内容分发方法及系统

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内容分发方法及系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及通信技术，尤其涉及一种内容分发方法及系统。\n背景技术\n[0002] 内容分发网络（Content Delivery Network，CDN）的目的是通过在现有的因特网（Internet）中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因造成的用户访问速度慢的问题。\n[0003] 目前互联网上音视频内容的分发传送越来越普遍，如何保证使用各种不同能力的终端用户可以从不同的地方、以各种不同的带宽访问各种多媒体内容，这对CDN的技术要求很高；特别是随着三网融合的发展，现有如网络电视（IPTV）多媒体系统需要提供多种终端访问的融合业务能力。对于CDN作为统一的内容分发网络来讲，需要具有为各种终端用户提供良好的用户体验的能力。\n[0004] 通常的CDN系统，对于外部注入的多媒体文件进行统一存储，但针对不同的终端使用完全独立的不同分辨率、码率的多媒体文件，然后通过统一的内容分发策略将各个文件从中心分发至边缘，为最终用户提供服务；该方法虽然能够支持多屏业务，但对于存储的浪费比较大、管理也相对比较复杂。\n发明内容\n[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种内容分发方法及系统，以降低对存储的浪费和管理的复杂度，有效地支持多屏业务。\n[0006] 本发明提供了一种内容分发方法，该方法包括：\n[0007] 中心节点对可扩展视频编码（SVC）文件进行预处理，生成分层文件；以及[0008] 根据不同的分发策略将所述分层文件分发至边缘节点。\n[0009] 优选地，该内容分发方法可具有如下特点：\n[0010] 所述中心节点对SVC文件进行预处理，生成分层文件包括：\n[0011] 所述中心节点对获取的所述SVC文件进行解析，并根据解析出的分层信息生成单独的分层文件，以及将所述分层文件进行存储，其中该分层文件包括基本层文件和一个或多个增强层文件；\n[0012] 所述中心节点在生成分层文件的同时，生成SVC文件全局逻辑标识，并建立SVC文件全局逻辑标识与各分层文件之间的映射关系。\n[0013] 优选地，该内容分发方法可具有如下特点：\n[0014] 所述中心节点根据不同的分发策略将所述分层文件分发至边缘节点包括：\n[0015] 所述中心节点将基本层文件全部分发到边缘节点，将增强层文件根据边缘节点服务的终端类型判断是否需要分发到边缘节点。\n[0016] 优选地，该内容分发方法可具有如下特点：\n[0017] 所述方法还包括：若所述边缘节点在确定自身不存在终端需要的增强层文件时，从所述中心节点获取所需要的增强层文件。\n[0018] 优选地，该内容分发方法可具有如下特点：\n[0019] 所述边缘节点从所述中心节点获取所需要的增强层文件包括：\n[0020] 所述边缘节点向所述中心节点发送查询消息，所述查询消息中携带SVC文件全局逻辑标识，接收中心节点返回的增强层文件地址信息，并根据所述增强层文件地址信息获取所需要的增强层文件。\n[0021] 本发明还提供了一种内容分发系统，该系统包括中心节点和边缘节点，其中：\n[0022] 所述中心节点，用于对可扩展视频编码（SVC）文件进行预处理，生成分层文件；以及根据不同的分发策略将所述分层文件分发至边缘节点。\n[0023] 优选地，上述内容分发系统可具有如下特点：\n[0024] 所述中心节点包括：\n[0025] 内容处理模块，用于接收内容注入/获取模块转发的所述SVC文件，对所述SVC文件进行解析，并根据解析出的分层信息生成分层文件，以及将所述分层文件存储在内容存储模块中，其中该分层文件包括基本层文件和一个或多个增强层文件；\n[0026] 内容元数据服务器，用于在内容处理模块生成分层文件的同时，生成SVC文件全局逻辑标识，并建立全局逻辑标识与各分层文件之间的映射关系。\n[0027] 优选地，上述内容分发系统可具有如下特点：\n[0028] 所述中心节点，进一步用于将基本层文件全部分发到边缘节点，将增强层文件根据边缘节点服务的终端类型判断是否需要分发到边缘节点。\n[0029] 优选地，上述内容分发系统可具有如下特点：\n[0030] 所述边缘节点，还用于在确定自身不存在终端需要的增强层文件时，从所述中心节点获取所需要的增强层文件。\n[0031] 优选地，上述内容分发系统可具有如下特点：\n[0032] 所述边缘节点包括：内容交付功能实体，用于向所述内容元数据服务器发送查询消息，所述查询消息中携带SVC文件全局逻辑标识，接收所述内容元数据服务器返回的增强层文件地址信息，并根据所述增强层文件地址信息获取所需要的增强层文件。\n[0033] 上述内容分发方法及系统，降低了对存储的浪费和管理的复杂度，可以有效地支持多屏业务。\n附图说明\n[0034] 图1为本发明实施例内容分发方法的流程图；\n[0035] 图2为本发明实施例SVC文件逻辑分层结构与使用示例图；\n[0036] 图3为本发明实施例CDN系统对注入的SVC文件处理与分发的流程图；\n[0037] 图4为本发明实施例一个用户终端访问CDN中分层SVC文件的点播过程的信令流程图；\n[0038] 图5为本发明实施例内容分发系统的逻辑架构图。\n具体实施方式\n[0039] 下面结合附图对技术方案的实施作进一步地详细描述：\n[0040] 目前，由国际电信联盟远程通信标准化组织（ITU-T）和联合视频编码组（JVT）联合制定的H.264可扩展视频编码（Scalable Video Codec，SVC）标准是在H.264 高级视频编解码器（AVC）标准的基础上，利用了AVC编解码器的各种高效算法工具，在编码产生的编码视频时间上（帧率）、空间上（分辨率）可扩展，可产生不同帧速率、分辨率或质量等级的解码视频。SVC其本身非常适合用于编码同一内容，同时为多种不同能力的终端提供服务（根据终端能力提取基本层再加上一个或多个增强层）。本发明主要集中在CDN系统对SVC统一编码的内容进行有效的预处理、有策略地存储和分发，高效地为多种终端提供多屏融合业务能力的实现方法。\n[0041] 如图1所示，为本发明内容分发方法的流程图，该方法包括：\n[0042] 步骤101、中心节点对可扩展视频编码（SVC）文件进行预处理，生成分层文件；\n[0043] 该分层文件可以包括基本层文件和一个或多个增强层文件；图2中SVC文件包括一个基本层和两个增强层，其中，基本层可单独用于为低分辨率/低码率的终端如手机提供标准化图像格式（CIF）分辨率的服务；增强层1加上基本层可提供中等分辨率/码率的终端如标清机顶盒（STB）的TV服务；类似地，增强层2加上基本层和增强层1可以提供高分辨率/码率的终端如高清STB的TV服务；\n[0044] 步骤102、根据不同的分发策略将上述分层文件分发至边缘节点。\n[0045] 本发明采用的技术方案与通常的做法不相同，为了能够节省CDN存储空间，同时也能实现基于边缘节点服务终端类型进行内容调度的方便，本发明CDN系统的中心节点对注入的SVC编码格式的内容进行预处理，根据SVC内部的分层情况，事先生成各层的单独文件即一个基本层文件，加上一个或多个增强层文件；在生成分层文件的同时，也生成一个SVC内容元数据（Metadata）文件用来描述SVC各分层文件之间的逻辑关系。对于原来SVC文件使用一个唯一逻辑编号标识SVC内容，同时建立该逻辑标识与各个分层文件的映射关系。生成的基本层文件可用于展现能力较低、接入带宽较小的终端访问通常如手机用户播放；对于支持标清或高清的终端如STB、TV等，CDN系统在除了提供基本层文件传输的基础上，还要加上一个或多个增强层（每个增强层对应于一种终端能力如屏幕分辨率、节目码流，CDN会根据终端能力进行相应文件的选择）的同步传输。需要特别说明的是，CDN中心节点对预处理生成的多个独立的SVC分层文件采用不同的策略在CDN全网中进行分发。简略来讲，基本层的文件将全部分发到各个边缘节点，而一个或多个增强层的文件将按照一定的策略有选择性分发到边缘节点。这样的策略一般基于CDN边缘节点服务的终端类型，对一旦出现对于能力较强的终端访问CDN某个边缘节点而本边缘节点只有基本层文件的情况，CDN边缘节点可以通过代理的方法从中心节点实时下载增强层内容为用户终端提供服务。\n[0046] 如图3所示，为本发明CDN系统对注入的SVC文件处理与分发的流程示意图，该过程包括：内容注入/获取模块接收从外面内容提供商（CP）注入的SVC内容，并将SVC文件交给内容处理模块进行预处理；内容处理模块解析SVC文件的分层信息并将SVC内容分成独立的文件进行存储（例如基本层对应一个独立的文件、扩展层1对应另外一个独立的文件、扩展层2对应第三个独立的文件等等），同时内容元数据服务器生成SVC文件全局逻辑标识，并建立全局逻辑标识与各个独立文件之间的映射关系；上述工作主要在CDN的中心节点完成。然后，中心节点根据一定的策略将分层的文件分发至CDN区域中心或者边缘节点，具体分发策略是：首先优先将基本层独立内容分发至CDN区域中心或边缘节点；对于增强层内容的分发则判断边缘节点的服务终端类型，例如对于某些只提供手机流媒体服务的节点只下发基本层文件，对于提供如标清/高清TV服务的节点还需下发部分或全部的增强层文件。若出现用户终端访问某个CDN边缘节点需要增强层文件但在节点上并不存在的情况，CDN边缘节点从中心节点获取相应增强层内容后，与基本层内容进行同步再为终端用户提供服务。\n[0047] 如图4所示，为本发明一个用户终端访问CDN中分层SVC文件的点播过程的信令流程图，该过程包括：\n[0048] 步骤401、用户终端如STB向CDN发起内容播放请求消息如实时流传输协议描述（RTSP Describe）的请求命令；\n[0049] 该请求消息中包括内容统一标识ID即本发明中提到的SVC文件统一逻辑标识ID和自身终端能力的描述信息如终端分辨率等信息，其中，该SVC文件统一逻辑标识ID可由该用户终端事先从业务导航门户中获得；\n[0050] 步骤402、CDN控制功能实体选择合适的集群控制功能实体，并将用户终端请求消息发送给选中的集群控制功能实体；\n[0051] 步骤403、集群控制功能实体选择合适的内容交付功能实体，并将用户终端请求消息发送给选中的内容交付功能实体；\n[0052] 步骤404、内容交付功能实体收到用户终端请求消息后，判断终端的能力如分辨率、支持带宽等，并判断是否需向终端传输除SVC基本层以外的增强层内容；\n[0053] 步骤405、若需要向用户传输增强层内容且当前内容交付功能实体只存在基本层文件信息，则内容交付功能实体可向CDN中心节点元数据服务器查询关联的增强层文件信息，查询消息中携带SVC内容统一逻辑标识信息。元数据服务器返回相应的增强层文件地址信息；需要说明的是：CDN边缘节点中若已经保存了相应的元数据信息，则此步骤可以省略。\n[0054] 步骤406、内容交付功能实体则向CDN中心/其他节点（取决于步骤405中返回的地址信息）获取SVC增强层文件的信息；\n[0055] 步骤407、同时内容交付功能实体构造用户请求消息的响应消息，响应消息与单个SVC文件SDP响应消息类似，消息中包含多个RTP会话信息，每个RTP会话对应于一个基本层或增强层SDP描述信息，同时也定义了它们之间的依赖关系；响应消息经过集群控制功能实体、CDN控制功能实体最终返回给用户终端；\n[0056] 步骤408、用户终端则根据返回消息中的一个或多个RTP会话信息，从内容交付功能实体中并行获取SVC各层的媒体内容并在终端上解码完成播放。\n[0057] 上述内容分发方法，通过将SVC文件生成分层文件，并将分层文件根据不同的策略发送到边缘节点，从而可以有效地支持多屏业务。\n[0058] 如图5所示，为本发明内容分发系统的逻辑架构图，在该系统中，上述中心节点11用于对可扩展视频编码（SVC）文件进行预处理，生成分层文件；以及根据不同的分发策略将上述分层文件分发至边缘节点。其中，该中心节点包括负责CDN全局信令控制的CDN控制功能实体111，还包括内容注入/获取模块（Content Ingestion/Acquisition）112、内容处理模块（Content Processing）113、内容存储模块（Content Storage）114和内容元数据服务器（Metadata Server）115；其中，内容注入/获取模块提供与外部CP内容注入系统的交互接口，负责接收外部注入内容；内容处理模块负责对注入内容进行进一步处理，在本发明中主要对SVC文件进行分层处理；内容存储模块主要对注入非SVC内容及预处理后的SVC内容进行全局统一存储；内容元数据服务器（Metadata Server）存储CDN中内容的元数据信息，通常可用例如数据库方式实现，在本发明中需记录生成各个独立分层文件与SVC内容全局逻辑标识的映射关系。\n[0059] 优选地，上述中心节点可以进一步用于将基本层文件全部分发到边缘节点，将增强层文件根据边缘节点服务的终端类型判断是否需要分发到边缘节点。\n[0060] 该系统的区域中心或边缘节点12通常包括集群控制功能实体（Cluster Control Function，CCF）121和内容交付功能实体（Content Delivery Function，CDF）122，其中，集群控制功能实体主要实现内容分发和内容服务的信令控制，内容交付功能实体主要实现内容存储与内容流的传输。\n[0061] 另外，上述边缘节点在确定自身不存在终端需要的增强层文件时，可以从上述中心节点获取所需要的增强层文件。\n[0062] 优选地，上述内容交付功能实体可以用于向上述内容元数据服务器发送查询消息，上述查询消息中携带SVC文件全局逻辑标识，接收上述内容元数据服务器返回的增强层文件地址信息，并根据上述增强层文件地址信息获取所需要的增强层文件。\n[0063] 该内容分发系统可完成内容分发，具体流程可参见图1、图3和图4，此处不再赘述。\n[0064] 上述内容分发系统，通过中心节点将SVC文件生成分层文件，并将分层文件根据不同的策略发送到边缘节点，从而可以有效地支持多屏业务。\n[0065] 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。\n[0066] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。