，还用于接收节目内容库分发的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容并存储在所设定的非交换分区的分区上。

所述中心媒体存储区根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务为：执行即时热度分发的节目内容的分发、强热度预分发的节目内容的分发、时域互换性的节目内容的分发、中热度预分发的节目内容的分发及低热度预分发的节目内容的分发。

所述中心管控服务器，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容，指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中的节目内容库中。

所述中心管控服务器，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。

一种内容分发系统中的中心管控服务器，统计单元、建立任务单元及触发任务单元，其中，

统计单元，用于根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容；

建立任务单元，用于建立分发时域互换性的节目内容的任务；

触发任务单元，用于触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。

在该实施例中的中心管控服务器中，

所述统计单元，还用于确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容；

建立任务单元，还用于建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务；

触发任务单元，还用于根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上。

还包括指示单元，

统计单元，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容；

指示单元，用于指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中。

还包括指示单元，其中，

统计单元，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容；

建立任务单元，用于建立冷片的节目内容删除任务；

指示单元，还用于当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，指示边缘缓存服务器执行冷片的节目内容删除任务。

一种内容分发系统中的边缘缓存服务器，包括接收单元及交换分区，其中，

接收单元，用于接收中心管控服务器分发的时域互换性的节目内容；

交换分区，用于将接收单元接收的时域互换性的节目内容存储在所设置的交换分区上。

还包括非交换分区的分区，其中，

接收单元，用于接收分发的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容并存储在所述的非交换分区的分区上；

所述非交换分区的分区，用于存储即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容。

一种内容分发方法，该方法包括：

中心管控服务器根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容；

中心管控服务器建立分发时域互换性的节目内容的任务；

中心管控服务器触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。

中心管控服务器在分发节目内容之前，还包括：确定边缘缓存服务器存储预分发的各类型热度节目内容的存储容量，可以按照公式(1)计算得到，

NUM＝R*totalVS/每个边缘缓存服务器可提供的缓存推流能力值，公式(1)，

其中，NUM为分发给边缘缓存服务器的节目内容数量，R取1，2和3，代表低热度、中热度及强热度值，totalVS/5为区域内边缘缓存服务器的存储容量，其中totalVS为区域内边缘缓存服务器的数量。

该方法还包括：

中心管控服务器还根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务，根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上。

所述中心媒体存储区根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务为：执行即时热度分发的节目内容的分发、强热度预分发的节目内容的分发、时域互换性的节目内容的分发、中热度预分发的节目内容的分发及低热度预分发的节目内容的分发。

该方法还包括：

中心管控服务器还统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容，指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中的节目内容库中。

该方法还包括：

中心管控服务器还统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。

从上述方案可以看出，本发明的中心管控服务器在给边缘缓存服务器分发节目内容时，分别对所有节目内容的热度统计进行细化，按照节目内容的时域及区域统计节目内容的热度并对热度进行量化，得到所有节目内容的时域及区域的热度量化值，根据节目内容的时域及区域的热度量化值，确定具有时域互换性的节目内容，指示节目内容库将具有时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。由于本发明不是泛泛统计节目内容的点播量，而是对节目内容在不同区域及不同时间段的热度进行统计，且对节目内容在不同区域及不同时间段的热度进行量化，然后再根据节目内容在不同区域及不同时间段的热度量化值，及对应区域的边缘缓存服务器当前时间段的存储空间，将节目内容有针对性地分发到边缘缓存服务器上。因此，本发明可以更准确地确定不同区域的不同热度节目内容，并将所确定的热度节目内容分发到相应区域的边缘缓存服务器上。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的内容分发系统结构示意图；

图2为本发明提供的NCDN的多级结构网络；

图3为本发明另一实施例提供的在内容分发系统中的中心管控服务器的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的在内容分发系统中的边缘缓存服务器的结构示意图；

图5为本发明实施例中的节目内容A和节目内容B就具有时域互换性结构示意图；

图6为本发明提供的内容分方法流程图；

图7为本发明提供的内容分发方法实施例流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

从背景技术可以看出，现有技术的节目内容分布方法在对节目内容进行热度统计时，并没有针对不同区域及不同时域，而是只根据热度进行统计，在分发给边缘缓存服务器时，也只是根据节目内容的热度值进行分发，如果边缘缓存服务器的存储空间不够用，则会删除边缘缓存服务器中热度值低的节目内容。由于节目内容在不同时间段内及不同区域的热度并不相同，所以采用背景技术的分发方式，就会造成各个边缘缓存服务器的负载不均衡，且点播命中率低，使得内容分发系统的网络负载大，增加推送节目内容给用户的时间，降低用户体现度。

因此，为了克服上述问题，本发明的中心管控服务器在给边缘缓存服务器分发节目内容时，分别对所有节目内容的热度统计进行细化，按照节目内容的时域及区域统计节目内容的热度并对热度进行量化，得到所有节目内容的时域及区域的热度量化值，根据节目内容的时域及区域的热度量化值，确定具有时域互换性的节目内容，将具有时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。

这样，就解决了节目内容在热度统计时过多的统一性，更真实反应不同区域的不同热度，提高点播过程中边缘缓存服务器存储节目内容的命中率，提升边缘缓存服务器存储节目内容的利用率，而不需要再到中心管控服务器中获取，节省了推送所点播节目内容的时间；增加了热度分发节目内容的可预测性，反应最新用户的需求，有效降低内容分发系统中内部网络压力。

本发明的中心管控服务器，还用于得到所有节目内容的时域及区域的热度量化值后，确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上，比如将即时热度分发的节目内容分发到边缘缓存服务器设置的强热度区中。

在本发明中，对节目内容进行热度细化后，将得到的热度等级不同的节目内容按照优先级从大到小的顺序排列，先将优先级高的节目内容分发给对应区域的边缘缓存服务器，然后将优先级低的节目内容分发给对应的边缘缓存服务器。热度等级不同的节目内容的优先级从大到小排列的顺序为：即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、时域互换性的节目内容、中热度预分发的节目内容、低热度预分发的节目内容及区域热传导的节目内容。

在本发明中，中心管控服务器将得到的所有节目内容的时域及区域的热度量化值后，确定所有节目内容的热度分发类型后，根据所有节目内容的热度分发类型分别建立节目内容的分发任务和节目内容的分发优先级别，根据所有节目内容的分发优先级别触发所建立的节目内容分发任务，将节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器上。

在本发明中，不同热度类型的节目内容是根据用户点播量确定的，在设定时间内统计的点播量大于或等于预设的即时阈值的节目内容为即时热度的节目内容；在设定时间内统计的点播量小于即时阈值，但是大于或等于预设的强热度预分发阈值的节目内容为强热度预分发的节目内容；在设定时间内统计的点播量小于预设的强热度预分发阈值，但是大于或等于预设的中热度预分发阈值的点播量的节目内容为中热度预分发的节目内容；在设定时间内统计的点播量小于预设的中热度预分发阈值，但是大于或等于预设的低热度预分发阈值的节目内容为低热度预分发的节目内容。两个或两个以上在不同时域共用同一个边缘服务器的交换分区的节目内容称为时域互换性的节目内容，该时域互相性的节目内容所选取的时域是根据该节目内容的点播量确定的。

在本发明中，还包括区域热传导的节目内容，中心管控服务器统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于或等于预设的区域热传导阈值时，就确认该节目内容为区域热传导的节目内容，可以指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中。

在本发明中，中心管控服务器统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于预设的冷片阈值，确认该节目内容为冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。

在本发明中，内容分发系统即可应用在现在的内容分发网络中，也可应用在NGOD(Next Generation On Demand，下一代视频点播系统)的内容分发网络中，其中，中心管控服务器为内容传播管理器(CPM，ContnetPropagation Manager)，边缘缓存服务器为节目内容缓存服务器(CG，CachingGateway)，所有节目内容都存储在内容库(CL，Content Libraay)中，该CL的节目内容是由节目内容注入装置(CI，Content Ingest)注入到CL中的。

图1为本发明一实施例提供的内容分发系统结构示意图，该系统包括：节目内容库、中心管控服务器及边缘缓存服务器，其中，

节目内容库，用于存储节目内容，在中心管控服务器的指示下将具有时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

中心管控服务器，用于根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容，建立分发时域互换性的节目内容的任务，触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

边缘缓存服务器，用于接收节目内容库分发的时域互换性的节目内容并存储在所设置的交换分区上。

在该实施例中，中心管控服务器，还用于确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务，根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上；

边缘缓存服务器，还用于接收节目内容库分发的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容并存储在所设定的非交换分区的分区上。

在该实施例中，所述优先级别顺序为从高到低，依次为：即时热度分发的节目内容的分发、强热度预分发的节目内容的分发、时域互换性的节目内容的分发、中热度预分发的节目内容的分发及低热度预分发的节目内容的分发。

在该实施例中，中心管控服务器，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于或等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容，指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中的节目内容库中。

在该实施例中，中心管控服务器，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。

在该实施例中，边缘缓存服务器与用户使用的数字电视终端进行信息交互，接收数字电视终端发送的点播请求，并将点播请求点播的节目内容推送给数字电视终端。

边缘缓存服务器还将数字电视终端发送的点播请求转发给中心管控服务器，该点播请求中携带有点播的地域信息和时域信息，用于中心管控服务器在统计节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息时使用。

在该实施例中，边缘缓存服务器设置了交换分区，用于在不同时间段内存储不同的具有时域互换性的节目内容，从而使得边缘缓存服务器可以存储更多节目内容。

随着NCDN的发展，形成了树形多级结构，也就是除了中心CDN外，还具有多个边缘CDN连接在中心CDN上，中心CDN将节目内容分发到边缘CDN中，边缘CDN再将节目内容推送给数字电视终端，如图2所示。无论中心CDN还是边缘CDN，都是采用上述实施例描述的过程进行节目内容分发的。

图3为本发明另一实施例提供的在内容分发系统中的中心管控服务器的结构示意图，包括：统计单元、建立任务单元及触发任务单元，其中，

统计单元，用于根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容；

建立任务单元，用于建立分发时域互换性的节目内容的任务；

触发任务单元，用于触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。

在本实施例中，所述统计单元，还用于确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容；

建立任务单元，还用于建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务；

触发任务单元，还用于根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上。

在本实施例的中心管控服务器中，所述统计单元，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容；

所述中心管控服务器还包括指示单元，用于指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中。

在本实施例的中心管控服务器中，所述统计单元，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容；

所述建立任务单元，还用于建立冷片的节目内容删除任务；

所述指示单元，用于当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，指示边缘缓存服务器执行冷片的节目内容删除任务。

图4为本发明另一实施例提供的在内容分发系统中的边缘缓存服务器的结构示意图，包括接收单元及交换分区，其中，

接收单元，用于接收中心管控服务器分发的时域互换性的节目内容；

交换分区，用于将接收单元接收的时域互换性的节目内容存储在所设置的交换分区上。

在本实施例中，边缘缓存服务器还包括非交换分区的分区，其中，

接收单元，用于接收分发的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容并存储在所设定的非交换分区的分区上。

在该实施例中，边缘缓存服务器还包括删除单元，用于在中心管控服务器的指示下将所存储的冷片的节目内容进行删除。

在本发明中，统计节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，定义了一些技术术语及策略，以下详细说明。

1)热度量化信息，也就是节目内容的受欢迎程度，本发明不像现有技术那样只将节目内容分为热度节目内容和冷点节目内容，而是将节目内容的热度分为三个级别，采用强热度、中热度及低热度值，可以根据热度量化信息计算分发给每个边缘缓存服务器的节目内容数量，计算公式为公式(1)：

NUM＝R*totalVS/每个边缘缓存服务器的缓存推流能力值

其中，NUM为分发给边缘缓存服务器的节目内容数量，R取1，2和3，代表低热度、中热度及强热度值，totalVS/5为区域内边缘缓存服务器的存储容量，其中totalVS为区域内边缘缓存服务器的数量，每个边缘缓存服务器的缓存推流能力值可以为5，一般认为1台边缘缓存服务器可以提供500路稳定的节目内容。

2)时域热度，表示节目内容在某一时间段内的热度值，除了此时间段外，节目内容的热度值降低。

3)时域互换性，表示多个具有时域热度的节目内容在时域上满足一定的量化关系，使得这些节目内容可以分时段的存储在同一边缘缓存服务器所设置的交换分区上，如图5所示，节目内容A和节目内容B就具有时域互换性，也就是(T2-T1)/2＞＝Size_B/带宽，其中，T2为节目内容A的点播量下降到所设置的时域热度阈值时的时间值，T1为节目内容B的点播量上升到所设置的时域热度阈值时的时间值，Size_B为交换分区的存储容量，两者之差要大于等于交换分区存储容量除以网络带宽值。

4)热度迭代统计，表示节目内容的热度不是一直不变的，节目内容的热度量化信息是随着时间的变化而变化的，这个统计可以使得统计得到的节目内容的热度量化信息更加准确，是实现时域互换的基础。比如，以24个小时为一个时域周期，每隔时间T(设置为20分钟)，就统计一次区域内某节目内容的热度，从而得到该节目内容在该区域内一天内的热度曲线，连续统计较长时间(比如2周)，然后计算连续统计时间内的每日均值曲线。由于热度迭代统计反应较长周期内某节目内容的热度走势，所以可以将第1周和第2周统计均值用在第3周时域热度的处理，第2和3周均值用在第4周的时域热度处理，依次类推。

根据边缘缓存服务器设置的时域热度阈值N，对比均值曲线，确认该节目内容是否具有时域热度性，将所有具备时域热度的节目内容的时间间隔进行对比，将在不同时域上存在时域热度的不同节目内容作为时域互换性的节目内容，得出满足时域互换性的节目内容群。

5)交换分区，用于存储各时段的热度节目内容的边缘缓存服务器设置的存储空间，更有效利用有限的存储空间，在不同时间段内存储热度节目内容。边缘缓存服务器还具有强热度区，可以将不存在时域性，一直保持热度强热度的节目内容或即时热度分发的节目内容存储在强热度区中。

6)区域热传导，也就是某个节目内容在一个区域内的热度相比于其他区域的热度更高，即同一节目内容在不同区域内会表现为不同的热度。当统计得到的某个节目内容在某个区域内的热度上升且维持强热度较长周期，比如3周以上，则可将该节目内容推送到本级CDN的节目内容库中，或者上一级CDN的节目内容库中，使其可以成为其他同级区域的CDN可推荐的热点节目内容，当该节目内容在某个区域内的热度减弱时，则删除节目内容库中或者上一级CDN的节目内容库的该节目内容。

这个区域热传导不仅仅为差异化删除提供依据，而且是节目内容推广的有力手段。

上述定义的技术术语及策略，也就是中心管控服务器在统计节目内容的热度过程中，反应了当前时刻的节目内容在某一区域内的热度，为了保证边缘缓存服务器的负载均衡及服务质量，即时热点节目内容在分发时优先级最高，然后依次为强热度预分发的节目内容、时域互换性的节目内容、中热度域分发的节目内容，低热度预分发的节目内容及区域热传导的节目内容。

图6为本发明提供的内容分方法流程图，其具体步骤为：

步骤601、中心管控服务器根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容；

步骤602、中心管控服务器建立分发时域互换性的节目内容的任务；

步骤603、中心管控服务器触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。

在该方法中，中心管控服务器在分发节目内容之前，还确定边缘缓存服务器存储预分发的各类型热度节目内容的存储容量，可以按照公式(1)计算得到，在执行预分发的各类型热度节目内容的任务时，可以参考该存储容量。

在该方法中，中心管控服务器还根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务，根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上。

在该方法中，中心媒体存储区根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务为：执行即时热度分发的节目内容的分发、强热度预分发的节目内容的分发、时域互换性的节目内容的分发、中热度预分发的节目内容的分发及低热度预分发的节目内容的分发。

在该方法中，中心管控服务器还统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容，指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中的节目内容库中。

在该方法中，中心管控服务器还统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。

图7为本发明提供的内容分发方法实施例流程图，其具体步骤为：

步骤701、内容分发网络的节目内容库存储节目内容；

在本步骤中，节目内容库中存储的节目内容是点播文件注入部件注入的，在注入时携带有热度量化信息参数，即R；

步骤702、中心管控服务器根据公式(1)计算边缘缓存服务器能够预分发的节目内容数量，并建立边缘缓存服务器的预分发任务；

在本步骤中，预分发的节目内容包括强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容；

步骤703、中心管控服务器根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定具有时域互换性的节目内容和具有即时热度分发的节目内容；

步骤704、中心管控服务器建立边缘缓存服务器的时域互换性的节目内容及即时热度分发的节目内容的分发任务；

步骤705、中心管控服务器根据节目内容的热度优先级别依次触发预分发任务和分发任务，将节目内容分发给边缘缓存服务器；

在这里，触发时域互换性的节目内容的分发任务时，将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

步骤706、中心管控服务器在触发预分发任务和分发任务时，当边缘缓存服务器的存储空间不足时，将统计的边缘缓存服务器中的冷片的节目内容删除并指示边缘缓存服务器将区域热传导的节目内容上传到上一级内容分发系统中。

以下举三个实例说明本发明提供的方案。

实例一

在数字电视网络的CDN中，存在两部节目，分别为节目A和节目B。经过一段时间的运营，CDN中的中心管控服务器统计出节目A的点播高峰时间段为每天17:00～19:00，而节目B的点播高峰为每天20:00～23:00，则将节目A和节目B作为时域互换性的节目内容，在每天17点之前根据CDN网络带宽适当提前时间T将节目A传输给对应区域的边缘缓存服务器，而在20点之前删除边缘缓存服务器中的节目A，并将节目B传入到该对应区域的边缘缓存服务器中，这样就可以达到在相同的边缘缓存服务器的空间存储更多热度节目内容。

实例二

在数字电视网络的NCDN中，CPM在设定时间周期内获取当前CL应处理的节目内容的分发任务，如每隔60秒就与CL进行消息交互，得到即时热度节目内容，如内容C注入到CL，NCDN中所有的边缘缓存服务器中都没有节目内容C。当运营商宣传了节目内容C之后，大量用户点播了节目内容C，则CPM统计后，确认节目内容C为即时热度分发的节目内容，产生节目内容C的即时热度分发任务，通知CL将节目内容C推送到边缘缓存服务器上。如果此时当前CL和CG还存在其他分发任务，则CPM进行热度统计后，则根据分发任务中的不同热度节目内容的优先级别确定分发任务执行顺序。

实例三

当节目内容不断注入到CL后，强热度预分发的节目内容被优先分配到边缘缓存服务器上，但是当CG的存储空间比较小时，所以CPM就统计CG中的节目内容的热度，比如采用热度迭代统计，得到热度最低的节目内容，也就是冷片的节目内容，建立CG的冷片节目内容的删除任务，当判断得到CG的存储空间到达设定阈值后，则执行冷片节目内容的删除任务，为后续不同热度节目分发提供存储空间。CPM在进行节目内容热度统计时都是以区域为单位，同一个节目内容在不同区域可能热度节目内容表现不同。当NCDN采用分级结构时，可以将具有区域热传导的节目内容从下级CDN网络分发到上级CDN网络，然后再由上级CDN网络对该具有区域热传导的节目内容分发到其他下级CDN网络中。

以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种内容分发系统，其特征在于，该系统包括：节目内容库、中心管控服务器及边缘缓存服务器，其中，

节目内容库，用于存储节目内容，在中心管控服务器的指示下将具有时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

中心管控服务器，用于根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容，建立分发时域互换性的节目内容的任务，触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上；

边缘缓存服务器，用于接收节目内容库分发的时域互换性的节目内容并存储在所设置的交换分区上。

2.如权利要求1所述的内容分发系统，其特征在于，所述中心管控服务器，还用于确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务，根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上；

边缘缓存服务器，还用于接收节目内容库分发的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容并存储在所设定的非交换分区的分区上。

3.如权利要求2所述的内容分发系统，其特征在于，所述中心媒体存储区根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务为：执行即时 热度分发的节目内容的分发、强热度预分发的节目内容的分发、时域互换性的节目内容的分发、中热度预分发的节目内容的分发及低热度预分发的节目内容的分发。

4.如权利要求1～3任一权利要求的内容分发系统，其特征在于，所述中心管控服务器，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容，指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中的节目内容库中。

5.如权利要求1～3任一权利要求的内容分发系统，其特征在于，所述中心管控服务器，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。

6.一种内容分发系统中的中心管控服务器，其特征在于，统计单元、建立任务单元及触发任务单元，其中，

统计单元，用于根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容；

建立任务单元，用于建立分发时域互换性的节目内容的任务；

触发任务单元，用于触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上，

在该实施例中的中心管控服务器中。

7.如权利要求6所述的中心管控服务器，其特征在于，所述统计单元，还用于确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容；

建立任务单元，还用于建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发 任务；

触发任务单元，还用于根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上。

8.如权利要求6所述的中心管控服务器，其特征在于，还包括指示单元，

统计单元，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容；

指示单元，用于指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中。

9.如权利要求6所述的中心管控服务器，其特征在于，还包括指示单元，其中，

统计单元，还用于统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容；

建立任务单元，用于建立冷片的节目内容删除任务；

指示单元，用于当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，指示边缘缓存服务器执行冷片的节目内容删除任务。

10.一种内容分发系统中的边缘缓存服务器，其特征在于，包括接收单元及交换分区，其中，

接收单元，用于接收中心管控服务器分发的时域互换性的节目内容；

交换分区，用于将接收单元接收的时域互换性的节目内容存储在所设置的交换分区上。

11.如权利要求10所述的边缘缓存服务器，其特征在于，还包括非交换分区的分区，其中，

接收单元，用于接收分发的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的 节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容并存储在所述的非交换分区的分区上；

所述非交换分区的分区，用于存储即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容。

12.一种内容分发方法，其特征在于，该方法包括：

中心管控服务器根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定时域互换性的节目内容；

中心管控服务器建立分发时域互换性的节目内容的任务；

中心管控服务器触发该任务指示节目内容库将时域互换性的节目内容，在该节目内容对应的热度时域到达前，分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的交换分区上。

13.如权利要求12所述的内容分发方法，其特征在于，中心管控服务器在分发节目内容之前，还包括：确定边缘缓存服务器存储预分发的各类型热度节目内容的存储容量，可以按照公式(1)计算得到，

NUM＝R*totalVS/每个边缘缓存服务器可提供的缓存推流能力值，公式(1)，

其中，NUM为分发给边缘缓存服务器的节目内容数量，R取1，2和3，代表低热度、中热度及强热度值，totalVS/5为区域内边缘缓存服务器的存储容量，其中totalVS为区域内边缘缓存服务器的数量。

14.如权利要求12所述的内容分发方法，其特征在于，该方法还包括：

中心管控服务器还根据统计的节目内容库中所存储的节目内容在时域和地域上的热度量化信息，确定即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容，建立分发即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分发的节目内容的分发任务，根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务，指示节目内容库将所确定的即时热度分发的节目内容、强热度预分发的节目内容、中热度预分发的节目内容及低热度预分 发的节目内容分发到对应区域的边缘缓存服务器所设置的其他分区上。

15.如权利要求14所述的内容分发方法，其特征在于，所述中心媒体存储区根据不同热度类型的节目内容优先级别依次执行分发任务为：执行即时热度分发的节目内容的分发、强热度预分发的节目内容的分发、时域互换性的节目内容的分发、中热度预分发的节目内容的分发及低热度预分发的节目内容的分发。

16.如权利要求12～15任一权利要求所述的内容分发方法，其特征在于，该方法还包括：

中心管控服务器还统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量大于等于设置的区域热传导阈值时，确认该区域热传导的节目内容，指示边缘缓存服务器将该区域热传导的节目内容传输到上一级的节目内容分发系统中的节目内容库中。

17.如权利要求12～15任一权利要求所述的内容分发方法，其特征在于，该方法还包括：

中心管控服务器还统计边缘缓存服务器中已有的节目内容的点播量，在设定时间内当点播量小于冷片阈值，确认冷片的节目内容并建立冷片的节目内容删除任务，当判断边缘缓存服务器的存储空间小于设定的存储空间后，执行冷片的节目内容删除任务。 

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