CN102984561A - 一种通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法，用户利用数字机顶盒访问应用服务器获取信息服务过程中，业务数据和媒体数据在数字机顶盒和应用服务器进行缓存，其特征在于，数字机顶盒进入信息服务界面之前或进入信息服务界面过程中，数字机顶盒自动从自身的内存储器中分配固定大小的当前服务区和动态缓存区；应用服务器与数字机顶盒节点连接后，按照循环队列的方式分配一个固定分配区和当前服务区；应用服务器的固定分配区缓存该服务对应的第一块业务数据和第一块媒体数据，并将其推送至数字机顶盒的当前服务区；应用服务器的当前服务区缓存该服务的后续业务数据和媒体数据；数字机顶盒的动态缓存区缓存来自应用服务器的当前服务区发送过来的业务数据和媒体数据，为数字机顶盒的当前服务区提供数据输出。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，特别是应用于数字家庭的信息服务过程的缓存方法。
背景技术
本申请人同日提交申请的中国发明专利《一种基于SIP协议的实时信息服务系统》，提供了一种完全依靠数字电视就能够实现实时信息服务的系统，它通过采用SIP协议和点对点对等网络传输技术提高数字机顶盒的网络业务能力，克服了数字机顶盒的硬件和软件性能不足，同时为家庭用户足不出户，就能通过数字电视和数字机顶盒获取如远程会诊、实时聊天、视频共享等等网络信息服务，同时可用较低网络带宽实现包括高清视频分享等互动。
由于机顶盒相对于普通PC，存在着硬件性能的很大差异。其中机顶盒主要集中在音视频信号的接收和解码，而基于网络的传输能力和控制、以及互动类业务处理能力相对较差。另外，机顶盒的软件系统也主要集中在音视频信号的接收和解码，目前在互联网上的实时信息服务如远程会诊、实时监控、证券交易等服务，无法直接移植到数字电视上。所以SIP协议和点对点对等网络在以数字机顶盒为中心的信息服务，需要切实解决服务过程中的业务数据和媒体数据的缓存问题，才能更好的保证服务的实时性。
发明内容
本发明的目的是针对以数字机顶盒为中心的信息服务系统提供一种新的缓存方案，它可以克服机顶盒的硬件和软件系统的不足，提高用户体验实时性。
本发明通过如下方案实现：
一种通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法，用户利用数字机顶盒访问应用服务器获取信息服务过程中，业务数据和媒体数据在数字机顶盒和应用服务器进行缓存，其特征在于，数字机顶盒进入信息服务界面之前或进入信息服务界面过程中，数字机顶盒自动从自身的内存储器中分配固定大小的当前服务区和动态缓存区；应用服务器与数字机顶盒节点连接后，按照循环队列的方式分配一个固定分配区和当前服务区；应用服务器的固定分配区缓存该服务对应的第一块业务数据和第一块媒体数据，并将其推送至数字机顶盒的当前服务区；应用服务器的当前服务区缓存该服务的后续业务数据和媒体数据；数字机顶盒的动态缓存区缓存来自应用服务器的当前服务区发送过来的业务数据和媒体数据，为数字机顶盒的当前服务区提供数据输出。所述的内存储器为数字机顶盒的内存或硬盘。所述的数字机顶盒和应用服务器的业务数据和媒体数据分开打包和缓存。
进一步，在数字机顶盒节点连接之前，应用服务器还提供预取区，预取区缓存热度或稀缺度高的业务数据块和媒体数据块。
综上所述的本发明具有如下显著特点：
1.数字机顶盒和应用服务器均采用了新的缓存架构，并且有机组合形成适应数字机顶盒特点的缓存方案。
2.业务数据和媒体数据分开缓存，同时应用服务器的固定分配区，并缓存该服务对应的第一块业务数据和第一块媒体数据可以有效控制服务端的负载，保证来自机顶盒的请求能得到快速响应。
附图说明
图1是实现信息服务所依赖的数字机顶盒架构图；
图2是通过数字机顶盒实现信息服务的系统结构图；
图3是本发明的缓存架构示意图；
图4是本发明的缓存方法流程图。
具体实施方式
参考图2，通过数字机顶盒实现信息服务的系统由包括数字机顶盒、摄像头和麦克风、服务器、以及数字电视网络组成。与传统的通过电脑和互联网来提供信息服务的系统不同，受数字机顶盒硬件和软件系统性能的限制，数字机顶盒优势主要集中在音视频信号的接收和解码，而网络的传输能力和控制、以及互动类业务处理能力相对较差，所以目前广泛应用于互联网的信息服务系统，并不合适移植到数字家庭尤其是数字机顶盒上实现。本发明系统实施过程中，摄像头和麦克风用于采集用户的音视频，而数字机顶盒与数字机顶盒之间、数字机顶盒和部署了信息服务软件系统的服务器之间通过数字电视网络进行服务请求发送和服务响应数据的交互。
参考图1，实现信息服务所依赖的数字机顶盒，其中数字机顶盒的嵌入式系统中，通过虚拟化技术，内部设置包括用户注册模块、服务解析器模块、服务状态机模块、访问控制模块、对等网络通讯模块、可视化服务模块，这些现有数字机顶盒不存在的模块，将通过组合和业务协作，实现基于SIP协议的实时信息服务。其中用户注册模块，用于获取数字机顶盒智能卡信息或逻辑地址，并将智能卡信息或逻辑地址与用户输入的用户注册信息关联后提交至应用服务器进行服务注册；服务解析器模块，对数字机顶盒形成的服务请求和来自网络的服务响应进行封装与解析处理，形成符合SIP协议的消息和流媒体；服务状态机模块，记录授权和服务事务过程的状态，并在对应的事务状态下执行API，触发支撑信息服务业务实现所依赖模块的运行；访问控制模块，获取或提供服务许可证，服务过程中检测许可证的状态，进行许可证的权利解析和控制；从服务状态机模块获取当前在线用户数量、系统网络的使用情况进行请求发送时间或数量的控制和服务质量控制；对等网络通讯模块，检索、发现资源节点，使数字机顶盒之间形成一个对等的点对点网络，并通过SIP信令协商传输路径，完成多媒体和业务数据在数字机顶盒相互之间或数字机顶盒与应用服务器之间传输；可视化服务模块，通过获取数字机顶盒智能卡信息或逻辑地址自动远程登录，根据自网络的服务响应形成服务界面输出，并在服务界面内嵌入音视频播放器输出实时服务响应。为了配合数字机顶盒的工作，上所述服务解析器模块、服务状态机模块和访问控制模块还配置于应用服务器。上面各虚拟模块可以采用包括C、C#,java等语言。
当数字机顶盒通过虚拟化技术进行自身系统配置后并在服务器部署了服务系统后，用户通过数字机顶盒获取数字信息服务的过程中，具有以下核心步骤：
数字机顶盒的用户注册模块将智能卡信息或逻辑地址与用户输入的用户注册关联，并提交至应用服务器进行服务注册。用户在家庭通过数字机顶盒登录服务系统，直接通过智能卡信息或逻辑地址进行登录，而在外地需要登录时，可以通过自己设定的用户账号进行登录。
数字机顶盒的用户注册模块注册完成后，从应用服务器下载基本业务的服务许可证。服务许可证分普通许可和特别许可，当数字机顶盒触发的是特殊许可的业务时，服务状态机模块将执行API，触发特殊许可证的下载。
用户登陆服务系统时，数字机顶盒智能卡信息或逻辑地址进行登录和业务授权。来自数字机顶盒的服务请求指令和来自应用服务系统的服务响应将通过服务解析器模块进行封装与解析处理，形成符合SIP协议的消息和流媒体。
完成数字机顶盒和应用服务器的连接，数字机顶盒的对等网络通讯模块将检索、发现资源节点，使数字机顶盒之间形成一个对等的点对点网络，并通过SIP信令协商传输路径，完成多媒体和业务数据在数字机顶盒相互之间或数字机顶盒与应用服务器之间传输。
服务过程中，数字机顶盒的访问控制模块获取或提供服务许可证，服务过程中检测许可证的状态，进行许可证的权利解析和控制；从服务状态机模块获取当前在线用户数量、系统网络的使用情况进行请求发送时间或数量的控制和服务质量控制。可视化服务模块通过获取数字机顶盒智能卡信息或逻辑地址自动远程登录，根据自网络的服务响应形成服务界面输出，并在服务界面内嵌入音视频播放器输出实时服务响应。
在本发明系统中，数字机顶盒之间、数字机顶盒与应用服务器之间，仍然使用集中式的SIP信令，但是通过P2P网络来传输媒体流。通过选择性能比较好的数字机顶盒作为中继服务节点，通过利用P2P技术组织这些节点，可以在有限的带宽传输高流量的媒体流，有利于解决数字机顶盒自身硬件和系统性能的不足，提高服务的实时性。
参考图3，本发明方法实施时，数字机顶盒端的自身的内存储器将划分并生成当前服务区和动态缓存区。应用服务器将设固定分配区、当前服务区和预取区。其中应用服务器的固定分配区通过循环队列的方式分配，用于缓存该服务对应的第一块业务数据和第一块媒体数据；而应用服务器的当前服务区缓存该服务的后续业务数据和媒体数据。数字机顶盒端的当前服务区用于接收来自应用服务器固定分配区的第一块业务数据和第一块媒体数据和自身动态缓存区的数据形成服务输出，而数字机顶盒端的动态缓存区则缓存应用服务器的当前服务区推送过来的数据。应用服务器的预取区，用于缓存热度或稀缺度高的业务数据块和媒体数据块。
参考图4，本通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法实施过程中，包括以下主要步骤，即
S001，用户通过数字机顶盒触发信息服务应用，建立信息服务的业务请求；
S002，数字机顶盒判断是否存在该服务对应的当前服务区，如果存在，则转到步骤S004，否则转到步骤S003。
S003，数字机顶盒从自身内存储器中分配固定大小的该服务专属的当前服务区。自身内存储器可以是为数字机顶盒的内存或硬盘之一。
S004，数字机顶盒为该服务分配并建立动态缓冲区。
S005，数字机顶盒通过数字电视网络和SIP协议向应用服务器发送连接请求并建立网络连接。
S006，应用服务器按照循环队列的方式为该数字机顶盒节点分配一个固定分配区。
S007，应用服务器的固定分配区缓存该服务对应的第一块业务数据和第一块媒体数据。
S008，应用服务器将其固定分配区数据块推送至数字机顶盒的当前服务区。
S009，应用服务器判断该数字机顶盒节点是否存在后续具体业务请求，如果存在则转到步骤S012，否则转到步骤S010。
S010，应用服务器计时并检测该数字机顶盒节点是否存在后续具体业务请求。当计时达到设定时间阀值（步骤S011），则服务结束，否则重新检测，并继续计时。
S012，应用服务器为该数字机顶盒节点的分配并建立当前服务区。
S013，应用服务器的当前服务区缓存该服务的后续业务数据和媒体数据。
S014，应用服务器的当前服务区数据持续发送至于数字机顶盒的动态缓存区。
S015，数字机顶盒的动态缓存区数据推送自身的当前服务区进行服务输出。
综上所述，本发明实施时候没提及的地方可以参考或根据现有技术进行实施，本实施例不应成理解本发明保护范围的唯一方案。
Claims (4)
1.一种通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法，用户利用数字机顶盒访问应用服务器获取信息服务过程中，业务数据和媒体数据在数字机顶盒和应用服务器进行缓存，其特征在于，数字机顶盒进入信息服务界面之前或进入信息服务界面过程中，数字机顶盒自动从自身的内存储器中分配固定大小的当前服务区和动态缓存区；应用服务器与数字机顶盒节点连接后，按照循环队列的方式分配一个固定分配区和当前服务区；应用服务器的固定分配区缓存该服务对应的第一块业务数据和第一块媒体数据，并将其推送至数字机顶盒的当前服务区；应用服务器的当前服务区缓存该服务的后续业务数据和媒体数据；数字机顶盒的动态缓存区缓存来自应用服务器的当前服务区发送过来的业务数据和媒体数据，为数字机顶盒的当前服务区提供数据输出。
2.如权利要求1所述的通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法，其特征在于，在数字机顶盒节点连接之前，应用服务器还提供预取区，预取区缓存热度或稀缺度高的业务数据块和媒体数据块。
3.如权利要求1或2所述的通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法，其特征在于，所述的内存储器为数字机顶盒的内存或硬盘。
4.如权利要求1或2所述的通过数字机顶盒获取信息服务的数据缓存方法，其特征在于，所述的数字机顶盒和应用服务器的业务数据和媒体数据分开打包和缓存。
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