基于cdn網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，其包括：接入層設備，其適于從播放源接收播放數(shù)據(jù)包并將其轉換成預定格式傳輸數(shù)據(jù)包；一個或多個中繼層設備，其適于將所述接入層設備轉換成的預定格式傳輸數(shù)據(jù)包以統(tǒng)一傳輸協(xié)議進行中繼傳輸；以及一個或多個邊緣層分發(fā)設備，其適于接收所述中繼層設備中繼傳輸?shù)乃鲱A定格式傳輸數(shù)據(jù)包，并根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包，分發(fā)給所述終端。本發(fā)明還提供一種基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)。利用本發(fā)明，可以大大提高了直播流的可靠性，也可極大地提高骨干網(wǎng)間的傳輸效率。
【專利說明】基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸領域，尤其涉及基于⑶N網(wǎng)絡(全稱是ContentDelivery Network，即內容分發(fā)網(wǎng)絡)的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)及基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)方法。
【背景技術】
[0002]目前，大量數(shù)據(jù)可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸。網(wǎng)絡電視、網(wǎng)絡收音機等變得已非常普遍。例如,對于網(wǎng)絡電視的播放內容的傳輸,支持對應視頻協(xié)議棧的終端,例如支持HLS/TS協(xié)議的IPAD和IPHONE、支持RTMP/FLV或者HTTP/FLV的PC終端、支持RTSP/TS或者HTTP/TS協(xié)議的智能機頂盒、支持HTTP/TS或者HLS/TS協(xié)議的安卓移動終端，通過發(fā)送對直播節(jié)目對應的協(xié)議請求，經(jīng)由CDN網(wǎng)絡平臺調度后，在最近的邊緣層分發(fā)節(jié)點獲取對應的直播流進行播放。
[0003]因此，如果視頻運營商提供多終端訪問的直播節(jié)目，必須提供適配多種終端的視頻流。通常不同終端的視頻流都有對應的視頻協(xié)議棧，每路直播節(jié)目都必須通過多個轉碼器來生成多個對應終端的直播流再對外提供服務，成本高昂且不易控制。
[0004]如果要提供⑶N視頻加速，需要將適配所有終端的視頻流接入⑶N網(wǎng)絡。而每一路視頻協(xié)議棧的直播流接入⑶N網(wǎng)絡，都需要在⑶N網(wǎng)絡上進行統(tǒng)一管理和配置下發(fā)，并且所有直播流都需要在接入層設備和骨干網(wǎng)中繼層設備上持續(xù)傳輸，所以不但業(yè)務配置復雜度隨著終端類型的增加會成倍擴大，而且骨干網(wǎng)間的流量也會被成倍的消耗。

【發(fā)明內容】

[0005]鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)及方法。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括:接入層設備，其適于從播放源接收播放數(shù)據(jù)包并將其轉換成預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，其中，所述播放數(shù)據(jù)包包括由第一數(shù)據(jù)格式包頭和第一傳輸協(xié)議包頭依次封裝的播放數(shù)據(jù)；所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包由第二數(shù)據(jù)格式包頭和第二傳輸協(xié)議包頭依次封裝的播放數(shù)據(jù)；一個或多個中繼層設備，其適于將所述接入層設備轉換成的預定格式傳輸數(shù)據(jù)包以統(tǒng)一傳輸協(xié)議進行中繼傳輸；以及一個或多個邊緣層分發(fā)設備，其適于接收所述中繼層設備中繼傳輸?shù)乃鲱A定格式傳輸數(shù)據(jù)包，并根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包，分發(fā)給所述終端。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的上述基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，所述接入層設備包括:接入模塊，其適于接收來自播放源的播放數(shù)據(jù)包，并將所述播放數(shù)據(jù)包中的第一傳輸協(xié)議包頭去掉；第一轉換器，其適于將所述接入模塊去掉第一傳輸協(xié)議包頭的播放數(shù)據(jù)包中的第一數(shù)據(jù)格式包頭轉換成第二數(shù)據(jù)格式包頭，然后用所述第二傳輸協(xié)議包頭封裝，形成所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包；以及轉發(fā)模塊，其適于將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉發(fā)給所述中繼層設備。[0008]根據(jù)本發(fā)明的上述基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，所述邊緣層分發(fā)設備包括接入模塊、第二轉換器、及分發(fā)模塊。其中，所述接入模塊適于從所述中繼層設備接收所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，并將其傳送給所述第二轉換器；所述第二轉換器，包括提取單元和轉換單元，該提取單元適于解碼所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，提取出原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息，該轉換單元適于將所述提取出的原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息按照終端請求的數(shù)據(jù)封裝格式封裝，再封裝上終端支持的傳輸協(xié)議，形成終端所需的數(shù)據(jù)包；以及所述分發(fā)模塊，包括分發(fā)單元，所述分發(fā)單元接收所述第二轉換器轉換形成的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述終端的請求將其分發(fā)給相應的終端。
[0009]依據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，包括:從播放源接收播放數(shù)據(jù)包，其中，所述播放數(shù)據(jù)包包括由第一數(shù)據(jù)格式包頭和第一傳輸協(xié)議包頭依次封裝所述播放數(shù)據(jù)；將所接收的播放數(shù)據(jù)包轉換成預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包由第二數(shù)據(jù)格式包頭和第二傳輸協(xié)議包頭依次封裝所述播放數(shù)據(jù)；將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包以第二傳輸協(xié)議中繼傳輸至邊緣層分發(fā)節(jié)點；以及所述邊緣層分發(fā)節(jié)點根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包后分發(fā)給所述終。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的上述方法，其中，所述邊緣層分發(fā)節(jié)點根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包后分發(fā)給所述終端的步驟包括:獲取具有預定傳輸協(xié)議的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包；將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包；以及將所述具有終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包分發(fā)給所述終端。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的上述方法，其中，將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包的步驟包括:將所述獲取的具有預定傳輸協(xié)議的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包的預定傳輸協(xié)議包頭去掉；將去掉預定傳輸協(xié)議包頭的數(shù)據(jù)包進行解碼并提取原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息；將所提取的原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息按照終端請求的數(shù)據(jù)封裝格式進行封裝；以及將封裝了數(shù)據(jù)封裝格式的數(shù)據(jù)包用終端支持的播放協(xié)議封裝以形成終端所需的數(shù)據(jù)包。
[0012]本發(fā)明的基于CDN網(wǎng)絡的視頻分發(fā)系統(tǒng)及方法，通過將多個直播源的一路直播流接入CDN網(wǎng)絡，即可實現(xiàn)對各類終端的播放進行支持，不僅成倍減少了業(yè)務配置的數(shù)量，還極大地降低了骨干網(wǎng)間的冗余流量，并且提高了直播流分發(fā)的可靠性。另外，本發(fā)明基于CDN網(wǎng)絡的視頻分發(fā)系統(tǒng)及方法采用對播放數(shù)據(jù)的兩次轉換過程，屏蔽了源端的多樣性，大大提高了轉發(fā)效率，而且支持一路接入、多終端輸出，降低了整個CDN平臺的配置的復雜度和維護工作量，又減少了⑶N網(wǎng)間帶寬和流量。
[0013]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:[0015]圖1示出了現(xiàn)有技術的一種直播源的視頻分發(fā)系統(tǒng)的方框示意圖；
[0016]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)的方框示意圖；
[0017]圖3示出了本發(fā)明的接入層設備的方框示意圖；
[0018]圖4示出了本發(fā)明的邊緣層分發(fā)設備的方框示意圖；
[0019]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)方法的流程圖；
[0020]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)方法的將數(shù)據(jù)包分發(fā)給終端這一步驟的一種實現(xiàn)方法的流程圖；以及
[0021]圖7示出了將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包這一步驟的一種實現(xiàn)方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。
[0023]圖1示出了現(xiàn)有技術中的CDN的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)的結構示意圖。如圖1所示，將來自單一直播源的一種協(xié)議的直播流，通過多個轉碼器預先編碼轉換成多路不同視頻協(xié)議棧的直播流，然后再分別接入CDN網(wǎng)絡平臺的接入層設備，經(jīng)由一系列骨干網(wǎng)中繼層設備加速后，到達離用戶最近的邊緣層分發(fā)設備。不同類型的終端(圖中示出了四種類型終端:采用IOS操作系統(tǒng)的IPHONE手機或IPAD、采用安卓(Android)操作系統(tǒng)的手機、PC機、智能機頂盒)再從相應的邊緣分發(fā)設備獲取對應視頻協(xié)議棧的視頻流進行播放。由于直播流在經(jīng)CDN網(wǎng)絡平臺傳輸至各種類型的終端之前，需要將直播源的直播流轉換成不同類型的終端所支持的視頻協(xié)議棧，然后再經(jīng)CDN網(wǎng)絡的骨干網(wǎng)中繼層傳輸至相應的邊緣層分發(fā)設備，隨著終端類型的成倍擴大，骨干網(wǎng)間的流量會被成倍地消耗。另外，采用這種架構的基于CDN網(wǎng)絡的視頻分發(fā)系統(tǒng)，基本上都是采用單線傳輸模式，如果一旦直播源或接入層設備出現(xiàn)問題，將會帶來災難性的業(yè)務故障，即便是中間某個骨干網(wǎng)中繼層設備出現(xiàn)問題，也將會極大影響下線的邊緣層分發(fā)設備，給⑶N網(wǎng)絡的運營保障和帶寬成本帶來極大的影響和負擔。
[0024]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的基于CDN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)。如圖2所示，本發(fā)明的基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)200包括接入層設備210、中繼層設備220、和邊緣層分發(fā)設備230。
[0025]其中，接入層設備210適于從播放源接收播放數(shù)據(jù)包并將其轉換成預定格式傳輸數(shù)據(jù)包。這里，播放源例如可以是直播源，即提供視頻數(shù)據(jù)或者音頻數(shù)據(jù)或者音視頻數(shù)據(jù)的直播源，也可以是非直播源。直播源例如可以是一個或多個視頻和/或音頻錄制設備，也可以是，將單一直播源的視頻和/或音頻數(shù)據(jù)轉換成具有某種傳輸協(xié)議的視頻和/或音頻數(shù)據(jù)的碼轉換器，或者其它可以提供播放數(shù)據(jù)的源端。
[0026]接入層設備210所接收的播放數(shù)據(jù)包包括第一數(shù)據(jù)格式包頭、第一傳輸協(xié)議包頭、以及播放數(shù)據(jù)。其中，所述播放數(shù)據(jù)先用第一數(shù)據(jù)格式包頭封裝，然后再用第一傳輸協(xié)議包頭封裝。
[0027]所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包包括第二數(shù)據(jù)格式包頭、第二傳輸協(xié)議包頭、以及播放數(shù)據(jù)。其中，所述播放數(shù)據(jù)由第二數(shù)據(jù)格式包頭封裝，然后再封裝以第二傳輸協(xié)議包頭。
[0028]另外，如圖3所示，接入層設備210可以包括接入模塊2110、第一轉換器2120、以及轉發(fā)模塊2130。
[0029]其中，接入模塊2110接收來自播放源的播放數(shù)據(jù)包，并將所述播放數(shù)據(jù)包中的第一傳輸協(xié)議包頭去掉，然后將去掉第一傳輸協(xié)議包頭的播放數(shù)據(jù)包引入第一轉換器2120。例如，所述播放數(shù)據(jù)包為來自圖1所示的單一視頻直播源經(jīng)過HTTP/FLV碼轉換器轉換后傳送過來的直播視頻數(shù)據(jù)包。這里的單一視頻直播源例如是攝像裝置和碼轉換器，HTTP/FLV碼轉換器將來自攝像裝置的視頻數(shù)據(jù)轉換成HTTP協(xié)議的FLV封裝的直播視頻數(shù)據(jù)包，即，HTTP/FLV碼轉換器提供如下格式的直播視頻數(shù)據(jù)包A:
[0030]
【權利要求】
1.一種基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 接入層設備，其適于從播放源接收播放數(shù)據(jù)包并將其轉換成預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，其中，所述播放數(shù)據(jù)包包括由第一數(shù)據(jù)格式包頭和第一傳輸協(xié)議包頭依次封裝的播放數(shù)據(jù)；所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包由第二數(shù)據(jù)格式包頭和第二傳輸協(xié)議包頭依次封裝的播放數(shù)據(jù)； 一個或多個中繼層設備，其適于將所述接入層設備轉換成的預定格式傳輸數(shù)據(jù)包以統(tǒng)一傳輸協(xié)議進行中繼傳輸；以及 一個或多個邊緣層分發(fā)設備，其適于接收所述中繼層設備中繼傳輸?shù)乃鲱A定格式傳輸數(shù)據(jù)包，并根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包，分發(fā)給所述終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),其中， 所述接入層設備包括: 接入模塊，其適于接收來自播放源的播放數(shù)據(jù)包，并將所述播放數(shù)據(jù)包中的第一傳輸協(xié)議包頭去掉； 第一轉換器，其適于將所 述接入模塊去掉第一傳輸協(xié)議包頭的播放數(shù)據(jù)包中的第一數(shù)據(jù)格式包頭轉換成第二數(shù)據(jù)格式包頭，然后用所述第二傳輸協(xié)議包頭封裝，形成所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包；以及 轉發(fā)模塊，其適于將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉發(fā)給所述中繼層設備。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中， 所述邊緣層分發(fā)設備包括接入模塊、第二轉換器、及分發(fā)模塊， 所述接入模塊適于從所述中繼層設備接收所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，并將其傳送給所述第二轉換器； 所述第二轉換器，包括提取單元和轉換單元，該提取單元適于解碼所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，提取出原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息，該轉換單元適于將所述提取出的原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息按照終端請求的數(shù)據(jù)封裝格式封裝，再封裝上終端支持的傳輸協(xié)議，形成終端所需的數(shù)據(jù)包；以及 所述分發(fā)模塊，包括分發(fā)單元，所述分發(fā)單元接收所述第二轉換器轉換形成的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述終端的請求將其分發(fā)給相應的終端。
4.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中， 所述第二轉換器還包括轉換緩存單元， 所述轉換緩存單元適于緩存從所述接入模塊傳送來的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中， 所述分發(fā)模塊還包括分發(fā)緩存單元， 所述分發(fā)緩存單元適于緩存所述分發(fā)單元所接收的所述第二轉換器轉換形成的數(shù)據(jù)包。
6.一種基于⑶N網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)方法,包括: 從播放源接收播放數(shù)據(jù)包，其中，所述播放數(shù)據(jù)包包括由第一數(shù)據(jù)格式包頭和第一傳輸協(xié)議包頭依次封裝所述播放數(shù)據(jù)； 將所接收的播放數(shù)據(jù)包轉換成預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包由第二數(shù)據(jù)格式包頭和第二傳輸協(xié)議包頭依次封裝所述播放數(shù)據(jù)； 將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包以第二傳輸協(xié)議中繼傳輸至邊緣層分發(fā)節(jié)點；以及所述邊緣層分發(fā)節(jié)點根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包后分發(fā)給所述終端。
7.根據(jù)權利要求6所述方法，其中， 所述邊緣層分發(fā)節(jié)點根據(jù)終端請求將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包后分發(fā)給所述終端的步驟包括: 獲取具有預定傳輸協(xié)議的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包； 將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包；以及 將所述具有終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包分發(fā)給所述終端。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中， 將所述預定格式傳輸數(shù)據(jù) 包轉換成終端播放協(xié)議的數(shù)據(jù)包的步驟包括: 將所述獲取的具有預定傳輸協(xié)議的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包的預定傳輸協(xié)議包頭去掉； 將去掉預定傳輸協(xié)議包頭的數(shù)據(jù)包進行解碼并提取原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息； 將所提取的原始的播放數(shù)據(jù)和描述信息按照終端請求的數(shù)據(jù)封裝格式進行封裝；以及 將封裝了數(shù)據(jù)封裝格式的數(shù)據(jù)包用終端支持的播放協(xié)議封裝以形成終端所需的數(shù)據(jù)包。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中， 在將所述獲取的具有預定傳輸協(xié)議的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包的預定傳輸協(xié)議包頭去掉的步驟之前還包括: 所述邊緣層分發(fā)節(jié)點緩存所接收的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的方法，其中， 在所述邊緣層分發(fā)節(jié)點緩存所接收的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包的步驟之前包括: 查詢所述邊緣層分發(fā)節(jié)點是否有緩存的所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包，如果有，則直接所述預定格式傳輸數(shù)據(jù)包；如果沒有，則執(zhí)行所述接收具有預定傳輸協(xié)議的預定格式傳輸數(shù)據(jù)包的步驟。
【文檔編號】H04N21/2381GK103986942SQ201410247457
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王斌忠, 支小牧, 王松, 王坤龍 申請人:北京賽維安訊科技發(fā)展有限公司