[发明专利]分布式多传输信道网络直播视频并行分发方法及系统

说明书

本发明公开了一种分布式多传输信道网络直播视频并行分发方法和系统，通过对一个直播流进行比较精准的拆分，将实时直播流变成了若干个子流，然后再通过CDN和虚拟化的传输通路进行分别传输，最后在播放器端进行重组。通过将一个原始的直播流进行更细粒度的划分，使得每个子流所需要的带宽变为原值的若干分之一，在本发明所描述的虚拟化分发网络中能更好的调度和管理。本发明的方法可以解决用户日益提高的视频质量要求和现有网络带宽虚拟化解决方案中上行节点带宽不足或是不稳定的矛盾。通过降低对RD设备带宽分配的粒度，能更好的调度物理设备RD，抵抗突发带宽波动，使客户端播放视频时更加流畅，增强用户体验。

技术领域

本发明涉及计算机网络视频分发技术，尤其涉及分布式多传输信道网络直播视频并行分发方法及系统。

背景技术

随着互联网的用户不断增多，用户对音视频直播画质/音质的要求不断提升，直播内容的码流不断提升，同时在线人数也不断增加，带宽和并发在线人数的要求渐渐成为制约这项业务的瓶颈。以1Mbps的码流计算，1G的带宽仅能支撑1000个用户并发，而要保证1百万用户的同时在线，就需要1000G的带宽，对于单一的直播节目来说，这个费用是非常高昂的。另一方面，1百万的并发流式访问，对普通的服务器的性能来说也是一个不可能完成的任务。所以当前通常采用服务器分层加客户端p2p的技术来分担并发访问的人数同时将服务器的一部访问转移到客户端，从而减轻访问压力和降低带宽的消耗。例如专利CN201510150133.1就采用了这种CDN+P2P的架构，播放器(客户端)之间作为P2P分组，而服务器之间采用源服务器+CDN分发服务器这样的分层组网。源服务器将直播内容复制若干份，分发到边缘的CDN服务器，每个CDN服务器负责一部分的用户访问，同时通过部署P2P的支撑服务器(tracker，NAT穿透)，将客户端组成不同的网络，客户端之间可以互相访问，也可以直接请求CDN服务器。

基于这种架构，进一步的可以将CDN服务器和P2P支撑服务器按照运营商网络/或者是地域划分为不同的自治域(AS)，形成若干p2p子网，如专利CN201510006008.3中所提及的组网方式。AS内部是域内连接，AS之间还有少量数据传输，属于域间连接。

在云计算虚拟化领域，通过虚拟化的技术将分布式的闲散的计算资源，存储资源组织起来，通过网络路由交换，再封装成一个整体并虚拟成一个单一的虚拟机给用户使用，也是当前的一个热点，例如专利CN201410468455.6，就提供了一种虚拟化的存储解决方案。通过在服务器上安装虚拟器的控制单元，控制本地的文件系统，并接受来自网络的集中调度，若干服务器的存储被虚拟化成一个大的存储，对外提供统一的访问接口。即外部调用存储访问的接口，或者是计算的接口，通过集中调度，将存储访问或者是计算需求分配给某一个节点，完成任务后再返回结果给接口。

以上的虚拟化方案针对的是存储系统，也有方案是针对带宽+存储，例如论文“Anew distributed storage scheme for cluster video server：Journal of SystemsArchitecture 51(2005)79–94”所提出的方案，通过切片方式，将视频分布式的存储到不同的节点，通过一个虚拟的服务器响应来自客户端的控制消息(如rtsp封装)，然后再由具体的存储节点通过RTP协议将数据传输给客户端。首先当有客户端请求时，虚拟服务器根据请求的视频链接，得到按照实际存储节点的情况，得到一个播放路径，然后按照播放路径，依次通知对应的存储节点将数据以rtp协议发送给客户端，与此同时，继续保持和客户端的rtsp控制通信。通过这种方式，达到了将大文件化整为零，且分时复用不同节点带宽的作用。