WO2021025571A1 - Система распределения нагрузки при передаче потокового видео - Google Patents
Система распределения нагрузки при передаче потокового видео Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021025571A1 WO2021025571A1 PCT/RU2019/000547 RU2019000547W WO2021025571A1 WO 2021025571 A1 WO2021025571 A1 WO 2021025571A1 RU 2019000547 W RU2019000547 W RU 2019000547W WO 2021025571 A1 WO2021025571 A1 WO 2021025571A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- viewers
- server
- viewer
- load
- main server
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
- H04N21/21—Server components or server architectures
- H04N21/218—Source of audio or video content, e.g. local disk arrays
- H04N21/2187—Live feed
Definitions
- the invention relates to the field of image transmission, in particular to the field of video transmission on the Internet, in particular to methods of distributing transmitted content based on the capabilities of clients and can be used to distribute the load on servers and other nodes when transmitting multimedia content in real time.
- the closest technical solution is a technical solution implemented in the publicly available technology when transmitting multimedia content in real time.
- the essence of this solution is that when streaming video from the presenter to the viewers through the server, the entire load is imposed on this server, and it is the more, the greater the number of viewers. As a result, the server may not be able to withstand the load.
- various programs and technologies are used to compress data, increase bandwidth server, the server itself increases.
- the following essential features of this technical solution coincide with the claimed technical solution "Load balancing system for streaming video”: this technical solution is a way to increase the maximum possible load on the server.
- N ° W02016108150 is not intended to distribute the load when transmitting multimedia content in real time.
- the presence of only one main and one intermediate server may not be enough, since the data flow when transmitting multimedia content in real time is quite large, and the number of viewers can also be very large. Therefore, the system is limited and may not be able to handle streaming video to multiple viewers;
- the technical solution “System of load balancing during streaming video transmission” claimed for registration provides for the possibility of rational and efficient load balancing when transmitting multimedia content in real time between the main server and the audience, taking into account the Internet bandwidth of each viewer.
- the claimed system of load balancing during streaming video transmission allows to solve the technical problem of the lack of effective ways to ensure high-quality streaming video transmission in the presence of many viewers.
- Load balancing system for streaming video can significantly reduce the load on the main server when transmitting multimedia data in real time by distributing this load among viewers based on the Internet bandwidth of each viewer, which allows for continuous, high-quality streaming video to an unlimited number of viewers without interference, with high video resolution and without additional costs for maintaining the main server.
- the claimed system of load balancing during streaming video transmission is characterized by the fact that it is a system of load balancing on the server when transmitting multimedia content in real time from the host of streaming video to its viewers, characterized in that this system distributes the transmission load data between the main server and viewers in such a way that if a certain level of load on the main server is exceeded, the system distributes the excess data transfer load between the main server and viewers, making certain viewers subservers in relation to other viewers, and the viewer may or may not become a subserver, either become a subserver in relation to one viewer, or become a subserver in relation to two or more viewers, depending on the quality and bandwidth of the Internet connection a particular viewer has, and in case of deterioration or lack of soy
- the system reconnects the viewers connected to it from this viewer to another subserver (s) or the main server.
- the invention can be implemented as follows.
- "A” - the host of streaming video; “S”, “D”, “E”, “M” - viewers of streaming video; “B” is the main server that processes data transfer from “A” to C “,” D “,” E “,” M “.
- "A” transfers multimedia content in real time to viewers "C", “D”, “E”, “M” through “B”.
- the maximum load on “B” is recommended 2 Mbit / s.
- “A” transmits data at a speed of 1 Mbit / s.
- Load on “C”, “D”, “E”, “M” is, respectively, 1 Mbit / s.
- the entire data transfer load is efficiently distributed among all participants in the streaming video, there are no interference, delays, disconnections and reduction in the transmission speed and there is no excess of the maximum load on any participant.
- the system reconnects "M” to the subserver "C", which after disconnecting "E” still has 1 Mbps of bandwidth.
- the presented invention differs in that the use of this load balancing system for streaming video allows efficient and effective load balancing during the transmission of multimedia content in real time between the main server and viewers, taking into account the Internet bandwidth of each viewer, and generally expands the arsenal of load balancing tools when streaming video.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Information Transfer Between Computers (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области передачи изображений. Система распределения нагрузки при передаче потокового видео представляет собой систему распределения нагрузки на сервер при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени от ведущего потокового видео его зрителям, причем данная система распределяет нагрузку по передаче данных между основным сервером и зрителями таким образом, что в случае превышения определенного уровня нагрузки на основной сервер система распределяет избыточную нагрузку по передаче данных между основным сервером и зрителями, делая тех или иных зрителей субсерверами в отношении других зрителей, причем зритель может либо вообще не стать субсервером, либо стать субсервером в отношении одного зрителя, либо стать субсервером в отношении двух и более зрителей в зависимости от того, каким качеством и пропускной способностью Интернет-соединения обладает тот или иной зритель, причем в случае ухудшения или отсутствия соединения того или иного зрителя система переподключает подключенных к нему зрителей от данного зрителя на другой субсервер(ы) или основной сервер.
Description
Система распределения нагрузки при передаче потокового видео
Изобретение относится к области передачи изображений, в частности к области передачи видеоизображений в сети Интернет, а именно к способам распределения передаваемого контента на основании возможностей клиентов и может быть использовано для распределения нагрузки на серверы и другие узлы при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени.
Известно техническое решение по международному патенту на изобретение N° W02016108150 (дата приоритета 07.07.2016 г.) «Система увеличения пропускной способности, доступной для передачи данных». Данное техническое решение характеризуется тем, что система включает в себя пользовательское оборудование и промежуточный сервер. Пользовательское оборудование выполнено с возможностью выделять данные для множества каналов данных для передачи на промежуточный сервер, в котором каждый из каналов передачи данных связан с технологией радиодоступа. Пользовательское оборудование передает выделенные данные через множество каналов передачи данных одновременно к месту назначения сервера через промежуточный сервер. Пользовательское оборудование также сконфигурировано для приема данных от сервера назначения через промежуточный сервер через множество каналов данных одновременно и для сбора данных, полученных от промежуточного сервера, через множество каналов данных. Следующие существенные признаки данного технического решения совпадают с заявляемым техническим решением «Система распределения нагрузки при передаче потокового видео»: данное техническое решение представляет собой способ распределения пропускной способности при передаче данных с использованием основного и промежуточного сервера через множество каналов передачи данных.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является техническое решение, реализованное в общедоступном уровне технике при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени. Суть данного решения состоит в том, что при передаче потокового видео от ведущего зрителям через сервер вся нагрузка накладывается на данный сервер, причём она тем больше, чем больше количество зрителей. В результате сервер может не выдержать нагрузки. Для решения данной проблемы используются различные программы и технологии сжатия данных, увеличения пропускной способности
сервера, увеличивается сам сервер. Следующие существенные признаки данного технического решения совпадают с заявляемым техническим решением «Система распределения нагрузки при передаче потокового видео»: данное техническое решение представляет собой способ увеличения максимально возможной допустимой нагрузки на сервер.
Перечисленные выше технические решения имеют ряд недостатков:
- техническое решение по патенту на изобретение N° W02016108150 не предназначено для распределения нагрузки при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени. В связи с этим, наличие только одного основного и одного промежуточного сервера может быть недостаточно, так как поток данных при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени достаточно большой, а количество зрителей также может быть очень большим. Поэтому данная система ограничена и может не справиться с передачей потокового видео множеству зрителей;
- техническое решение из общего уровня техники имеет один существенный недостаток - при увеличении количества зрителей потокового видео нагрузка на сервер резко возрастает. В таком случае либо необходимо использовать дополнительные программы увеличивать сервер, что делает использование сервера очень дорогим за счёт обслуживания данных программ и повышения потребления электроэнергии более высокой стоимости самого сервера, либо сервер не справляется со своей задачей, передача происходит с помехами, задержками, снижается качество и скорость передачи или она вообще прекращается.
Таким образом, общий недостаток технических решений из уровня техники состоит в том, что данные решения не приспособлены для обеспечения качественной передачи данных при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени множеству зрителей.
В отличие от приведенных аналогов, заявляемое на регистрацию техническое решение «Система распределения нагрузки при передаче потокового видео» предусматривает возможность рационального и эффективного распределения нагрузки при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени между основным сервером и зрителями с учётом пропускной способности сети Интернет каждого зрителя.
Заявляемая система распределения нагрузки при передаче потокового видео позволяет решить техническую проблему отсутствия эффективных способов обеспечения качественной передачи потокового видео при наличии множества зрителей.
Соответственно, технический результат заявляемого технического решения «Система распределения нагрузки при передаче потокового видео» состоит в том, что данная система распределения нагрузки при передаче потокового видео позволяет значительно сократить нагрузку на основной сервер при передаче мультимедийных данных в режиме реального времени за счёт распределения данной нагрузки среди зрителей исходя из пропускной способности сети Интернет каждого зрителя, что позволяет обеспечить непрерывную, качественную передачу потокового видео неограниченном числу зрителей без помех, с высоким разрешением видео и без дополнительных затрат на обслуживание основной сервера.
Технический результат достигается тем, что заявляемая система распределения нагрузки при передаче потокового видео характеризуется тем, что представляет собой систему распределения нагрузки на сервер при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени от ведущего потокового видео его зрителям, отличающаяся тем, что данная система распределяет нагрузку по передаче данных между основным сервером и зрителями таким образом, что в случае превышения определённого уровня нагрузки на основной сервер система распределяет избыточную нагрузку по передаче данных между основным сервером и зрителями, делая тех или иных зрителей субсерверами в отношении других зрителей, причём зритель может либо вообще не стать субсервером, либо стать субсервером в отношении одного зрителя, либо стать субсервером в отношении двух и более зрителей в зависимости от того, каким качеством и пропускной способностью Интернет-соединения обладает тот или иной зритель, причём в случае ухудшения или отсутствия соединения того или иного зрителя система переподключает подключенных к нему зрителей от данного зрителя на другой субсервер(ы) или основной сервер.
Для получения технического результата изобретение может быть осуществлено следующим образом. «А» - ведущий потокового видео; «С», «Д», «Е», «М» - зрители потокового видео; «Б» - основной сервер, обрабатывающий передачу данных от «А» к С», «Д», «Е», «М». «А» осуществляет передаче мультимедийного контента в режиме реального времени зрителям «С», «Д», «Е», «М» через «Б». Максимальная нагрузка на «Б» рекомендуется 2 Мбит/с. «А» передаёт данные со скоростью 1 Мбит/с. Нагрузка на «С»,
«Д», «Е», «М» составляет, соответственно, по 1 Мбит/с. Но, так как максимальная нагрузка на «Б» составляет 2 Мбит/с, то происходит превышение данного предела, так как в результате нагрузка на «Б» составляет 5 Мбит/с. В итоге происходит перегрузка «Б», ухудшается качество и скорость передачи, происходят помехи и отключение передачи. Также возрастает стоимость эксплуатации «Б» за счёт повышенного потребления электроэнергии и уменьшается срок его работы. Для решения данных проблем система назначает «С» субсервером для «Д» и «Е», а «Е» - субсервером для «М», так как пропускная способность соединения «С» составляет 3 Мбит/с, «Е» - 2 Мбит/с, «Д» и «М» по 1 Мбит/с. В результате вся нагрузка по передаче данных эффективно распределена между всеми участниками потокового видео, не происходит никаких помех, задержек, отключений и снижения скорости передачи и отсутствует превышение максимальной нагрузки на какого- либо участника. При этом, если, например, субсервер «Е» отключается, то система переподключает «М» к субсерверу «С», у которого после отключения «Е» ещё остался 1 Мбит/с пропускной способности.
Представленное изобретение отличается тем, что применение данной системам распределения нагрузки при передаче потокового видео позволяет рационально и эффективно распределять нагрузку при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени между основным сервером и зрителями с учётом пропускной способности сети Интернет каждого зрителя и в целом расширяет арсенал средств распределения нагрузки при передачи потокового видео.
Claims
1. Система распределения нагрузки при передаче потокового видео характеризуется тем, что представляет собой систему распределения нагрузки на сервер при передаче мультимедийного контента в режиме реального времени от ведущего потокового видео его зрителям, отличающаяся тем, что данная система распределяет нагрузку по передаче данных между основным сервером и зрителями таким образом, что в случае превышения определённого уровня нагрузки на основной сервер система распределяет избыточную нагрузку по передаче данных между основным сервером и зрителями, делая тех или иных зрителей субсерверами в отношении других зрителей, причём зритель может либо вообще не стать субсервером, либо стать субсервером в отношении одного зрителя, либо стать субсервером в отношении двух и более зрителей в зависимости от того, каким качеством и пропускной способностью Интернет-соединения обладает тот или иной зритель, причём в случае ухудшения или отсутствия соединения того или иного зрителя система переподключает подключенных к нему зрителей от данного зрителя на другой субсервер(ы) или основной сервер.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/000547 WO2021025571A1 (ru) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Система распределения нагрузки при передаче потокового видео |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/000547 WO2021025571A1 (ru) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Система распределения нагрузки при передаче потокового видео |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021025571A1 true WO2021025571A1 (ru) | 2021-02-11 |
Family
ID=74503527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2019/000547 WO2021025571A1 (ru) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | Система распределения нагрузки при передаче потокового видео |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2021025571A1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040143672A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Microsoft Corporation | System and method for distributing streaming content through cooperative networking |
| US20130127981A1 (en) * | 2011-05-17 | 2013-05-23 | Yale University | Efficiently distributing video content using a combination of a peer-to-peer network and a content distribution network |
| US20150326657A1 (en) * | 2011-02-28 | 2015-11-12 | Bittorrent, Inc. | Peer-to-peer live streaming |
-
2019
- 2019-08-05 WO PCT/RU2019/000547 patent/WO2021025571A1/ru active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040143672A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Microsoft Corporation | System and method for distributing streaming content through cooperative networking |
| US20150326657A1 (en) * | 2011-02-28 | 2015-11-12 | Bittorrent, Inc. | Peer-to-peer live streaming |
| US20130127981A1 (en) * | 2011-05-17 | 2013-05-23 | Yale University | Efficiently distributing video content using a combination of a peer-to-peer network and a content distribution network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10158577B2 (en) | Devices, systems, and methods for adaptive switching of multicast content delivery to optimize bandwidth usage | |
| KR101369632B1 (ko) | 유연한 채널 본딩을 이용한 ｉｐ 비디오 전달 | |
| US8627390B2 (en) | Method and device for providing programs to multiple end user devices | |
| EP2122841B1 (en) | Method and apparatus providing scalability for channel change requests in a switched digital video system | |
| US7817672B2 (en) | Method and device for providing programs to multiple end user devices | |
| US20110219114A1 (en) | Pod-based server backend infrastructure for peer-assisted applications | |
| WO2006004772A3 (en) | Method and apparatus for network bandwidth allocation | |
| WO2005060495A3 (en) | Method and apparatus for cost effective central transcoding of video streams in a video on demand system | |
| EP3061225B1 (en) | Multicast transmission over bonded broadband | |
| NO341315B1 (no) | Dynamisk allokering av enkodere | |
| US9270937B2 (en) | Real time stream provisioning infrastructure | |
| US11201833B2 (en) | Aggregated adaptive bit rate streaming | |
| EP2936803B1 (en) | Method and a device for optimizing large scaled video conferences | |
| Zeebaree et al. | Design and implement a proposed multi-sources to multi-destinations broadcasting video-signals | |
| CN111131759A (zh) | 一种实时多媒体传输系统及其使用方法 | |
| WO2021025571A1 (ru) | Система распределения нагрузки при передаче потокового видео | |
| US9363475B2 (en) | Device and method for the distributed mixing of data streams | |
| JP2005033627A (ja) | コンテンツ配信システム、配信サーバ装置、クライアント装置、コンテンツ配信方法及びプログラム | |
| US20110216819A1 (en) | Local flextream over internet protocol | |
| CN109963193B (zh) | 一种基于h264编码与负载均衡的屏幕广播系统 | |
| Savas et al. | Adaptive multi-view video streaming over P2P networks considering quality of experience | |
| JP2001069483A (ja) | 画像配信システム | |
| CN116886672A (zh) | 会议容量自适应处理方法、服务器及可读存储介质 | |
| RU39030U1 (ru) | Система видеоконференцсвязи | |
| Afrin et al. | An adaptive quasi harmonic broadcasting scheme with optimal bandwidth requirement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19940398 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| DPE1 | Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 14-09-2022) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19940398 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |