CN102696234A

CN102696234A - 交互式网络电视系统的边缘内容传递设备和内容传递网络

Info

Publication number: CN102696234A
Application number: CN2010800604181A
Authority: CN
Inventors: 吕雪花; 戴夫·鲁滨逊·塞西尔; 基泽尔·安德雷; 包红强
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2010-01-04
Publication date: 2012-09-26
Also published as: KR20120107004A; JP2013516854A; WO2011079529A1; KR101470111B1; US20120284759A1; EP2523454A4; EP2523454A1

Abstract

本发明公开了一种用于交互式网络电视（IPTV）系统的边缘内容传递设备以及相应的内容传递系统，其中，该边缘内容传递设备包括：请求装置，用于向其它边缘内容传递设备请求媒体内容；接收装置，用于接收所述中心内容传递设备所分发的媒体内容，接收来自其它边缘内容传递设备的媒体内容，以及接收从内容提供商的内容源直接注入的媒体内容；存储装置，用于存储所接收的媒体内容；控制装置，用于基于预定的内容管理策略，管理所存储的媒体内容；删除装置，用于根据所述控制装置的指示，从所述存储装置中删除媒体内容；以及流媒体装置，用于根据所述控制装置的指示，向终端用户播放所请求的媒体内容，以及响应于来自其它边缘内容传递设备的请求，向发出请求的边缘内容传递设备传递所请求的媒体内容。

Description

交互式网络电视系统的边缘内容传递设备和内容传递网絡技术领域

本发明涉及交互式网络电视 ( IPTV )系统，具体地，涉及 IPTV系统中的边缘内容传递设备以及包括这样的边缘内容传递设备的内容传递网络。背景技术

当前， IPTV系统已经得到了广泛的商用。 IPTV也称为交互式网络电视，是一种基于因特网的多媒体通信技术，其利用宽带网絡的基础设施，以家用电视机或个人计算机为显示终端，向终端用户提供电视频道节目和其它多媒体内容。 IPTV的主要特点在于交互性和实时性。

在 IPTV系统中，媒体内容的分发和管理是一项重要的技术。在传统的内容分发方法中， IPTV服务提供商从内容提供商接收媒体内容，并将其存储在集中式存储器（也称为中心存储服务器）内，然后，媒体内艮据某些策略，例如根据所预测或观察的流行度，在整个系统中进行复制。

为了使 IPTV系统提供更丰富的服务，已经开始寻求新的 IPTV解决方案。第一个挑战在于寻求一种能够低成本地扩展成超大规模的 IPTV系统解决方案，例如，向超过一千万用户提供 IPTV服务。第二个挑战在于寻求一种灵活的能够将传统的 IPTV模型与 IPTV"云"模型相结合的 IPTV 系统解决方案，其中 IPTV "云"模型是指 IPTV服务提供商能够向第三方提供一部分系统平台能力，由第三方提供一些地区化的 IPTV服务，例如创建本地社区视频点播目录等。

然而，传统的内容传递网络（ Content Delivery Network, 筒称 CDN ) 并不适合于上述新的挑战。

传统的内容传递网络是构建在 IP网络上的分布式的内容分发网络，主要采用中心 -边缘的服务器分布方式。通常，在用户访问相对集中的地区或网絡中设置边缘服务器，而中心服务器存储有全部的媒体内容。中心服务器根据分发的策略，通过骨干网向各个边缘服务器分发一部 ^^体内容，然后通过边缘服务器向终端用户提供。例如，将最具流行度的媒体内容分发到边缘服务器，而流行度低的媒体内容保留在中心服务器。这样，容易出现在多个边缘服务器上都存储有同一个媒体内容的情形。当终端用户进行访问时，利用全局负载均衡技术将用户的访问指向到距离用户最近的工作正常的边缘服务器，由边缘服务器直接响应用户的请求。如果该边缘服务器没有用户想要访问的内容，则它会根据配置自动地向中心服务器抓取相应的内容并提供给用户。

图 1示出了现有的层级内容传递网络的示意性框图，其在 IPTV开放论坛发布的功能性体系结构（1.1版本）文档中记载。如图 1所示， IPTV 控制服务器是中心服务器，存储所有的媒体内容， CDN1和 CDN2分别表示位于不同区域的内容传递网络。每个内容传递网络包括 CDN控制器

( CDNC )、内容控制器（CC )和多个内容传递功能（CDF )模块，其中，由内容控制器与内容传递功能模块构成的集群形成边缘服务器，而内容传递功能模块在内容控制器的控制下，向终端用户播放所请求的媒体内容。由图 1可以看出，多层的多个内容传递网絡中的 CDN控制器通过树状的网络拓朴，提供更好的系统冗余能力，当某个内容传递网络中不包含用户想要访问的内容时，将该用户的请求从该内容传递网络的 CDN控制器重定向到另一个内容传递网絡的 CDN控制器。在图 1所示的网絡中，并没有涉及内容注入和分发机制的问题。

由于所有的媒体内容都存储在中心服务器上，因此这种层级内容传递网络并不适合于能够低成本地扩展成超大莫的 IPTV系统。在这种内容传递网絡中，媒体内容是从同一个中心服务器分发到多个边缘服务器，这样，中心服务器容易成为传输瓶颈。另外，对于上述第二个挑战，这种内容传递网络也不足够灵活。

另外，在 IPTV 系统的内容分发 /传递中也引入了对等连接

( eer-to-peer, 简称 P2P )技术，其允许在对等节点之间直接传递、交换或分享内容，然而，现有的 P2P的方法适用于在终端用户之间共享内容。因此，期望一种能够适合于扩展成超大规模并且能够向第三方提供一部分系统平台能力以实现 IPTV "云" 模型的内容传递网络解决方案。发明内容

本发明正是鉴于上述技术问题而提出的，其目的在于提供一种用于交互式网络电视系统的边缘内容传递设备以及内容传递网络，其能够解决

IPTV系统的扩展和 "云" 问题，并且避免中心服务器的负载过大。

根据本发明的一个方面，提供一种用于交互式网络电视（IPTV )系统的边缘内容传递设备，其中所述 IPTV系统包括中心内容传递设备和多个边缘内容传递设备，所述边缘内容传递设备包括：请求装置，用于向其它边缘内容传递设备请求媒体内容；接收装置，用于接收所述中心内容传递设备所分发的媒体内容，接收来自其它边缘内容传递设备的媒体内容，以及接收从内容提供商的内容源直接注入的媒体内容；存储装置，用于存储所接收的媒体内容；控制装置，用于基于预定的内容管理策略，管理所存储的媒体内容；删除装置，用于根据所述控制装置的指示，从所述存储装置中删除媒体内容；以及流媒体装置，用于根据所述控制装置的指示，向终端用户播放所请求的媒体内容，以及响应于来自其它边缘内容传递设备的请求，向发出请求的边缘内容传递设^ "递所请求的媒体内容。

根据本发明的另一个方面，提供一种交互式网絡电视（IPTV )系统的内容传递网络，包括：中心内容传递设备；多个上述的边缘内容传递设备；以及 IP网络；其中，所述中心内容传递设备经由所述 IP网络向所述边缘内容传递设备分发媒体内容。附图说明

图 1是现有的内容传递网络的示意性框图；

图 2是根据本发明的一个实施例的用于 IPTV系统的边缘内容传递设备的示意性框图；

图 3是包括图 2所示的边缘内容传递设备的 IPTV系统的内容传递网絡的一个例子的示意图。具体实施方式

相信通过以下结合附图对本发明的具体实施例的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会变得更加明显。

图 2示出了根据本发明的一个实施例的用于 IPTV系统的边缘内容传递设备 200的示意性框图。下面结合附图，对本实施例进行详细的描述。

在本实施例中，将现有的 IPTV内容传递扩展成协作式的内容传递和管理，并且与 P2P技术相结合以实现边缘内容传递设备之间的内容传递和共享。

一般地， IPTV系统具有内容注入系统、内容管理系统、内容传递（分发）系统、终端等，其中内容传递系统包括中心内容传递设备、多个边缘内容传递设备和作为传递网络的 IP网络。在本实施例中，为了解决现有技术的问题，对边缘内容传递设备进行了改进。

如图 2所示，本实施例的边缘内容传递设备 200包括：请求装置 201，其向其它边缘内容传递设备请求媒体内容；接收装置 202, 其接收中心内容传递设备所分发的媒体内容，接收来自其它边缘内容传递设备的媒体内容，以及接收从内容提供商的内容源直接注入的媒体内容；存储装置 203，其存储所接收的媒体内容；控制装置 204, 其基于预定的内容管理策略，管理所存储的媒体内容；删除装置 205，其根据控制装置 204的指示，从存储装置 204中删! ^体内容；以及流媒体装置 206，其根据控制装置 204 的指示，向终端用户播放所请求的媒体内容，以及响应于来自其它边缘内容传递设备的请求，向发出请求的边缘内容传递设^ ~递所请求的媒体内容。

在该边缘内容传递设备 200中，请求装置 201通过发送请求消息来向 IPTV系统中的其它边缘内容传递设备请求所需要的媒体内容。

接收装置 202可以接收来自中心内容传递设备的媒体内容。在本实施例中，媒体内容包括实时电视频道节目和视频点播内容，其中实时电视频道节目可以通过直播或时移播出的方式向终端用户播放，而视频点播内容是根据终端用户的点播而进行播放。中心内容传递设备根据一定的内容管理策略，向各个边缘内容传递设备分发媒体内容。另外，当边缘内容传递设备 200通过请求装置 201向某个边缘内容传递设备发送媒体内容的请求时，接收装置 202还接收该边缘内容传递设备响应于该请求而传递的媒体内容。进一步地，接收装置 202还可用于直接从内^ ^供商的内容源接收媒体内容。内容提供商可以是电视传媒（电视台）、影视制片公司、新闻媒体机构、远程教育机构、游戏生产商等。这样，边缘内容传递设备 200 可以自主地选择所希望的媒体内容，例如在本地流行度高的内容或者本地的媒体内容，而无需经过中心内容传递设备，同时这些媒体内容也无需在中心内容传递设备上存储，从而减轻中心内容传递设备的负载。上述的所接收的媒体内容将被存储在存储装置 203中。

存储装置 203存储了中心内容传递设备所分发的媒体内容、其它边缘地，存储装置 203根据所存储的媒体内容的类型，进一步包括：频道内容存储器 2031，其存储所接收的实时电视频道节目，以用于直播或时移播放；以及点播内^ 储器 2032，其存储所接收的视频点播内容。

控制装置 204根据预定的内容管理策略，对边缘内容传递设备 200所获得的媒体内容进行管理。内容管理策略可以包括但不限于下述策略：

1.允许在边缘内容传递设备 200和其它边缘内容传递设备之间传递媒体内容，包括从其它边缘内容传递设备获得媒体内容和向其它边缘内容传递设备分发媒体内容；

2.允许中心内容传递设备将边缘内容传递设备 200所直接注入的媒体内容拉入其存储器内集中存储；

3.允许删除流行度最低的媒体内容或者期满的媒体内容，但如果该媒体内容在 IPTV系统中是唯一的，则不删除该媒体内容。

具体地，控制装置 204可以依据预先确定的删除规则判断在存储装置 203中存储的媒体内容是否可被删除，其中删除规则可以包括但不限于： 1 ) 判断媒体内容在整个 IPTV系统中是否是唯一的，如果是唯一的，则判断为该媒体内容不能删除；否则，继续以下的判断；

2 ) 判断媒体内容是否是流行度最低的，如果是，则判断为该媒体内容可被删除；媒体内容的流行度通常可以通过该媒体内容的观看次数来确定，当然，本领域的普通技术人员容易理解，也可以采用其它指标来表明流行度；

3 ) 判断媒体内容是否期满，如果期满，则判断为该媒体内容可被删除；应当注意，该规则用于边缘内容传递设备 200在本地所接收的直接来自内容源的媒体内容。

以上虽然给出了内容管理策略以及有关删除规则的一些例子，但并不限于此，对于本领域的普通技术人员来说，也可以使用其它的内容管理策略和删除规则。

在本实施例中，内容管理策略可以被集中存储在中心内容传递设备中，并能够被边缘内容传递设备 200访问。可选地，内容管理策略也可以存储在存储装置 203中，其中内容管理策略作为媒体内容的元数据附加在媒体内容上。

当控制装置 204发现某些媒体内容可被删除时，可指示删除装置 205 从存储装置 203中删除相应的媒体内容。通过定期从存储装置 203中删除满足一定条件的媒体内容，可以有效地节约存储空间。

流媒体装置 206作为提供媒体内容的装置，可以根据控制装置 204的指示，向终端用户播放所请求的媒体内容，这与现有的内容传递网络中的流媒体服务器的功能相同，在此省略相应的说明。

如上所述，在内容管理策略中，允许在不同的边缘内容传递设备之间传递媒体内容，因此，当其它边缘内容传递设备向本实施例的边缘内容传递设备 200发送媒体内容的请求时，响应于该请求，流媒体装置 206在控制装置 204的控制下，向该发出请求的边缘内容传递设递所请求的媒体内容，从而实现在不同边缘内容传递设备之间媒体内容的共享。

进一步地，边缘内容传递设备 200还可以包括：标记装置（图中未示出），其对所接收的从内容源直接注入的媒体内容进行标记，以表明该媒体内容是在本地接收的并应用相应的内容管理策略。在本实施例中，对媒体内容进行标记包括：在媒体内容上添加标志和 /或添加期满时间戳。

通过以上描述可以看出，本实施例的边缘内容传递设备 200通过接收从内容提供商直接注入的媒体内容，并与其它边缘内容传递设备之间传递媒体内容，能够成为内容分发的内容源，并且能够从除了中心内容传递设备之外的其它边缘内容传递设备获得媒体内容，从而在一定程度上减轻中心内容传递设备存储所有媒体内容的负担。

图 3示意性地示出了包括图 2所示的边缘内容传递设备 200的 IPTV 系统的内容传递系统的一个例子。下面结合附图进行详细描述，其中与前面实施例相同的部分，适当省略其说明。

如图 3所示，该内容传递系统包括一个中心内容传递设备 301、 2个分支内容传递设备 302、 303以及 4个边缘内容传递设备 304、 305、 306、 307, 它们形成一个树形结构，其中，中心内容传递设备 301通过 IP网絡与分支内容传递设备 302、 303相连，分支内容传递设备 302通过 IP网络分别与边缘内容传递设备 304、 305相连，分支内容传递设备 303通过 IP网络分别与边缘内容传递设备 306、 307相连。另外，中心内容传递设备、分支内容传递设备和边缘内容传递设备可以位于不同的区域。

在图 3所示的内容传递系统中，边缘内容传递设备 304、 305、 306和 307采用如图 2所示的边缘内容传递设备的结构。

中心内容传递设备 301根据一定的策略，将媒体内容经由分支内容传递设备 302、 303向各个边缘服务器分发。这种内容分发机制与传统的内容分发机制是相同的。

各个边缘内容传递设备可以直接注入媒体内容，例如，边缘内容传递设备 304只注入电视台节目，边缘内容传递设备 305只注入视频点播内容等。这样，边缘内容传递设备可以绕过中心内容传递设备而直接获取媒体内容，并且所注入的媒体内容无需存储在中心内容传递设备上。当然，中心内容传递设备可以根据需要，从边缘内容传递设备中抓取媒体内容。另外，在各个边缘内容传递设备之间可以传递媒体内容以实现内容共享。例如，当边缘内容传递设备 306想从边缘内容传递设备 305中获取媒体内容时，其向边缘内容传递设备 305发送请求，然后边缘内容传递设备 305响应于该请求，将所请求的媒体内容传递给边缘内容传递设备 306。

图 3所示的内容传递系统是分散式内容传递网絡，与传统的集中式内容传递网絡相比，媒体内容分布在整个网络上，而并不集中在中心内容传递设备上，从而减轻中心内容传递设备的负担，并且使媒体内容的分发更灵活，可以在横向（边缘内容传递设备之间）和纵向（从中心内容传递设备到边缘内容传递设备以及从边缘内容传递设备到中心内容传递设备 )上进行内容的分发。由于能够直接向边缘内容传递设备注入媒体内容，因此，能够实现 IPTV系统的超大规模部署以及 "IPTV云" 模型。

应当指出，上述实施例的边缘内容传递设备及其组成部分可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合实现。

以上虽然通过一些示例性的实施例详细描述了本发明的边缘内容传递设备及内容传递系统，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本发明并不限于这些实施例，本发明的范围仅由所附的权利要求限定。

Claims

权利要求

1. 一种用于交互式网络电视（IPTV ) 系统的边缘内容传递设备，其中所述 IPTV系统包括中心内容传递设备和多个边缘内容传递设备，所述边缘内容传递设备包括：

请求装置，用于向其它边缘内容传递设备请求媒体内容；

接收装置，用于接收所述中心内容传递设备所分发的媒体内容，接收来自其它边缘内容传递设备的媒体内容，以及接收从内 ^^供商的内容源直接注入的媒体内容；

存储装置，用于存储所接收的媒体内容；

控制装置，用于基于预定的内容管理策略，管理所存储的媒体内容；删除装置，用于根据所述控制装置的指示，从所述存储装置中删除媒体内容；以及

流媒体装置，用于根据所述控制装置的指示，向终端用户播放所请求的媒体内容，以及响应于来自其它边缘内容传递设备的请求，向发出请求的边缘内容传递设^ "递所请求的媒体内容。
2. 根据权利要求 1 所述的边缘内容传递设备，还包括：标记装置，用于对所接收的从内容源直接注入的媒体内容进行标记。
3. 根据权利要求 1 所述的边缘内容传递设备，其中，所述内容管理策略存储在所述中心内容传递设备中，并能够被所述边缘内容传递设备访问。
4. 根据权利要求 1 所述的边缘内容传递设备，其中，所述内容管理策略与所述媒体内容一起存储在所述存储装置中，其中所述内容管理策略作为所述媒体内容的元数据。
5. 根据权利要求 1 所述的边缘内容传递设备，其中，所述媒体内容包括：实时电视频道节目；以及视频点播内容。
6. 根据权利要求 5所述的边缘内容传递设备，其中，所述存储装置包括：

频道内容存储器，其存储所述实时电视频道节目，以用于时移播放；以及

点播内^ 储器，其存储所述视频点播内容。
7. 一种交互式网络电视（IPTV ) 系统的内容传递系统，包括：中心内容传递设备；

多个如权利要求 1所述的边缘内容传递设备；以及

IP网络；

其中，所述中心内容传递设备经由所述 IP网絡向所述边缘内容传递设备分发媒体内容。
8. 根据权利要求 7所述的内容传递系统，还包括：

多个分支内容传递设备，其中每一个分支内容传递设备接收所述中心内容传递设备所分发的媒体内容，以及向与其相连的所述边缘内容传递设备分发媒体内容。