CN100579208C - 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法 - Google Patents

分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100579208C
CN100579208C CN200710096229A CN200710096229A CN100579208C CN 100579208 C CN100579208 C CN 100579208C CN 200710096229 A CN200710096229 A CN 200710096229A CN 200710096229 A CN200710096229 A CN 200710096229A CN 100579208 C CN100579208 C CN 100579208C
Authority
CN
China
Prior art keywords
media
station
service
section
medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200710096229A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101026744A (zh
Inventor
谢主中
陈俊楷
李继优
喻德
陶宏
彭宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ud Network Co ltd
UT Starcom (China) Co.,Ltd.
Original Assignee
UTStarcom Telecom Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UTStarcom Telecom Co Ltd filed Critical UTStarcom Telecom Co Ltd
Priority to CN200710096229A priority Critical patent/CN100579208C/zh
Publication of CN101026744A publication Critical patent/CN101026744A/zh
Priority to PCT/CN2008/000466 priority patent/WO2008119235A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100579208C publication Critical patent/CN100579208C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/231—Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion
    • H04N21/23106—Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion involving caching operations

Abstract

本发明揭示了一种分布式流媒体分发系统，该系统基于热度统计的方式内存缓冲和磁盘存储流媒体内容的切片，并通过基于热度统计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，尽量降低的网络流量和磁盘IO访问频率。本发明还揭示了分布式流媒体分发系统的三种基于热度统计的内存缓冲方法，以及媒体站内和媒体站间以媒体内容切片为内存缓冲单位的调度分发方法。采用本发明的分布式流媒体分发系统、内存缓冲和调度分发方法，可极大地提高媒体内容的内存缓冲命中率，有效地减少磁盘IO的访问频率，从而延长磁盘的使用寿命，提高系统的可靠性和稳定性。

Description

分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法
技术领域
本发明涉及多媒体网络通信领域，尤其涉及分布式流媒体的高比特率传输系统。
背景技术
随着多媒体网络通信技术的发展，高比特率多媒体流式传输尤其是高比特率视频流式传输已从处理数千同步用户发展到了数百万用户。例如，以IPTV为代表的高码率的流媒体服务，已经发展到百万用户的阶段，靠集中的强大机器或者集群机器的传统分发已经无法满足这样的需求。为此，公开号为CN1713721的中国专利已经提出了一种“分布式多媒体流式传输系统及媒体内容分发的方法和设备”。
但是，在现有技术中，无论是使用集群流服务器还是分布式的流媒体分发系统，因其进行流服务的基本单元内存有限，使得缓存的流媒体文件或者流媒体文件的切片(将诸如影片、文件、电视节目、音乐片等流媒体节目划分为较小的分段，称为“切片”)命中率低下，磁盘IO访问频率高，从而导致磁盘的损坏率高，系统维护成本大。
发明内容
针对在流媒体系统进行流服务时存在的上述缺陷，本发明提供了一种分布式流媒体系统中基于热度统计的Cache(缓存)智能管理和调度进行流媒体切片共享和分发的方法。
本发明的分布式流媒体分发系统由多个区域组成，其中一个区域为系统总部，每个区域包括归属媒体站和至少一个边缘媒体站，其中，所述归属媒体站用于存储流媒体内容，并对所存储的流媒体内容按热度统计方式进行网络拷贝分发到边缘媒体站，所述边缘媒体站，通过网络与所述归属媒体站通信，并基于用户请求和热度统计的方式内存缓冲和磁盘存储最热门的流媒体内容的切片，以提供流服务。
其中，作为系统总部的区域，还包括：媒体位置寄存器，用于记录流媒体分发系统的媒体内容切片的位置信息；以及媒体资产管理器，用于管理流媒体分发系统的媒体资产；以及内容管理器，用于负责流媒体分发系统的内容管理。
其中，所述边缘媒体站包括：媒体引向器，用于接收从外部发送来的流媒体服务请求，确定所述流媒体服务的切片在所述边缘媒体站内的位置；以及至少一个媒体引擎，用于内存缓冲或存储所述流媒体服务的切片，实现以所述切片为流服务单元的流服务，在所述媒体引向器的控制下进行流服务切换，并配合媒体引向器实现与归属媒体站或者其它边缘媒体站之间的切片分发和共享。
其中，所述媒体引向器包含：流服务引向器，用以接收外部发送来的流媒体服务请求，并控制和切换媒体引擎的流服务；存储管理器，管理一个媒体站内所有的媒体引擎中磁盘存储的媒体内容的切片的位置和信息；智能缓存管理器，管理媒体站内所有的内存中所缓存的媒体内容的切片位置和信息；以及基于分布式哈希表的DHT节点管理器，用以发布媒体站内的内存缓冲的媒体内容切片信息，以及接收其它媒体站所发布过来的切片信息。
其中，所述媒体引擎包含：流服务单元，提供以媒体内容切片为单位的流服务，配合流服务引向器进行流服务和切换控制；内存缓存管理单元，实现媒体引擎内的本地内容缓冲管理，并向智能缓存管理器和DHT节点管理器汇报和更新缓存的媒体内容切片信息；以及磁盘存储单元，用以存储媒体内容的切片，并在存储管理器的管理下形式媒体战内的集群存储。
其中，内存缓冲的媒体内容的切片是基于热度统计的，缓存热度相对较高的媒体内容分片，以提高缓存命中率。
其中，媒体站内各个媒体引擎内存缓冲的媒体内容切片，在媒体引向器的控制下实现服务切换以达到切片服务共享。
其中，媒体站间的内存缓冲的媒体内容切片，是通过DHT管理的方式实现媒体站之间的信息共享的，媒体站间内存缓冲的媒体内容切片通过拷贝的方式实现共享。
其中，所述归属媒体站、所述边缘媒体站的每一个是独立的集群流服务器。
其中，所述媒体引向器是一对主从双备份的媒体引向器，所述媒体引擎为多个，多个媒体引擎为相同功能的媒体引擎，在媒体引向器的控制下实现服务负载均衡。
在本发明的分布式流媒体分发系统中的流媒体的内存缓冲方法中，所述分布式流媒体分发系统包括媒体站，基于热度统计在媒体站内对所述流媒体进行内存缓冲。包括以下的三种方法。
第一，所述内存缓冲单位是所述流媒体内容的切片，其热度统计是基于预设热度和长时间热度统计的机制。所有的切片的预设热度和长时间热度统计通过比较排序，超过预先设定的阈值的长时间热度排名靠前的切片将会被保留在内存中进行缓冲。
第二，所述内存缓冲单位是所述流媒体内容的切片，其热度统计是基于的热度变化频率。所有切片的一定时间内热度变化频率通过比较排序，超过预先设置阈值的热度变化频率且排名靠前的切片将会被保留在内存中进行缓冲。
第三，所述内存缓冲单位是基于以数据元为单位在一定时间期间内最少访问的老化策略和所述切片内关联的机制，其中所述数据元是所述切片划分的多个磁盘操作单元。每个数据元通过最近访问热度的排名，并且结合数据元在切片内的前后关联关系进行预测，热度排名高和由于切片内关联被预测到即将被使用的数据元将会被保留在内存中进行缓冲。
本发明的分布式流媒体分发系统中流媒体的调度管理方法中，所述分布式流媒体分发系统包括媒体站，所述媒体站包含一对媒体引向器和至少一个媒体引擎，其特征在于，该方法包括：(1)所述媒体引向器接收来自用户的对具有多个切片的流媒体内容的流媒体请求的接收步骤；(2)查询所述流媒体内容的一个切片是否存在于所述媒体站的媒体引擎中的查询步骤；(3)在查询到所述切片存在于所述媒体站的媒体引擎的情况下，判断所述媒体引擎是否具有流媒体服务的能力的判断步骤；(4)在判断所述媒体引擎具有流媒体服务能力的情况下，所述媒体引向器选定该媒体引擎作为流服务引擎的选定步骤；以及(5)由选定的媒体引擎进行流服务的执行步骤。
其中，在所述执行步骤中，在所述一个切片的流服务临近结束时，所述选定的媒体引擎通知所述媒体引向器以对下一个切片执行上述查询步骤、上述判断步骤、上述选定步骤、以及上述执行步骤。
本发明的分布式流媒体分发系统中流媒体的调度分发方法中，所述媒体站包含一对媒体引向器和至少一个媒体引擎，其特征在于，该方法包括：(1)选定对具有多个切片的流媒体内容进行流媒体服务的目标媒体站的选择步骤；(2)通过所述媒体引向器中的DHT节点确认所述流媒体内容的一个切片所处的一个或多个源媒体站的确定步骤；(3)根据DHT表结果和路由位置信息，从所述一个或多个源媒体站中选择距离所述目标媒体站最短的媒体站发送拷贝请求的请求步骤；(4)在所述媒体站的所述媒体引擎具有流媒体服务能力的情况下，接收来自所述目标媒体站的所述拷贝请求的接收步骤；(5)将所述切片拷贝到所述目标媒体站的所述媒体引擎的拷贝步骤；以及(6)由所述目标媒体站的所述媒体引擎进行流服务的执行步骤。
其中，在所述执行步骤中，在所述一个切片的流服务临近结束时，所述目标媒体站的所述媒体引擎通知所述媒体引向器以对下一个切片执行上述确定步骤、上述请求步骤、上述接收步骤、上述拷贝步骤、以及上述执行步骤。
采用本发明提供的分布式流媒体系统及媒体内容的缓存和调度分发方法，可极大地提高内存缓冲的流媒体文件切片的命中率，有效地减少磁盘IO的访问频率，从而延长了磁盘的使用寿命并保证了系统的可靠性和稳定性。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出了本发明的分布式流媒体分发系统示意图；
图2示出了本发明在媒体站内使用智能Cache管理器及流服务切换控制的示意图；
图3示出了本发明的分布式流媒体分发系统中基于DHT节点拓扑的智能Cache管理的示意图；
图4示出了本发明的分布式流媒体分发系统中在媒体站间共享Cache切片并实现拷贝的示意图；以及
图5示出了本发明的媒体站采用Cache综合管理和调度方法进行流服务的流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1是基于网络拓扑架构下的分布式流媒体分发系统，可以实现多级流媒体分发和服务。
如图1所示，该分布式流媒体分发系统是由多个区域(即区域1到区域n)组成，其中一个区域可作为系统总部，这里，设区域1为系统总部。
在每个区域中，都包括归属媒体站20和利用网络与其进行通信的多个边缘媒体站30a1～30an。上述的归属媒体站20和边缘媒体站30a1～30an均包括一对媒体引向器(简称：MD)A和多个媒体引擎(简称：ME)Ba1～Ban，如媒体引擎Ba1、媒体引擎Ba2直到媒体引擎Ban。这里，每个边缘媒体站30a1～30an都是一个独立的集群流服务器。
这里，区域1作为系统总部，与其他不作为系统总部的区域相比，区域1附加地包括：用于记录流媒体分发系统的媒体内容切片的位置信息媒体位置寄存器(简称MLR)11；用于管理流媒体分发系统的媒体资产的媒体资产管理器(简称MAM)12；以及用于负责流媒体分发系统的内容管理的内容管理器(简称CM)13。
其中，媒体引向器A用于接收外部发送来的流媒体服务，并通过智能缓存管理器(将在下文具体说明“智能缓存管理器”)查询该流媒体文件的切片在边缘媒体站30a1～30an内是否存在，以及若存在则确定该边缘媒体站的位置；媒体引擎Ba1～Ban用于缓存和存储该流媒体服务的切片，并根据该媒体引擎进行流媒体服务的能力实现对该切片的切换与控制。
这里，媒体引向器A较佳地可以是一个主/从双备份的媒体引向器。如此，当主媒体引向器出现故障，从媒体引向器能够把服务和用户无缝地接收过去，保证系统的可靠性。媒体引擎Ba1～Ban是一组负载均衡的媒体引擎，即，它们是具有相同的功能的媒体引擎，在媒体引向器A的调度下使得每个媒体引擎Ba1～Ban的服务的负载相当，以避免出现部分媒体引擎过于繁忙而部分媒体引擎过于空闲，从而以达到平衡效果。
图2是本发明在媒体站内使用智能Cache管理器及流服务切换控制流程的示意图。
如图2所示，每个边缘媒体站30a1～30an利用其具有的多个媒体引擎Ba1～Ban分别Cache(缓存)基于热度统计的热门流媒体文件的多个切片，为一个接入片区提供多至几万个流服务的能力。
更具体地，媒体引向器A包括：流服务引向器43，用以接收外部发送来的流媒体服务请求，并控制和切换媒体引擎的流服务；存储管理器44，管理一个媒体站内所有的媒体引擎中磁盘存储的媒体内容的切片的位置和信息；智能缓存管理器41，管理媒体站内所有的内存中所缓存的媒体内容的切片位置和信息；以及，基于分布式哈希表(Distributed Hash Table)的DHT节点管理器42，用以发布本媒体站内的内存缓冲的媒体内容切片信息，以及接收其它媒体站所发布过来的切片信息。
其中，媒体引擎Ba1～Ban中各自包含磁盘存储区域(图2中表示为Disk)Da1～Dam、Cache单元(图2中表示为Cache)Ca1～Cam以及流服务单元La1～Lam，所述Cache单元Ca1～Cam实现一个媒体引擎内的本地内容缓冲管理，并向智能缓存管理器42和DHT节点管理器41汇报和更新缓冲的媒体内容切片信息。所述流服务单元La1～Lam提供以媒体内容切片为单位的流服务，配合流服务引向器进行流服务和切换控制。媒体引擎Ba1～Ban以其高度的扩展性可根据片区的用户规模发展至100个以上。
需要指出的是，在该边缘媒体站30a1～30an内智能Cache管理器42基于热度统计进行Cache管理和调度每个媒体引擎中的Cache单元Ca1～Cam，以将Cache单元Ca1～Cam的流媒体文件的切片信息共享，并通过与媒体引擎Ba1～Ban间的流服务切换与控制机制、分布式存储管理相结合，实现边缘媒体站30a1～30an内的集群流服务。
其中，上述媒体引向器A和智能Cache管理器42都是由软件模块来实现的，媒体引擎Ba1～Ban也是由软件模块来实现的。
其中，上述DHT(Distributed Hash Table)是指分布式哈希表，哈希表是一种常见的数据索引方式，DHT则是把它分布到不同的地方去，即在每个DHT接点都有一个DHT表，用来接收相邻的DHT节点发布的信息，从而组成一个网络以共享信息。
另一方面，上述基于热度统计的Cache管理和调度包括以下三种方式。更具体地，(1)基于预设热度和长窗口热度统计的方式，以实现最热门的流媒体文件的缓存。该方式以上载节目时预设的热度和长窗口统计热度结果为基础，将最热门的流媒体文件以切片的形式缓存在媒体站内的多个媒体引擎中，在三种方式中具有最高的Cache优先级，该类流媒体文件主要是最新上映的热门电影和收视率较好、热门时间较长的流媒体节目；(2)基于热度频率变化Cache最新、最热门的流媒体文件的切片。该方式以热度频率变化快速捕捉最热门的流媒体文件的切片，在三种方式中具有中等的Cache优先级，该类流媒体文件主要是球赛直播节目或者因出现突发事件而引起的相关VOD节目的热播；(3)在流媒体文件的热度统计或者热度频率均没达到方式(1)和(2)时的Cache管理和调度。该方式采用以数据元(将流媒体文件的切片又划分为若干磁盘操作单元，称之为“数据元”)为单位的最近最少访问的老化策略和流媒体文件段内关联的机制，尽量缓存并保留那些具有流媒体文件分段关联和最近访问频率较高的数据元，而有限地淘汰那些无关联且最近访问频率低的数据元。
参照图2，假设当前某一用户请求对指定的流媒体文件进行流服务，该流媒体文件共分为m个切片，而且基于Cache分配和管理该m个切片分布于该媒体站的各个媒体引擎Ba1～Ban中，现针对该具体条件详细说明在媒体站内使用智能Cache管理器42并进行流服务切换与控制的工作原理：首先，该媒体站的媒体引向器A接收来自用户的流服务请求，并向智能Cache管理器42查询该流媒体文件的切片1是否在该媒体站所属的各个媒体引擎Ba1～Ban中；其次，智能Cache管理器42查询并确定切片1在媒体引擎Ba1中，并基于该媒体引擎Ba1具有进行流服务的能力时，通过媒体引向器A将媒体引擎Ba1选定而执行流服务1；再次，当切片1的流服务临近结束时，媒体引擎Ba1将切片1的流服务快要结束的消息反馈给媒体引向器A，媒体引向器A又通过智能Cache管理器42查询下一切片(即切片2)存在于媒体引擎Ba2中，并基于该媒体引擎Ba2具有进行流服务的能力时，将信息返回给媒体引擎Ba1；最后，媒体引擎Ba1在结束切片1的流服务时立即切换到媒体引擎Ba2，而且媒体引擎Ba2继续以与媒体引擎Ba1相同的虚拟IP地址和端口向用户提供流服务2，而后面的切片流服务(直到流服务m)过程也按上述操作依次进行。在对具有m个切片的流媒体文件进行流服务(流服务1～m)时，无需用户机顶盒参与其中。
图3示出了本发明的分布式流媒体分发系统中基于DHT节点拓扑的智能Cache管理的示意图。
如图3所示，在该分布式流媒体分发系统中，归属媒体站a、归属媒体站b和归属媒体站c之间可以直接地相互通信。更具体地，归属媒体站a包括边缘媒体站1、边缘媒体站2和边缘媒体站3；归属媒体站b包括边缘媒体站4、边缘媒体站5和边缘媒体站6；归属媒体站c包括边缘媒体站7、边缘媒体站8和边缘媒体站9。
由图2所示的媒体站内使用智能Cache管理器42及流服务切换控制的示意图可以得知，归属媒体站a的DHT节点所含信息与边缘媒体站1、2和3的DHT节点共享，归属媒体站b的DHT节点所含信息与边缘媒体站4、5和6的DHT节点共享，而归属媒体站c的DHT节点所含信息与边缘媒体站7、8和9的DHT节点共享。
现通过基于DHT节点的流媒体文件的切片的添加与删除过程对该图3具体说明。当边缘媒体站1有Cache添加或删除的信息需要通过DHT节点进行发布时，它只能向其所属的归属媒体站a发布，而归属媒体站a则向除了作为发布源的边缘媒体站1以外的边缘媒体站2和3发布该Cache添加或删除的信息，与此同时，归属媒体站a还向与其直接相连的归属媒体站b和c发布。需要说明的是，当边缘媒体站2和3接收到归属媒体站a发布的信息后就停止传播，而归属媒体站b和c则继续向其各自所属的下属边缘媒体站发布。更具体地，归属媒体站b向边缘媒体站4、5和6发布，归属媒体站c向边缘媒体站7、8和9发布。为避免循环重复地发布，归属媒体站b和c之间不再相互发布这条由归属媒体站a发布而来的信息，也就是说，若发布源不是归属媒体站所属的边缘媒体站或者自身，归属媒体站就不向其他的归属媒体站发布信息。由此可见，通过如图3所示的媒体间的Cache内容信息共享，具有灵活度高，可扩展性的特点，使用共享信息时也无需做查找，也可避免传统的集中式的管理的瓶颈问题。
图4示出了本发明的分布式流媒体分发系统在媒体站间Cache共享切片并实现拷贝的示意图。
参照图4，归属媒体站a对应于边缘媒体站a1、边缘媒体站a2和边缘媒体站b1。设若用户请求进行流服务的流媒体文件包括切片1、切片2和切片m，而切片1缓存于边缘媒体站a1的媒体引擎中，切片2缓存于边缘媒体站b1的媒体引擎中，切片m缓存于归属媒体站a的媒体引擎中。现要实现在边缘媒体站a2中进行该流服务时，可通过如下的流程进行：
(1)通过边缘媒体站a2的媒体引向器中的DHT节点确认该流媒体文件的切片1所处的媒体引擎；
(2)根据DHT表结果和路由位置信息，选择距离边缘媒体站a2最短的边缘媒体站a1发送拷贝切片1的请求；
(3)在边缘媒体站a1的媒体引擎具有拷贝服务能力的情况下，接收来自边缘媒体站a2的该拷贝请求；
(4)将切片1拷贝到边缘媒体站a2的媒体引擎中；
(5)由边缘媒体站a2的媒体引擎对切片1进行流服务；
(6)依次对切片2和切片m执行上述步骤(1)～(5)。
需要指出的是，虽然切片m缓存于归属媒体站a的媒体引擎而非边缘媒体站a1或b1，但拷贝切片的过程完全与切片1一样。
图5示出了本发明的媒体站采用Cache综合管理和调度方法进行流服务的流程示意图。
如图5所示，边缘媒体站将媒体站内和媒体站间进行流服务的Cache管理和调度方法相结合来执行对流媒体文件的服务，具体的实现流程可以采用如下的步骤体现：
(1)边缘媒体站的媒体引向器接收用户的流媒体请求(步骤S500)；
(2)智能缓存管理器查找该流媒体文件的下一个切片(步骤S502)，该智能缓存管理器在该边缘媒体站的媒体引向器内；
当切片存在于该边缘媒体站内时，
(a)判断并确定该切片是否存在(步骤S504)；
(b)若该切片在该边缘媒体站的某一媒体引擎中，判断该媒体引擎是否具有进行流服务的能力(步骤S506)；
(c)在该媒体引擎具有进行流服务的能力的情况下，指定缓存该切片的媒体引擎进行流服务(步骤S508)；
(d)在对该切片的流服务即将结束时，返回智能缓存管理器(步骤S510)并执行步骤(2)；
(e)若步骤(b)中的媒体引擎不具有进行流服务的能力，选择有流服务能力和缓存空间的媒体引擎进行复制(步骤S512)；
(f)指定所选的媒体引擎进行流服务(步骤S514)；以及
(g)该流服务即将结束时，返回智能缓存管理器(步骤S516)并执行步骤(2)。当该切片不在该边缘媒体站内时，
(i)基于DHT节点查询归属媒体站和其所属的所有边缘媒体站(步骤S518)；
(ii)判断并确定该切片是否存在(步骤S520)；
(iii)若切片不存在于上述的归属媒体站和边缘媒体站，则从存储系统读取，并选择缓存了该切片的媒体引擎进行流服务(步骤S526)，随后返回步骤(2)；
(iv)若切片存在于上述的归属媒体站或边缘媒体站，则发送拷贝请求至缓存了具有该切片的媒体站(步骤S522)；
(v)判断超时前是否得到对端的服务许可(步骤S524)；
(vi)若得到该服务许可，则执行步骤(e)-(g)；以及
(vii)若没有得到该服务许可，则执行步骤(iii)。
如上所述，通过在媒体站的Cache内容信息共享，以避免传统的集中式的管理信息查找时的低效率，再者，通过网络拷贝以实现Cache内容共享，从而达到减少磁盘IO访问，提高硬盘使用寿命的目的。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种分布式流媒体分发系统，其特征在于，所述分布式流媒体分发系统由多个区域组成，其中一个区域为系统总部，每个区域包括归属媒体站和至少一个边缘媒体站，
其中，所述归属媒体站用于存储流媒体内容，并对所存储的流媒体内容按热度统计方式进行网络拷贝分发到所述边缘媒体站，
所述边缘媒体站通过网络与所述归属媒体站通信，并基于用户请求和热度统计方式内存缓冲和磁盘存储最热门的流媒体内容的切片，以提供流服务，
所述边缘媒体站包括：
媒体引向器，用于接收从外部发送来的流媒体服务请求，确定所述流媒体服务的切片在所述边缘媒体站内的位置；以及
至少一个媒体引擎，用于内存缓冲或存储所述流媒体服务的切片，实现以所述切片为流服务单元的流服务，在所述媒体引向器的控制下进行流服务切换，并配合媒体引向器实现与归属媒体站或者其它边缘媒体站之间的切片分发和共享，
所述媒体引向器包含：
流服务引向器，用以接收外部发送来的流媒体服务请求，并控制和切换媒体引擎的流服务；
存储管理器，管理一个媒体站内所有的媒体引擎中磁盘存储的媒体内容的切片的位置和信息；
智能缓存管理器，管理媒体站内所有的内存中所缓存的媒体内容的切片位置和信息；以及
基于分布式哈希表的DHT节点管理器，用以发布媒体站内的内存缓冲的媒体内容切片信息，以及接收其它媒体站所发布过来的切片信息，
所述分布式流媒体分发系统实施如下步骤：
(1)所述媒体引向器接收来自用户的对具有多个切片的流媒体内容的流媒体请求的接收步骤；
(2)查询所述流媒体内容的一个切片是否存在于所述媒体站的媒体引擎中的查询步骤；
(3)在查询到所述切片存在于所述媒体站的媒体引擎的情况下，判断所述媒体引擎是否具有流媒体服务的能力的判断步骤；
(4)在判断所述媒体引擎具有流媒体服务能力的情况下，所述媒体引向器选定该媒体引擎作为流服务引擎的选定步骤；以及
(5)由选定的媒体引擎进行流服务的执行步骤，
在所述执行步骤中，在所述一个切片的流服务临近结束时，所述选定的媒体引擎通知所述媒体引向器以对下一个切片执行上述查询步骤、上述判断步骤、上述选定步骤、以及上述执行步骤，
或者所述分布式流媒体分发系统实施如下步骤：
(1)选定对具有多个切片的流媒体内容进行流媒体服务的目标媒体站的选择步骤；
(2)通过所述媒体引向器中的DHT节点确认所述流媒体内容的一个切片所处的一个或多个源媒体站的确定步骤；
(3)根据DHT表结果和路由位置信息，从所述一个或多个源媒体站中选择距离所述目标媒体站最短的媒体站发送拷贝请求的请求步骤；
(4)在所述媒体站的所述媒体引擎具有流媒体服务能力的情况下，接收来自所述目标媒体站的所述拷贝请求的接收步骤；
(5)将所述切片拷贝到所述目标媒体站的所述媒体引擎的拷贝步骤；以及
(6)由所述目标媒体站的所述媒体引擎进行流服务的执行步骤，
在所述执行步骤中，在所述一个切片的流服务临近结束时，所述目标媒体站的所述媒体引擎通知所述媒体引向器以对下一个切片执行上述确定步骤、上述请求步骤、上述接收步骤、上述拷贝步骤、以及上述执行步骤。
2.权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，作为系统总部的区域，还包括：
媒体位置寄存器，用于记录流媒体分发系统的媒体内容切片的位置信息；
媒体资产管理器，用于管理流媒体分发系统的媒体资产；以及
内容管理器，用于负责流媒体分发系统的内容管理。
3.权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，所述媒体引擎包含：
流服务单元，提供以媒体内容切片为单位的流服务，配合流服务引向器进行流服务和切换控制；以及
内存缓存管理单元，实现媒体引擎内的本地内容缓冲管理，并向智能缓存管理器和DHT节点管理器汇报和更新缓冲的媒体内容切片信息。
磁盘存储单元，用以存储媒体内容的切片，并在存储管理器的管理下形式媒体战内的集群存储。
4如权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，内存缓冲的媒体内容的切片是基于热度统计的，缓存热度相对较高的媒体内容分片，以提高缓存命中率。
5.如权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，媒体站内各个媒体引擎内存缓冲的媒体内容切片，在媒体引向器的控制下实现服务切换以达到切片服务共享。
6.如权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，媒体站间的内存缓冲的媒体内容切片，是通过DHT管理的方式实现媒体站之间的信息共享的，媒体站间内存缓冲的媒体内容切片通过拷贝的方式实现共享。
7.如权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，所述归属媒体站、所述边缘媒体站的每一个是独立的集群流服务器。
8.如权利要求1所述的分布式流媒体分发系统，其特征在于，
所述媒体引向器是一对主从双备份的媒体引向器，
所述媒体引擎为多个，多个媒体引擎为相同功能的媒体引擎。
CN200710096229A 2007-03-30 2007-03-30 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法 Active CN100579208C (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200710096229A CN100579208C (zh) 2007-03-30 2007-03-30 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法
PCT/CN2008/000466 WO2008119235A1 (fr) 2007-03-30 2008-03-10 Système de distribution pour distribuer un média en flot, mémoire tampon de média en flot et procédé de distribution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200710096229A CN100579208C (zh) 2007-03-30 2007-03-30 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101026744A CN101026744A (zh) 2007-08-29
CN100579208C true CN100579208C (zh) 2010-01-06

Family

ID=38744583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200710096229A Active CN100579208C (zh) 2007-03-30 2007-03-30 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN100579208C (zh)
WO (1) WO2008119235A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100579208C (zh) * 2007-03-30 2010-01-06 Ut斯达康通讯有限公司 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法
CN101409823B (zh) * 2007-10-10 2012-04-25 华为技术有限公司 一种网络个人录像机的实现方法、装置和系统
CN101500142A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 华为技术有限公司 媒体内容分片方法、提供媒体内容的方法、设备及系统
CN101287002B (zh) * 2008-05-21 2010-12-29 华中科技大学 一种提高流媒体服务器并发媒体流数量的方法
CN101841553B (zh) * 2009-03-17 2014-03-12 日电（中国）有限公司 网络上请求资源的位置信息的方法、用户节点和服务器
CN101998173B (zh) * 2009-08-27 2012-11-07 华为技术有限公司 分布式媒体共享播控器、媒体播控系统及方法
CN102123318B (zh) * 2010-12-17 2014-04-23 曙光信息产业(北京)有限公司 一种iptv应用的io加速方法
CN102333120B (zh) * 2011-09-29 2014-05-21 高新兴科技集团股份有限公司 一种负载均衡处理的流存储系统
CN102647357B (zh) * 2012-04-20 2016-04-13 中兴通讯股份有限公司 一种处理内容路由方法及装置
CN103036967B (zh) * 2012-12-10 2017-03-15 北京奇虎科技有限公司 一种下载管理设备、方法及数据下载系统
CN103051701B (zh) * 2012-12-17 2016-02-17 北京网康科技有限公司 一种缓存准入方法及装置
CN103281383B (zh) * 2013-05-31 2016-03-23 重庆大学 一种面向分布式数据源的时序信息记录方法
CN103905923A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 深圳市同洲电子股份有限公司 一种内容缓存方法及装置
CN104202650B (zh) * 2014-09-28 2017-11-17 西安诺瓦电子科技有限公司 流媒体播放系统及方法、led显示屏系统
CN105207993A (zh) * 2015-08-17 2015-12-30 深圳市云宙多媒体技术有限公司 一种cdn中数据的访问、调度方法和系统
CN106708865B (zh) * 2015-11-16 2020-04-03 杭州华为数字技术有限公司 流处理系统中访问窗口数据的方法和装置
CN106648593A (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 乐视控股（北京）有限公司 终端设备的日历查看方法及装置
CN106604043A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 Ut斯达康(深圳)技术有限公司 一种互联网直播方法及直播服务器
CN108513162A (zh) * 2017-02-23 2018-09-07 中兴通讯股份有限公司 直播回看的缓存、播放方法及系统
CN108574685B (zh) * 2017-03-14 2021-08-03 华为技术有限公司 一种流媒体推送方法、装置及系统
CN107566509B (zh) * 2017-09-19 2020-09-11 广州南翼信息科技有限公司 一种可承载大批量终端的信息发布系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2385683A (en) * 2002-02-22 2003-08-27 Thirdspace Living Ltd Distribution system with content replication
CN1227592C (zh) * 2002-09-17 2005-11-16 华为技术有限公司 一种流媒体数据管理方法
US20050235047A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-20 Qiang Li Method and apparatus for a large scale distributed multimedia streaming system and its media content distribution
CN100579208C (zh) * 2007-03-30 2010-01-06 Ut斯达康通讯有限公司 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种IA-64架构下的大规模流媒体服务器缓存调度算法，. 余宏亮，陈婧，李毅，郑纬民.计算机研究与发展，第总第43期. 2006
一种IA-64架构下的大规模流媒体服务器缓存调度算法，. 余宏亮，陈婧，李毅，郑纬民.计算机研究与发展，第总第43期. 2006 *
一种基于P2P的视频点播系统的研究与设计. 张伟文，金鑫，吴国新.计算机技术与发展，第17卷第2期. 2007
一种基于P2P的视频点播系统的研究与设计. 张伟文，金鑫，吴国新.计算机技术与发展，第17卷第2期. 2007 *
基于P2P技术的IPTV服务系统研究. 张宗勇.西北工业大学硕士学位论文. 2006
基于P2P技术的IPTV服务系统研究. 张宗勇.西北工业大学硕士学位论文. 2006 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008119235A1 (fr) 2008-10-09
CN101026744A (zh) 2007-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100579208C (zh) 分布式流媒体分发系统及流媒体内存缓冲及调度分发方法
US7697557B2 (en) Predictive caching content distribution network
Thouin et al. Video-on-demand networks: design approaches and future challenges
KR100758281B1 (ko) 다중 서비스 타입 관리 기능을 가지는 컨텐츠 분배 관리시스템 및 그 방법
US7181523B2 (en) Method and apparatus for managing a plurality of servers in a content delivery network
KR100256016B1 (ko) 비디오 데이타를 서비스하는 노드 선택 방법, 분산비디오 서버 시스템, 비디오 서버 시스템, 분산 컴퓨팅 시스템 및 그의 제어 방법
CN101764831B (zh) 一种流媒体数据共享方法、共享系统和流媒体节点
EP2227016B1 (en) A content buffering, querying method and point-to-point media transmitting system
CN100518305C (zh) 一种内容分发网络系统及其内容和服务调度方法
CN102316097B (zh) 一种减少用户等待时间的流媒体调度分发方法
CN101193294A (zh) 一种视频内容服务系统和服务方法
CN101800731B (zh) 网络传输管理服务器、网络传输管理方法及网络传输系统
CN101137042A (zh) 一种集群式流媒体系统中静态节目的分发和服务方法
CN101127898A (zh) 流媒体系统及其多媒体文件的切片存储和流服务方法
US20110209184A1 (en) Content distribution method, system, device and media server
CN101727460A (zh) 一种内容分片定位方法和系统
CN102497389A (zh) 一种iptv 中基于大雨伞缓存算法的流媒体协作缓存管理方法及系统
CN104822084A (zh) 基于并发流的p2p实时播放系统快速频道切换方法
US20090100188A1 (en) Method and system for cluster-wide predictive and selective caching in scalable iptv systems
CN100459520C (zh) 一种多流服务器间共享内存Cache的系统和方法
CN101309200A (zh) 多媒体数据播放系统
KR100194180B1 (ko) 쥬크 박스를 적용한 주문형 비디오 서버 및 제어방법
Wang Smart Content Caching for Device-to-Device Data Dissemination
Sato et al. A new VOD technique to support client mobility

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: UT SIDAKANG (CHINA) CO. LTD.

Free format text: FORMER OWNER: UT STARCOM COMMUNICATION CO., LTD.

Effective date: 20130320

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 310053 HANGZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 100027 DONGCHENG, BEIJING

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20130320

Address after: Beihai Manhattan building 6 No. 100027 Beijing Dongcheng District, Chaoyangmen North Street 11

Patentee after: UTSTARCOM (CHINA) CO.,LTD.

Address before: 310053 No. six, No. 368, Binjiang District Road, Zhejiang, Hangzhou

Patentee before: UTSTARCOM TELECOM Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100027 11 Floor of Beihai Wantai Building, 6 Chaoyangmen North Street, Dongcheng District, Beijing

Patentee after: UT Starcom (China) Co.,Ltd.

Address before: 100027 11 Floor of Beihai Wantai Building, 6 Chaoyangmen North Street, Dongcheng District, Beijing

Patentee before: UTSTARCOM (CHINA) CO.,LTD.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190128

Address after: 518000 Lenovo Building, No. 016, Gaoxin Nantong, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province, on the east side of the third floor

Patentee after: UD NETWORK CO.,LTD.

Address before: 100027 11 Floor of Beihai Wantai Building, 6 Chaoyangmen North Street, Dongcheng District, Beijing

Patentee before: UT Starcom (China) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right