CN101902445A - 基于网络的多媒体数据下载系统、影视系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于网络的多媒体数据下载系统、影视系统，其中，多媒体数据下载系统包括接入互联网的多个机顶盒、与机顶盒连接的音视频输出装置，下载系统还包括封装服务器、系统管理服务器，机顶盒内分别设置有P2P模块，封装服务器用于进行数据分割、封装；系统管理服务器用于对机顶盒进行分组，使同组机顶盒互相关联，P2P模块用于依据关联在多个机顶盒之间进行数据上传和/或下载。通过采用P2P网络下载工作模式，使接入网络中的机顶盒可以彼此之间进行数据的下载，并且，接入网络的机顶盒数量越多，用户终端的下载速度越快，有效的解决了采用C/S工作模式进行多媒体数据下载所产生的、随用户数量增加引起服务质量下降的问题。

Description

基于网络的多媒体数据下载系统、影视系统

技术领域

本发明涉及多媒体技术领域，尤其涉及基于网络的多媒体数据下载系统、影视系统。

背景技术

机顶盒使诸如电视等影视终端接入了互联网，因此，用户在电视等影视终端上也能够享受到和互联网上相同的多媒体资源，也就是说，通过机顶盒，用户可以享受到与在PC(Personal Computer，个人计算机)端同样的多媒体服务。

目前的机顶盒多为基于C/S(Client/Server，客户端/服务器)模式开发的终端，即C/S机顶盒，其与运营商之间数据下载模式如图1所示，图1示出了现有技术中C/S工作模式示意图，从图中可以看出，在这种模式中，服务器以单播的方式和每个客户端，即机顶盒1、机顶盒2、机顶盒3、机顶盒4、...、机顶盒2N、机顶盒2N+1建立连接，机顶盒发出服务请求，服务器选择适当的数据内容发送给相应的机顶盒，通过请求和应答的方式完成一次服务会话。这种工作模式的缺点是，服务器的能力和输出带宽是有一定限度的。随着请求服务器的机顶盒数量的增加，每个机顶盒所能享有的平均带宽将逐渐减少，对使用机顶盒的用户而言，服务器的响应速度会显著下降，甚至无法得到服务。因此，若在高峰时段，通过电视等影视终端观看多媒体内容时，基于C/S模式的多媒体数据下载不能很好的满足客户的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于网络的多媒体数据下载系统，有效的解决了采用C/S工作模式进行多媒体数据下载所产生的、随用户数量增加引起服务质量下降的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于网络的多媒体数据下载系统，包括接入互联网的多个机顶盒，所述系统还包括至少一个封装服务器、至少一个系统管理服务器，所述机顶盒内分别设置有P2P模块，所述封装服务器用于进行数据分割、封装、发送；所述系统管理服务器用于对所述机顶盒进行分组，使同组机顶盒互相关联，所述P2P模块用于依据所述关联在所述多个机顶盒之间进行数据上传和/或下载。

优选地，所述封装服务器进一步包括：分割单元、序列号标记单元，其中，分割单元用于将所述数据分割为多个数据包；序列号标记单元用于依次为每段数据包标记顺序编号的序列标签。

优选地，所述封装服务器还包括时间戳标记单元，所述时间戳标记单元用于按照播放时间给所述每一数据包标记时间戳。

优选地，所述系统管理服务器进一步包括：注册管理单元、授权管理单元、认证管理单元、分组单元、关联单元；其中，注册管理单元用于对所述多个机顶盒分别进行注册管理；授权管理单元用于对所述多个机顶盒分别进行授权管理；认证管理单元用于对所述机顶盒分别进行认证管理；分组单元用于按照将上传或下载同一节目或频道的机顶盒分为一组的原则，将所述多个机顶盒进行分组；关联单元用于依据最短路径和最佳带宽原则，为同组机顶盒选择连接列表，并依据所述连接列表，使同组机顶盒互相关联。

所述机顶盒内置有P2P模块，所述P2P模块包括：认证请求发送单元、网络节点间相互关系获取单元、数据下载单元、数据上传单元、解码单元、音视频输出单元。其中，认证请求发送单元用于发送P2P节点请求认证信息，以使所述机顶盒成为P2P网络节点；网络节点间相互关系获取单元，用于获取所述机顶盒与所述P2P网络中其他机顶盒之间的连接关系列表；数据下载单元，用于依据所述连接列表接收并缓存来自另一机顶盒的多个数据包；所述多个数据包由数据文件分割而成，每个数据包具有各自的序列号和时间戳；数据上传单元，用于依据所述连接关系列表，将缓存的数据包上传至发出下载请求的机顶盒；解码单元用于依据所述多个数据包的序列号，将所述多个数据包接续成完整的数据文件；并依据所述时间戳，对所述完整的数据文件实现平滑解码；音视频输出单元用于将解码后的数据转换为音/视频信号输出。

优选地，所述数据下载系统还包括业务订制服务器，所述业务订制服务器用于作为视频下载的门户网站，以使用户通过所述机顶盒订制视频业务。

优选地，所述数据下载系统还包括推送服务器，所述推送服务器用于推送用户订制的所述视频业务。

另一方面，本发明还提供了一种影视系统，所述影视系统包括基于网络的多媒体数据下载系统，所述基于网络的多媒体数据下载系统包括接入互联网的多个机顶盒、所述系统还包括至少一个封装服务器、至少一个系统管理服务器，所述机顶盒内分别设置有P2P模块，所述封装服务器用于进行数据分割、封装；所述系统管理服务器用于对所述机顶盒进行分组，使同组机顶盒互相关联，所述P2P模块用于依据所述关联在所述多个机顶盒之间进行数据上传和/或下载。

在本发明中，在本发明基于网络的多媒体数据下载系统中，通过采用P2P网络下载工作模式，使接入网络中的机顶盒彼此之间可以进行数据的下载，并且，接入网络的机顶盒数量越多，用户终端的下载速度越快，有效的解决了采用C/S工作模式进行多媒体数据下载所产生的、随用户数量增加引起服务质量下降的问题。

附图说明

图1是现有技术中C/S工作模式示意图；

图2是本发明基于网络的多媒体数据下载系统的结构简图；

图3是封装服务器的结构框图；

图4是封装服务器另一实施例的结构框图；

图5是本发明系统管理服务器一个实施例的结构框图；

图6是P2P下载模式下，数据文件分割为数据包的示意图；

图7是P2P下载模式下，分割的数据包恢复为完整数据文件的示意图；

图8是在P2P下载模式下，本发明基于网络的多媒体数据下载系统的下载过程示意图；

图8A是机顶盒内P2P模块的结构框图；

图9是本发明影视系统一个实施例的结构示意图；

图10是图9所示的影视系统的系统一次下载的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在本发明中，采用P2P(peer-to-peer，伙伴对伙伴)网络下载工作模式，在系统的机顶盒内，设置P2P模块，使处于P2P网络中的各个机顶盒彼此之间可以进行数据的上传和/或下载，接入网络的机顶盒数量越多，用户终端的下载速度越快。

参照图2，图2是本发明基于网络的多媒体数据下载系统的结构简图，该系统主要包括四个主要组成部分：封装服务器201、系统管理服务器202、接入互联网204的多个机顶盒203，并且，在机顶盒203中，设置有P2P模块2031。其中，封装服务器201用于进行数据分割、封装；系统管理服务器202用于对机顶盒203进行分组，使同组机顶盒203互相关联，P2P模块2031用于依据关联的多个机顶盒203之间进行数据上传和/或下载。

参照图3，图3示出了封装服务器的结构框图，该封装服务器包括分割单元301和序列号标记单元302，其中，分割单元301用于将数据分割为多个数据包；序列号标记单元302用于依次为每段数据包标记顺序编号的序列标签。

参照图4，图4是封装服务器另一实施例的结构框图，该封装服务器包括分割单元401、序列号标记单元402和时间戳标记单元403，其中，分割单元401用于将数据分割为多个数据包；序列号标记单元402用于依次为每段数据包标记顺序编号的序列标签，时间戳标记单元403用于按照播放时间给所述每一数据包标记时间戳。

参照图5，图5是本发明系统管理服务器一个实施例的结构框图，系统管理服务器包括：

注册管理单元501，用于对所述多个机顶盒分别进行注册管理；

授权管理单元502，用于对所述多个机顶盒分别进行授权管理；

认证管理单元503，用于对所述机顶盒分别进行认证管理；

分组单元504，用于按照将上传或下载同一节目或频道的机顶盒分为一组的原则，将所述多个机顶盒进行分组；

关联单元505，用于依据最短路径和最佳带宽原则，为同组机顶盒选择连接列表，并依据所述连接列表，使同组机顶盒互相关联。

当然，数据下载系统还可以包括业务订制服务器，业务订制服务器用于作为视频下载的门户网站，以使用户通过所述机顶盒订制视频业务。或者，数据下载系统还可以包括还包括推送服务器，所述推送服务器用于推送用户订制的所述视频业务。

本发明在实际的应用中时，接入网络的机顶盒被进行注册、授权和认证管理，称为P2P网络的一个节点。然后，由P2P管理系统所有加入P2P网络的机顶盒进行分组，其实现过程是：首先机顶盒内置的EPG(Electronic Program Guide，电子节目菜单)记录用户已选择的节目或频道信息，机顶盒发出传输分组请求的同时将EPG信息也发送给P2P管理系统，系统经过认证后，采用自动搜索算法，寻找正在传输或下载同一个节目或频道的所有P2P网络节点；然后把发出请求的机顶盒作为其中一个相邻的P2P网络节点，与它们分在一个组内，形成分组数据，将分组数据存储在数据库中，分组便通过数据库自动完成：然后P2P管理系统根据最短路径和最佳带宽原则，为同组P2P网络节点选择P2P连接列表，同组每个P2P网络节点根据返回的连接列表自动搜索，选择具有最短路径和最陕传输速度的同组某一个或多个P2P网络节点并从中获得所需要的数据包。因此机顶盒可以同时向多个P2P连接节点获取数据包，提高了传输速度；同时P2P连接列表也可以只给出有限数量的P2P节点，节点数可以根据P2P网络带宽和节目状况进行控制和调整，便于集中管理，在有限数量的P2P网络节点中自动搜索和相互连接以传输数据。

每个作为P2P网络节点机顶盒可随时要求加入某个分组，一旦通过机顶盒把EPG信息和请求信息发送给P2P管理系统，实现过程如上所面的描述。因此当用户更换收看或下载的节目频道时，P2P管理系统可用最快的速度重新寻找一组具有最短路径和最佳带宽的相邻P2P网络节点和连接列表，实现数据包的传递和共享。

通过上述方法，所有的在互联网上的P2P网络节点都可在相对最快传输速度的条件下，收到P2P连接列表，实行互相共享数据和传递数据。一个P2P管理系统可以管理数万个P2P网络节点的机顶盒，多个P2P管理系统可以同时使用，管理任意增多的P2P网络节点的机顶盒。

参照图6，图6是P2P下载模式下，数据文件分割为数据包的示意图。在该示意图中，一个完整的原始数据文件，，按照一定的规则，被分割为一个或若干个固定大小的数据包，数据包1、数据包2、数据包3、数据包4、...、数据包N，每个数据包可使用特定的算法加密保护(也可不使用加密保护)，图6中，数据包没有经过加密。数据包在传输过程中，不再按照初始分割时的顺序排列。他们被分布在多个不同的用户终端。

需要说明的是，每个数据包除了序列标签之外，还可以具有时间戳标记，以使解码器能够实现平滑的解码。图6中的数据包没有示出时间戳标记。

参照图7，图7是P2P下载模式下，分割的数据包恢复为完整数据文件的示意图。图7中可以看出，P2P网络中的客户端，在下载完多个数据包后，根据序列标签，重新聚合为完整文件的示意图。

参照图8，图8是在P2P下载模式下，本发明基于网络的多媒体数据下载系统的下载过程示意图，数据下载系统包括：封装服务器801，完整内容拥有者802、系统管理服务器803、机顶盒804、805、806等。机顶盒804向初始完整内容拥有者802发出数据请求，并开始下载数据。在相应的下载过程中，机顶盒804周期性的向系统管理服务器803报告本机拥有的数据包状态。这个过程和传统的C/S工作模式没有本质的差异，但是随着机顶盒804数量的增加，工作模式开始发生变化。当机顶盒804向系统管理服务器803发起请求服务时，系统管理服务器803告知的网络状态(数据包在P2P网络中的存在状态)将包括完整内容拥有者802的地址和机顶盒804的地址(假如机顶盒804仍然在下载过程中或仍然在线)。机顶盒805将同时向机顶盒804和完整内容拥有者发起下载数据的请求。注意，此时机顶盒804一方面从完整内容拥有者下载未得到的数据，同时又向机顶盒805提供自己已经拥有的数据，即同时执行下载(从完整内容拥有者)和上载(到机顶盒805)的工作。另外一个值得注意的现象是，机顶盒805有可能从完整内容拥有者处下载了机顶盒804所没有的数据内容数据包，这样的数据数据包可以从机顶盒805提供(上载)给机顶盒804，机顶盒804和机顶盒805都是可以同时上载和下载的对等网络实体。机顶盒806加入网络后的下载情况与上述描述类似，只是相对复杂。

上述机顶盒804、805、806之所以能够实现P2P的下载功能，本质原因的是在机顶盒804、805、806中内置了义P2P模块，参照图8A，该P2P模块结构如下：

认证请求发送单元801A，用于发送P2P节点请求认证信息，以使所述机顶盒成为P2P网络节点；

网络节点间相互关系获取单元802A，用于获取所述机顶盒与所述P2P网络中其他机顶盒之间的连接关系列表；

数据下载单元803A，用于依据所述连接列表接收并缓存来自另一机顶盒的多个数据包；

数据上传单元804A，用于依据所述连接关系列表，将缓存的数据包上传至发出下载请求的机顶盒；

解码单元805A，用于依据所述多个数据包的序列号，将所述多个数据包接续成完整的数据文件；并依据所述时间戳，对所述完整的数据文件实现平滑解码；

音视频输出单元806A，用于将解码后的数据转换为音/视频信号输出。

下面结合图9，说明本发明影视系统的具体实施例。该影视系统包括：用户高清终端901，通过互联网902与多个用户高清终端901相连接的下载平台子系统903，以及分别与下载平台子系统903相连接的内容管理子系统905、维护子系统906，并且，内容管理子系统905、维护子系统906也同时与数据库子系统相连接。其中，下载平台子系统包括有封装服务器9031、系统管理服务器9032。

在用户高清终端901中，包括机顶盒，机顶盒内设置有P2P模块，该P2P模块的结构在上面已经进行了描述，在此不再赘述。封装服务器9031、系统管理服务器9032在上面的已经进行了详细描述，在此，不再赘述。

高清影视系统通过内容管理子系统905、下载平台子系统903、维护子系统906、数据库子系统907等主要子系统，完成从高清影视内容的引入、下载到用户终端观看整个业务流程的控制和实现，其中下载平台子系统903采用P2P下载传输模式。

内容管理子系统905对外部引入的影视内容经过一系列处理之后，分发到下载平台子系统903，供业务使用，下载平台将影视内容进行发布，可以供用户终端访问下载。用户终端访问下载平台后，寻找需要下载的影视内容，下载平台将该影视内容经业务支撑子系统904进行鉴权、计费后，允许用户终端进行下载。用户终端下载影视节目后，可以通过电视进行播放。

内容管理子系统905负责对外部引入的影视内容进行管理，包括对高清影视内容的采集、审核、标记、分类、索引、转换、分发等针对内容的全流程管理，将影视内容经过内容管理子系统905的处理之后，下载平台子系统903，供业务使用。

下载平台子系统903是整个高清影视平台的核心部分，负责整个业务流程的控制，包括对影视内容的发布及业务逻辑控制，以及和业务支撑平台的交互。下载平台子系统同时采用P2P下载传输模式，使下载服务器减少部署成本，增强网络稳定性，增加用户终端下载速度。

维护子系统906，是对整个宽带影视平台进行后台管理和运维，保证平台能够正常运行，包括进行各种运行参数设置、运行数据统计/分析、运行维护等。

数据库子系统907，用来存储平台运行所需要和产生的各种数据，对数据的输入、修改、删除、汇总、分析等操作，全部在这里完成，这是整个平台数据的核心存储地。

下面进一步介绍内容管理子系统905，对高清影视的内容管理是指对外部引入的影视资源的控制和处理，使之形成能够符合业务应用的高清影视内容，包括如下几个方面：

采集：对外部原始质量比较高的影视资源的采集，使之存储到内容管理子系统905中。其原始格式可能是多种多样的。

审核：对引入的内容进行审核，使其内容符合国家各项法律法规以及高清影视业务的需要。对不符合要求的影视资源要进行删除。

标记：按照一定的规则对影视内容进行简要说明，进行标记。

分类：按照一定规则(如，比较通用的影视分类等)对影视内容进行分类设置。

索引：对影视资源进行数据方面的处理，使用户能够更好的搜索影片。

转换：对原始影视内容进行格式转换，使之符合高清影视业务所需。同一原始影视资源可能会转换成多种格式，适应不同用户终端需要。

分发：对来自于下载平台的业务请求，将符合其需求的影视内容分发到下载平台，进入业务应用流程。

上面所描述的高清影视系统，在机顶盒内设置有P2P模块，通过采用P2P下载技术，提高了下载质量，通过影视平台提供的高清影视内容，提高了用户的观看质量。增强了用户使用宽带影视平台的业务体验，使“网络”家庭影院真正走入家庭。

参照图10，图10是图9所示的影视系统的系统一次下载的步骤流程图，具体包括如下步骤：

步骤1001：用户启动机顶盒；

步骤1002：通过手中的遥控器输入用户的用户名、密码；

步骤1003：系统管理服务器9032就会验证用户信息；

步骤1004：判断用户是否注册？在在已经注册的情况下，执行步骤1006，在没有注册的情况下，执行步骤1005；

步骤1005：进行注册，并返回步骤1001；

步骤1006：进入系统；

步骤1007：将用户机顶盒加入P2P网络，以成为P2P网络的一个节点；

步骤1008：用户浏览可供下载的多媒体资源；

步骤1009：使用遥控器选中所需的多媒体资源，发出下载请求；

步骤1010：系统搜寻P2P网络中其他有该多媒体资源的节点机顶盒；

步骤1011：判断多媒体资源在P2P网络的其他机顶盒节点中是否存在？若存在，执行步骤1012，若不存在，执行步骤1008；

步骤1012：下载多媒体资源。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的基于网络的多媒体数据下载系统、影视系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于网络的多媒体数据下载系统，包括接入互联网的多个机顶盒、其特征在于，所述系统还包括至少一个封装服务器、至少一个系统管理服务器，所述机顶盒内分别设置有P2P模块，所述封装服务器用于进行数据分割、封装；所述系统管理服务器用于对所述机顶盒进行分组，使同组机顶盒互相关联，所述P2P模块用于依据所述关联在所述多个机顶盒之间进行数据上传和/或下载。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述封装服务器进一步包括：

分割单元，用于将所述数据分割为多个数据包；

序列号标记单元，用于依次为每段数据包标记顺序编号的序列标签。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述封装服务器还包括时间戳标记单元，所述时间戳标记单元用于按照播放时间给所述每一数据包标记时间戳。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统管理服务器进一步包括：

注册管理单元，用于对所述多个机顶盒分别进行注册管理；

授权管理单元，用于对所述多个机顶盒分别进行授权管理；

认证管理单元，用于对所述机顶盒分别进行认证管理；

分组单元，用于按照将上传或下载同一节目或频道的机顶盒分为一组的原则，将所述多个机顶盒进行分组；

关联单元，用于依据最短路径和最佳带宽原则，为同组机顶盒选择连接列表，并依据所述连接列表，使同组机顶盒互相关联。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述P2P模块包括：

认证请求发送单元，用于发送P2P节点请求认证信息，以使所述机顶盒成为P2P网络节点；

网络节点间相互关系获取单元，用于获取所述机顶盒与所述P2P网络中其他机顶盒之间的连接关系列表；

数据下载单元，用于依据所述连接列表接收并缓存来自另一机顶盒的多个数据包；

数据上传单元，用于依据所述连接关系列表，将缓存的数据包上传至发出下载请求的机顶盒；

解码单元，用于依据所述多个数据包的序列号，将所述多个数据包接续成完整的数据文件；并依据所述时间戳，对所述完整的数据文件实现平滑解码；

音视频输出单元，用于将解码后的数据转换为音/视频信号输出。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数据下载系统还包括业务订制服务器，所述业务订制服务器用于作为视频下载的门户网站，以使用户通过所述机顶盒订制视频业务。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据下载系统还包括推送服务器，所述推送服务器用于推送用户订制的所述视频业务。

8.一种影视系统，所述影视系统包括基于网络的多媒体数据下载系统，其特征在于，所述基于网络的多媒体数据下载系统包括接入互联网的多个机顶盒、所述系统还包括至少一个封装服务器、至少一个系统管理服务器，所述机顶盒内分别设置有P2P模块，所述封装服务器用于进行数据分割、封装；所述系统管理服务器用于对所述机顶盒进行分组，使同组机顶盒互相关联，所述P2P模块用于依据所述关联在所述多个机顶盒之间进行数据上传和/或下载。

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