CN102404648B - 一种内容分发系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内容分发系统及方法，内容分发管理模块根据分发策略，输出内容分发指令至内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；内容播放模块根据内容分发指令，从内容存储库中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至IPQAM；IPQAM将接收到的内容的数据流转换为符合光纤同轴电缆混合网HFC传输标准的射频RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号；内容接收缓存模块根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成视频服务器支持的内容格式，以供视频服务器获取与终端的请求匹配的内容。采用本发明的方法及系统，能够在保证分发QoS的情况下，提高分发效率。

Description

一种内容分发系统及方法

技术领域

本发明涉及数字电视技术，特别涉及一种内容分发系统及方法。

背景技术

内容分发网络（Content Delivery Network，CDN）的基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输得更快，更稳定。通过在网络各处放置节点服务器以在现有的互联网基础之上构成一层智能虚拟网络，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况、到用户的距离和响应时间等综合信息，将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上，其目的是使用户就近取得所需内容，解决网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。

图1为现有的内容分发网络的结构示意图。现结合图1，对现有的内容分发网络进行说明，具体如下：

现有的内容分发网络包含：内容注入（Content Ingest/RealTime Ingest，CI/RTI）模块101、内容分发管理（Content Propagation Manger，CPM）模块102、内容存储库（Content Library，CL）103、内容位置服务（Content LocationService，CLS）模块104、内容缓存（Content Gateway，CG）模块105和视频服务器（Video Stream Server/Internet Stream Server，VSS/ISS）106。现有的内容包含视频内容、音频内容、和/或图文内容。

其中，内容注入模块101处理实时以及非实时节目的注入，将实时及非实时节目写入内容存储库103中保存；内容分发管理模块102负责分析内容注入模块101注入的节目的内容的使用状况，根据内容分发策略，将内容分发指令发送给内容缓存模块105，将内容的存储位置写入内容位置服务模块104；内容缓存模块105根据内容分发指令，从内容存储库103中下载内容并进行缓存；内容位置服务模块104保存的内容的存储位置可为内容在内容存储库103中的存储位置和/或在内容缓存模块105的存储位置；视频服务器106根据点播终端的请求，在判断该服务器上未缓存点播终端请求的内容时，从内容位置服务模块104获取请求的内容的存储位置，根据请求的内容的存储位置从内容缓存模块105下载内容，或根据请求的内容的存储位置，通过内容缓存模块105，进一步从内容存储库103下载内容，并将点播终端所请求的内容分发给各点播终端。

现有的内容分发网络将所有的内容分发指令及内容分发的数据流都集中在内容分发网络内的因特网协定（internet protocol，IP）网络上，增加了骨干网的传输压力；现有的内容分发网络在将大量内容同时下发到各个边缘节点时，若采用IP网络的组播技术进行发送时，则不能保证分发的服务质量（Quality of Service，QoS），若采用IP网络的单播技术进行发送时，则对骨干网的带宽要求较高，分发效率较低，不能及时快速地将内容分发到各个边缘节点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种内容分发系统，该系统能够在保证分发QoS的情况下，提高分发效率。

本发明的目的在于提供一种内容分发方法，该方法能够在保证QoS的情况下，提高分发效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种内容分发系统，包含内容注入模块、内容存储库、内容分发管理模块、内容位置服务模块及视频服务器，该系统还包含内容播放模块、边缘调制器IPQAM及内容接收缓存模块；

所述内容分发管理模块根据分发策略，输出内容分发指令至所述内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；所述内容分发指令至少包含待分发的内容的名称及频点信息；

所述内容播放模块根据内容分发指令，从所述内容存储库中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至所述IPQAM；

所述IPQAM将接收到的内容的数据流转换为符合光纤同轴电缆混合网HFC传输标准的射频RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号；

所述内容接收缓存模块根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成所述视频服务器支持的内容格式，以供所述视频服务器获取与终端的请求匹配的内容；发送内容分发成功响应至所述内容分发管理模块；所述内容分发成功响应至少携带有内容在内容接收缓存模块中的位置信息；

所述内容分发管理模块还根据内容分发成功响应，利用内容在所述内容接收缓存模块的位置信息，更新所述内容位置服务模块中的位置信息。

上述系统中，所述内容分发策略为主动分发策略或被动分发策略；

所述主动分发策略为预设的将一内容直接播发的策略；

所述被动分发策略为根据一内容被访问的频率确定是否播发的策略。

较佳地，所述视频服务器还根据终端的请求，判断该视频服务器是否保存有终端请求的内容，如果是，则将终端请求的内容发送给终端，否则，根据所述内容位置服务模块中的内容的位置信息，从所述内容接收缓存模块获取终端请求的内容并发送给终端；

所述终端的请求至少包含终端的标识信息、终端请求的内容的类型及名称。

较佳地，所述内容接收缓存模块还在所述视频服务器获取终端请求的内容后，保存内容被访问的频率，并发送每一内容被访问的频率至所述内容分发管理模块；

所述内容分发管理模块还在一内容被访问的频率超过一预设阈值时，选择被动分发策略。

较佳地，所述内容接收缓存模块还比较其保存的内容在预设的时间段内被访问的次数与预设次数的大小，在存储的内容达到存储能力的上限时，优先删除在预设的时间段内被访问的次数小于预设次数的内容。

一种内容分发方法，该方法包括：

A、内容分发管理模块根据分发策略，输出内容分发指令至内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；所述内容分发指令至少包含待分发的内容的名称及频点信息；

B、内容播放模块根据内容分发指令，从内容存储库中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至IPQAM；

C、IPQAM将接收到的内容的数据流转换为符合光纤同轴电缆混合网HFC传输标准的射频RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号；

D、内容接收缓存模块根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成视频服务器支持的内容格式，以供视频服务器获取与终端的请求匹配的内容；

E、内容接收缓存模块发送内容分发成功响应至内容分发管理模块；所述内容分发成功响应至少携带有内容在内容接收缓存模块中的位置信息；

F、所述内容分发管理模块根据内容分发成功响应，利用内容在内容接收缓存模块的位置信息，更新内容位置服务模块中的位置信息。

上述方法中，步骤A所述分发策略为主动分发策略或被动分发策略；

所述主动分发策略为预设的将一内容直接播发的策略；

所述被动分发策略为根据一内容被访问的频率确定是否播发的策略。

较佳地，所述步骤F之后进一步包括：

G、视频服务器根据终端的请求，确认未保存终端请求的内容，根据内容位置服务模块中的内容的位置信息，从内容接收缓存模块获取终端请求的内容；

所述终端的请求至少包含终端的标识信息、终端请求的内容的类型及名称。

较佳地，所述步骤G之后进一步包括：

H、内容接收缓存模块在视频服务器获取终端请求的内容后，保存内容被访问的频率，发送每一内容被访问的频率至内容分发管理模块；

I、内容分发管理模块在内容被访问的频率超过预设阈值时，选择被动分发策略，执行步骤A。

较佳地，所述步骤H之后进一步包括：

内容接收缓存模块比较其保存的内容在预设的时间段内被访问的次数与预设次数的大小，在存储的内容达到其存储能力的上限时，优先删除在预设的时间段内被访问的次数小于预设次数的内容。

由上述的技术方案可见，本发明提供了一种内容分发系统及方法，内容分发管理模块将内容分发指令发送给内容播放模块，将频点信息发送给内容接收缓存模块，内容播发模块根据内容分发指令，将从内容存储库中读取的内容及频点信息播发到IPQAM，IPQAM根据频点信息通过HFC播发内容，内容接收缓存模块根据频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，并存储成视频服务器支持的内容格式。采用本发明的系统及方法，待分发的内容及内容分发指令不再依靠内容缓存模块与其他模块间的传输链路，而是通过IP网络和HFC进行内容分发指令和内容的传输，能够在保证分发QoS的情况下，提高分发效率。

附图说明

图1为现有的内容分发网络的结构示意图。

图2为本发明内容分发系统的结构示意图。

图3为本发明内容分发方法的流程图。

图4为本发明内容分发方法一实施例的流程图。

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，对本发明进一步详细说明。

图2为本发明内容分发系统的结构示意图。现结合图2，对本发明内容分发系统进行说明，具体如下：

本发明的内容分发系统包含：内容注入模块101、内容分发管理模块202、内容存储库103、内容位置服务模块204、内容播放模块205、视频服务器206、边缘调制器（IPQAM）207和内容接收缓存模块208。

其中，内容注入模块101用以处理实时或者离线内容的注入，与图1所示的内容分发网络中的内容注入模块101相同，在此不再赘述；内容存储库103与图1所示的内容分发网络中的内容存储库103相同，在此不再赘述。

内容分发管理模块202根据分发策略，输出内容分发指令至内容播放模块205，输出频点信息至内容接收缓存模块208。内容分发管理模块202控制将内容注入模块101注入的内容写入内容存储库103，并将内容在内容存储库103的位置信息写入内容位置服务模块204。

其中，内容分发策略为主动分发策略或被动分发策略；主动分发策略为预设的将一内容直接播发的策略；被动分发策略为根据一内容被访问的频率确定是否播发的策略；内容分发指令至少包含待分发的内容的名称及频点信息。本发明中，内容分发指令中携带的频点信息与内容接收缓存模块208接收到的频点信息相同，以便内容接收缓存模块208能够通过光纤同轴电缆混合网（Hybrid Fiber-Coax，HFC）成功地获取内容数据。

内容分发管理模块202根据来自内容接收缓存模块208的内容分发成功响应，利用内容在内容接收缓存模块208的位置信息，更新内容位置服务模块204中该内容的位置信息。具体地，内容分发管理模块202将内容在内容接收缓存模块208的位置信息写入内容位置服务模块204中，这样，内容位置服务模块204中可包含该内容在内容接收缓存模块208中的位置信息，还可包含该内容在内容存储库103中的位置信息。

内容播放模块205根据内容分发指令，从内容存储库103中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至IPQAM207。具体地，内容播放模块205根据内容分发指令中携带的待分发的内容的名称，从内容存储库103中读取相应的内容；内容播放模块205播发读取的内容，可采用IP网络中的组播技术进行内容的播发；内容播放模块205在播发内容的同时，还在播发的内容中携带有IPQAM207的频点信息，以便IPQAM207按照该频点信息播发接收到的内容，进而确保内容接收缓存模块208接收到该内容。

IPQAM207将接收到的内容的数据流转换为符合HFC传输标准的射频（Radio Frequency，RF）信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号。具体地，IPQAM207通过与内容播放模块205输出的频点信息匹配的频点，通过HFC播发包含接收到的内容的数据流的RF信号。

内容接收缓存模块208根据来自内容分发管理模块202的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成视频服务器支持206的内容格式。内容接收缓存模块208在将RF信号存储成视频服务器206支持的内容格式后，发送内容分发成功响应至内容分发管理模块202。其中，内容分发成功响应至少携带有该内容在内容接收缓存模块208中的位置信息。

视频服务器206根据终端的请求，判断其上是否保存了终端请求的内容，如果是，则将终端请求的内容发送给终端，否则，根据内容位置服务模块204中的内容的位置信息，从内容接收缓存模块208获取终端请求的内容。其中，终端的请求至少包含终端的标识信息、终端请求的内容的类型及名称。

为了便于内容分发管理模块202采用被动分发策略进行内容分发，内容接收缓存模块208还在视频服务器206获取终端请求的内容后，保存内容被访问的频率，并发送每一内容被访问的频率至内容分发管理模块202。内容分发管理模块202还在一内容被访问的频率超过一预设阈值时，选择被动分发策略，执行内容分发。

为了避免内容接收缓存模块208存储的内容达到存储能力的上限后丢失重要内容，本发明的内容接收缓存模块208比较其保存的内容在预设的时间段内被访问的次数与预设次数的大小，在存储的内容达到其存储能力的上限时，优先删除在预设的时间段内被访问的次数小于预设次数的内容。其中，预设的时间段可为距离当前时长为T分钟的时间段；T为自然数；所述预设次数为自然数。

图3为本发明内容分发方法的流程图。现结合图3，对本发明内容分发方法进行说明，具体如下：

步骤31：内容分发管理模块根据分发策略，输出内容分发指令至内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；

步骤32：内容播放模块根据内容分发指令，从内容存储库中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至IPQAM；

步骤33：IPQAM将接收到的内容的数据流转换为符合光纤同轴电缆混合网HFC传输标准的射频RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号；

步骤34：内容接收缓存模块根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成视频服务器支持的内容格式，以供视频服务器获取与终端的请求匹配的内容。

图4为本发明内容分发方法一实施例的流程图。现结合图4，对本发明内容分发方法的具体实施例进行说明，具体如下：

步骤301：内容分发管理模块输出内容分发指令至内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；

该步骤中，内容分发管理模块202根据分发策略，输出内容分发指令及频点信息。其中，分发策略为主动分发策略或被动分发策略；主动分发策略为预设的将一内容直接播发的策略，比如，外部设置的将内容A进行播发的策略；被动分发策略为根据一内容被访问的频率确定是否播发的策略，比如，在一内容被访问的频率超出一预设的阈值时确定进行内容分发的策略；内容分发指令至少包含待分发的内容的名称及频点信息。

步骤302：内容播放模块从内容存储库中读取内容并播发到IPQAM；

内容播放模块205根据接收到的内容分发指令，从内容存储库103中读取与内容分发指令中携带的待分发的内容的名称一致的内容，并采用IP网络的组播技术，播发到IPQAM207。其中，内容播放模块205播发内容至IPQAM207的同时，还可在播发的内容中携带IPQAM207的频点信息，以便IPQAM207能够确定采用该频点信息通过HFC发送内容至内容接收缓存模块208。

步骤303：IPQAM通过HFC播发RF信号；

该步骤中，IPQAM207将接收到的内容的数据流转换为符合HFC传输标准的RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号，无需骨干网提供较高的带宽，在保证分发的Qos的情况下，提高了分发效率。

步骤304：内容接收缓存模块根据频点信息接收RF信号并存储；

该步骤中，内容接收缓存模块208根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成视频服务器206支持的内容格式，以供视频服务器206获取与终端的请求匹配的内容。

步骤305：内容接收缓存模块发送内容分发成功响应至内容分发管理模块；

该步骤中，在完成了CDN网络中的内容分发后，内容接收缓存模块208发送内容分发成功响应至内容分发管理模块202。其中，内容分发成功响应至少携带有内容在内容接收缓存模块208中的位置信息。

步骤306：内容分发管理模块根据内容分发成功响应更新内容位置服务模块中；

该步骤具体为，内容分发管理模块202根据内容分发成功响应，将内容在内容接收缓存模块208中的位置信息写入内容位置服务模块204中。

步骤307：视频服务器根据终端的请求，从内容接收缓存模块获取终端请求的内容；

该步骤中，视频服务器206根据终端的请求，判断该视频服务器206上是否保存了终端请求的内容，如果是，则将终端请求的内容发送给终端，否则，根据内容位置服务模块204中保存的终端请求的内容的位置信息，从内容接收缓存模块208获取终端请求的内容，并发送给请求的终端。

该步骤中，终端的请求至少包含终端的标识信息、终端请求的内容的类型及名称。

为了便于内容分发管理模块202根据被动分发策略，自动完成内容的分发，本发明的步骤307之后，还进一步包括：

步骤308：内容接收缓存模块发送每一内容被访问的频率至内容分发管理模块；

该步骤中，内容接收缓存模块208在视频服务器206获取终端请求的内容后，保存内容被访问的频率，在内容分发成功后，发送每一内容被访问的频率至内容分发管理模块202。

步骤309：内容分发管理模块在内容被访问的频率超过预设阈值时，选择被动分发策略，之后执行步骤301。

该步骤中，内容分发管理模块202可根据被动分发策略所设置的阈值，在内容被访问的频率超过预设阈值时，选择被动分发策略，触发内容分发流程。

为了避免内容接收缓存模块存储的内容达到存储能力的上限后丢失重要内容，本发明的步骤308之后进一步包括：

内容接收缓存模块比较其保存的内容在预设的时间段内被访问的次数与预设次数的大小，在存储的内容达到其存储能力的上限时，优先删除在预设的时间段内被访问的次数小于预设次数的内容。

本发明的上述较佳实施例中，采用IP网络和HFC融合成的网络进行内容分发指令和内容的传输，在采用组播技术进行内容分发时，无需骨干网提供较高的带宽，能够在保证分发的QoS的情况下，提高分发效率；具体地，本发明用内容播放模块、IPQAM、HFC及内容接收缓存模块形成的可通过组播技术进行分发的网络，替代了现有的CDN中内容缓存模块与视频服务器间的IP网络，在保证分发的QoS的情况下，提高分发效率。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种内容分发系统，包含内容注入模块、内容存储库、内容分发管理模块、内容位置服务模块及视频服务器，其特征在于，该系统还包含内容播放模块、边缘调制器IPQAM及内容接收缓存模块；

所述内容分发管理模块根据分发策略，输出内容分发指令至所述内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；所述内容分发指令至少包含待分发的内容的名称及频点信息；

所述内容播放模块根据内容分发指令，从所述内容存储库中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至所述IPQAM；

所述IPQAM将接收到的内容的数据流转换为符合光纤同轴电缆混合网HFC传输标准的射频RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号；

所述内容接收缓存模块根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成所述视频服务器支持的内容格式，以供所述视频服务器获取与终端的请求匹配的内容；发送内容分发成功响应至所述内容分发管理模块；所述内容分发成功响应至少携带有内容在内容接收缓存模块中的位置信息；

所述内容分发管理模块还根据内容分发成功响应，利用内容在所述内容接收缓存模块的位置信息，更新所述内容在内容位置服务模块中的位置信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内容分发策略为主动分发策略或被动分发策略；

所述主动分发策略为预设的将一内容直接播发的策略；

所述被动分发策略为根据一内容被访问的频率确定是否播发的策略。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频服务器还根据终端的请求，判断该视频服务器是否保存有终端请求的内容，如果是，则将终端请求的内容发送给终端，否则，根据所述内容位置服务模块中的内容的位置信息，从所述内容接收缓存模块获取终端请求的内容并发送给终端；

所述终端的请求至少包含终端的标识信息、终端请求的内容的类型及名称。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述内容接收缓存模块还在所述视频服务器获取终端请求的内容后，保存内容被访问的频率，并发送每一内容被访问的频率至所述内容分发管理模块；

所述内容分发管理模块还在一内容被访问的频率超过一预设阈值时，选择被动分发策略。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述内容接收缓存模块还比较其保存的内容在预设的时间段内被访问的次数与预设次数的大小，在存储的内容达到存储能力的上限时，优先删除在预设的时间段内被访问的次数小于预设次数的内容。

6.一种内容分发方法，其特征在于，该方法包括：

A、内容分发管理模块根据分发策略，输出内容分发指令至内容播放模块，输出频点信息至内容接收缓存模块；所述内容分发指令至少包含待分发的内容的名称及频点信息；

B、内容播放模块根据内容分发指令，从内容存储库中读取内容，并播发读取的内容及频点信息至边缘调制器IPQAM；

C、所述IPQAM将接收到的内容的数据流转换为符合光纤同轴电缆混合网HFC传输标准的射频RF信号，并根据频点信息通过HFC播发RF信号；

D、内容接收缓存模块根据接收到的频点信息，通过HFC接收与频点信息对应的RF信号，将RF信号存储成视频服务器支持的内容格式，以供视频服务器获取与终端的请求匹配的内容；

E、内容接收缓存模块发送内容分发成功响应至内容分发管理模块；所述内容分发成功响应至少携带有内容在内容接收缓存模块中的位置信息；

F、所述内容分发管理模块根据内容分发成功响应，利用内容在内容接收缓存模块的位置信息，更新所述内容在内容位置服务模块中的位置信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A所述分发策略为主动分发策略或被动分发策略；

所述主动分发策略为预设的将一内容直接播发的策略；

所述被动分发策略为根据一内容被访问的频率确定是否播发的策略。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤F之后进一步包括：

G、视频服务器根据终端的请求，确认未保存终端请求的内容，根据内容位置服务模块中的内容的位置信息，从内容接收缓存模块获取终端请求的内容；

所述终端的请求至少包含终端的标识信息、终端请求的内容的类型及名称。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤G之后进一步包括：

H、内容接收缓存模块在视频服务器获取终端请求的内容后，保存内容被访问的频率，发送每一内容被访问的频率至内容分发管理模块；

I、内容分发管理模块在内容被访问的频率超过预设阈值时，选择被动分发策略，执行步骤A。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤H之后进一步包括：

内容接收缓存模块比较其保存的内容在预设的时间段内被访问的次数与预设次数的大小，在存储的内容达到其存储能力的上限时，优先删除在预设的时间段内被访问的次数小于预设次数的内容。

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