專利名稱：視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)及點(diǎn)播方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種利用QAM 設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)并將上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)分離的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)播方法。
背景技術(shù)：
視頻點(diǎn)播是新興的行業(yè)，具有廣闊的市場前景，目前，常用的視頻點(diǎn) 播網(wǎng)絡(luò)是基于IP的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，上行、下行數(shù)據(jù)都采用IP協(xié)議在IP網(wǎng) 絡(luò)上進(jìn)行傳輸。由于視頻信號信息量巨大，占用很多的傳輸帶寬，往往造 成網(wǎng)絡(luò)的擁堵，特別是，當(dāng)有大量的用戶同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)播時(shí)，下行的數(shù)據(jù)往 往由于帶寬不夠而變得緩慢。如果對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，則需要花費(fèi)很 多的成本。進(jìn)一步分析視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)流量，可以發(fā)現(xiàn)，上行數(shù)據(jù)(通常是 STB (機(jī)頂盒)至主干網(wǎng)的點(diǎn)播信息或者控制信息)數(shù)據(jù)量很小，而下行 數(shù)據(jù)(通常是主干網(wǎng)至STB的視頻/音頻信號數(shù)據(jù))信息量巨大，主要的 網(wǎng)絡(luò)擁堵都發(fā)生在下行的通道上。于是，利用射頻RF進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍FC網(wǎng)絡(luò)(混合光纖同軸電纜網(wǎng)) 成為了一種新的解決方案，將數(shù)據(jù)量巨大的下行數(shù)據(jù)通過帶寬資源相對更 加豐富的射頻RF傳輸，將大大緩解下行數(shù)據(jù)的擁堵問題，而對于數(shù)據(jù)量 較小的上行數(shù)據(jù)，仍然使用IP協(xié)議進(jìn)行傳輸。這樣，可以避免對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò) 的大規(guī)模改造，節(jié)約了成本，同時(shí)又能有效提高用戶的使用體驗(yàn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種利用QAM設(shè)備(正交幅度調(diào)制轉(zhuǎn)換設(shè)備) 和HFC網(wǎng)絡(luò)并將上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)分離的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)播方法。將 成本較低的HFC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中，將使運(yùn)營商將更加有效地利
用現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)資源，以較低的代價(jià)在HFC網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)交互數(shù)字電視 業(yè)務(wù)，為擴(kuò)展交互式數(shù)字電視業(yè)務(wù)提供多種接入方案。在HFC的互動(dòng)電視方案中，相對于IPTV (互聯(lián)網(wǎng)電視)系統(tǒng)，引入 QAM設(shè)備之后，STB和邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存之間的控制信息和視頻 流數(shù)據(jù)分別通過不同的通路傳輸。由于上行的點(diǎn)播請求信息量極小，可以 通過任何一種IP網(wǎng)絡(luò)送到VOD (視頻點(diǎn)播)頭端，下行的視頻流則通過 使用了 QAM設(shè)備的HFC網(wǎng)絡(luò)送達(dá)用戶機(jī)頂盒。QAM設(shè)備是一種能將數(shù)字媒體信號調(diào)制成射頻信號在HFC網(wǎng)絡(luò)上進(jìn) 行傳輸?shù)脑O(shè)備。QAM設(shè)備一般被部署在邊緣節(jié)點(diǎn)，輸入為IP數(shù)據(jù)，輸出 為射頻(RF)信號。基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)行IPTV系統(tǒng)的區(qū)別是，STB的接 入認(rèn)證、信息瀏覽等流程相同，通過IP網(wǎng)絡(luò)交互，當(dāng)用戶的點(diǎn)播請求被重 定向到邊緣流服務(wù)器后，流服務(wù)器并不直接把視頻流通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸給 STB，而是將視頻流以恰當(dāng)?shù)姆獍问捷敵鲋罳AM設(shè)備，QAM將視頻流 調(diào)制成射頻(RF, Radio Frequency),通過HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸給STB， STB 對視頻流進(jìn)行解調(diào)和解碼。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，在基于IP的主干網(wǎng) 和STB之間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)，STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送的 上行數(shù)據(jù)利用IP網(wǎng)絡(luò)通道，基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)利用 HFC網(wǎng)絡(luò)的射頻通道。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，該視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)包括基于IP的主干網(wǎng)；邊緣流媒體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，連接到基于IP的 主干網(wǎng)，從主干網(wǎng)接收數(shù)據(jù)；QAM設(shè)備，連接到邊緣流媒體服務(wù)引擎，接收來自邊緣流媒體服務(wù)引 擎的數(shù)據(jù)；HFC網(wǎng)絡(luò)，通過射頻鏈路與QAM設(shè)備相連，以射頻RF的形式傳輸 數(shù)據(jù)；STB,通過射頻鏈路與HFC網(wǎng)絡(luò)相連； IP通信網(wǎng)絡(luò)，連接在邊緣流媒體服務(wù)引擎和STB之間，執(zhí)行IP協(xié)議連接；其中，從STB至基子IP的主千網(wǎng)的上行數(shù)據(jù)通過IP通信網(wǎng)絡(luò)傳輸， 從基于IP的主干網(wǎng)至STB的下行數(shù)據(jù)通過QAM設(shè)備及HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸， 其中，QAM設(shè)備輸出射頻RF信號。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，該視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)包括負(fù)載均衡系統(tǒng)，位于所 述IP的主干網(wǎng)，比如CDN網(wǎng)絡(luò)(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))中，包括全局負(fù)載均衡器，與STB可通信地相連，接收來自STB的點(diǎn)播請求至少一個(gè)本地負(fù)載均衡器，連接到全局負(fù)載均衡器，每一個(gè)本地負(fù)載均衡器具有一區(qū)域信息，每一個(gè)本地負(fù)載均衡器可通信地連接到STB; 每一個(gè)所述本地負(fù)載均衡器還連接到至少一個(gè)媒體服務(wù)控制器，每一個(gè)所述媒體服務(wù)控制器與內(nèi)容控 制器可通信地相連，還可通信地連接到所述STB;至少一個(gè)所述QAM設(shè)備，每一個(gè)所述QAM設(shè)備與至少一個(gè)媒體 服務(wù)控制器可通信地相連，還可通信地連接到所述STB;其中 所述STB的點(diǎn)播請求中包括一請求區(qū)域信息，所述全局負(fù)載均衡器保 存有路由表，路由表記錄本地負(fù)載均衡器的區(qū)域信息，所述全局負(fù)載均衡 器根據(jù)請求區(qū)域信息在路由表中選擇有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡 器；所述具有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡器查詢其所連接的媒體服 務(wù)控制器和QAM設(shè)備的負(fù)載狀況，如果負(fù)載狀況允許為所述機(jī)頂盒提供 服務(wù)，則由所選中的本地負(fù)載均衡器及其所連接的媒體服務(wù)控制器和QAM 設(shè)備為所述STB提供服務(wù)；如果負(fù)栽狀況不允許為所述STB提供服務(wù)， 則所述本地負(fù)載均衡器向全局負(fù)栽均衡器報(bào)告，全局負(fù)載均衡器向所述 STB報(bào)告請求失敗。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，該視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)還包括流媒體封包解包系統(tǒng)， 包括TS封包裝置，將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成TS流 格式，并加上TS包頭； UDP封包裝置，連接于所述TS流封包裝置，還連接于主干網(wǎng)，將TS 流封裝成UDP格式，并加上UDP和TCP/IP包頭，通過主干網(wǎng)傳送給QAM設(shè)備；UDP解包裝置，位于QAM設(shè)備中，去除UDP和TCP/IP包頭，從 UDP格式中提取TS流，并通過射頻RF信號傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)，HFC網(wǎng) 絡(luò)將TS流以射頻RF信號的形式傳輸給STB;TS解包裝置，位于所述STB中，將TS流還原成數(shù)字信號，并有STB 中的解碼芯片將數(shù)字信號解碼成視頻/音頻信號。較佳的，全局負(fù)載均衡器將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的地址劃分成數(shù)個(gè)區(qū)域， 每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載均衡器進(jìn)行服務(wù)，該本地負(fù)載均衡器具有和該區(qū) 域相對應(yīng)的區(qū)域信息；其中本地負(fù)載均衡器往設(shè)定的QAM設(shè)備和UDP端口發(fā)送區(qū)域信息，同時(shí) 將該QAM資源置為使用狀態(tài)；STB在預(yù)先設(shè)置或者其他途徑得到的頻點(diǎn)和PID接收區(qū)域信息。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種視頻點(diǎn)播方法，用于在基于IP的主 干網(wǎng)和機(jī)頂盒STB之間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，該 方法包括利用IP網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送的上行數(shù)據(jù)傳輸； 利用HFC網(wǎng)絡(luò)的射頻通道進(jìn)行基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)包括 基于IP的主干網(wǎng)；邊緣流媒體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，連接到基于IP的 主干網(wǎng)，從主干網(wǎng)接收數(shù)據(jù)；QAM設(shè)備，連接到邊緣流媒體服務(wù)引擎，接收來自邊緣流媒體服務(wù)引 擎的數(shù)據(jù)；HFC網(wǎng)絡(luò)，通過射頻鏈路與QAM設(shè)備相連，以射頻RF的形式傳輸 數(shù)據(jù)；STB,通過射頻鏈路與HFC網(wǎng)絡(luò)相連；IP通信網(wǎng)絡(luò)，連接在邊緣流媒體服務(wù)引擎和STB之間，執(zhí)行IP協(xié)議連接；上行數(shù)據(jù)傳輸流程如下，STB將上行數(shù)據(jù)以IP協(xié)議通過IP通信網(wǎng)絡(luò) 傳輸?shù)交贗P的主干網(wǎng)；下行數(shù)據(jù)傳輸流程如下，基于IP的主干網(wǎng)將下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭吘壛髅?體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，再傳輸?shù)絈AM設(shè)備，QAM設(shè) 備將下行數(shù)據(jù)調(diào)制成射頻RF傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)，HFC網(wǎng)絡(luò)以射頻RF傳輸 經(jīng)調(diào)制的下行數(shù)據(jù)至STB。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述視頻點(diǎn)播方法還包括負(fù)載均衡步驟，包括由負(fù)載均衡系統(tǒng)中的全局負(fù)載均衡器接收來自STB的點(diǎn)播請求；所述 點(diǎn)播請求中包含一請求區(qū)域信息；全局負(fù)載均衡器根據(jù)請求區(qū)域信息在路由表中選擇有相匹配的區(qū)域信 息的本地負(fù)載均衡器，所述路由表由全局負(fù)栽均衡器保存，路由表記錄負(fù) 載均衡系統(tǒng)中的本地負(fù)載均衡器的區(qū)域信息；具有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡器查詢其所連接的媒體服務(wù)控 制器和QAM設(shè)備的負(fù)載狀況，如果負(fù)載狀況允許為所述STB提供服務(wù)， 則由所選中的本地負(fù)載均衡器及其所連接的媒體服務(wù)控制器和QAM設(shè)備 為所迷STB提供服務(wù)；如果負(fù)載狀況不允許為所述STB提供服務(wù)，則所 述本地負(fù)載均衡器向全局負(fù)載均衡器報(bào)告，全局負(fù)栽均衡器向所述STB報(bào) 告請求失敗。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，還包括流媒體封包解包步驟，包括 將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成TS流格式，并加上 TS包頭；將TS流封裝成UDP格式，并加上UDP和TCP/IP包頭，通過主干網(wǎng) 傳送給QAM設(shè)備；QAM設(shè)備將去除UDP和TCP/IP包頭，從UDP格式中提取TS流， 并通過射頻RF信號傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)；HFC網(wǎng)絡(luò)將TS流以射頻RF信號的形式傳輸給STB;
STB將TS流還原成數(shù)字信號，并有STB中的解碼芯片將數(shù)字信號解 碼成視頻/音頻信號。較佳的，全局負(fù)栽均衡器將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的地址劃分成數(shù)個(gè)區(qū)域， 每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載均衡器進(jìn)行服務(wù)，該本地負(fù)載均衡器具有和該區(qū) 域相對應(yīng)的區(qū)域信息；其中本地負(fù)載均衡器往設(shè)定的QAM設(shè)備和UDP端口發(fā)送區(qū)域信息，同時(shí) 將該QAM資源置為使用狀態(tài)；STB在預(yù)先設(shè)置或者其他途徑得到的頻點(diǎn)和PID (信息包識別碼)接 收區(qū)域信息。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，利用射頻RF進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍FC網(wǎng)絡(luò)，將 數(shù)據(jù)量巨大的下行數(shù)據(jù)通過帶寬資源相對更加豐富的射頻RF傳輸，大大 緩解下行數(shù)據(jù)的擁堵問題，而對于數(shù)據(jù)量較小的上行數(shù)據(jù)，仍然使用IP協(xié) 議進(jìn)行傳輸，避免了對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模改造，節(jié)約了成本，同時(shí)又能有 效提高用戶的使用體驗(yàn)。


本發(fā)明的上述的其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施 例的說明而變得更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征， 其中，圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載均衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖及工作原理框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組件的業(yè)務(wù)關(guān)系圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中區(qū)域信息分發(fā)的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的流媒體封包解包系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明對MPEG 4格式數(shù)據(jù)的流媒體封包解包流程；圖7是根據(jù)本發(fā)明對MPEG 2格式數(shù)據(jù)的流媒體封包解包流程；圖8是根據(jù)本發(fā)明對MPEG 4格式數(shù)據(jù)的流媒體封包結(jié)構(gòu)圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明在RTP/RTCP包中嵌入標(biāo)示頭的結(jié)構(gòu)圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明拆分RTP/RTCP包至不同的TS包的示意圖11是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的視頻點(diǎn)播方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的目的是提供一種利用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)并將上行數(shù)據(jù)和 下行數(shù)據(jù)分離的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)播方法。將成本較低的HFC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到 視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中。根據(jù)本發(fā)明，提供一種視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，在基于IP的主干 網(wǎng)和STB之間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)，STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送 的上行數(shù)據(jù)利用IP網(wǎng)絡(luò)通道，基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)利 用HFC網(wǎng)絡(luò)的射頻通道。參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖， 該視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)100包括基于IP的主干網(wǎng)102;邊緣流媒體服務(wù)引擎104以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存105,連接到 基于IP的主千網(wǎng)102，從主干網(wǎng)102接收數(shù)據(jù)；QAM設(shè)備106,連接到邊緣流媒體服務(wù)引擎104，接收來自邊緣流媒 體服務(wù)引擎的數(shù)據(jù)；HFC網(wǎng)絡(luò)108,通過射頻RF鏈路與QAM設(shè)備106相連，以射頻RF 的形式傳輸數(shù)據(jù)；STB 110，通過射頻鏈路與HFC網(wǎng)絡(luò)108相連；IP通信網(wǎng)絡(luò)112,連接在邊緣流媒體服務(wù)引擎104和STB 110之間， 才丸行IP協(xié)議連接；其中，從STB 110至基于IP的主干網(wǎng)102的上行數(shù)據(jù)通過IP通信網(wǎng) 絡(luò)112傳輸，從基于IP的主干網(wǎng)102至STB 110的下行數(shù)據(jù)通過QAM 設(shè)備106及HFC網(wǎng)絡(luò)108傳輸，其中，QAM設(shè)備106輸出射頻RF信號。在HFC的互動(dòng)電視方案中，相對于IPTV系統(tǒng)，引入QAM設(shè)備之后， STB和邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存之間的控制信息和視頻流數(shù)據(jù)分別通過不 同的通路傳輸。由于上行的點(diǎn)播請求信息量極小，可以通過任何一種IP網(wǎng) 絡(luò)送到VOD頭端，下行的視頻流則通過使用了 QAM設(shè)備的HFC網(wǎng)絡(luò)送 達(dá)用戶STB。
QAM設(shè)備是一種能將數(shù)字媒體信號調(diào)制成射頻信號在HFC網(wǎng)絡(luò)上進(jìn) 行傳輸?shù)脑O(shè)備。QAM設(shè)備一般被部署在邊緣節(jié)點(diǎn)，輸入為IP數(shù)據(jù)，輸出 為RF射頻信號。基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)行IPTV系統(tǒng)的區(qū)別是，STB的接 入認(rèn)證、信息瀏覽等流程相同，通過IP網(wǎng)絡(luò)交互，當(dāng)用戶的點(diǎn)播請求被重 定向到邊緣流服務(wù)器后，流服務(wù)器并不直接把視頻流通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸給 STB,而是將視頻流以恰當(dāng)?shù)姆獍问捷敵鲋罳AM設(shè)備，QAM將視頻流 i周制成射步貞(RF, Radio Frequency)，通過HFC網(wǎng)纟備傳$#給STB, STB 對視頻流進(jìn)行解調(diào)和解碼。負(fù)載均衡技術(shù)為了更好地利用HFC資源以及提高傳輸?shù)乃俣?，本發(fā)明在HFC網(wǎng)絡(luò) 中應(yīng)用負(fù)栽均衡技術(shù)，應(yīng)用在基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中的負(fù)載均衡 包括全局負(fù)載均衡以及本地負(fù)載均衡。全局負(fù)載均衡主要功能是維護(hù)各節(jié)點(diǎn)的可用性及負(fù)載信息，并根據(jù)就 近性的原則將用戶重定向到就近的節(jié)點(diǎn)。與IP網(wǎng)絡(luò)分組交換方式不同， HFC網(wǎng)絡(luò)使用射頻方式傳輸節(jié)目，因此在HFC網(wǎng)絡(luò)上不存在"次優(yōu)節(jié)點(diǎn)"。 即全局負(fù)載均衡器重定向的結(jié)果只有兩種重定向到最優(yōu)節(jié)點(diǎn)或者返回錯(cuò) 誤信息。全局路由的實(shí)現(xiàn)方式是為STB增加區(qū)域信息(以Region ID的 形式)的屬性，該屬性標(biāo)識用戶屬于HFC網(wǎng)絡(luò)上的哪一個(gè)區(qū)域(如所屬的 分前端、光節(jié)點(diǎn)等)。全局負(fù)載均衡器中維護(hù)STB Region ID與服務(wù)節(jié)點(diǎn)的 對應(yīng)列表。當(dāng)STB發(fā)送點(diǎn)播請求時(shí)，請求中帶有Region ID。全局負(fù)載均 衡器查詢該Region ID對應(yīng)的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，并將該點(diǎn)播請求重定向到該節(jié)點(diǎn) 的本地負(fù)載均衡器上。本地負(fù)載均衡設(shè)備的功能是管理節(jié)點(diǎn)內(nèi)容及服務(wù)能力信息，根據(jù)負(fù)載 情況，為用戶選擇特定的流服務(wù)引擎來提供服務(wù)。與現(xiàn)有IPTV系統(tǒng)不同， 本地負(fù)載均衡器除了要管理節(jié)點(diǎn)內(nèi)流服務(wù)器的負(fù)載信息以外，還需要維護(hù) QAM設(shè)備可用的頻道資源，并根據(jù)頻道資源及流服務(wù)器的負(fù)載情況為用戶 選擇恰當(dāng)?shù)姆?wù)資源。圖2是根據(jù)本發(fā)明的 一 實(shí)施例的負(fù)載均衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖及工作原理框圖。參考圖2所示， 一負(fù)栽均衡系統(tǒng)200與視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中的STB 300、 QAM設(shè)備208 ( QAM設(shè)備208被視為是負(fù)載均衡系統(tǒng)200以外的組件) 和內(nèi)容控制器302相連，其中，具體的連接方式如下全局負(fù)載均衡器201,與STB 300可通信地相連，接收來自STB 300 的點(diǎn)播請求；至少一個(gè)本地負(fù)載均衡器202,連接到全局負(fù)載均衡器201,每一個(gè) 本地負(fù)栽均衡器202具有一區(qū)域信息，每一個(gè)本地負(fù)載均衡器202可通信 地連接到STB 300;需要說明的是，在圖2中雖然僅僅示出了 一個(gè)本地負(fù) 載均衡器202,但是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以包括多個(gè)本地負(fù)載均衡 器202,分別服務(wù)于不同的區(qū)域，這些本地負(fù)載均衡器202都連接到全局 負(fù)載均衡器201;每一個(gè)本地負(fù)載均衡器202還連接到至少一個(gè)媒體服務(wù)控制器204,每一個(gè)媒體服務(wù)控制器204與內(nèi)容控 制器302可通信地相連，還可通信地連接到STB 300;至少一個(gè)QAM設(shè)備208，該QAM設(shè)備208就是圖1中所述的QAM 設(shè)備106，每一個(gè)QAM設(shè)備208與至少一個(gè)媒體服務(wù)控制器204可通信 地相連，還可通信地連接到STB 300;同樣需要說明的是，在圖2中雖然 僅僅示出了 一個(gè)媒體服務(wù)控制器204和一個(gè)QAM設(shè)備208，但是根據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)方案，可以包括多個(gè)媒體服務(wù)控制器204和一個(gè)QAM設(shè)備 208，其中STB 300的點(diǎn)播請求中包括一請求區(qū)域信息(Region ID)，全局負(fù)載 均衡器201保存有路由表，路由表記錄本地負(fù)載均衡器202的區(qū)域信息 (Region ID ),全局負(fù)載均衡器201根據(jù)請求區(qū)域信息在路由表中選擇有 相匹配的區(qū)域信息(Region ID)的本地負(fù)載均衡器202;具有相匹配的區(qū)域信息(Region ID)的本地負(fù)栽均衡器202查詢其所 連接的媒體服務(wù)控制器204和QAM設(shè)備208的負(fù)載狀況，如果負(fù)載狀況 允許為STB 300提供服務(wù)，則由所選中的本地負(fù)栽均衡器202及其所連接 的媒體服務(wù)控制器204和QAM設(shè)備208為STB 300提供服務(wù)；如果負(fù)載 狀況不允許為STB 300提供服務(wù)，則本地負(fù)載均衡器202向全局負(fù)栽均衡 器201報(bào)告，全局負(fù)栽均衡器201向STB 300報(bào)告請求失敗。繼續(xù)參考圖2，其中還包括節(jié)目表瀏覽器(EPG ) 304,用于瀏覽電子 節(jié)目菜單，同時(shí)，圖2所示的實(shí)施例的負(fù)載均衡系統(tǒng)的工作原理框圖中還 定義了一系列的接口接口 A: EPG 304和STB 300之間的接口 。 STB 300瀏覽點(diǎn)播EPG 304上節(jié)目信息，EPG 304返回影片的URL (統(tǒng)一資源定位符)，URL 的IP地址為全局負(fù)栽均衡器201的IP地址；接口 B:全局負(fù)載均衡器201和STB 300之間的接口。全局負(fù)載均衡 器201根據(jù)STB 300的Region ID進(jìn)行靜態(tài)路由，將STB 300重定向到 對應(yīng)區(qū)域(Region)的本地負(fù)載均衡器202;接口 C:本地負(fù)栽均衡器202和STB 300之間的接口。本地負(fù)載均衡 器202根據(jù)當(dāng)前媒體服務(wù)控制器204和QAM設(shè)備208的負(fù)載狀況，選擇 相應(yīng)的媒體服務(wù)控制器204和QAM設(shè)備208資源，對STB 300提供服務(wù)；接口 D:媒體服務(wù)控制器204和STB 300之間的接口 。 STB 300和媒 體服務(wù)控制器204交互進(jìn)行播放、退出，快進(jìn)、快退等操作信息；媒體服 務(wù)控制器204返回給STB 300接受節(jié)目的頻點(diǎn)Frequency/SID(服務(wù)識別 碼)等QAM設(shè)備208所需的相關(guān)信息；STB 300向媒體服務(wù)控制器204 匯報(bào)在指定QAM設(shè)備208資源接受不到數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤；接口 E: QAM設(shè)備208和STB 300之間的接口 。 QAM設(shè)備208通過 Cable網(wǎng)絡(luò)向STB 300發(fā)送視頻流；接口 F:全局負(fù)栽均衡器201和本地負(fù)載均衡器202之間的接口。本 地負(fù)載均衡器202向全局負(fù)載均衡器201匯報(bào)活動(dòng)和負(fù)載情況。接口 G:本地負(fù)栽均衡器202和媒體服務(wù)控制器204之間的接口 。媒 體服務(wù)控制器204向本地負(fù)載均衡器202申請能滿足帶寬要求的QAM設(shè) 備208相關(guān)的參數(shù)信息SessionlD， QAM IP、 UDP port、 Frequency、 Input Sid、 Output Sid等；媒體服務(wù)控制器204匯報(bào)STB對QAM設(shè)備208 資源的使用釋放情況；媒體服務(wù)控制器204向本地負(fù)載均衡器202匯報(bào)
STB 300接受特定QAM設(shè)備資源數(shù)據(jù)失敗的信息；接口 H:原始內(nèi)容控制器302和媒體服務(wù)控制器204之間的接口。影 片丈件下栽(FTP下栽和流式下栽)；代理播放；接口 I:媒體控制服務(wù)器204和QAM設(shè)備208之間的接口 。媒體控制 服務(wù)器204往指定QAM設(shè)備208的IP和UDP端口上發(fā)送TS數(shù)據(jù)包。在具體的應(yīng)用過程中，全局負(fù)載均衡器201會將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的 地址劃分成數(shù)個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載均衡器202進(jìn)行服務(wù)，該 本地負(fù)載均衡器202具有和該區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域信息(Region ID) ; STB 300發(fā)送點(diǎn)播請求時(shí)，其請求區(qū)域信息(Region ID)與該STB 300地址 的區(qū)域相對應(yīng)。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本地負(fù)載均衡器202還保存下列的信息 區(qū)域信息、主頻率信息、主PID信息、備選頻率信息、備選PID信息。同 時(shí)，本地負(fù)載均衡器202對其所連接的QAM設(shè)備208的進(jìn)行PID配置和 UDP端口管理，設(shè)定UDP端口和PID的對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)本地負(fù)載均衡器202 所連接的媒體服務(wù)控制器204向本地負(fù)載均衡器202請求資源來服務(wù)STB 時(shí)，除了分配帶寬，還需要本地負(fù)載均衡器202向媒體服務(wù)控制器204提 供UDP端口和PID的信息，以便媒體服務(wù)控制器204向QAM設(shè)備208 發(fā)送媒體數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對可能出現(xiàn)的區(qū)域劃分變化的情況，本地負(fù)載均衡器202還可 以被設(shè)置成定期對其所連接的媒體服務(wù)控制器204、 QAM設(shè)備208以及 STB進(jìn)行區(qū)域信息配置，使屬于同一本地負(fù)載均衡器202的媒體服務(wù)控制 器204、 QAM設(shè)備208以及STB具有相應(yīng)的區(qū)域信息?？偠灾?，本發(fā)明的負(fù)載均衡技術(shù)中，全局負(fù)載均衡器中主要管理的 實(shí)體是其所管轄的本地負(fù)載均衡器，本地負(fù)載均衡器被稱作全局負(fù)載均衡 器的子節(jié)點(diǎn)。根據(jù)基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的需要，綁定了本地負(fù)載 均衡器和其所對應(yīng)的QAM設(shè)備的關(guān)系，該綁定是通過RegionlD來完成的。全局負(fù)載均衡器可以根據(jù)IP范圍的就近性信息，并且在配置時(shí)設(shè)置一 定的優(yōu)先級和權(quán)重，依據(jù)這些信息查找合適的子節(jié)點(diǎn)—-本地負(fù)載均衡器。 在HFC-VOD系統(tǒng)中，根據(jù)STB請求服務(wù)時(shí)附加的Region ID，查找靜態(tài)
路由表，將用戶重定向到HFC網(wǎng)絡(luò)上距離用戶最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)——本地負(fù) 載均衡器；如果沒有RegionlD,也就是IP接入方式，則按照以前IPTV方式進(jìn)行路由。而本地負(fù)載均衡器面對的實(shí)體有全局負(fù)栽均衡器、QAM設(shè)備和媒體服 務(wù)控制器。全局負(fù)載均衡器是根據(jù)就近性原則進(jìn)行初步分配的，而本地負(fù) 載均衡器則根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用需要，以及媒體服務(wù)控制器的服務(wù)能力負(fù)載均衡 等信息進(jìn)行更進(jìn)一步的分配。本地負(fù)載均衡器根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的配置，以及各個(gè)媒體服務(wù)控制器的負(fù) 載值、服務(wù)情況的信息，以及一定的優(yōu)先級、權(quán)重等配置，通過智能的算 法查找合適的媒體服務(wù)控制器為STB提供服務(wù)。本地負(fù)載均衡器同樣也支 持自定義腳本的分配策略，為用戶對整個(gè)子節(jié)點(diǎn)查找分配提供更大的靈活 性和自由度。本地負(fù)載均衡器需要接受全局負(fù)載均衡器的管理監(jiān)控，提供負(fù)載、當(dāng) 前服務(wù)情況等信息供全局負(fù)載均衡器進(jìn)行路由分配算法時(shí)使用。而本地負(fù) 載均衡器也需要監(jiān)控其子節(jié)點(diǎn)媒體服務(wù)控制器，查詢各個(gè)子節(jié)點(diǎn)的負(fù)載、 當(dāng)前服務(wù)等信息，供本地負(fù)載均衡器自身的路由分配算法使用。本地負(fù)載均衡器在分配用戶的請求時(shí)，需要首先判斷QAM是否還有 富余的資源——頻點(diǎn)資源、媒體服務(wù)控制器資源是否有可用的。如果該本地 負(fù)載均衡器管理的RegionlD的區(qū)域中沒有相應(yīng)的QAM資源可用，或者媒 體服務(wù)控制器的服務(wù)能力已經(jīng)滿了 ，就返回相應(yīng)的"服務(wù)能力已到"的提示,.. 如果QAM資源和媒體服務(wù)控制器的服務(wù)能力都有剩余，本地負(fù)載均衡器 就會選擇相應(yīng)的QAM (以及具體的QAM資源)、媒體服務(wù)控制器即為該 STB提供服務(wù)。根據(jù)基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的需要，本地負(fù)載均衡器具有對 QAM資源的管理的功能本地負(fù)載均衡器還具有所對應(yīng)的HFC網(wǎng)絡(luò)基本信息，包括RegionlD、 發(fā)放主頻率信息、主PID信息、備選頻率信息、備選PID信息。本地負(fù)載均衡器還具有區(qū)域信息配置功能，即RegionlD的配置，并 且可以配置本地負(fù)載均衡器定期在指定的QAM設(shè)備上發(fā)送RegionlD,以
便STB能夠在從QAM中獲取自己所處的網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域信息。本地負(fù)載均衡器還能夠?qū)Ω鱾€(gè)區(qū)域的頻率和帶寬的管理，STB請求服 務(wù)時(shí)需要為其分配帶寬，服務(wù)結(jié)束時(shí)釋放帶寬，當(dāng)可用帶寬不足時(shí)，不能 向STB提供服務(wù)。本地負(fù)載均衡器還能夠?qū)γ總€(gè)區(qū)域里的QAM設(shè)備的管理，包括設(shè)備 的標(biāo)識和通信地址。本地負(fù)載均衡器還能夠?qū)Ω鱾€(gè)QAM設(shè)備的UDP端口和PID的配置和 管理。可以設(shè)定QAM設(shè)備的接收的UDP端口和所對應(yīng)的PID的關(guān)系，當(dāng) 流服務(wù)控制器向本地負(fù)載均衡器請求資源來服務(wù)STB時(shí)，除了分配帶寬， 還需要向流服務(wù)控制器提供UDP端口和PID的信息，以便流服務(wù)控制器 向QAM發(fā)送媒體數(shù)據(jù)。這些UDP端口和PID信息也是象帶寬一樣需要?jiǎng)?態(tài)分配和釋放的。具體配置時(shí)，用戶可以指定IPQAM某個(gè)Frequency的 起始UDP端口，和起始PID、 PID編號之間的步長這樣批量增加，并且 可以對單個(gè)QAM設(shè)備的UDP端口對應(yīng)的PID信息進(jìn)行修改。媒體控制服務(wù)器在本發(fā)明的負(fù)載均衡系統(tǒng)中，另一個(gè)重要的裝置是媒體控制服務(wù)器。 首先，參考圖3,圖3是采用本發(fā)明的負(fù)栽均衡系統(tǒng)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中各 個(gè)組件的業(yè)務(wù)關(guān)系圖。視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)媒體中的內(nèi)容服務(wù)器310、媒體服務(wù) 控制器312、本地負(fù)載均衡器314都是本發(fā)明所述的負(fù)載均衡系統(tǒng)的組成 部分，它們與QAM設(shè)備316、 STB 318之間的關(guān)系如下媒體服務(wù)控制器312和內(nèi)容服務(wù)器310之間進(jìn)行ISMA Protocol (互 聯(lián)網(wǎng)流媒體聯(lián)盟協(xié)議)交互和媒體數(shù)據(jù)獲??；媒體服務(wù)控制器和內(nèi)容服務(wù) 器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的RTSP (實(shí)時(shí)流協(xié)議)的信令交互，并通過TCP獲取原始內(nèi) 容服務(wù)器發(fā)送的媒體數(shù)據(jù)。媒體服務(wù)控制器312和本地負(fù)載均衡器314之間進(jìn)行業(yè)務(wù)層認(rèn)證；媒 體服務(wù)控制器和本地負(fù)載均衡器進(jìn)行業(yè)務(wù)層的交互，向本地負(fù)載均衡器匯 報(bào)點(diǎn)播STB的RegionID標(biāo)識，并從本地負(fù)載均衡器獲取一個(gè)空閑的信道， 用于媒體數(shù)據(jù)的發(fā)送。信道相關(guān)的參數(shù)包括QAM設(shè)備的IP和UDP端口 、 輸出的頻點(diǎn)、輸出的PID等。媒體服務(wù)控制器312和QAM設(shè)備316之間傳輸U(kuò) DP封裝的SPTS(單 節(jié)目流)數(shù)棍流；媒體服務(wù)控制器通過UDP數(shù)據(jù)包封裝多個(gè)TS數(shù)據(jù)包， 向QAM設(shè)備傳送TS數(shù)據(jù)包。每個(gè)UDP端口只對應(yīng)一個(gè)單節(jié)目傳輸流 (SPTS )的傳送。每個(gè)SPTS都包括PAT (節(jié)目關(guān)聯(lián)表)、PMT (節(jié)目 映射表)和DATA (數(shù)據(jù))對應(yīng)的TS (傳輸碼流)數(shù)據(jù)包，PAT和PMT 用于告知該單節(jié)目傳輸流SPTS中基本流的組成情況(幾個(gè)基本流，每個(gè) 基本流類型)，使QAM設(shè)備能較快的鎖定需要接收的TS數(shù)據(jù)，并過濾其 他無效的千擾數(shù)據(jù)。每個(gè)UDP數(shù)據(jù)攜帶的TS數(shù)據(jù)包為1 ~ 7個(gè)不等。媒體服務(wù)控制器312和STB 318之間進(jìn)行RTSP交互。媒體服務(wù)控 制器和STB控制層的信令以標(biāo)準(zhǔn)RFC2326的RTSP為基礎(chǔ)，并根據(jù)應(yīng)用 中的需要進(jìn)行部分?jǐn)U展(遵循RFC2326的擴(kuò)展要求)。擴(kuò)展后通過RTSP 的交互，STB可以上傳RegionlD標(biāo)識，可以從媒體服務(wù)控制器獲取數(shù)據(jù) 的頻點(diǎn)、PID。媒體服務(wù)控制器在接受該用戶的請求后，首先判斷該用戶的接入方式， 是否攜帶x-RegionlD選項(xiàng)，如果是HFC接入，媒體服務(wù)控制器將向本地 負(fù)載均衡器申請服務(wù)該STB的QAM資源；如果申請成功，媒體服務(wù)控制 器將為該用戶提供相應(yīng)的點(diǎn)播服務(wù)。媒體服務(wù)控制器是整個(gè)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容路由系統(tǒng)的邊緣節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé) 最終提供給用戶流媒體服務(wù)。根據(jù)基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的需要， 媒體服務(wù)控制器在處理應(yīng)用業(yè)務(wù)時(shí)，需要協(xié)助本地負(fù)載均衡器進(jìn)行QAM 資源的管理。媒體服務(wù)控制器是基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中重要一環(huán)，與系統(tǒng) 中各個(gè)部分都有著一定的聯(lián)系。首先它連接著終端STB，和STB進(jìn)行RTSP 的控制信令的交互。其次它連接著QAM設(shè)備，向QAM傳送需要轉(zhuǎn)發(fā)的 TS數(shù)據(jù)包。它還連接著CDN網(wǎng)絡(luò)，對于任何點(diǎn)播請求需要向CDN網(wǎng)絡(luò) 發(fā)起認(rèn)證并匯報(bào)狀態(tài)。最后它還連接著原始內(nèi)容服務(wù)器，如果用戶點(diǎn)播某 部影片，該影片沒有在媒體服務(wù)控制器本地磁盤上(即沒有命中)，媒體 服務(wù)控制器需要向原始內(nèi)容服務(wù)器請求該影片的點(diǎn)播服務(wù)，以代理(Proxy)
方式向用戶提供服務(wù)。針對基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，增加了如下機(jī) 制1 )增加?；顧C(jī)制在Proxy工作方式下，媒體服務(wù)控制器會向原始內(nèi)容服務(wù)器發(fā)送 "Options"命令，以?；钤撨B接。命令發(fā)送的間隔為30秒，如果原始內(nèi)容服務(wù)器在70秒內(nèi)沒有接收到 該命令，則將斷開該連接，結(jié)束播放。2)增力口 Set—Parameter命令處理當(dāng)文件播放到最后時(shí)，原始內(nèi)容服務(wù)器將發(fā)送Set—Parameter命令，命令中的具體內(nèi)容為"本次播放正常結(jié)束"媒體服務(wù)控制器需要接受本地負(fù)載均衡的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并提供負(fù)載、當(dāng) 前服務(wù)情況等信息供本地負(fù)栽均衡器的路由算法使用。媒體服務(wù)控制器需要處理STB的連接請求，進(jìn)行應(yīng)用業(yè)務(wù)相關(guān)的判 斷，決定是否允許提供流媒體內(nèi)容的服務(wù)。相關(guān)的判斷包括STB是否通過 認(rèn)證，STB請求的內(nèi)容是否能夠提供，媒體服務(wù)控制器是否超過其服務(wù)能 力。根據(jù)基于HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的需要，對媒體服務(wù)控制器進(jìn)行擴(kuò) 展，在STB請求服務(wù)時(shí)，媒體服務(wù)控制器需要向本地負(fù)載均衡器報(bào)告并申 請QAM的資源，并得到相應(yīng)的QAM的輸入端口信息，以便將STB請求 的媒體數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的QAM設(shè)備發(fā)送給STB。 STB播放結(jié)束或者異常退 出后，媒體服務(wù)控制器要向本地負(fù)栽均衡器進(jìn)行匯報(bào)，釋放相應(yīng)的資源。區(qū)域信息的分發(fā)根據(jù)本發(fā)明，全局負(fù)載均衡器將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的地址劃分成數(shù)個(gè) 區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載均衡器進(jìn)行服務(wù)，該本地負(fù)載均衡器具有 和該區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域信息。參考圖4，圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的 視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中區(qū)域信息分發(fā)的示意圖；其中402.本地負(fù)載均衡器往設(shè)定的QAM設(shè)備和UDP端口發(fā)送區(qū)域信息， 同時(shí)將該QAM資源置為使用狀態(tài)；404. STB在預(yù)先設(shè)置或者其他途徑得到的頻點(diǎn)和PID接收區(qū)域信息。 流媒體封包解包系統(tǒng)由于在本發(fā)明的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中使用了 QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)，因此 就需要一種適合QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)的流媒體格式，本發(fā)明還提供封包 解包技術(shù)，比如流媒體分包解包系統(tǒng)，參考圖5所示，圖5是根據(jù)本發(fā)明 的一實(shí)施例的流媒體封包解包系統(tǒng)500的結(jié)構(gòu)框圖，該流媒體封包解包系 統(tǒng)500包括TS封包裝置502,將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成 TS流格式，并加上TS包頭；TS封包裝置502通常是位于提供視頻/音頻 節(jié)目的內(nèi)容服務(wù)器上，由于該服務(wù)器通常都是連接于主干網(wǎng)102，因此在 圖5中TS封包裝置502被示為連接到主干網(wǎng)102 (通過下面將要描述的 UDP封包裝置504)。UDP封包裝置504,連接于TS流封包裝置502，還連接于主干網(wǎng)102, 將TS流封裝成UDP格式，并加上UDP和TCP/IP包頭，通過主干網(wǎng)102 傳送給QAM設(shè)備106。需要說明，通常，QAM設(shè)備106是通過邊緣流媒 體服務(wù)引擎104和邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存105連接到主干網(wǎng)102的，在 jt匕不"^細(xì)il明。UDP解包裝置506,位于QAM設(shè)備106中，圖5中示為連接于QAM 設(shè)備106,在實(shí)際的應(yīng)用中，UDP解包裝置506可以與QAM設(shè)備106集 成在一起，也可以是分開的。UDP解包裝置506去除UDP和TCP/IP包 頭，從UDP格式中提取TS流，并通過射頻RF信號傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)108, HFC網(wǎng)絡(luò)108將TS流以射頻RF信號的形式傳輸給STB 110。TS解包裝置508,位于STB110中，圖5中示為連接于STB 110， 在實(shí)際的應(yīng)用中，TS解包裝置508可以與STB 110集成在一起，也可以 是分開的，TS解包裝置508將TS流還原成數(shù)字信號，并有STB 110中 的解碼芯片(未示出，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，STB110包含解碼芯片 是公知的技術(shù))將數(shù)字信號解碼成視頻/音頻信號。根據(jù)圖5所示的實(shí)施例，對于流媒體數(shù)據(jù)為視頻/音頻信號通過MPEG 4編碼而成的情況，該系統(tǒng)500還包括RTP/RTCP (實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議/實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議)封包裝置501,連接 TS封包裝置502，將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成 RTP/RTCP格式，力口上RTP/RTCP包頭，再^l夸RTP/RTCP包^專豐lr鄉(xiāng)合TS 封包裝置502封裝成TS格式；以及RTP/RTCP解包裝置509，位于STB110中，連接TS解包裝置508, 先將TS流還原成RTP/RTCP格式，再進(jìn)一步傳輸給TS解包裝置508還 原成數(shù)字信號，并由STB 110中的解碼芯片將數(shù)字信號解碼成視頻/音頻信上面說了，兩種最常用的編碼格式是MPEG2和MPEG4。下面針對 這兩種編碼格式的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行描述。首先，對于MPEG 2編碼格式，圖7是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例對MPEG 2格式數(shù)據(jù)的流媒體封包解包流程。MPEG2格式節(jié)目，采用直接封裝成 TS流的方式傳輸，這樣的傳輸方式對終端的要求最低，只要能夠收看DVB 節(jié)目的機(jī)頂盒，就可以對節(jié)目進(jìn)行接受和解碼。但是考慮到節(jié)約帶寬和存 儲， 一般不采用MPEG2來實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播。目前的情況是將MPEG2信號 封包成RTPoverTS的方式，再進(jìn)行傳輸。如圖7所示，封包/解包的流程 大致如下首先，在存儲設(shè)備，比如內(nèi)容服務(wù)器或者連接著主干網(wǎng)的其他設(shè)備上， 文件以MPEG2的文件格式存放。之后，TS封包裝置讀取文件數(shù)據(jù)并封裝成TS包方式，再由UDP封 包裝置加上UDP包頭和TCP/IP包頭，并通過主干網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給QAM設(shè)備。UDP解包裝置(例如位于QAM設(shè)備中)進(jìn)行UDP解包將TS包取出 并解調(diào)制成Radio Frequency信號通過HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸給STB，在QAM設(shè) 備處，數(shù)據(jù)又恢復(fù)成了 TS流的形式。STB接收到TS數(shù)據(jù)后由TS解包裝置對其進(jìn)行TS解包并進(jìn)行解碼播 放，在圖中，STB處的數(shù)據(jù)仍然被示為TS流的形式。對于MPEG4/H.264編碼的節(jié)目，根據(jù)終端解碼方式的不同，有兩種 封包形式可以選擇。包括采用RTP over TS的方式進(jìn)行傳輸和采用 MPEG4/H.264 over TS的方式進(jìn)行封裝。目前采用的是RTP over TS的方式。下面就以RTP over TS為例進(jìn)行說明。參考圖6,圖6是根據(jù)本發(fā) 明的一實(shí)施例對MPEG 4格式數(shù)據(jù)的流媒體封包解包流程首先，在存儲設(shè)備，比如內(nèi)容服務(wù)器或者連接著主干網(wǎng)的其他設(shè)備上， 文件以MPEG 4文件格式存放。RTP/RTCP封包裝置讀取文件，先封裝成RTP/RTCP格式，然后傳 輸給TS封包裝置加上TS的包頭，再傳輸給UDP封包裝置加上UDP包 頭和TCP/IP包頭，然后通過主干網(wǎng)發(fā)送給QAM設(shè)備。UDP解包裝置進(jìn)行UDP解包將TS數(shù)據(jù)取出并調(diào)制成Radio Frequency信號通過HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸給STB;STB接收到TS數(shù)據(jù)后，由TS解包裝置將TS包頭數(shù)據(jù)去掉，取出 TS的承載信息也就是RTP/RTCP包數(shù)據(jù)，提供給STB中的RTP/RTCP 解包裝置。STB中的RTP/RTCP解包裝置對RTP/RTCP包數(shù)據(jù)信息處理，解出 MPEG 4格式的數(shù)據(jù)，最后再由MPEG4/H.264解碼芯片對音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼播放。提供給QAM設(shè)備的數(shù)據(jù)包為UDP包。UDP包內(nèi)承載著傳輸流TS數(shù) 據(jù)包，每個(gè)UDP包內(nèi)TS包為1 -7個(gè)不等。TS數(shù)據(jù)流內(nèi)承載了 RTP/RTCP 包，RTP/RTCP包內(nèi)承載經(jīng)編碼(MPEG 2或者M(jìn)PEG 4編碼)后的視頻 /音頻格式數(shù)據(jù)。更具本發(fā)明的一實(shí)施例，MPEG4編碼格式數(shù)據(jù)的封包格 式如下，參考圖8，圖8是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例對MPEG 4格式數(shù)據(jù)的 流媒體封包結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)如下IP頭(IP Header) 、 UDP頭(UDP Header) 、 TS頭部(TS Header)、 RTP/RTCP頭(RTP Header) 、 MPEG 4格式信號承載(Payload MPEG 4/H.264)?？紤]到QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性，同時(shí)在單個(gè)基本碼流ES 中傳輸屬于不同內(nèi)容的音頻視頻的RTP/RTCP包是比較好的，比如在單個(gè) ES傳輸四個(gè)流的數(shù)據(jù)包。為了區(qū)分這些分屬不同內(nèi)容的RTP/RTCP，在 RTP/RTCP包前加了一個(gè)嵌入標(biāo)示頭，比如4個(gè)字節(jié)的Embedded Binary 頭，通過包括在其中的通道ID來區(qū)分這些流，并通過長度字節(jié)Length為 RTP/RTCP在重組過程提供完整性的檢查。這樣，同一個(gè)RTP/RTCP包的數(shù)據(jù)被拆分到一個(gè)或數(shù)個(gè)TS包中， RTP/RTCP格式中包括嵌入標(biāo)示頭，用于識別位于不同的TS包中的屬于 同一個(gè)RTP/RTCP包的數(shù)據(jù)。上面所述的嵌入標(biāo)示頭的一個(gè)實(shí)例Embedded Binary頭的格式如下， 如圖9所示，圖9是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例RTP/RTCP包中嵌入標(biāo)示頭， 即Embedded Binary頭的結(jié)構(gòu)圖，該Embedded Binary頭包括1個(gè)字節(jié)的起始符"$";1個(gè)字節(jié)的通道ID;2個(gè)字節(jié)的長度字節(jié)Length。由于同一個(gè)RTP/RTCP包的數(shù)據(jù)被拆分到一個(gè)或數(shù)個(gè)TS包中，就需要通過如下的處理過程RTP/RTCP封包裝置將視頻/音頻數(shù)據(jù)編碼成為RTP/RTCP數(shù)據(jù)包； RTP/RTCP包中的數(shù)據(jù)分別屬于不同音頻和/或視頻軌道，每個(gè)RTP/RTCP包包括4個(gè)字節(jié)的嵌入標(biāo)示頭，比如Embedded Binary頭，用于標(biāo)識RTP/RTCP包所屬的音頻和/或視頻軌和記錄RTP/RTCP包的長度；TS封包裝置將RTP/RTCP包拆分到多個(gè)TS數(shù)據(jù)包中，并且在 RTP/RTCP頭所在的TS數(shù)據(jù)包頭上置起始標(biāo)志；UDP封包裝置將TS數(shù)據(jù)包封裝到UDP數(shù)據(jù)包中時(shí)，每個(gè)UDP數(shù)據(jù) 包承載的TS包為1 ~7個(gè)。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例拆分RTP/RTCP包至不同的TS包的 示意圖；參考圖10所示的實(shí)施例，具體的封包步驟包括RTP/RTCP封包裝置將視頻/音頻數(shù)據(jù)編碼成為RTP/RTCP數(shù)據(jù)包長 度最大不超過1416;這些RTP/RTCP包數(shù)據(jù)分別屬于不同的軌道Track (包括音頻和視 頻)，因此在每個(gè)RTP/RTCP數(shù)據(jù)包前加上4個(gè)字節(jié)的Embedded Binary 頭，用于標(biāo)識RTP/RTCP所屬的Track和記錄RTP/RTCP包的長度。
將這些RTP/RTCP包拆分到多個(gè)TS數(shù)據(jù)包中，并且在RTP/RTCP 頭所在的TS數(shù)據(jù)包頭上置起始標(biāo)志，比如Start—Unit—Indicate標(biāo)志。需 要說明的是，參考困7所示，RTP/RTCP包前部的交錯(cuò)頭郜(Interleave Head)也作為RTP/RTCP包的一部分一同被拆分到多個(gè)TS數(shù)據(jù)包中。最后將TS數(shù)據(jù)包封裝到UDP數(shù)據(jù)包中，每個(gè)UDP數(shù)據(jù)包承載的TS 包為1 ~7個(gè)不等。由于QAM設(shè)備對碼流變化的適應(yīng)能力相對較弱，而現(xiàn)階段片源的碼 率變化又不太平穩(wěn)。因此流媒體依靠傳統(tǒng)以太網(wǎng)上的發(fā)包策略往往會導(dǎo)致 某個(gè)時(shí)刻發(fā)包過快，QAM設(shè)備緩存不足而導(dǎo)致溢出(Overflow)。針對這種情況，需要在傳送流媒體時(shí)對每個(gè)點(diǎn)播流的碼流動(dòng)態(tài)的進(jìn)行 控制，使碼流盡可能平穩(wěn)，而減少或消除QAM設(shè)備的溢出(Overflow ) 異常。由此，參考圖5所示的系統(tǒng)500，在QAM設(shè)備106之前增加了如下 的兩個(gè)裝置限速控制裝置510，限速控制裝置510設(shè)定一個(gè)擁塞窗口，記錄當(dāng)前 時(shí)間片已發(fā)送的數(shù)據(jù)量，對每個(gè)時(shí)間片內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行限制，當(dāng)新的時(shí) 間片到來時(shí)，擁塞窗口將被清空，從前開始累加發(fā)送的數(shù)據(jù)量，當(dāng)某一段 碼流過大擁塞窗口叔填滿時(shí)，將停止發(fā)包，到下一個(gè)時(shí)間片再嘗試進(jìn)行發(fā) 送；加速控制裝置512,設(shè)定一個(gè)預(yù)緩存prebuffer,表示在發(fā)包過程中可 以提前發(fā)送的最大數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)送的進(jìn)度超前還沒有達(dá)到prebuffer指定的量 時(shí)，將在帶寬允許的條件下以最大值發(fā)送，直到進(jìn)度超前達(dá)到或超過 prebuffer。限速控制裝置510優(yōu)先于加速控制裝置512，只有在限速控制裝置510 允許發(fā)送的前提下才運(yùn)作加速控制裝置512。這樣，限速控制裝置510和加速控制裝置512主要從兩方面入手使碼 流趨于平滑。首先是限速控制裝置510的限速控制，通過引入一個(gè)擁塞窗 口，記錄當(dāng)前時(shí)間片已發(fā)送的數(shù)據(jù)量，對每個(gè)時(shí)間片內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行限 制。新的時(shí)間片到來時(shí)，擁塞窗口將被清空，從前開始累加發(fā)送的數(shù)據(jù)量。
當(dāng)片源某一段碼流過大擁塞窗口被填滿時(shí)，將停止發(fā)包，到下一個(gè)時(shí)間片 再嘗試進(jìn)行發(fā)送。這樣就能限制住碼流的峰值，不出現(xiàn)劇烈的碼流波動(dòng)。 但這種控制算法可能降低發(fā)包速率，可能使終端的緩存數(shù)量減少，甚至消 耗光。需要通過加速控制裝置512的加速控制算法的配合才能防止這類情況的出現(xiàn)。加速控制再引入一個(gè)預(yù)緩存prebuffer,表示在發(fā)包過程中可以 提前發(fā)送的最大數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)送的進(jìn)度超前還沒有達(dá)到prebuffer指定的量 時(shí)，將在帶寬允許的條件下盡力發(fā)送(以最大值發(fā)送)，直到進(jìn)度超前達(dá) 到或超過prebuffer。這樣在碼流不大時(shí)，可以多發(fā)送一些后續(xù)prebuffer 范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，當(dāng)碼流變大時(shí)，降速終端的緩存也不會很快就消耗光。同 時(shí)在點(diǎn)播啟動(dòng)階段通過這種加速能縮短啟動(dòng)時(shí)間，提供較好的用戶體驗(yàn)效 果。這兩種控制，限速控制是優(yōu)先考慮的，只有在限速控制允許發(fā)送的前 提下加速控制才有可能運(yùn)作。通過這一對限速控制和加速控制算法，就能 在一定范圍能使碼流變化相對劇烈的片源輸出碼流相對平穩(wěn)，趨向于固定 碼率。STB開機(jī)流程根據(jù)本發(fā)明的 一 實(shí)施例，STB的開機(jī)流程如下 STB開機(jī)后，廣播DHCP請求，請求分配合法的IP地址； 連接于主干網(wǎng)的DHCP+服務(wù)器響應(yīng)STB請求，為STB分配IP地址； STB獲得合法IP地址后，首先訪問連接于主干網(wǎng)的TView-ADS，進(jìn) 行STB合法性認(rèn)證；TView-ADS將STB的身份信息提交給數(shù)字電視運(yùn)營支撐系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證；數(shù)字電視運(yùn)營支撐系統(tǒng)將認(rèn)證結(jié)果返回給ADS,如果用戶是首次登錄， 則將該STB的區(qū)域信息(Region ID )信息給返回給ADS;ADS為STB分配全局唯一的會話標(biāo)示符(SessionID),根據(jù)終端適 配的結(jié)果將EPG的URL返回給STB。如果用戶是首次登錄，還需要將STB 的Region ID反寫回STB; STB訪問連接于主干網(wǎng)的升級服務(wù)器TView-US,判斷軟件是否需要 更新。如果需要更新，則在軟件升級后重新啟動(dòng)，回到第一步；如果無需更 新，則繼續(xù)；STB將啟動(dòng)日志報(bào)告給連接于主干網(wǎng)的監(jiān)控服務(wù)器MS;STB根據(jù)TView返回的EPG URL訪問對應(yīng)的EPG Server,瀏覽節(jié)目和進(jìn)4于點(diǎn)4番。STB點(diǎn)播流程根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，STB的開機(jī)流程如下用戶瀏覽EPG,點(diǎn)播某個(gè)節(jié)目；EPG向數(shù)字電視運(yùn)營管理系統(tǒng)請求授權(quán)數(shù)字電視運(yùn)營管理系統(tǒng)檢查用戶是否已經(jīng)購買此內(nèi)容，如已付費(fèi)則返 回授權(quán)信息，如果未付費(fèi)則返回失敗信息；EPG如果得到授權(quán)信息則將全局負(fù)載均衡器入口地址和令牌Token 返回給STB，否則返回未經(jīng)授權(quán)的提示頁面；STB訪問全局負(fù)載均衡器，訪問請求中帶有該STB的Token和區(qū)域 信息Region ID;全局負(fù)載均衡器根據(jù)STB的Region ID,查找靜態(tài)路由表，將用戶重 定向HFC網(wǎng)絡(luò)上距離用戶最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)…本地負(fù)載均衡器；STB訪問該節(jié)點(diǎn)的本地負(fù)載均衡器，訪問請求中帶有Region ID;本地負(fù)載均衡器根據(jù)影片信息和負(fù)載選擇媒體服務(wù)控制器，返回STB 到選定的媒體服務(wù)控制器的URL。如果服務(wù)能力已滿，則返回"服務(wù)能力已 滿"的信息，或者是有該信息的URL，本地負(fù)載均衡器維護(hù)播放失敗的URL;STB訪問媒體服務(wù)控制器請求播放；媒體服務(wù)控制器向認(rèn)證管理系統(tǒng)請求防盜鏈認(rèn)證(校驗(yàn)token); 認(rèn)證管理系統(tǒng)返回防盜鏈認(rèn)證結(jié)果；如果認(rèn)證通過，媒體服務(wù)控制器向本地負(fù)載均衡器匯報(bào)該請求的 RegionID和播放的帶寬，申請QAM設(shè)備資源；否則回復(fù)STB"認(rèn)證失敗， 拒絕服務(wù)"信息；如果QAM設(shè)備資源足夠，本地負(fù)載均衡器回復(fù)QAM設(shè)備資源信息 (QAM IP、 QAM UDP port、 Frequency、 Input SID， Output Sid);如果QAM設(shè)備資源不足，則返回"服務(wù)能力已滿"的信息，或者是有該信息的 URL;如果認(rèn)證和申請QAM設(shè)備資源成功，媒體服務(wù)控制器回復(fù)STB允許 播放，告知STB特定的頻點(diǎn)(Frequency)上獲取OutputSID的節(jié)目內(nèi)容； 否則返回相應(yīng)失敗提示信息"認(rèn)證失敗，拒絕服務(wù)"、"服務(wù)能力已滿"或者 是有該提示的URL;媒體服務(wù)控制器將用戶訪問內(nèi)容以特定的封包形式傳送給QAM設(shè)備， 數(shù)據(jù)包中的SID值為Input SID;如果內(nèi)容不在本地，媒體服務(wù)控制器到原 始內(nèi)容服務(wù)器獲取原始內(nèi)容服務(wù)以PROXY方式提供服務(wù)；QAM設(shè)備通過特定的頻道將視頻數(shù)據(jù)調(diào)制成RF的形式在節(jié)點(diǎn)內(nèi)廣 播，STB在特定頻道上獲取相應(yīng)TS流中帶有特定Output SID的節(jié)目；播放結(jié)束后，STB向媒體服務(wù)控制器發(fā)送結(jié)束播放請求；媒體服務(wù)控制器回復(fù)STB確認(rèn)結(jié)束播放；媒體服務(wù)控制器收到結(jié)束播放請求后或者發(fā)現(xiàn)該STB不再處于連接 狀態(tài)時(shí)，通知本地負(fù)栽均衡器釋放資源；媒體服務(wù)控制器向認(rèn)證管理系統(tǒng)報(bào)告播放時(shí)長等播放信息。視頻點(diǎn)播方法本發(fā)明還提供一種視頻點(diǎn)播方法，用于在基于IP的主干網(wǎng)和STB之 間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，該方法包括利用IP網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送的上行數(shù)據(jù)傳輸； 利用HFC網(wǎng)絡(luò)的射頻通道進(jìn)行基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)傳輸。參考圖11,圖11是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的視頻點(diǎn)播方法的流程圖， 該方法用于下列結(jié)構(gòu)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)中 基于IP的主干網(wǎng)；
邊緣流媒體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，連接到基于IP的 主干網(wǎng)，從主干網(wǎng)接收數(shù)據(jù)；QAM設(shè)備，連接到邊緣流媒體服務(wù)引擎，接收來自邊緣流媒體服務(wù)引 擎的數(shù)據(jù)；HFC網(wǎng)絡(luò)，通過射頻鏈路與QAM設(shè)備相連，以射頻RF的形式傳輸 數(shù)據(jù)；STB,通過射頻鏈路與HFC網(wǎng)絡(luò)相連；IP通信網(wǎng)絡(luò)，連接在邊緣流媒體服務(wù)引擎和STB之間，執(zhí)行IP協(xié)議 連接；該方法1100包括1102.上行數(shù)據(jù)傳輸流程如下，STB將上行數(shù)據(jù)以IP協(xié)議通過IP通 信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交贗P的主干網(wǎng)；1104.下行數(shù)據(jù)傳輸流程如下，基于IP的主干網(wǎng)將下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?邊緣流媒體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，再傳輸?shù)絈AM設(shè)備， QAM設(shè)備將下行數(shù)據(jù)調(diào)制成射頻RF傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)，HFC網(wǎng)絡(luò)以射頻 RF傳輸經(jīng)調(diào)制的下行數(shù)據(jù)至STB。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，該視頻點(diǎn)播方法還包括負(fù)栽均衡步驟，包括由負(fù)載均衡系統(tǒng)中的全局負(fù)載均衡器接收來自STB的點(diǎn)播請求；所述 點(diǎn)播請求中包含一請求區(qū)域信息；全局負(fù)載均衡器根據(jù)請求區(qū)域信息在路由表中選擇有相匹配的區(qū)域信 息的本地負(fù)載均衡器，所述路由表由全局負(fù)載均衡器保存，路由表記錄負(fù) 載均衡系統(tǒng)中的本地負(fù)載均衡器的區(qū)域信息；具有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡器查詢其所連接的媒體服務(wù)控 制器和QAM設(shè)備的負(fù)載狀況，如果負(fù)載狀況允許為所述STB提供服務(wù)， 則由所選中的本地負(fù)載均衡器及其所連接的媒體服務(wù)控制器和QAM設(shè)備 為所述STB提供服務(wù)；如果負(fù)載狀況不允許為所述STB提供服務(wù)，則所 述本地負(fù)載均衡器向全局負(fù)載均衡器報(bào)告，全局負(fù)載均衡器向所述STB報(bào) 告請求失敗。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，還包括流媒體封包解包步驟，包括
將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成TS流格式，并加上TS包頭；將TS流封裝成UDP格式，并加上UDP和TCP/IP包頭，通過主千網(wǎng) 傳送給QAM設(shè)備；QAM設(shè)備將去除UDP和TCP/IP包頭，從UDP格式中提取TS流， 并通過射頻RF信號傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)；HFC網(wǎng)絡(luò)將TS流以射頻RF信號的形式傳輸給STB;STB將TS流還原成數(shù)字信號，并有STB中的解碼芯片將數(shù)字信號解 碼成視頻/音頻信號。此外，全局負(fù)載均衡器將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的地址劃分成數(shù)個(gè)區(qū)域， 每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載均衡器進(jìn)行服務(wù)，該本地負(fù)載均衡器具有和該區(qū) 域相對應(yīng)的區(qū)域信息；其中本地負(fù)載均衡器往設(shè)定的QAM設(shè)備和UDP端口發(fā)送區(qū)域信息，同時(shí) 將該QAM資源置為使用狀態(tài)；STB在預(yù)先設(shè)置或者其他途徑得到的頻點(diǎn)和PID接收區(qū)域信息。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，利用射頻RF進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍FC網(wǎng)絡(luò)，將 數(shù)據(jù)量巨大的下行數(shù)據(jù)通過帶寬資源相對更加豐富的射頻RF傳輸，大大 緩解下行數(shù)據(jù)的擁堵問題，而對于數(shù)據(jù)量較小的上行數(shù)據(jù)，仍然使用IP協(xié) 議進(jìn)行傳輸，避免了對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模改造，節(jié)約了成本，同時(shí)又能有 效提高用戶的使用體驗(yàn)。上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟 悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做 出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng) 該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1. 一種視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，在基于IP的主干網(wǎng)和機(jī)頂盒STB 之間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)，STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送的上行數(shù) 據(jù)利用IP網(wǎng)絡(luò)通道，基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)利用HFC網(wǎng)絡(luò)通道。
2. 如權(quán)利要求1所述的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括 基于IP的主干網(wǎng)；邊緣流媒體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，連接到基于IP的 主干網(wǎng)，從主干網(wǎng)接收數(shù)據(jù)；QAM設(shè)備，連接到邊緣流媒體服務(wù)引擎，接收來自邊緣流媒體服務(wù)引 擎的數(shù)據(jù)；HFC網(wǎng)絡(luò)，通過射頻鏈路與QAM設(shè)備相連，以射頻RF的形式傳輸 數(shù)據(jù)；STB,通過射頻鏈路與HFC網(wǎng)絡(luò)相連；IP通信網(wǎng)絡(luò)，連接在邊緣流媒體服務(wù)引擎和STB之間，執(zhí)行IP協(xié)議連接；其中，從STB至基于IP的主干網(wǎng)的上行數(shù)據(jù)通過IP通信網(wǎng)絡(luò)傳輸， 從基于IP的主干網(wǎng)至STB的下行數(shù)據(jù)通過QAM設(shè)備及HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸， 其中，QAM設(shè)備輸出射頻RF信號。
3. 如權(quán)利要求2所述的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述視頻點(diǎn)播網(wǎng) 絡(luò)包括負(fù)載均衡系統(tǒng)，位于所述基于IP的主干網(wǎng)中，包括全局負(fù)載均衡器，與STB可通信地相連，接收來自STB的點(diǎn)播請求； 至少一個(gè)本地負(fù)載均衡器，連接到全局負(fù)載均衡器，每一個(gè)本地負(fù)載 均衡器具有一區(qū)域信息，每一個(gè)本地負(fù)載均衡器可通信地連接到STB; 每一個(gè)所述本地負(fù)載均衡器還連接到至少 一 個(gè)媒體服務(wù)控制器，每一個(gè)所述媒體服務(wù)控制器與內(nèi)容控 制器可通信地相連，還可通信地連接到所述STB;至少一個(gè)所述QAM設(shè)備，每一個(gè)所述QAM設(shè)備與至少一個(gè)媒體 服務(wù)控制器可通信地相連，還可通信地連接到所述STB;其中 所述STB的點(diǎn)播請求中包括一請求區(qū)域信息，所述全局負(fù)載均衡器保 存有路由表，路由表記錄本地負(fù)載均衡器的區(qū)域信息，所述全局負(fù)載均衡 器根據(jù)請求區(qū)域信息在路由表中選擇有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡 器；所述具有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡器查詢其所連接的媒體服 務(wù)控制器和QAM設(shè)備的負(fù)載狀況，如果負(fù)載狀況允許為所述STB提供服設(shè)備為所述STB提供服務(wù)；如果負(fù)載狀況不允許為所述STB提供服務(wù)， 則所述本地負(fù)載均衡器向全局負(fù)載均衡器報(bào)告，全局負(fù)載均衡器向所述 STB報(bào)告請求失敗。
4. 如權(quán)利要求3所述的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，該視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò) 還包括流媒體封包解包系統(tǒng)，包括TS封包裝置，將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成TS流 格式，并加上TS包頭；UDP封包裝置，連接于所述TS流封包裝置，還連接于主干網(wǎng)，將TS 流封裝成UDP格式，并加上UDP和TCP/IP包頭，通過主干網(wǎng)傳送給QAM 設(shè)備；UDP解包裝置，位于QAM設(shè)備中，去除UDP和TCP/IP包頭，從 UDP格式中提取TS流，并通過射頻RF信號傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)，HFC網(wǎng) 絡(luò)將TS流以射頻RF信號的形式傳輸給STB;TS解包裝置，位于所述STB中，將TS流還原成數(shù)字信號，并有STB 中的解碼芯片將數(shù)字信號解碼成視頻/音頻信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，全局負(fù)栽均衡器 將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的地址劃分成數(shù)個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載均衡器進(jìn)行服務(wù)，該本地負(fù)載均衡器具有和該區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域信息；其中 本地負(fù)載均衡器往設(shè)定的QAM設(shè)備和UDP端口發(fā)送區(qū)域信息，同時(shí)將該QAM資源置為使用狀態(tài)；STB在預(yù)先設(shè)置或者其他途徑得到的頻點(diǎn)和PID接收區(qū)域信息。
6. —種視頻點(diǎn)播方法，其特征在于，用于在基于IP的主干網(wǎng)和STB 之間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，該方法包括利用IP網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送的上行數(shù)據(jù)傳輸； 利用HFC網(wǎng)絡(luò)的射頻通道進(jìn)行基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)傳輸。
7. 如權(quán)利要求6所述的視頻點(diǎn)播方法，其特征在于，所述視頻點(diǎn)播網(wǎng) 絡(luò)包括基于IP的主千網(wǎng)；邊緣流媒體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，連接到基于IP的 主干網(wǎng)，從主干網(wǎng)接收數(shù)據(jù)；QAM設(shè)備，連接到邊緣流媒體服務(wù)引擎，接收來自邊緣流媒體服務(wù)引 擎的數(shù)據(jù)；HFC網(wǎng)絡(luò)，通過射頻鏈路與QAM設(shè)備相連，以射頻RF的形式傳輸 數(shù)據(jù)；STB,通過射頻鏈路與HFC網(wǎng)絡(luò)相連；IP通信網(wǎng)絡(luò)，連接在邊緣流媒體服務(wù)引擎和STB之間，執(zhí)行IP協(xié)議連接；上行數(shù)據(jù)傳輸流程如下，STB將上行數(shù)據(jù)以IP協(xié)議通過IP通信網(wǎng)絡(luò) 傳輸?shù)交贗P的主干網(wǎng)；下行數(shù)據(jù)傳輸流程如下，基于IP的主干網(wǎng)將下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭吘壛髅?體服務(wù)引擎以及邊緣流媒體服務(wù)引擎緩存，再傳輸?shù)絈AM設(shè)備，QAM設(shè) 備將下行數(shù)據(jù)調(diào)制成射頻RF傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)，HFC網(wǎng)絡(luò)以射頻RF傳輸 經(jīng)調(diào)制的下行數(shù)據(jù)至STB 。
8. 如權(quán)利要求7所述的視頻點(diǎn)播方法，其特征在于，所述視頻點(diǎn)播方 法還包括負(fù)栽均衡步驟，包括由負(fù)載均衡系統(tǒng)中的全局負(fù)載均衡器接收來自STB的點(diǎn)播請求；所述 點(diǎn)播請求中包含一請求區(qū)域信息；全局負(fù)載均衡器根據(jù)請求區(qū)域信息在路由表中選擇有相匹配的區(qū)域信 息的本地負(fù)載均衡器，所述路由表由全局負(fù)載均衡器保存，路由表記錄負(fù) 載均衡系統(tǒng)中的本地負(fù)載均衡器的區(qū)域信,t、；具有相匹配的區(qū)域信息的本地負(fù)載均衡器查詢其所連接的媒體服務(wù)控 制器和QAM設(shè)備的負(fù)載狀況，如果負(fù)載狀況允許為所述STB提供服務(wù)， 則由所選中的本地負(fù)載均衡器及其所連接的媒體服務(wù)控制器和QAM設(shè)備 為所述STB提供服務(wù)；如果負(fù)載狀況不允許為所述STB提供服務(wù)，則所 述本地負(fù)載均衡器向全局負(fù)載均衡器報(bào)告，全局負(fù)載均衡器向所述STB報(bào) 告請求失敗。
9. 如權(quán)利要求8所述的視頻點(diǎn)播方法，其特征在于，還包括流媒體封 包解包步驟，包括將通過視頻/音頻信號編碼而成的數(shù)字信號封裝成TS流格式，并加上 TS包頭；將TS流封裝成UDP格式，并加上UDP和TCP/IP包頭，通過主干網(wǎng) 傳送給QAM設(shè)備；QAM設(shè)備將去除UDP和TCP/IP包頭，從UDP格式中提取TS流， 并通過射頻RF信號傳輸給HFC網(wǎng)絡(luò)；HFC網(wǎng)絡(luò)將TS流以射頻RF信號的形式傳輸給STB;STB將TS流還原成數(shù)字信號，并有STB中的解碼芯片將數(shù)字信號解 碼成視頻/音頻信號。
10. 如權(quán)利要求9所述的視頻點(diǎn)播方法，其特征在于，全局負(fù)載均衡 器將所有視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)的地址劃分成數(shù)個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域由一本地負(fù)載 均衡器進(jìn)行服務(wù)，該本地負(fù)載均衡器具有和該區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域信息；其 中本地負(fù)栽均衡器往設(shè)定的QAM設(shè)備和UDP端口發(fā)送區(qū)域信息，同時(shí) 將該QAM資源置為使用狀態(tài)；STB在預(yù)先設(shè)置或者其他途徑得到的頻點(diǎn)和PID接收區(qū)域信息。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)，在基于IP的主干網(wǎng)和機(jī)頂盒STB之間使用QAM設(shè)備和HFC網(wǎng)絡(luò)，STB向基于IP的主干網(wǎng)發(fā)送的上行數(shù)據(jù)利用IP網(wǎng)絡(luò)通道，基于IP的主干網(wǎng)向STB發(fā)送的下行數(shù)據(jù)利用HFC網(wǎng)絡(luò)的射頻通道。本發(fā)明還揭示了一種視頻點(diǎn)播方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，利用射頻RF進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍FC網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)量巨大的下行數(shù)據(jù)通過帶寬資源相對更加豐富的射頻RF傳輸，大大緩解下行數(shù)據(jù)的擁堵問題，而對于數(shù)據(jù)量較小的上行數(shù)據(jù)，仍然使用IP協(xié)議進(jìn)行傳輸，避免了對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模改造，節(jié)約了成本，同時(shí)又能有效提高用戶的使用體驗(yàn)。
文檔編號H04N7/173GK101146213SQ200610030999
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者周鑒剛, 唐中興, 張興明, 明 錢, 顏新波 申請人:思華科技(上海)有限公司