CN101330594B - 对等网络视频点播媒体的存储方法及其媒体点播系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对等网络视频点播媒体的存储方法，步骤包括：把媒体文件进行分段；引入至少一个局端节点，所述局端节点分段保存所述媒体文件的正本；对用户节点和所述局端节点按照地域进行分区，每个分区通过媒体网关进行管理本分区所述用户节点和局端节点上的媒体分段的存储；所述用户节点调用本分区各个局端节点上媒体文件的分段，组成用于播放的媒体文件。本发明还公开了一种对等网络媒体点播系统。对媒体文件进行分段后，用户节点就可以不必存储整个媒体文件，而只需存储某些媒体文件的分段，即多个用户节点协作完成一个大的媒体文件的存储，这样就有效地减轻了用户节点的媒体录制开销和存储开销。

Description

对等网络视频点播媒体的存储方法及其媒体点播系统
技术领域
本发明涉及一种对等网络(Peer To Peer Network，以下简称P2P)和宽带流媒体技术，特别涉及一种对等网络视频点播媒体的存储方法及其媒体点播系统。
背景技术
随着互联网络和宽带接入网络的迅速发展，采用P2P技术已经能够成功地在互联网上规模开展视频媒体的下载、直播等业务，但P2P点播业务的规模开展还存在很多问题，其中媒体存储就是问题之一。
在现有的P2P点播系统中，主要有以下两种存储方案：
1、原始上载节点保存一份完整的媒体数据，一般的用户节点不在磁盘存储媒体数据，而只在播放时在内存中缓存一小部分数据，用户节点之间只有在点播相同媒体内容，而且播放点非常接近时，才能相互共享数据。
2、除原始上载节点保存一份完整数据外，一般的用户节点也把播放过的媒体数据在磁盘中完整存储，这样媒体数据不仅可以在播放相同内容且播放点相近节点之间可以共享，而且已经播放过的节点可以为后续播放的节点提供数据。
第一种方案的主要问题是共享节点数太少，而且原始上载节点如果不在线，网络就完全不能提供该媒体的服务。第二种方案虽然解决了第一种方案的问题，但需要边看边录制，处理开销很大，存储开销也很大，容易造成用户的反感，进而引发用户看完即删除或转移录制的媒体内容。因此，也不是一个理想的存储方案。同时，两个方案都不能保证发布的内容可以得到有保证的服务，而只有在有内容的用户在线时，其他用户才可以得到内容服务。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种对等网络视频点播媒体的存储方法，对媒体文件进行分段后，用户节点就可以不必存储整个媒体文件，而只需存储某些媒体文件的分段，多个用户节点协作完成一个大的媒体文件的存储，这样就有效地减轻了用户节点的媒体录制开销和存储开销。
技术方案如下：
一种对等网络视频点播媒体的存储方法，步骤包括：
(1)把媒体文件进行分段；
(2)引入至少一个局端节点，所述局端节点分段保存所述媒体文件的正本；
(3)对用户节点和所述局端节点按照地域进行分区，每个分区通过媒体网关进行管理本分区所述用户节点和局端节点上媒体文件分段的存储；
(4)所述用户节点调用本分区各个局端节点上媒体文件分段，组成用于播放的媒体文件。
进一步，步骤(3)中，所述媒体网关的管理内容包括媒体文件各分段在所述用户节点和局端节点各节点上的存储分布情况，以及统计各媒体文件分段在本分区的请求频率。
进一步，步骤(3)中，当分段的请求频率达到一定程度而本区所述局端节点存储的该分段的拷贝数量达不到要求时，选择和指示所述局端节点增加存储该分段的拷贝数量，用于提高该分段的服务能力。
进一步，步骤(3)中，所述用户节点按分段进行媒体内容存储，其内存中缓存正在播放的播放点附近的媒体文件分段，其磁盘中存储已播放的媒体文件分段。
进一步，步骤(3)中，当用于存储媒体文件的磁盘空间满时，覆盖使用频率最低的媒体文件分段。
本发明所解决的另一个技术问题是提供一种对等网络媒体点播系统，对媒体文件进行分段后，用户节点就可以不必存储整个媒体文件，而只需存储某些媒体文件的分段，多个用户节点协作完成一个大的媒体文件的存储，这样就有效地减轻了用户节点的媒体录制开销和存储开销。
技术方案如下：
一种对等网络媒体点播系统，用于实现媒体文件的播放和存储，包括用户节点和媒体网关，所述用户节点和媒体网关通过所述城域网相连接，还包括局端节点，所述局端节点保存有分段的媒体文件的正本；所述媒体网关用于对所述用户节点和局端节点按照地域进行分区，每个分区通过所述媒体网关进行管理本分区所述用户节点和局端节点上媒体文件分段的存储；所述用户节点用于调用本分区各个局端节点上媒体文件分段，组成用于播放的媒体文件。
优选的，所述媒体网关的管理内容包括媒体文件各分段在所述用户节点和局端节点各节点上的存储分布情况，以及用于统计各媒体文件分段在本分区的请求频率。
优选的，当分段的请求频率达到一定程度而本区所述局端节点存储的分段的拷贝数量达不到要求时，所述媒体网关用于选择和指示所述局端节点增加存储该分段的拷贝数量，以提高该分段的服务能力。
优选的，所述用户节点按分段存储有媒体内容，所述用户节点的内存中缓存有正在播放的播放点附近的媒体文件分段，所述用户节点的磁盘中存储有已播放的媒体文件分段。
优选的，当用于存储媒体文件的磁盘空间满时，所述磁盘用于覆盖使用频率最低的媒体文件分段。
对媒体文件进行分段后，用户节点就可以不必存储整个媒体文件，而只需存储某些媒体文件的分段，即多个用户节点协作完成一个大的媒体文件的存储，这样就有效地减轻了用户节点的媒体录制开销和存储开销。同时，由于分段后，同样大小用户节点的磁盘空间可以存储多个媒体文件的分段，既使得不同时间观看相同媒体文件的用户可以共享数据，也使得拥有一个媒体文件各分段的节点数增加，从而有效扩大了媒体源节点数量。
用户节点在播放媒体文件的内容时，一方面在内存中缓存播放点附近的媒体文件分段内容，另一方面每个播放过的媒体文件分段以一定概率写入磁盘进行存储，这两部分存储内容都可以对外服务。某个媒体文件的内容同一时刻点播的人越多，内存缓存的份数就越多，提供服务的能力也越大，很好地解决了热门媒体文件的突发性问题；同时，对一般的非热门媒体文件，只要一段时间内累积点播次数越多，存在用户节点磁盘里的拷贝数也就越多，同样解决了共享源少的问题。
附图说明
图1是媒体分段存储示意图；
图2是媒体分段存储的分区管理示意图；
图3是用户节点在磁盘存储媒体文件的分段情况示意图；
图4a是完整存储情况下共享的用户节点存储范围示意图；
图4b是分段存储情况下共享的用户节点存储范围示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例作详细描述。
如图1所示，系统把媒体文件分成一个个分段，将一个媒体文件分成分段1到分段n，n代表自然数。
每个媒体文件的分段可以独立地在各个局端节点存储，在此，引入的局端节点包括局端节点1到局端节点m，m代表自然数。将分段1到分段N分别存储到局端节点1到局端节点m上，每个媒体文件分段的正本必须在一个局端节点上存储，以保证服务。
如图2所示，媒体网关连接在骨干网和城域网之间，多个用户节点和多个局端节点通过城域网相连接。
把局端节点和用户节点按地域划分成一个个分区，如图中的分区1到分区n，n代表自然数。每个分区设一个媒体网关，该媒体网关用于管理本分区各个局端节点和用户节点上的媒体分段的存储。管理内容包括各媒体文件的分段在各个局端节点和用户节点上的存储分布情况，以及统计各媒体文件分段在本分区的请求频率；按照预先的设定的策略，当某些分段的请求频率达到一定程度而本区局端节点存储某个媒体分段的拷贝数量达不到要求时，选择和指示某些局端节点增加该分段的存储拷贝数量，以提高该分段的服务能力。
如图3所示，用户节点也是按分段进行媒体文件的存储。其内存中缓存正在播放且播放点附近的媒体文件分段，其磁盘中则存储已播放的部分媒体文件分段。图中所示的用户节点正在播放媒体4的分段2，媒体4的分段1刚播放过，则内存缓存了媒体4的分段1和分段2，而且已播的媒体文件1的分段1以设定概率存入磁盘，图中所示的n和m都代表自然数。当用于存储点播媒体文件的磁盘空间满时，覆盖最近使用频率最低的分段，如果媒体文件2的分段3使用频率最低，则新存入的媒体文件分段覆盖媒体文件2的分段3。通过这种方式，用户节点的磁盘空间的开销是固定的，不需要把完整媒体文件的内容都录制下来。比如存储概率为10％，则写磁盘的输入输出(IO)开销是录制完整媒体文件内容的10％。用户节点的内存和磁盘中媒体文件分段的增减都报告给本分区的媒体网关进行集中管理。这样就大大降低了客户端的开销。同时，利用磁盘和内存存储，不仅解决了热门媒体文件的突发问题，也较好解决了非热门媒体文件的共享源不足的问题。
如图4a和图4b所示，在完整存储和分段存储两种情况下，对比媒体文件共享的用户节点存储范围的变化。
如图4a所示，在完整存储情况下，每个媒体文件共享的用户节点数为2。假设需要存储3部媒体文件内容，按照完整存储方法，每个用户节点的存储空间只够存一部媒体。媒体文件1共享用户节点1和用户节点4，媒体文件2共享用户节点2和用户节点5，媒体文件3共享用户节点3和用户节点6。
如图4b所示，在分段存储情况下，如果取分段为整个媒体文件的1/4，则每个媒体文件共享的用户节点数为6，显然分段存储扩大了用户节点中媒体文件共享的范围。从用户节点1到用户节点6，每个用户节点可以为多个其他用户节点服务，多个其他用户节点可为一个用户节点服务，从而使得用户节点之间的互助关系范围大大增加，有利于P2P媒体点播的正常展开。

Claims (8)

1.一种对等网络视频点播媒体的存储方法，步骤包括：
(1)把媒体文件进行分段；
(2)引入至少一个局端节点，所述局端节点分段保存所述媒体文件的正本；
(3)对用户节点和所述局端节点按照地域进行分区，每个分区通过媒体网关进行管理本分区所述用户节点和局端节点上媒体文件分段的存储；所述用户节点按分段进行媒体内容存储，其内存中缓存正在播放的播放点附近的媒体文件分段，其磁盘中以设定概率存储已播放的媒体文件分段；
(4)所述用户节点调用本分区各个局端节点上媒体文件分段，组成用于播放的媒体文件。
2.根据权利要求1所述的对等网络视频点播媒体的存储方法，其特征在于，步骤(3)中，所述媒体网关的管理内容包括媒体文件各分段在所述用户节点和局端节点各节点上的存储分布情况，以及统计各媒体文件分段在本分区的请求频率。
3.根据权利要求2所述的对等网络视频点播媒体的存储方法，其特征在于，步骤(3)中，当分段的请求频率达到一定程度而本区所述局端节点存储的该分段的拷贝数量达不到要求时，选择和指示所述局端节点增加存储该分段的拷贝数量，用于提高该分段的服务能力。
4.根据权利要求1所述的对等网络视频点播媒体的存储方法，其特征在于，步骤(3)中，当用于存储媒体文件的磁盘空间满时，覆盖使用频率最低的媒体文件分段。
5.一种对等网络媒体点播系统，用于实现媒体文件的播放和存储，包括用户节点和媒体网关，所述用户节点和媒体网关通过城域网相连接，其特征在于，还包括局端节点，所述局端节点保存有分段的媒体文件的正本；所述媒体网关用于对所述用户节点和局端节点按照地域进行分区，每个分区通过所述媒体网关进行管理本分区所述用户节点和局端节点上媒体文件分段的存储；所述用户节点用于调用本分区各个局端节点上媒体文件分段，组成用于播放的媒体文件，所述用户节点按分段进行媒体内容存储，其内存中缓存正在播放的播放点附近的媒体文件分段，其磁盘中以设定概率存储已播放的媒体文件分段。
6.根据权利要求5所述的对等网络媒体点播系统，其特征在于，所述媒体网关的管理内容包括媒体文件各分段在所述用户节点和局端节点各节点上的存储分布情况，以及用于统计各媒体文件分段在本分区的请求频率。
7.根据权利要求5所述的对等网络媒体点播系统，其特征在于，当分段的请求频率达到一定程度而本区所述局端节点存储的分段的拷贝数量达不到要求时，所述媒体网关用于选择和指示所述局端节点增加存储该分段的拷贝数量，以提高该分段的服务能力。
8.根据权利要求5所述的对等网络媒体点播系统，其特征在于，当用于存储媒体文件的磁盘空间满时，所述磁盘用于覆盖使用频率最低的媒体文件分段。
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