專利名稱：一種多媒體量子流及云處理技術與實現方法
技術領域：
本發明涉及一種在互聯網量子云技術領域實現的多媒體流的量子化處理方法。
背景技術：
傳統的內容分發技術實現的內容分發網絡(CDN)需要部署大量的存儲和流媒體服務器分發節點，占用大量帶寬資源，部署和維護管理復雜，投資運營成本高。采用本發明的云處理技術實現內容存儲和分發，充分利用互聯網量子云技術，節約設備投資和帶寬資源，克服現有技術受到網絡帶寬限制和資源限制，實現部署快速，維護費用和運營成本低的優勢。通過檢索到相關專利或申請專利分別為對A/V流轉換為IP流數據的處理方法(美國專利專利號US306340)；—種用于點對點通信系統的點對點網絡構架(美國專利專利號US2004148611-A1，US7437440-B2)；一種云存儲系統和方法，該云存儲系統包括了全局調度和云存儲層處理(中國專利申請號/專利號20091018889 ；客戶機、代理服務器和提供云存儲器的方法(中國專利申請號/專利號201010188378)提供了用于提供云基礎設施的資源的系統；提供一種基于云計算的輸入方法與設備(中國專利專利號 CN201010237827. 6)用于在應用網絡設備端實現基于云計算的輸入的方法。以上這些方法和技術均未涉及本發明的對多媒體內容流進行量子化處理，對量子流媒體文件包采用云存儲、云分發和傳輸的云計算系統及實現方法。
發明內容
本發明是實現一種多媒體量子流及云處理技術與實現方法。通過量子包封裝服務器對多媒體文件進行量子化處理，形成具有云信息的量子包；由在線管理服務器對所有量子包進行存儲與管理，實現量子包的云存儲；通過云端服務器和互聯網實現所有量子包向網絡終端的云分發和傳輸；最后通過網絡終端根據云信息重組量子包恢復成多媒體文件。本發明的多媒體量子化處理方法是首先通過放置在互聯網的任意節點的量子包封裝服務器將多媒體內容根據流媒體文件封裝格式(ASF、LFV或TQ，切割并封裝成可以任意選定的大小(通常為幾十IAps到幾百Kbps不等)的量子包(量子流媒體文件包) ’然后對量子包進行云信息處理，包括分配云地址、內容標簽、序列標識和時間戳標記，云信息化的量子包以文件的方式在存儲、分發和傳輸并被查詢和追蹤，傳輸到網絡終端后可以根據云信息進行完整重組，恢復成連續的流媒體內容；由量子包封裝服務器將量子包傳送至互聯網任意節點上的具有一定數量的云端服務器(云節點)中，云端服務器和互聯網組成互聯網量子云。量子包在互聯網量子云中被存儲、分發和傳輸。本發明實現云存儲的方法是通過在線管理服務器對在互聯網量子云中的量子包云信息進行管理以及提供云存儲負載均衡、文件檢索和電子文件導航、終端管理即終端提供云信息、有效存儲信息的方法。本發明的云存儲負載均衡是指為量子包分發和傳輸選擇存儲量子包的的最佳云端服務器(云節點)，即通過分析量子包所在云端服務器地址及帶寬與接收網絡終端地址及接入帶寬信息，計算出距離終端最短傳輸距離和最佳網絡條件的位置。保證量子包被分發和傳輸時具有更高效率、充分利用帶寬和保證傳輸質量。本發明的負載均衡還指將量子包按照預測和使用情況預先將其推送到預定的云節點或距離網絡終端最近的云節點。本發明的文件檢索是指對量子包的云信息進行標簽檢索與分類，網絡終端需要下載多媒體文件時，通過檢索和分類在云節點中找到相應的量子包。網絡終端也可以通過本發明的電子文件導航獲得需要的量子包的云信息，即相應的內容標簽的量子包序列標識、時間戳和云地址，網絡終端根據云信息從相應的云端服務器中獲取相應的量子包。本發明中的云分發和傳輸是云端服務器中存儲的量子包通過互聯網采用HTTP服務器和文件服務器通過TCP/IC方式實現量子包分發和傳輸的方法，也是量子包有效傳輸到網絡終端的方法。云信息化的量子包通過在一定數量的云端服務器和互聯網絡構成的互聯網量子云中進行云存儲、云分發和傳輸的整個過程構成云計算系統。具體實現方式是網絡終端作為整個云計算系統的接收端，首先接入在線管理服務器，通過文件檢索或電子文件導航找到需要的多媒體流文件，向在線管理服務器提出請求，在線管理服務器根據請求，將文件的量子包云信息發送給接收端，接收終端根據獲得的量子云信息從相應的云端服務器獲取量子包，所有量子包傳輸到接收終端后通過內置的媒體處理器再根據云信息進行完整重組， 恢復成連續的流媒體內容。本發明的在線管理服務器由服務器和數據庫組成，管理量子包的云地址、內容標簽、序列標識和時間戳信息所構成的云信息，提供文件檢索和電子文件導航，實現云存儲負載均衡，以及網絡終端管理。本發明的云端服務器由通用服務器組成，具有足夠大的存儲空間，用來存儲量子包。通用服務器中的文件服務器和HTTP服務器用來實現云分發和傳輸，即向網絡終端通過 TCP/IC方式傳送量子包文件。本發明的網絡終端是接收量子包將其恢復成多媒體文件并進行播放的終端。本終端通過互聯網向在線管理服務器發起注冊請求，在線管理服務器登記后也可將本終端變成一個云節點，為互聯網上其他網絡終端提供量子包下載。網絡終端的工作流程是，連接在線管理服務器，進行內容檢索或根據電子文件導航選取所要的流媒體，向在線服務器發出索取流媒體的請求，并獲得流媒體的量子包云信息，根據量子包云信息提供的量子包地址信息，通過互聯網TCP/IP協議將自身的地址信息和傳輸分組請求發送給相應的云端服務器， 云端服務器將所要的量子包發送給終端。終端在收到量子包后，通過內置的媒體處理器將量子包根據連續標簽按序號和時間戳標記恢復成連續的流媒體文件，并實現解碼和播放。本發明的互聯網是指連接各個云端服務器節點和網絡終端的網絡，是組成云節點的媒介。在本發明的系統中，至少有一個量子包封裝服務器連接到互聯網上，對多媒體流文件進行量子化處理。至少有個在線管理服務器實現量子包的云信息管理，為網絡終端提供量子云信息，提供文件檢索和電子文件導航、云存儲負載均衡、網絡終端管理。至少一組云端服務器，提供量子包存儲、向網絡終端分發和傳輸量子包。至少一個網絡終端，連接在互聯網上從在線管理服務器獲得量子云信息，建立與云端服務器的連接獲得量子包，將量子包續接成連續的流媒體，并播放多媒體信息，可成為個云節點。
圖1是根據本發明實現的系統原理圖；圖2是根據本發明的節目流量子包切割與標記原理圖；圖3是根據本發明的連續流媒體的量子化處理和重組過程圖；圖4是根據本發明的在線管理服務器工作流程圖；圖5是根據本發明的量子云結構圖；圖6是根據本發明的網絡終端原理圖；圖7是根據本發明的網絡終端工作流程圖；圖8是根據本發明實現的網絡電視直播原理具體實施例方式本發明的一個實用系統，如圖1所示，系統由五個主要部分組成量子包封裝服務器11、在線管理服務器12、云端服務器13、網絡終端14和互聯網絡15。如圖2所示，正常連續流通過量子包封裝服務器11將一定封裝格式(ASF、LFV或 TS)連續的流媒體或文件分割和封裝成若干的量子包M，按照內容名稱給量子包分配量子包標記信息23包括內容標簽，按照連續的順序給所有量子包標上連續標簽，按照時間點給量子包標上時間戳。封裝好的量子包信息和存儲地址信息被存儲在在線管理服務器的數據庫423中，成為量子云信息，量子包被分發到云端服務器13儲存。在線管理服務器12對互聯網量子云和量子包的云地址、內容標簽、序列標識和時間戳信息(云信息)進行存儲與管理，提供文件檢索和電子文件導航，同時還提供云存儲負載均衡，即將量子流推送到預定的存儲節點、具有足夠存儲容量的節點或距離使用者更近的節點，網絡終端管理，最短量子包路經分析，云存儲管理。在線管理服務器12的工作原理如圖4所示，由量子包封裝服務器 11通過接入路徑411向管理服務器12發起量子包注冊請求412，接到請求后給量子包分配量子包存儲地址(云端服務器地址)，并將地址發送給量子包封裝服務器。封裝服務器在收到量子包地址信息后，將量子包的地址信息、內容標簽、序列號和時間戳信息Q(IP，Cm， Xi, Τη)通過路徑411發送給管理服務器并存入量子云數據庫423，同時把量子包發送到相應IP地址的云端服務器存儲。如圖4所示，當網絡終端需要接收或下載多媒體流時，通過網絡431接入在線管理服務器，選擇所要的內容，在線管理服務器從數據庫423中查找出相應的量子云信息433，發送給需要該流媒體的網絡終端。在線管理服務器還有其它的功能在此暫不一一舉例說明。在線管理服務器12指定量子包封裝服務器11將封裝好的量子包發送給某些云端服務器13，或從個云端服務器拷貝到另一個云端服務器，并對其存儲信息(量子云信息)進行管理。這些云端服務器、在線管理服務器和互聯網構成的量子云如圖5所示。當網絡終端從在線管理服務中選擇了需要接收或下載流媒體時，它會根據從在線管理服務器獲得的量子云信息，想相應的云端服務器發起請求，云端服務器與其建立連接后，通過HTTP服務器將量子包發送給網絡終端。圖6是本發明的網絡終端14的工作原理圖。除了在存儲器中標出的緩存區63外， 其它部分與通用的網絡終端沒有不同。其工作流程如圖7所示，網絡終端14首先通過路徑73接入在線管理服務器，通過文件檢索或電子文件導航找到自己所需要的流媒體，選擇該流媒體后，在線管理服務器為其提供該流媒體的量子云信息并通過路徑74送回給網絡終端14，在收到該量子云信息后，網絡終端根據該信息經路徑75向云端服務器13發送請求， 相應的量子包通過文件傳輸(HTTP)方式經路徑76下載到網絡終端的緩存區72，然后通過序列標識和時間戳將這些量子包重組成連續、完整的多媒體流并存儲在緩存區72中，網絡終端可以對緩存區內的連續多媒體流按照正常方式處理，顯示和播放。圖8是根據本發明實現的網絡電視直播原理圖。直播電視節目由81提供，進入視頻編碼器82編碼形成連續TS流媒體83，TS流媒體送給量子包封裝服務器11封裝成量子包送給云端服務器存儲13，量子云信息送給在線管理服務器12存儲。12、13、14構成量子云。所有需要收看該直播節目的網絡終端可以從在線管理服務器中選擇該直播節目，獲得相應的云信息，并根據該云信息向云端服務器收集量子包，將這些量子包組裝成連續TS流后播放給電視機84。本領域的熟練技術人員會明白，盡管這里為了說明的目的而描述了相似性系統的特定實施例，但是在不脫離本發明精神和范圍的情況下可以作各種修改。因此，除了附加的權利要求之外，對本發明不作限制。
權利要求
1.一種多媒體量子流及云處理技術與實現方法，其特征在于，-通過量子包封裝服務器對多媒體文件進行量子化處理方法，形成具有云信息的量子包；-通過在線管理服務器對所有量子包進行存儲與管理方法，實現量子包的云存儲；-通過云端服務器(云節點)和互聯網實現所有量子包的云分發和傳輸；-通過網絡終端根據云信息重組量子包恢復成多媒體文件。
2.根據權利要求1的多媒體文件進行量子化處理，其特征在于，量子包封裝服務器將多媒體內容根據流媒體文件封裝格式切割并封裝成的量子包；對量子包進行云信息處理， 包括分配云地址、內容標簽、序列標識和時間戳標記；將量子包傳送至云端服務器中。
3.根據權利要求1的量子包的云存儲實現方法，其特征在于，通過在線管理服務器對量子包的云信息進行管理以及提供云存儲負載均衡、文件檢索和電子文件導航、終端管理。
4.根據權利要求1的量子包的云分發和傳輸，其特征在于，云端服務器中存儲的量子包通過互聯網采用HTTP服務器和文件服務器通過TCP/IC方式實現量子包分發和傳輸。
5.根據權利要求1的網絡終端，其特征在于，接收量子包將其恢復成多媒體文件并進行播放的終端。本終端通過互聯網向在線管理服務器發起注冊請求，在線管理服務器登記后將本終端變成一個云節點，為互聯網上其他網絡終端提供量子包下載。
6.根據權利要求1的在線管理服務器，其特征在于，由服務器和數據庫組成，管理量子包的云信息，提供文件檢索和電子文件導航，實現云存儲負載均衡，以及網絡終端管理。
7.根據權利要求1的云端服務器(云節點)，其特征在于，由通用服務器組成，存儲量子包。通用服務器中的文件服務器和HTTP服務器實現云分發和傳輸，向網絡終端通過TCP/ IC方式傳送量子包文件。
8.根據權利要求3的云存儲負載均衡，其特征在于，為量子包分發和傳輸選擇存儲量子包的的最佳云端服務器(云節點)，即通過分析量子包所在云端服務器地址及帶寬與接收網絡終端地址及接入帶寬信息，計算出距離終端最短傳輸距離和最佳網絡條件的位置。
9.根據權利要求3的文件檢索，其特征在于，對量子包的云信息進行標簽檢索與分類， 網絡終端通過檢索和分類從相應的云端服務器中獲取相應的量子包。
10.根據權利要求3的電子文件導航，其特征在于，通過電子文件導航網絡終端獲得需要的量子包的云信息，根據云信息從相應的云端服務器中獲取相應的量子包。
全文摘要
本發明是實現種多媒體量子流及云處理技術與實現方法。通過量子包封裝服務器對多媒體文件進行量子化處理，形成具有云信息的量子包；由在線管理服務器對所有量子包進行存儲與管理，實現量子包的云存儲；通過云端服務器和互聯網實現所有量子包向網絡終端的云分發和傳輸；最后由網絡終端根據云信息重組量子包恢復成多媒體文件。
文檔編號H04L29/06GK102255942SQ20111007486
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者劉亞平, 秦綺玲 申請人:蘇州漢辰數字多媒體有限公司