CN107332853A - 混合cdn视频流分发网络的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了混合CDN视频流分发网络的方法和系统，包括：接收用户终端发送的播放请求信息，播放请求信息包括播放内容属性信息；根据播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将节目内容信息通过混合CDN发送给混合CDN接入设备，以使混合CDN接入设备将节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将IP数据流发送给用户终端，从而可以通过混合CDN将视频广播性能融入到CDN系统中，解决大量用户同时收看实时视频流的性能和容量，提高CDN边缘节点的视频服务能力。

Description

混合CDN视频流分发网络的方法和系统
技术领域
本发明涉及宽带通信技术领域，尤其是涉及混合CDN视频流分发网络的方法和系统。
背景技术
基于IP网络的视频流传输技术为互联网视频/电视带来新的电视播放传输方式，PC、Pad以及智能手机都可以通过固定或移动宽带网络收看广播电视、点播电视等，但宽带网是TCP/IP的通信网络，尽力传输为原则，对于实时视频流的传输由于网络可能存在拥塞、时延、抖动等会引起视频图像卡顿、丢帧、重传等严重影响收看播放的情况，为了尽可能避免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，使内容传输的更快、更稳定，构建CDN(Content Delivery Network，内容递送网络)系统，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及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。
但是，CDN系统对于长时间收看广播节目的用户，对该用户的占用资源没有合理优化的空间，因为建设成本决定了对容量的限制。CDN系统的视频传输必定受到服务并发用户数的制约，当达到使用峰值时，传输质量就不能保证，尤其在广播视频应用中，CDN系统的局限性就会暴露出来，其性价比不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供混合CDN视频流分发网络的方法和系统，可以通过混合CDN将视频广播性能融入到CDN系统中，解决大量用户同时收看实时视频流的性能和容量，提高CDN边缘节点的视频服务能力。
第一方面，本发明实施例提供了混合CDN视频流分发网络的方法，应用于内容递送网络CDN边缘服务器，所述方法包括：
接收用户终端发送的播放请求信息，所述播放请求信息包括播放内容属性信息；
根据所述播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备，以使所述混合CDN接入设备将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将所述IP数据流发送给所述用户终端。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述节目内容信息包括广播内容信息和/或点播内容信息，所述混合CDN包括光纤同轴电缆HFC网正交幅度调制QAM调制通道和传输控制协议/网络协议TCP/IP宽带接入网。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备包括：
将所述广播内容信息由分布式网络协议-正交幅度调制IP-QAM边缘经所述HFC网QAM调制通道发送给所述混合CDN接入设备。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备还包括：
将所述点播内容信息由分布式网络协议-内容递送网络IP-CDN边缘经所述TCP/IP宽带接入网发送给所述混合CDN接入设备。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述以使所述混合CDN接入设备将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流包括：
以使所述混合CDN接入设备将所述广播内容信息转化为第一IP数据流。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述以使所述混合CDN接入设备将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流还包括：
以使所述混合CDN接入设备将所述点播内容信息转化为第二IP数据流。
第二方面，本发明实施例还提供混合CDN视频流分发网络的系统，所述系统包括：
内容递送网络CDN边缘服务器，用于接收用户终端发送的包括播放内容属性信息的播放请求信息，根据所述播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备；
所述混合CDN接入设备，用于将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将所述IP数据流发送给所述用户终端。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述节目内容信息包括广播内容信息和/或点播内容信息，所述混合CDN包括光纤同轴电缆HFC网正交幅度调制QAM调制通道和传输控制协议/网络协议TCP/IP宽带接入网。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述CDN边缘服务器，还用于将所述广播内容信息由分布式网络协议-正交幅度调制IP-QAM边缘经所述HFC网QAM调制通道发送给所述混合CDN接入设备。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述CDN边缘服务器，还用于将所述点播内容信息由分布式网络协议-内容递送网络IP-CDN边缘经所述TCP/IP宽带接入网发送给所述混合CDN接入设备。
本发明实施例提供了混合CDN视频流分发网络的方法和系统，包括：接收用户终端发送的播放请求信息，播放请求信息包括播放内容属性信息；根据播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将节目内容信息通过混合CDN发送给混合CDN接入设备，以使混合CDN接入设备将节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将IP数据流发送给用户终端，从而可以通过混合CDN将视频广播性能融入到CDN系统中，解决大量用户同时收看实时视频流的性能和容量，提高CDN边缘节点的视频服务能力。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的混合CDN视频流分发网络的方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的混合CDN传输通道架构原理示意图；
图3为本发明实施例二提供的混合CDN视频流分发网络的系统示意图；
图4为本发明实施例三提供的混合CDN视频流分发网络的系统应用场景示意图。
图标：
10-CDN边缘服务器；20-混合CDN接入设备；30-用户终端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请中的混合CDN将广播视频传输和交互视频传输进行结合，在CDN边缘节点到用户的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网络协议)宽带接入网又叠加了HFC(Hybrid Fiber Coax，混合光纤同轴电缆)网QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)调制通道，克服CDN直播视频服务的缺陷。当用户请求播放广播节目或视频节目时，CDN边缘节点根据视频节目的属性分发递送节目，走不同的分发网络。
混合CDN增加了独立的视频广播节目传输通道，大幅提高了CDN边缘节点覆盖用户的服务能力，视频广播资源与节目数相关，广播用户数不受CDN视频服务资源限制，可达到100％服务能力。
以节目5Mbps码流和CDN边缘节点覆盖1万用户为例，服务并发数2000个即10Gbps的容量，提供100套实时直播视频节目，则直播视频最大占用CDN服务资源0.5Gbps，满足所有覆盖用户收看(100％比例)，点播用户9500户(复用比5:1)，CDN边缘节点的服务能力为100％覆盖用户，如表1为混合CDN节点的服务能力可以达到100％。表1为直播视频节目数量与混合CDN节点服务能力的关系：
表1
由表1可知，混合CDN全面提升了节点服务能力，CDN资源容量按点播用户统计复用比配置，可以获得最高性价比的CDN视频服务能力。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例提供的混合CDN视频流分发网络的方法流程图。
参照图1，执行主体为CDN边缘服务器，该方法包括以下步骤：
步骤S101，接收用户终端发送的播放请求信息，播放请求信息包括播放内容属性信息；
步骤S102，根据播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将节目内容信息通过混合CDN发送给混合CDN接入设备，以使混合CDN接入设备将节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将IP数据流发送给用户终端。
这里，节目内容信息包括广播内容信息和/或点播内容信息，混合CDN包括HFC网QAM调制通道和TCP/IP宽带接入网。
具体地，通过将HFC网QAM调制通道和TCP/IP宽带接入网进行融合，从而构成混合CDN(Hybrid-CDN)，HFC网QAM调制通道用于分发广播内容信息，从而解决大量用户同时收看实时视频流的性能和容量。TCP/IP宽带接入网用于分发广播内容信息和点播内容信息，也可以单独分发点播内容信息。混合CDN适合广电行业构建覆盖全国范围的广播视频内容递送网络，完善广电的大数据和云计算应用于视频广播与视频点播的CDN建设，形成广电独具的高性能视频内容分发网络，支持4K、HDR以及VR等大码流视频的内容分发，混合CDN为传输大码流视频提供可靠的性能和品质，具有很高的性价比和大容量承载性能。
进一步的，步骤S102包括以下步骤：
将广播内容信息由分布式IP-QAM边缘经HFC网QAM调制通道发送给混合CDN接入设备；以使混合CDN接入设备将广播内容信息转化为第一IP数据流。
进一步的，步骤S102还包括以下步骤：
将点播内容信息由分布式IP-CDN边缘经TCP/IP宽带接入网发送给混合CDN接入设备；以使混合CDN接入设备将点播内容信息发送给CDN电缆接入设备，并通过CDN电缆接入设备将点播内容信息转化为第二IP数据流。
具体地，参照图2，包括混合CDN(Hybrid-CDN)、用户终端和应用层的云应用/视频源和系统平台。
其中，用户终端包括IP网关、OTT、智能电视和智能手机。OTT是指互联网公司越过通信运营商的业务管理，开展基于开放互联网的各种视频及数据服务业务。混合CDN包括CDN边缘服务器、分布式IP-QAM边缘、分布式IP-CDN边缘、HFC网QAM调制通道、TCP/IP宽带接入网、混合CDN接入设备。
CDN边缘服务器接收用户终端发送的播放请求信息，播放请求信息包括播放内容属性信息；如果播放内容属性为广播内容属性，则CDN边缘服务器将广播内容信息由分布式IP-QAM边缘经HFC网QAM调制通道发送给混合CDN接入设备，混合CDN接入设备把POP点部署的CDN边缘节点通过HFC网QAM调制通道分发的广播内容信息转化为第一IP数据流，为用户终端提供IP标准视频流数据。
HFC网QAM调制通道具有节目广播的服务能力，按照DVB-C的频道调制广播传输方式提供实时内容传输，当用户终端同时收看相同的实时节目，可以同时收看而不限制收看人数，是多节目对多点的传输分发。
如果播放内容属性为点播内容属性，则CDN边缘服务器将点播内容信息由分布式IP-CDN边缘经TCP/IP宽带接入网发送给混合CDN接入设备，混合CDN接入设备将点播内容信息发转化为第二IP数据流。
TCP/IP宽带接入网是点对点的通信，按数据通信传输方式提供交互的数据传输，当用户终端请求点播节目收看内容，每一个请求都独立响应，并提供一个内容传输数据流，相同的内容因为请求时间不同就会产生一个独立的内容传输数据流，即是点对点的传输分发，因传输带宽资源的限制，对并发占用资源的用户终端数有限制。
TCP/IP宽带接入网可以采用HFC网络构建，混合CDN接入设备采用电缆上联网络，将广播内容信息和点播内容信息一同从同轴电缆下发到CDN电缆接入设备，并转化为广播和点播两种IP数据流，为用户终端提供IP标准视频流数据。
实施例二：
图3为本发明实施例二提供的混合CDN视频流分发网络的系统示意图。
参照图3，该系统包括：CDN边缘服务器10、混合CDN接入设备20和用户终端30。
CDN边缘服务器10，用于接收用户终端30发送的包括播放内容属性信息的播放请求信息，根据播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将节目内容信息通过混合CDN发送给混合CDN接入设备20；
混合CDN接入设备20，用于将节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将IP数据流发送给用户终端30。
进一步的，节目内容信息包括广播内容信息和/或点播内容信息，混合CDN包括HFC网QAM调制通道和TCP/IP宽带接入网。
进一步的，CDN边缘服务器10还用于将广播内容信息由分布式IP-QAM边缘经HFC网QAM调制通道发送给混合CDN接入设备20。
进一步的，CDN边缘服务器10还用于将点播内容信息由分布式IP-CDN边缘经TCP/IP宽带接入网发送给混合CDN接入设备20。
本发明实施例提供了混合CDN视频流分发网络的方法和系统，包括：接收用户终端发送的播放请求信息，播放请求信息包括播放内容属性信息；根据播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将节目内容信息通过混合CDN发送给混合CDN接入设备，以使混合CDN接入设备将节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将IP数据流发送给用户终端，从而可以通过混合CDN将视频广播性能融入到CDN系统中，解决大量用户同时收看实时视频流的性能和容量，提高CDN边缘节点的视频服务能力。
实施例三：
图4为本发明实施例三提供的混合CDN视频流分发网络的系统应用场景示意图。
参照图4，该系统包括用户终端设备、混合CDN接入设备、混合CDN、CDN边缘节点，还包括LC(Local Cache)，LC用于本地节目的缓存。
其中，用户终端设备包括智能电视、智能手机和IP网关；混合CDN包括HFC网QAM调制通道和TCP/IP宽带接入网；CDN边缘节点包括节目流分发服务器和本地流量管理服务器，节目流分发服务器和本地流量管理服务器可构成CDN边缘服务器，节目流分发服务器和本地流量管理服务器的作用分别是分发和调度。
用户终端设备与混合CDN接入设备相连接，混合CDN接入设备通过混合CDN与CDN边缘节点相连接。
CDN边缘服务器接收用户终端发送的包括播放内容属性信息的播放请求信息，根据播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将节目内容信息通过混合CDN发送给混合CDN接入设备；
混合CDN接入设备将节目内容信息转化为IP数据流，并将IP数据流发送给用户终端。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的混合CDN视频流分发网络的方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的混合CDN视频流分发网络的方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可无线连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种混合CDN视频流分发网络的方法，其特征在于，应用于内容递送网络CDN边缘服务器，所述方法包括：
接收用户终端发送的播放请求信息，所述播放请求信息包括播放内容属性信息；
根据所述播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备，以使所述混合CDN接入设备将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将所述IP数据流发送给所述用户终端。
2.根据权利要求1所述的混合CDN视频流分发网络的方法，其特征在于，所述节目内容信息包括广播内容信息和/或点播内容信息，所述混合CDN包括光纤同轴电缆HFC网正交幅度调制QAM调制通道和传输控制协议/网络协议TCP/IP宽带接入网。
3.根据权利要求2所述的混合CDN视频流分发网络的方法，其特征在于，所述将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备包括：
将所述广播内容信息由分布式网络协议-正交幅度调制IP-QAM边缘经所述HFC网QAM调制通道发送给所述混合CDN接入设备。
4.根据权利要求2所述的混合CDN视频流分发网络的方法，其特征在于，所述将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备还包括：
将所述点播内容信息由分布式网络协议-内容递送网络IP-CDN边缘经所述TCP/IP宽带接入网发送给所述混合CDN接入设备。
5.根据权利要求3所述的混合CDN视频流分发网络的方法，其特征在于，所述以使所述混合CDN接入设备将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流包括：
以使所述混合CDN接入设备将所述广播内容信息转化为第一IP数据流。
6.根据权利要求4所述的混合CDN视频流分发网络的方法，其特征在于，所述以使所述混合CDN接入设备将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流还包括：
以使所述混合CDN接入设备将所述点播内容信息转化为第二IP数据流。
7.一种混合CDN视频流分发网络的系统，其特征在于，所述系统包括：
内容递送网络CDN边缘服务器，用于接收用户终端发送的包括播放内容属性信息的播放请求信息，根据所述播放内容属性信息分配相应的节目内容信息，将所述节目内容信息通过混合内容递送网络Hybird-CDN发送给混合内容递送网络Hybird-CDN接入设备；
所述混合CDN接入设备，用于将所述节目内容信息转化为网络协议IP数据流，并将所述IP数据流发送给所述用户终端。
8.根据权利要求7所述的混合CDN视频流分发网络的系统，其特征在于，所述节目内容信息包括广播内容信息和/或点播内容信息，所述混合CDN包括光纤同轴电缆HFC网正交幅度调制QAM调制通道和传输控制协议/网络协议TCP/IP宽带接入网。
9.根据权利要求8所述的混合CDN视频流分发网络的系统，其特征在于，所述CDN边缘服务器，还用于将所述广播内容信息由分布式网络协议-正交幅度调制IP-QAM边缘经所述HFC网QAM调制通道发送给所述混合CDN接入设备。
10.根据权利要求8所述的混合CDN视频流分发网络的系统，其特征在于，所述CDN边缘服务器，还用于将所述点播内容信息由分布式网络协议-内容递送网络IP-CDN边缘经所述TCP/IP宽带接入网发送给所述混合CDN接入设备。
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