CN103986942A - 基于cdn网络的数据分发系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于CDN网络的数据分发系统，其包括：接入层设备，其适于从播放源接收播放数据包并将其转换成预定格式传输数据包；一个或多个中继层设备，其适于将所述接入层设备转换成的预定格式传输数据包以统一传输协议进行中继传输；以及一个或多个边缘层分发设备，其适于接收所述中继层设备中继传输的所述预定格式传输数据包，并根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包，分发给所述终端。本发明还提供一种基于CDN网络的数据分发。利用本发明，可以大大提高了直播流的可靠性，也可极大地提高骨干网间的传输效率。

Description

基于CDN网络的数据分发系统及方法

技术领域

本发明涉及互联网数据传输领域，尤其涉及基于CDN网络(全称是Content Delivery Network，即内容分发网络)的数据分发系统及基于CDN网络的数据分发方法。

背景技术

目前，大量数据可以通过互联网进行传输。网络电视、网络收音机等变得已非常普遍。例如，对于网络电视的播放内容的传输，支持对应视频协议栈的终端，例如支持HLS/TS协议的IPAD和IPHONE、支持RTMP/FLV或者HTTP/FLV的PC终端、支持RTSP/TS或者HTTP/TS协议的智能机顶盒、支持HTTP/TS或者HLS/TS协议的安卓移动终端，通过发送对直播节目对应的协议请求，经由CDN网络平台调度后，在最近的边缘层分发节点获取对应的直播流进行播放。

因此，如果视频运营商提供多终端访问的直播节目，必须提供适配多种终端的视频流。通常不同终端的视频流都有对应的视频协议栈，每路直播节目都必须通过多个转码器来生成多个对应终端的直播流再对外提供服务，成本高昂且不易控制。

如果要提供CDN视频加速，需要将适配所有终端的视频流接入CDN网络。而每一路视频协议栈的直播流接入CDN网络，都需要在CDN网络上进行统一管理和配置下发，并且所有直播流都需要在接入层设备和骨干网中继层设备上持续传输，所以不但业务配置复杂度随着终端类型的增加会成倍扩大，而且骨干网间的流量也会被成倍的消耗。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CDN网络的数据分发系统及方法。

依据本发明的一个方面，提供了一种基于CDN网络的数据分发系统，其特征在于，包括：接入层设备，其适于从播放源接收播放数据包并将其转换成预定格式传输数据包，其中，所述播放数据包包括由第一数据格式包头和第一传输协议包头依次封装的播放数据；所述预定格式传输数据包由第二数据格式包头和第二传输协议包头依次封装的播放数据；一个或多个中继层设备，其适于将所述接入层设备转换成的预定格式传输数据包以统一传输协议进行中继传输；以及一个或多个边缘层分发设备，其适于接收所述中继层设备中继传输的所述预定格式传输数据包，并根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包，分发给所述终端。

根据本发明的上述基于CDN网络的数据分发系统，所述接入层设备包括：接入模块，其适于接收来自播放源的播放数据包，并将所述播放数据包中的第一传输协议包头去掉；第一转换器，其适于将所述接入模块去掉第一传输协议包头的播放数据包中的第一数据格式包头转换成第二数据格式包头，然后用所述第二传输协议包头封装，形成所述预定格式传输数据包；以及转发模块，其适于将所述预定格式传输数据包转发给所述中继层设备。

根据本发明的上述基于CDN网络的数据分发系统，所述边缘层分发设备包括接入模块、第二转换器、及分发模块。其中，所述接入模块适于从所述中继层设备接收所述预定格式传输数据包，并将其传送给所述第二转换器；所述第二转换器，包括提取单元和转换单元，该提取单元适于解码所述预定格式传输数据包，提取出原始的播放数据和描述信息，该转换单元适于将所述提取出的原始的播放数据和描述信息按照终端请求的数据封装格式封装，再封装上终端支持的传输协议，形成终端所需的数据包；以及所述分发模块，包括分发单元，所述分发单元接收所述第二转换器转换形成的数据包，并根据所述终端的请求将其分发给相应的终端。

依据本发明的另一方面，本发明提供一种基于CDN网络的数据分发方法，包括：从播放源接收播放数据包，其中，所述播放数据包包括由第一数据格式包头和第一传输协议包头依次封装所述播放数据；将所接收的播放数据包转换成预定格式传输数据包，所述预定格式传输数据包由第二数据格式包头和第二传输协议包头依次封装所述播放数据；将所述预定格式传输数据包以第二传输协议中继传输至边缘层分发节点；以及所述边缘层分发节点根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包后分发给所述终端。

根据本发明的上述方法，其中，所述边缘层分发节点根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包后分发给所述终端的步骤包括：获取具有预定传输协议的所述预定格式传输数据包；将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包；以及将所述具有终端播放协议的数据包分发给所述终端。

根据本发明的上述方法，其中，将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包的步骤包括：将所述获取的具有预定传输协议的所述预定格式传输数据包的预定传输协议包头去掉；将去掉预定传输协议包头的数据包进行解码并提取原始的播放数据和描述信息；将所提取的原始的播放数据和描述信息按照终端请求的数据封装格式进行封装；以及将封装了数据封装格式的数据包用终端支持的播放协议封装以形成终端所需的数据包。

本发明的基于CDN网络的视频分发系统及方法，通过将多个直播源的一路直播流接入CDN网络，即可实现对各类终端的播放进行支持，不仅成倍减少了业务配置的数量，还极大地降低了骨干网间的冗余流量，并且提高了直播流分发的可靠性。另外，本发明基于CDN网络的视频分发系统及方法采用对播放数据的两次转换过程，屏蔽了源端的多样性，大大提高了转发效率，而且支持一路接入、多终端输出，降低了整个CDN平台的配置的复杂度和维护工作量，又减少了CDN网间带宽和流量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了现有技术的一种直播源的视频分发系统的方框示意图；

图2示出了根据本发明的一种实施方式的基于CDN网络的数据分发系统的方框示意图；

图3示出了本发明的接入层设备的方框示意图；

图4示出了本发明的边缘层分发设备的方框示意图；

图5示出了根据本发明的一种实施方式的基于CDN网络的数据分发方法的流程图；

图6示出了根据本发明的基于CDN网络的数据分发方法的将数据包分发给终端这一步骤的一种实现方法的流程图；以及

图7示出了将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包这一步骤的一种实现方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了现有技术中的CDN的数据分发系统的结构示意图。如图1所示，将来自单一直播源的一种协议的直播流，通过多个转码器预先编码转换成多路不同视频协议栈的直播流，然后再分别接入CDN网络平台的接入层设备，经由一系列骨干网中继层设备加速后，到达离用户最近的边缘层分发设备。不同类型的终端(图中示出了四种类型终端：采用IOS操作系统的IPHONE手机或IPAD、采用安卓(Android)操作系统的手机、PC机、智能机顶盒)再从相应的边缘分发设备获取对应视频协议栈的视频流进行播放。由于直播流在经CDN网络平台传输至各种类型的终端之前,需要将直播源的直播流转换成不同类型的终端所支持的视频协议栈,然后再经CDN网络的骨干网中继层传输至相应的边缘层分发设备,随着终端类型的成倍扩大,骨干网间的流量会被成倍地消耗。另外，采用这种架构的基于CDN网络的视频分发系统，基本上都是采用单线传输模式，如果一旦直播源或接入层设备出现问题，将会带来灾难性的业务故障，即便是中间某个骨干网中继层设备出现问题，也将会极大影响下线的边缘层分发设备，给CDN网络的运营保障和带宽成本带来极大的影响和负担。

图2示出了根据本发明的一种实施方式的基于CDN网络的数据分发系统。如图2所示，本发明的基于CDN网络的数据分发系统200包括接入层设备210、中继层设备220、和边缘层分发设备230。

其中，接入层设备210适于从播放源接收播放数据包并将其转换成预定格式传输数据包。这里，播放源例如可以是直播源，即提供视频数据或者音频数据或者音视频数据的直播源，也可以是非直播源。直播源例如可以是一个或多个视频和/或音频录制设备，也可以是，将单一直播源的视频和/或音频数据转换成具有某种传输协议的视频和/或音频数据的码转换器，或者其它可以提供播放数据的源端。

接入层设备210所接收的播放数据包包括第一数据格式包头、第一传输协议包头、以及播放数据。其中，所述播放数据先用第一数据格式包头封装，然后再用第一传输协议包头封装。

所述预定格式传输数据包包括第二数据格式包头、第二传输协议包头、以及播放数据。其中，所述播放数据由第二数据格式包头封装，然后再封装以第二传输协议包头。

另外，如图3所示，接入层设备210可以包括接入模块2110、第一转换器2120、以及转发模块2130。

其中，接入模块2110接收来自播放源的播放数据包，并将所述播放数据包中的第一传输协议包头去掉，然后将去掉第一传输协议包头的播放数据包引入第一转换器2120。例如，所述播放数据包为来自图1所示的单一视频直播源经过HTTP/FLV码转换器转换后传送过来的直播视频数据包。这里的单一视频直播源例如是摄像装置和码转换器，HTTP/FLV码转换器将来自摄像装置的视频数据转换成HTTP协议的FLV封装的直播视频数据包，即，HTTP/FLV码转换器提供如下格式的直播视频数据包A：

HTTP协议包头

FLV视频格式包头

视频数据

接入模块2110将数据包A的HTTP协议包头去掉，形成如下格式的数据包B：

第一转换器2120将接入数据包B中的“FLV视频格式包头”(相当于“第一数据格式包头”)转换成“预定数据格式包头”(相当于“第二数据格式包头”)，形成如下格式的数据包C：

预定数据格式包头

视频数据

这里，预定数据格式包头遵循统一标准，该统一标准属于CDN传输内部规范，由厂家定义。

所述预定数据格式包头例如可以包括：预定协议包头长度+版本号+数据包编号+数据包类型描述+数据包长度。其中，每一项都被定义具有预定的字节数，例如每一项的字节数为4字节。

这里的“预定协议”是现有的一种协议，例如TCP/IP协议。

接下来，第一转换器2120再将数据包C用预定传输协议包头(相当于，第二传输协议包头)进行封装，形成如下格式的数据包D(即，预定格式传输数据包)：

具体地，预定传输协议包头例如可以包括如下信息：

频道序号ID、全局数据包序号ID、转发跳数、转发路径、优先级、可丢弃标识、校验码、版本等其它通用传输协议信息。其中，

频道序号ID：是指CDN分发平台唯一频道标识，用来识别终端频道请求及数据包精确快速转发；

全局数据包序号ID：是指CDN分发平台对直播流用预定协议封装后的全局标识符，用来重组预定协议的数据流和断点无缝切换续传。这样，万一有丢包情况发生的情况下，可以基于全局数据包序号ID获知哪些数据包丢失，然后对这些丢失的数据包进行重传。

转发跳数：是指预定协议的数据包经过的中继层设备个数，用来防止数据包低效转发；

转发路径：是指数据包经过的所有中继层设备集合，用来防止数据包低效转发；

优先级：是指数据包转发的一种策略，用来保证重点频道的数据包优先转发；

可以丢弃标识：是指数据包是否可以丢弃的标识，用来减轻低速网络负担；

校验码：是指数据包校验码，用来校验数据包完整性；

版本：是指统一协议版本号，用来辨识统一协议版本。

将上述各项信息按一定顺序排列而形成预定传输协议包头，例如，预定传输协议包头可以为如下形式：

通过上述封装，不同直播源的同频道的视频直播流，可以按照视频直播流中的时间戳等关键信息，格式化成标准的、全局数据包序号ID完全一致的统一格式直播流，这样，不但可以简化中继层设备220的逻辑处理，极大地提高中继转发效率，还可以通过全局数据包序号ID，在断点上无缝切换到其它上层设备和直播源，真正实现CDN网络分发系统内多直播源多中继层设备热备份的目的，切实提高了直播流的稳定性和可靠性。这里，所谓上层设备是指当前设备所连接的、处于其上层的设备。所谓热备份，就是上层设备服务出现故障时，在不中断为下层设备提供服务的前提下，可以快速切换到其它备份设备。例如，当接入层设备当前连接的直播源出现故障时，接入层设备会记住当前直播流断点信息，在不中断为中继层设备提供服务的前提下，快速切换到其它备份直播源，从该断点继续为中继层设备提供服务。

以上主要以“直播流”为例进行说明，实际上本发明并不限于“直播流”，也可以为“非直播流”，例如存放在某一服务器中的视频数据流。

第一转换器2120通过如上的操作，将播放数据包转换成适于在CDN网络中传输的预定格式传输数据包，然后传送给转发模块2130进行转发。

转发模块2130接收所述预定格式传输数据包并将其转发给中继层设备220。

可选地，接入层设备210可以具有一个，也可以根据情况而配置两个、三个或更多，以便在其中一个接入层设备210出现故障等问题时，可以启用其它接入层设备210。在图2中只示出两个接入层设备210，即接入层设备211和212，还可以包含更多。该接入层设备210可以支持多个直播源接入，当当前连接的直播源出现不可用时，可以无缝切换到下一个直播源。

中继层设备220适于将接入层设备210转换成的预定格式传输数据包以预定的统一传输协议中继传输至边缘层分发设备230。该中继层设备220可以为一个或多个。CDN网络的中继层设备220包含多个传输层，所述预定格式传输数据包按照第二传输协议在中继层设备220中的各传输层中层层中继传输，直至传输至边缘层分发设备230。具体地，中继层设备220会根据边缘层分发设备230传送来的终端请求、结合互联网链路状况，为下层设备配置最佳的回源数据链路，因此，数据分发是以下层设备向上层设备发起数据请求来进行数据传输的。这里，位于数据传输的下游的设备相对于其上游的设备即为下层设备，相反，位于数据传输的上游的设备相对于其下游的设备即为上层设备。通过上述方式，可以将封装好的播放数据流以透明传输方式按照第二传输协议在传输层中从上至下传送至边缘层分发设备230。

边缘层分发设备230连接于终端240，适于接收中继层设备220中继传输的所述预定格式传输数据包，并根据终端240请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包，分发给所述终端240。边缘层分发设备230可以包括一个或多个。图2示出了边缘层分发设备230包含边缘层分发设备1、……、边缘层分发设备n，其中n为大于等于1的自然数。边缘层分发设备230也支持无缝切换上层设备，它一般都在网络边缘，即，离终端240最近的分发节点。而且，当终端240当前连接的边缘层分发设备230宕机时，终端240通过重连即可快速切换到其它边缘层分发设备230。

如图4所示，边缘层分发设备230可以包括接入模块2310、第二转换器2320、以及分发模块2330。

其中，接入模块2310适于从中继层设备220接收所述预定格式传输数据包，并将其传送给第二转换器2320。

第二转换器2320包括提取单元2321和转换单元2322。提取单元2321适于解码从接入模块2310传送来的所述预定格式传输数据包，将所述预定格式传输数据包中的预定的统一传输协议包头去掉，拆解数据包，对其进行分析统计，提取出原始的播放数据和描述信息。这里，所提取出的原始的播放数据和描述信息例如是“前面所述的所述预定数据格式包头和视频数据”，即数据包C中所包含的内容。其中，所述预定数据格式包头例如可以包括：：统一协议包头长度+版本号+数据包编号+数据包类型描述+数据包长度。其中，每一项都被定义具有预定的字节数，例如每一项的字节数为4字节。

转换单元2322适于将所述原始的播放数据和描述信息按照终端240请求的数据格式进行封装，再封装上终端240支持的播放协议，形成终端240所需的数据包。

从源端(例如图2中的“直播源10”)请求获取数据流的终端240有多种类型，例如，如图2所示，采用IOS操作系统的苹果IPHONE手机或IPAD、采用安卓(Android)操作系统的手机、PC机、智能机顶盒等。

由于不同的终端240需要不同的播放协议，所以需要将从中继层设备220接收到的所述预定格式传输数据包转换成相应的终端240所需播放协议的数据包。例如，当终端240为IPAD和IPHONE时，需要将所述预定格式传输数据包转换成HLS播放协议；当终端240为PC机时，需要将所述预定格式传输数据包转换成RTMP/FLV或者HTTP/FLV或者HLS播放协议；当终端240为采用安卓操作系统的移动终端(例如手机、PAD)时，需要将所述预定格式传输数据包转换成HTTP/TS或者HLS播放协议；当终端240为机顶盒时，需要将所述预定格式传输数据包转换成RTSP/TS播放协议。

可选地，第二转换器2320还可以包括转换缓存单元2323。转换缓存单元2323适于缓存从接入模块2310传送来的所述预定格式传输数据包。

例如，PC机240以HTTP协议向边缘层分发设备230请求FLV格式的名为CCTV1格式的直播流，边缘层分发设备230的第二转换器2320首先查询转换缓存单元2323是否存在CCTV1的用预定视频格式包头封装的数据包D1(类似于前面给出的例子“数据包D”)，如果转换缓存单元2323中包含数据包D1，则提取单元2321去掉“预定传输协议包头”，得到数据包C1(类似于前面给出的例子“数据包C”)。转换单元2322将数据包C1中的“预定数据格式包头”转换成“FLV封装格式包头”，从而将数据包C1转换成数据包B1(类似于前面给出的例子“数据包B”)；如果转换缓存单元2323中不包含数据包D1,则第二转换器2320需要向接入模块2310请求CCTV1的直播流，接入模块2310将CCTV1视频流接入后，比如接收到数据包Ａ1(类似于前面给出的例子“数据包A”)后，将其传送给第二转换器2320，先存储在转换缓存单元2323中，然后，提取单元2321去掉数据包Ａ1的所述预定格式的传输协议，提取出独立的原始的播放数据和描述信息，即获得数据包B1，接着，将数据包B1传送至转换单元2322。转换单元2322将所述数据包Ｂ1转换成数据包C1，再将数据包C1按照HTTP协议封装成数据包D1(类似于前面给出的例子“数据包D”)。然后将数据包D1传输给分发模块2330，由分发模块2330分发给PC机。

边缘分发模块2330包括分发单元2331。分发单元2331接收第二转换器2320转换形成的数据包，并根据所述终端240的请求将其分发给相应的终端。

分发模块2330还可以包括分发缓存单元2332。分发缓存单元2332适于缓存分发单元2331所接收的第二转换器2320转换形成的数据包。这便于当同一类型的终端240在向同一播放源请求数据时，可以直接从分发缓存单元2332分发给该终端240，而不需要之前的格式转换、传送等处理过程，可以加快数据的提供速度。

下面通过一个例子具体说明第二转换器2320以及分发模块2330的工作过程。当采用安卓操作系统的移动终端240向边缘层分发设备230请求视频直播流时，边缘层分发设备230的分发模块2330首先会检验分发缓存单元2332是否有适配该移动终端的视频直播流，如果有，则直接将分发缓存单元2332缓存的视频直播流分发给该移动终端240；如果没有，则向第二转换器2320请求适配该移动终端240的视频播放协议的直播流。

第二转换器2320接收到该移动终端240的请求之后，首先会查询转换缓存单元2323中是否已经存在该移动终端240所需的直播流数据，如果有，则将其传送至提取单元2321，提取出原始的播放数据和描述信息，然后由转换单元2322对所提取的原始的播放数据和描述信息进行转换(如前所述)，转换成与该移动终端240适配的视频格式；如果没有，则第二转换器2320向接入模块2310请求，接入模块2310从中继层设备220将所述预定格式的视频直播流引入第二转换器2320，缓存于转换缓存单元2323中，然后，提取单元2321将所述预定格式的视频直播流拆包，提取出原始的播放数据和描述信息，，再由转换单元2322按照该移动终端240请求的视频格式进行对所提取出的原始的播放数据和描述信息进行封装，比如封装成FLV视频格式，然后再封装上该移动终端240支持的传输协议，比如HTTP，最后通过HTTP标准协议将视频流发送给分发模块2330，一方面通过分发模块2330的分发单元2331分发给该移动终端240，另一方面缓存于分发模块2330的分发缓存单元2332。

本发明的基于CDN网络的数据分发系统，一方面，通过接入层设备210可以将多个直播源的直播流接入基于CDN网络的数据分发系统，这不但可以省去现有技术中源端编码器(即图1中所示的转码器)的数量和维护工作，还可以支持对多个直播源无缝衔接热备份，从而可以大大提高了直播流的可靠性。

另一方面，本发明的数据分发系统采用预定传输协议对数据包进行封装，包含两次转换过程，第一次转换是将标准协议转换成预定协议，第二次转换是将预定协议转换成多个标准协议(各个终端所用的标准协议)。第一次转换屏蔽了源端的多样性，减少了中继层设备转发时的逻辑处理，从而大大提高了转发效率，并为第二次转换提供了良好的准备。只要接入层设备能够提供接入支持，即可完美支持所有直播流分发。转换过程中，不仅将传输协议包头转换成了有利于CDN传输的预定传输协议包头，还将数据格式转换成统一的预定数据格式包头的封包格式，即按原始的播放数据和描述信息进行打包，在网络条件不稳定的条件下，为弃包减负打下了良好的基础。另外，预定协议考虑了CDN的特殊性，增加了无缝切换的支持，提高了本发明的整个基于CDN的数据分发系统的可靠性和稳定性。第二次转换是提供对一路接入、多终端支持，由于预定协议采用统一的数据封装格式，所以只针对该格式开发对应的转换模块就可以满足需求，既降低了整个CDN网络平台的配置的复杂度和维护工作量，又减少了CDN网间带宽和流量，极大地提高了骨干网间的传输效率。

本发明还提供一种基于CDN网络的数据分发方法，主要用于将播放源的播放数据通过CDN网络分发至各类型终端。其中播放源，如前所述，可以是直播源，例如网络电视所链接的视频直播源、网络电台所链接的音频直播源等。另外，播放源也可以是非直播源，例如存放在某一服务器的视频或者音频数据源。

所述终端包括不同类型的终端，例如，图2所示出的采用IOS操作系统的苹果IPHONE手机或IPAD、采用安卓(Android)操作系统的手机、PC机、以及智能机顶盒等。由于不同类型的终端需要不同的播放协议，所以来自播放源的数据都需要转换成其能播放的播放协议的数据才能进行播放。

图5示出了根据本发明的一种实施方式的基于CDN网络的数据分发方法500。如图5所示，本发明的方法500，起始于步骤S510，在步骤S510，从播放源接收播放数据包，其中，所述播放数据包包括第一数据格式包头、第一传输协议包头、以及播放数据。其中，所述播放数据先用第一数据格式包头封装，然后再用第一传输协议包头封装。例如，如前面所述的例子，对于HTTP/FLV格式的直播视频数据包A如下所示，

HTTP协议包头

FLV视频格式包头

视频数据

即，来自直播源的视频数据先由FLV视频格式包头封装，然后再由HTTP协议包头封装。

接下来，在步骤S520，将所接收的播放数据包转换成预定格式传输数据包，所述预定格式传输数据包包括第二数据格式包头、第二传输协议包头、以及所述播放数据。所述播放数据先由第二数据格式包头封装，然后再由第二传输协议包头封装。

具体地，对于前面所述的例子，先将数据包A的HTTP协议包头去掉，形成如下格式的数据包B：

然后，再将数据包B中的“FLV视频格式包头”(相当于“第一数据格式包头”)转换成“预定数据格式包头”(相当于“第二数据格式包头”)，形成如下格式的数据包C：

预定数据格式包头

视频数据

随后，再将数据包C用预定传输协议包头(相当于，第二传输协议包头)进行封装，形成如下格式的数据包D：

具体地，预定传输协议包头可以包括如下信息：

频道序号ID、全局数据包序号ID、转发跳数、转发路径、优先级、可丢弃标识、校验码、版本等其它通用传输协议信息。

将上述信息按一定顺序排列而形成预定传输协议包头，例如，预定传输协议包头可以为如下形式：

通过步骤S520，将播放数据包转换成具有预定数据格式包头、预定传输协议的数据包，从而便于CDN网络中进行传输。

接下来，在步骤S530，将所述预定格式传输数据包以第二传输协议中继传输至边缘层分发节点。通常，CDN网络中包含多个传输层，所述预定格式传输数据包按照第二传输协议在CDN网络中的各传输层中层层中继传输，直至传输至边缘层分发节点。具体地，CDN网络会根据边缘层分发节点传送来的终端请求、结合互联网链路状况，为下层设备配置最佳的回源数据链路，因此，数据分发是以下层设备向上层设备发起数据请求来进行数据传输的。通过上述方式，可以将封装好的播放数据流以透明传输方式按照第二传输协议在传输层中从上至下传送至边缘层分发节点。

接下来，在步骤S540，所述边缘层分发节点根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包后分发给所述终端。

比如终端请求链接为http://live.soner.com/10237/12，其中，

http为请求的传输协议；

live.soner.com为调度域名，调度服务器会将该请求分配到对应的边缘层分发节点；

10237为频道序号ID；

12为适配的终端类型，例如12代表IPHONE终端。

具体地，步骤S540，如图6所示，可以包括如下步骤：

在步骤S541，所述边缘层分发节点接收具有预定传输协议的所述预定格式传输数据包。例如前面的例子，获得如下的数据包D：

接下来，在步骤S542，将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包。如前面所述，不同的终端，采用不同的播放协议，例如，IPAD和IPHONE的播放协议是HLS；PC机的播放协议是RTMP/FLV或者HTTP/FLV或者HLS；采用安卓操作系统的移动终端的播放协议是HTTP/TS或者HLS；机顶盒的播放协议是RTSP/TS。

对于前面所述的例子，如果终端是PC机，即，将数据包D转换成如下数据包A，然后传输给请求视频直播数据的PC机：

HTTP协议包头

FLV视频格式包头

视频数据

具体地，步骤S542，如图7所示，包括如下步骤：

在步骤S5421，将所述预定格式传输数据包中的预定传输协议包头去掉；

如前面所述的例子，即，去掉数据包D中的“预定传输协议包头”，将数据包D转换成数据包C：

预定数据格式包头

视频数据

接下来，在步骤S5422，将去掉预定传输协议包头的数据包C进行解码并提取原始的播放数据和描述信息。所述原始的播放数据和描述信息就是指将数据包C进行解析而得到的内容，例如，协议描述+数据包类型+数据长度+数据内容。其中，例如，协议描述可以包括：统一协议包头长度(例如，4字节)+版本号(例如，4字节)+数据包编号(例如，4字节)。数据包类型可以包括：音视频信息描述，或音频，或视频等。数据内容可以是具体的视频数据内容。

接下来，在步骤S5423，将所述提取出的原始播放数据和描述信息进行转换，用终端请求的数据封装格式进行封装。

例如前面的例子，将数据包C转换成用FLV视频格式包头进行封装的数据包B：

接下来，在步骤S5424，将用终端请求的数据封装格式进行封装了的播放数据用终端支持的播放协议封装以形成终端所需的数据包。

如前面所述的例子，用HTTP协议包头对数据包B进行封装，获得PC机可以播放的如下数据包A：

HTTP协议包头

FLV视频格式包头

视频数据

如果终端是IPHONE或IPAD，则在上述步骤S5423，将将所获得的原始视频数据和描述信息用HLS视频格式包头进行封装，获得数据包B’：

然后用HTTP协议包头对数据包B’进行封装，获得IPHONE或IPAD可以播放的如下数据包A’：

HTTP协议包头

HLS视频格式包头

视频数据

在执行完步骤S542之后，执行步骤S543，将所述具有终端播放协议的数据包分发给所述终端。

对于上面所述的例子，边缘节点服务器将所述的数据包A分发给所述PC机，将数据包A’分发给所述IPHONE或IPAD。

可选地，在所述步骤S5421之前，还可以包括步骤S5425：所述边缘层分发节点缓存所接收的所述预定格式传输数据包。

为了提高向终端提供数据的速度，可以将所述边缘层分发节点接收的数据包进行缓存，这样，当某一类型的终端请求播放源的数据时，就可以直接获取所述边缘层分发节点接收的数据包，然后对该数据进行处理，生成用终端所需的播放格式和播放协议进行封装的数据包，而不需要通过边缘层分发节点从上层设备再请求接收播放数据而重复执行步骤S510-S530。

在执行所述步骤S5425之前，可以执行步骤S5426：查询所述边缘层分发节点是否缓存有所述预定格式传输数据包，如果有，则直接获取所述预定格式传输数据包，然后执行步骤S5421；如果没有，则执行所述接收具有预定传输协议的预定格式传输数据包的步骤S541。

另外，可选地，在所述步骤S5424之后还可以执行步骤S5427：缓存所述终端所需的数据包。在如上面所述的例子中，缓存数据包A或数据包A’。这样，当同类终端向同一直播源请求播放数据时，就可以直接获取缓存的该终端所需的数据包，而不需经过前面的一系列的步骤才获得其所需数据包，从而提高播放数据的获取速度。

另外，在执行所述步骤S543之前，还可以执行步骤S5428：查询是否缓存有所述终端所需的数据包，如果有，则获取该终端所需的数据包，然后执行步骤S543，将所述终端所需的数据包分发给所述终端。否则，执行步骤S5425。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的浏览器终端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种基于CDN网络的数据分发系统，其特征在于，包括：

接入层设备，其适于从播放源接收播放数据包并将其转换成预定格式传输数据包，其中，所述播放数据包包括由第一数据格式包头和第一传输协议包头依次封装的播放数据；所述预定格式传输数据包由第二数据格式包头和第二传输协议包头依次封装的播放数据；

一个或多个中继层设备，其适于将所述接入层设备转换成的预定格式传输数据包以统一传输协议进行中继传输；以及

一个或多个边缘层分发设备，其适于接收所述中继层设备中继传输的所述预定格式传输数据包，并根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包，分发给所述终端。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述接入层设备包括：

接入模块，其适于接收来自播放源的播放数据包，并将所述播放数据包中的第一传输协议包头去掉；

第一转换器，其适于将所述接入模块去掉第一传输协议包头的播放数据包中的第一数据格式包头转换成第二数据格式包头，然后用所述第二传输协议包头封装，形成所述预定格式传输数据包；以及

转发模块，其适于将所述预定格式传输数据包转发给所述中继层设备。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，

所述边缘层分发设备包括接入模块、第二转换器、及分发模块，

所述接入模块适于从所述中继层设备接收所述预定格式传输数据包，并将其传送给所述第二转换器；

所述第二转换器，包括提取单元和转换单元，该提取单元适于解码所述预定格式传输数据包，提取出原始的播放数据和描述信息，该转换单元适于将所述提取出的原始的播放数据和描述信息按照终端请求的数据封装格式封装，再封装上终端支持的传输协议，形成终端所需的数据包；以及

所述分发模块，包括分发单元，所述分发单元接收所述第二转换器转换形成的数据包，并根据所述终端的请求将其分发给相应的终端。

4.根据权利要求5所述的系统，其中，

所述第二转换器还包括转换缓存单元，

所述转换缓存单元适于缓存从所述接入模块传送来的所述预定格式传输数据包。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其中，

所述分发模块还包括分发缓存单元，

所述分发缓存单元适于缓存所述分发单元所接收的所述第二转换器转换形成的数据包。

6.一种基于CDN网络的数据分发方法，包括：

从播放源接收播放数据包，其中，所述播放数据包包括由第一数据格式包头和第一传输协议包头依次封装所述播放数据；

将所接收的播放数据包转换成预定格式传输数据包，所述预定格式传输数据包由第二数据格式包头和第二传输协议包头依次封装所述播放数据；

将所述预定格式传输数据包以第二传输协议中继传输至边缘层分发节点；以及

所述边缘层分发节点根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包后分发给所述终端。

7.根据权利要求6所述方法，其中，

所述边缘层分发节点根据终端请求将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包后分发给所述终端的步骤包括：

获取具有预定传输协议的所述预定格式传输数据包；

将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包；以及

将所述具有终端播放协议的数据包分发给所述终端。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，

将所述预定格式传输数据包转换成终端播放协议的数据包的步骤包括：

将所述获取的具有预定传输协议的所述预定格式传输数据包的预定传输协议包头去掉；

将去掉预定传输协议包头的数据包进行解码并提取原始的播放数据和描述信息；

将所提取的原始的播放数据和描述信息按照终端请求的数据封装格式进行封装；以及

将封装了数据封装格式的数据包用终端支持的播放协议封装以形成终端所需的数据包。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

在将所述获取的具有预定传输协议的所述预定格式传输数据包的预定传输协议包头去掉的步骤之前还包括：

所述边缘层分发节点缓存所接收的所述预定格式传输数据包。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，

在所述边缘层分发节点缓存所接收的所述预定格式传输数据包的步骤之前包括：

查询所述边缘层分发节点是否有缓存的所述预定格式传输数据包，如果有，则直接所述预定格式传输数据包；如果没有，则执行所述接收具有预定传输协议的预定格式传输数据包的步骤。