CN113965775A - 基于切片和智能cdn加速的多媒体视频安全播放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及视频点播技术领域，公开了一种基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，主要包括文件资源存储、事件通知、转码切片、生成视频切片文件、文件加密和视频播放等步骤，通过一系列处理，在保证信息安全的同时实现了多媒体视频加速播放。
Description
技术领域
本发明涉及视频播放技术领域，尤其涉及基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法。
背景技术
传统的视频点播需要加载整个视频源文件才能进行播放，在普通用户网络接入速率较低的情况下不仅影响用户体验，也会造成视频资源的泄露。“流式传输”——流媒体视频点播技术将视频源文件经过特殊处理分成一个个压缩包，由流媒体服务器向用户计算机连续、实时地传送数据，用户利用相应的播放器对压缩包逐步的拆包、渲染、输出播放，并实时继续下载后续压缩包，达到连续播放视频的效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明实施例提供基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，用以解决现有视频点播技术需要先加载整个视频源文件才能进行播放，由此带来的普通用户在网络接入速率较低的情况下用户体验不佳，同时还会造成视频资源的泄露的问题，以实现多媒体视频安全和加速播放的目的。
(二)发明内容
本发明实施例提供基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，包括以下步骤：
步骤一：文件资源存储；用户在客户端上将视频源文件上传到文件存储服务器中，并同时设置该源文件的参数以确定最终需要处理输出的规格、样式；
步骤二：事件通知；视频源文件上传后，所述文件存储服务将该源文件需要处理的事件通知发送至视频自适应转码切片服务器；
步骤三：转码切片；视频自适应转码服务器通过多媒体处理技术将一个完整的视频源文件拆分为切成多个分片文件，同时生成一个索引文件，所述索引文件用于保存该视频关联分片文件的相关信息；
步骤四：生成视频切片文件；所述视频自适应转码切片服务器根据源文件上传时设置的参数，生成不同的清晰度(普清、高清、原画)、不同适用场景(IE浏览器下点播使用、VR眼镜里点播使用)下的视频切片文件；
步骤五：文件加密；同时对步骤四中生成的视频切片文件进行进行加密，最后将索引文件和加密后的视频切片文件存储到文件存储服务器中；
步骤六：视频播放，用户通过客户端进行视频点播。
优选的，步骤三之中，视频自适应转码服务器通过FFmpeg将一个完整的视频源文件拆分为切成多个分片文件。
优选的，步骤四之中，所述视频自适应转码切片服务器根据源文件上传时设置的参数生成普清、高清、原画三种清晰度下适用的视频切片文件，并生成在IE浏览器下点播使用或VR眼镜里点播时使用的视频切片文件。
优选的，步骤一至步骤六中数据传输均基于HLS流媒体传输协议来实现。
优选的，步骤六中视频播放包括以下步骤：
S1、通过预先编写的接口方法将获取索引文件的地址封装为一个带有时间防盗链的URL，客户端播放器根据这个封装的URL来获取该视频的包含了可提供分片文件的具体位置的索引文件；
S2、基于HLS协议，客户端视频播放器根据S1中获取的索引文件的下标逐个下载每一个分片文件，获取每个分片的同时都发出一个HTTP请求；
优选的，采用CDN内容分发网络作为了分发组件，将文件存储服务作为CDN分发网络的回源站点，将索引文件、切片文件进行Cache缓存，进行文件访问加速。
优选的，客户端中集成了解密算法用于解密步骤五中加密后的文件。
优选的，步骤一中，文件资源存储采用了云存储技术存储于云存储模块。
优选的，云存储模块包括以下子模块：
1)由FastDFS集群组成的分布式文件存储模块，其用于提供文件存储、文件同步、文件访问、快速检索等功能，并解决了大容量文件存储和负载均衡等问题；
2)web接口，使用JAVA技术将FastDFS接口进行了二次封装，从而提供了文件上传、下载、删除等接口功能，便于进行相关的web应用；
3)消息通知和任务调度模块，用于调度视频自适应转码切片服务。
优选的，文件加密和客户端的解密均基于RSA技术。
(三)有益效果
本发明实施例提供的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，包括文件资源存储、事件通知、转码切片、生成视频切片文件、文件加密和视频播放等步骤，通过一系列处理(视频上传、文件存储、转码切片、加密处理等)，在浏览器请求视频访问地址时候采用CDN分发网络进行加速，通过全平台多终端视频播放器进行切片视频的播放，在保证信息安全的同时实现了多媒体视频加速播放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例中的一种基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的一种基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法的HLS流媒体协议的实现流程图；
图3是本发明实施例中的一种基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法CND内容分发示意图。
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，下面将对本发明实施例中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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明实施例中的具体含义。
本实施例提供的一种基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，如图1所示，主要包括文件资源存储、事件通知、转码切片、生成视频切片文件、文件加密和视频播放等步骤，通过一系列处理，在保证信息安全的同时实现了多媒体视频加速播放。具体来说包括以下步骤：
(1)对需要进行视频点播的视频进行文件资源存储，文件资源存储实现是在客户端用户将各类视频源文件上传到文件存储服务器中，并同时可以设置该源文件最终需要处理输出后的规格、样式的参数。视频云存储服务主要用来存储互联网用户通过web应用调用接口上传的各种类型的视频素材。视频码率、格式没有特殊要求，mp4、flv等主流视频格式均可以上传到云存储服务中。云存储服务主要由三个子模块构成：
a)分布式文件存储系统，由FastDFS集群组成，可提供文件存储、文件同步、文件访问(文件上传、文件下载)、快速检索等功能，并解决了大容量文件存储和负载均衡等问题。
b)使用JAVA技术将FastDFS接口进行了二次封装，更加方便的提供了文件上传、下载、删除等接口功能，web应用就是调用该接口做的文件上传。
c)消息通知和任务调度：这里起到的作用是调度后文介绍视频自适应转码切片服务。
(2)视频源文件上传后，文件存储服务会将该源文件需要处理的“事件”通知告诉视频自适应转码切片服务。
(3)在视频自适应转码切片服务中，通过FFmpeg多媒体处理技术将一个完整的视频源文件拆分为切成若干个很小的分片文件(ts文件)，同时生成一个索引文件(m3u8)，索引文件类似于字典目录，保存在该视频关联分片文件相关信息。
(4)在视频自适应转码切片服务中，根据源文件上传时设置的参数，可以生成不同的清晰度(普清、高清、原画)、适用不同场景(IE浏览器下点播使用、VR眼镜里点播使用)使用视频切片文件，同时对分片文件进行RSA算法进行加密，最后将索引文件、分片文件存储到文件存储服务器中。在转码切片服务对视频文件分片处理完成后，一并对每个分片文件进行加密，这里使用RSA加密，是为了保证分片文件的安全性，防止随意拷贝分片文件即可播放的情况。对分片文件头添加加密标识、加密版本号、密钥版本号等加密信息，对分片文件的头部分字节采用RAS加密算法进行加密，其余字节进行异或加密达到全文混合加密的效果。
(5)如图2所示，本方案中数据传输基于HLS流媒体传输协议来实现，该协议是基于HTTP协议，一般标准的Web应用程序服务器即可作为分发组件，将分片文件和索引文件通过HTTP的方式发送给客户端。
为了保证信息安全，防止视频视频资源的泄露，在播放视频时还采用了加密处理，客户端视频播放器集成解密算法，对加密分片文件先进行解密再进行视频播放，极大的保证了加密文件的安全性。先编写一个接口方法，将获取索引文件的地址封装为一个带有时间防盗链的URL。客户端播放器先根据这个封装的URL来获取这个视频的索引文件。索引文件包含了可提供分片文件的具体位置。在本方案中，分片文件的存储位置即为文件存储服务器里保存的分片文件。在HLS协议中客户端视频播放器会根据索引文件(m3u8)的下标逐步下载每一个分片文件，获取每个分片都发出一个HTTP请求。这样在视频播放速度低于下载速度的情况下，客户端可以灵活控制HTTP请求的发出速度从而保证用户在中途退出时不会出现下载浪费。另外，因为采用分片的特点，HLS协议还可以实现媒体播放过程中的码率切换(码率自适应)，结合网络带宽资源，为用户提供更好的体验。但是获取每个分片都发出一个HTTP请求，也就是得从文件存储服务器里下载一个个分片文件，对文件存储服务器压力很大，对网络带宽要求很大，同时时间较长。本方案采用CND内容分发网络作为了分发组件，将文件存储服务作为CDN分发网络的回源站点，将索引文件、切片文件进行Cache缓存，进行文件访问加速。如图3所示，当用户请求的内容在Cache缓存上命中时，Cache缓存直接向用户提供流服务，此时CDN分发网络Cache缓存充当流媒体服务器的角色；当用户请求内容未能在Cache缓存上命中时，Cache缓存会从上一级Cache(二级缓存设备或中间缓存设备)或者源站服务器获取内容再提供给用户。Cache缓存在用户与流媒体服务器(文件存储服务区)之间扮演代理的角色。这样的处理大大的减少从文件存储服务器里获取分片文件的压力。
与此同时，本方法还支持全平台多终端视频播放器，支持PC端、移动端(IOS系统、Android安卓系统)切片视频的播放器，同时支持H5 video播放解密库、Android(安卓)系统解密库、IOS(苹果系统)解密库。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：文件资源存储；用户在客户端上将视频源文件上传到文件存储服务器中，并同时设置该源文件的参数以确定最终需要处理输出的规格和样式；
步骤二：事件通知；视频源文件上传后，所述文件存储服务器将该源文件需要处理的事件通知发送至视频自适应转码切片服务器；
步骤三：转码切片；视频自适应转码服务器通过多媒体处理技术将一个完整的视频源文件拆分为切成多个分片文件，同时生成一个索引文件，所述索引文件用于保存该视频关联分片文件的相关信息；
步骤四：生成视频切片文件；所述视频自适应转码切片服务器根据视频源文件上传时设置的参数，生成不同的清晰度、不同适用场景下的视频切片文件；
步骤五：文件加密；同时对步骤四中生成的视频切片文件进行加密，最后将索引文件和加密后的视频切片文件存储至文件存储服务器；
步骤六：视频播放，用户通过客户端进行视频点播。
2.根据权利要求1所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述步骤三之中，视频自适应转码服务器通过FFmpeg技术将一个完整的视频源文件拆分为切成多个分片文件。
3.根据权利要求1所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述步骤四之中，所述视频自适应转码切片服务器根据源文件上传时设置的参数生成普清、高清、原画三种清晰度下适用的视频切片文件，并分别生成在IE浏览器下点播使用和VR眼镜里点播时使用的视频切片文件。
4.根据权利要求1所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述步骤一至步骤六中数据传输均基于HLS流媒体传输协议来实现。
5.根据权利要求1所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，步骤六中视频播放包括以下步骤：
S1、通过预先编写的接口方法将获取索引文件的地址封装为一个带有时间防盗链的URL，客户端播放器根据这个封装的URL来获取该视频的包含了可提供分片文件的具体位置的索引文件；
S2、基于HLS协议，客户端视频播放器根据步骤S1中获取的索引文件的下标逐个下载每一个分片文件，获取每个分片的同时都发出一个HTTP请求。
6.根据权利要求5所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，采用CDN内容分发网络作为分发组件，将文件存储服务作为CDN分发网络的回源站点，将索引文件、切片文件进行Cache缓存，进行文件访问加速。
7.根据权利要求1所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述客户端中集成了解密算法用于解密步骤五中加密后的文件。
8.根据权利要求1所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述步骤一中，文件资源存储采用了云存储技术存储于云存储模块。
9.根据权利要求8所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述云存储模块包括以下子模块：
a)由FastDFS集群组成的分布式文件存储模块，其用于提供文件存储、文件同步、文件访问、快速检索等功能，并解决了大容量文件存储和负载均衡等问题；
b)web接口，使用JAVA技术将FastDFS接口进行了二次封装，从而提供了文件上传、下载、删除等接口功能，便于进行相关的web应用；
c)消息通知和任务调度模块，用于调度视频自适应转码切片服务。
10.根据权利要求所述的基于切片和智能CDN加速的多媒体视频安全播放方法，其特征在于，所述文件加密和客户端的解密均基于RSA技术。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220121 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |