一種面向區域的機頂盒P2P-Vod系統及數據預部署方法
【專利摘要】本發明提供一種面向區域的機頂盒P2P-Vod系統及方法，所述系統包含：機頂盒端子系統和服務器子系統；所述機頂盒端子系統中的機頂盒被劃分為若干區域，且區域之間通過DHT組成一個覆蓋網；所述服務器子系統，用于采集各區域的歷史播放信息，并依據歷史播放信息提取各區域的推薦影片或劇集列表，并將推薦影片或劇集列表對應的影片或劇集預部署至區域中的機頂盒。所述系統還包含影片資源存儲轉發子系統，用于存放點播服務器所需的推薦影片或劇集。所述資源存儲轉發子系統將影片或劇集資源存儲在云端，并且利用CDN服務進行邊緣分發。所述服務器子系統進一步包含：推薦服務器和點播服務器；其中，所述推薦服務器和點播服務器在云端進行動態部署。
【專利說明】一種面向區域的機頂盒P2P-Vod系統及數據預部署方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于P2P_Vod【技術領域】，具體涉及一種面向區域的機頂盒P2P_Vod系統及數據預部署方法。
【背景技術】
[0002]P2P技術作為分布式系統的一個重要分支，它的特點是具有良好的可擴展性，自治性，區別于傳統的C/S架構，系統中的節點既是服務提供者也是服務消費者，這種對等網絡的特點降低了用戶對服務器的依賴，也充分的利用了網絡上閑散的資源，提高了資源利用率。
[0003]P2P_Vod技術是將P2P技術應用于點播系統，將分布的用戶節點通過DHT方式組成一個覆蓋網絡(Overlay)，覆蓋網絡中節點從它鄰居節點獲取所需，并且作為其他節點的鄰居節點提供數據，通過節點間的數據協作大大降低了點播服務器負載消耗，提高了系統性倉泛。
[0004]隨著數字電視的發展，機頂盒用戶在迅速增長，將P2P_Vod系統應用于機頂盒也是一種發展趨勢。但是機頂盒具有區域化部署特點，例如集中部署于小區內，而且區域內用戶可能會共享出入口帶寬使得帶寬成為P2P-Vod系統用戶播放質量的頸瓶，同時機頂盒用戶的播放行為具有一定的可挖掘性，所以面向區域的機頂盒P2P_Vod系統不同于PC端的P2P-Vod系統，它具有自己的特性，這些特性決定著P2P-Vod系統的具體設計。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，為克服現有技術的上述問題，本發明提供一種面向區域的機頂盒P2P-Vod系統及數據預部署方法。
[0006]本發明提出一種面向區域的機頂盒P2P_Vod系統，該系統相對于傳統的PC端的P2P-Vod系統，增加了區域影片部署模塊，以及云部署策略。
[0007]為實現上述目的，本發明提供了一種面向區域的機頂盒P2P_Vod系統，所述系統包含:機頂盒端子系統和服務器子系統；
[0008]所述機頂盒端子系統中的機頂盒被劃分為若干區域，且區域之間通過DHT組成一個覆蓋網；
[0009]所述服務器子系統，用于采集各區域的歷史播放信息，并依據歷史播放信息提取各區域的推薦影片或劇集列表，并將推薦影片或劇集列表對應的影片或劇集預部署至區域中的機頂盒。
[0010]上述系統還包含影片資源存儲轉發子系統，用于存放點播服務器所需的推薦影片或劇集。
[0011]上述資源存儲轉發子系統將影片或劇集資源存儲在云端，并且利用CDN服務進行邊緣分發。
[0012]上述服務器子系統進一步包含:[0013]推薦服務器，用于采集各區域內所有用戶的歷史播放記錄，依據歷史播放記錄信息通過推薦算法獲取以區域為單位的推薦影片或劇集列表，然后將推薦影片或劇集列表發送至點播服務器；
[0014]點播服務器，用于從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集列表對應的影片或劇集，對不同區域的相同推薦影片或劇集使用流式預部署方式，對不同區域不同推薦影片或劇集單獨進行預部署，且預部署的時間選擇在區域帶寬比較充裕的時間段；
[0015]其中，所述推薦服務器和點播服務器在云端進行動態部署。
[0016]上述點播服務器將推薦影片或劇集進行分片預部署。
[0017]基于上述系統，本發明還提供一種面向區域的機頂盒P2P_Vod數據預部署方法，該方法基于權利要求1-5中的系統，所述方法包含:
[0018]步驟101)推薦服務器采集區域內所有用戶機頂盒的歷史播放記錄，通過推薦算法獲得以區域為單位的推薦影片或劇集列表，然后將推薦影片或劇集列表提供給點播服務器；
[0019]步驟102)點播服務器從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集列表對應的推薦影片或劇集，在區域帶寬比較充裕的時間段，對區域熱門影片或電視劇集進行預部署；
[0020]步驟103)區域內節點利用預部署的影片或電視劇集進行數據協作；
[0021 ] 其中，所述推薦服務器和點播服務器在云端進行動態部署。
[0022]上述步驟102)進一步包含:
[0023]步驟102-1)點播服務器從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集列表，并依據列表內容選擇區域帶寬比較充裕的時間段作為預部署時間段；
[0024]步驟102-2)獲取推薦影片和劇集，并將推薦影片或劇集分片；
[0025]步驟102-3)在預部署時間段內，對不同區域的相同推薦影片或劇集的分片數據使用流式預部署方式，對不同區域不同推薦影片或劇集的分片數據單獨進行預部署。
[0026]上述步驟102-2)從云端存儲器獲取推薦影片或劇集，且該云端存儲器利用⑶N服務將所有影片和劇集推到邊緣。
[0027]上述流式預部署為:將相同的推薦影片或劇集預部署到其中一個區域，然后由該區域負責下一個區域的預部署，依次類推完成各區域部署。
[0028]上述的所有機頂盒用戶端以生活小區為單位進行區域化劃分，并通過DHT將分布的機頂盒節點組織成一個覆蓋網。與現有技術相比，本發明的技術優勢在于:
[0029]本發明提供的面向區域的機頂盒P2P_Vod系統設計與實現，可以降低P2P_Vod點播服務器的帶寬消耗，提高用戶播放體驗，并且能夠降低整個系統的部署和運營成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統結構示意圖；
[0031]圖2為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統設計模塊圖；
[0032]圖3為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統區域影片推薦子模塊流程圖；
[0033] 圖4為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統中區域影片預部署子模塊流程圖。
【具體實施方式】[0034]下面結合附圖和具體實例對本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統設計進行詳細說明。
[0035]本發明的特征在于:本發明提供的一種面向區域的機頂盒P2P_Vod系統設計包含區域影片部署模塊，以及云部署策略兩個部分。所述的區域影片部署模塊包括區域影片推薦子模塊和區域影片預部署模塊。其中區域影片推薦子模塊負責搜集區域用戶播放歷史記錄，利用推薦系統對區域歷史記錄進行分析，得到該區域的熱門影片或者該區域用戶感興趣的影片或電視劇集，將推薦結果提供給區域影片預部署子模塊；所述區域影片預部署模塊，負責在區域帶寬充裕的時間段，將區域推薦模塊推薦的影片劇集預部署到區域內用戶節點上；所述云部署策略，利用云計算彈性按需付費特性，使用云主機服務進行點播服務器和推薦系統服務器的動態部署，使用云存儲和⑶N服務進行硬盤劇集資源的存儲和邊緣分發。在本發明的系統設計中，各個模塊策略的功能和處理方法如下:1、所述的區域影片推薦子模塊:推薦服務器首先收集區域中所有用戶的播放歷史記錄，然后對這些歷史記錄進行數據分析，推薦出以該區域為單位的熱門影片或劇集，最后將推薦結果提供給區域影片預部署模塊:其中，所述的基于資源約束的大眾化和個性化混合推薦，以大眾化推薦為主，推薦出以該區域為單位的影片或電視劇集，然后輔助利用個性化推薦得到該機頂盒單個用戶感興趣的影片或劇集；
[0036]所述的基于內容和基于熱點的混合推薦，用基于內容的推薦方法可以對電視連續劇進行推薦，用基于熱點的推薦方法可以對熱門影片或視頻進行推薦，綜合這兩種方法策略，可以提高推薦的精細度，推薦結果更立體化，多維化。 [0037]2、所述的區域影片預部署子模塊:獲取區域影片推薦模塊推薦的以區域為單位的影片或劇集，然后通過點播服務器將這些影片預部署到相應區域內節點上，該模塊采用了分片預部署策略，以及流式預部署策略:
[0038]其中，所述的分片預部署策略，它的主要功能是為將推薦影片或劇集進行分片，然后以片為單位進行預部署，即將該影片或劇集的分片分散部署到區域內多個節點上。
[0039]所述的流式預部署策略，它的主要功能是首先通過點播服務器只需將這些不同區域推薦的相同影片或劇集預部署到其中一個區域，然后由該區域負責下一個區域的預部署，依次類推，最后預部署完所有區域，流式部署可以大大降低預部署成本。
[0040]3、所述的云部署策略，它是結合云計算彈性按需付費的特性，將P2P_Vod服務端程序(包括推薦服務器和點播服務器)動態部署到云端，同時利用云存儲服務對影片劇集資源進行存儲，利用CDN服務進行邊緣分發。
[0041]圖1為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統結構示意圖。如圖1所示，本發明的一種面向區域機頂盒P2P_Vod系統設計中，包括服務端和機頂盒客戶端、以及影片資源三個部分。其中機頂盒客戶端具有區域化部署的特點，例如以生活小區為單位的區域化部署，通過DHT將分布的機頂盒節點組織成一個覆蓋網(Overlay)，覆蓋網內節點按照一定的規則組織鄰居節點，節點向其鄰居節點獲取所需數據，同時節點也作為其他節點的鄰居節點提供數據；服務器端包括推薦服務器和點播服務器兩種，它們在云端進行動態部署；影片資源存儲在云端，并且利用⑶N服務進行邊緣分發。整個面向區域機頂盒P2P-Vod系統流程如下:
[0042]I)推薦服務器采集區域內所有用戶的歷史播放記錄，通過推薦算法分析這些記錄，推薦出以該區域為單位的推薦影片或劇集，然后將推薦結果提供給點播服務器；
[0043]2)點播服務器從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集，對不同區域的相同推薦影片或劇集使用流式預部署方式，對不同區域不同推薦影片或劇集單獨進行預部署，預部署的影片資源從云存儲中獲取。預部署時間選擇在區域帶寬比較充裕的時候(如00::00^8:: 00)，并且將影片進行分片預部署；
[0044]3)預部署到區域后，區域內部節點利用預部署的影片或劇集，加強相互協作，互相獲取所需數據，從而降低對點播服務器的數據請求，同時區域內的延遲抖動更小，提高了用戶播放體驗。
[0045]圖2為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統設計模塊圖，如圖2所示，主要包括三個模塊，用戶播放歷史記錄采集模塊、推薦系統模塊以及預部署模塊。
[0046]1)用戶播放歷史記錄采集模塊:該模塊用來采集機頂盒節點上用戶播放歷史記錄，并上傳給推薦服務器；
[0047]2)推薦系統模塊:該模塊對以區域為單位的用戶播放記錄進行推薦分析，得到各個區域的推薦影片或劇集，然后將推薦結果提供給預部署模塊；
[0048]3)預部署模塊:該模塊從推薦系統模塊得到各個區域推薦影片或劇集，按照流式預部署以及分片預部署策略進行預部署。
[0049]圖3為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統中區域影片推薦子模塊流程圖，如圖3所示，它的步驟如下:
[0050]I)采集區域內所有節點的觀看歷史記錄；
[0051]2)推薦系統服務器對歷史記錄進行分析處理，推薦出以該區域為單位的推薦影片或劇集；
[0052]3)將推薦結果發送給區域影片預部署模塊。
[0053]圖4為本發明的面向區域機頂盒P2P_Vod系統中預部署子模塊流程圖，如圖3所示，它的步驟如下:
[0054]I)點播服務器對不同區域的相同推薦影片或劇集使用流式預部署策略，即只需將相同的推薦影片或劇集預部署到其中一個區域，然后由該區域負責下一個區域的預部署，依次類推；
[0055]2)對于不同區域的不同推薦影片或劇集則只能由點播服務器進行單獨區域預部署。
[0056]3)在上述兩種預部署策略中，都是使用分片預部署策略，即首先對影片或劇集進行分片，然后以片進行流式預部署或單獨預部署到相應的區域節點上。
[0057]本發明的一種面向區域機頂盒的P2P_Vod系統設計，利用了機頂盒區域化部署特點，并且充分挖掘區域用戶播放歷史記錄，通過推薦系統分析出以區域為單位的推薦影片或劇集，然后將這些推薦影片在區域帶寬充裕的時間段進行預部署，當區域內用戶于某個高峰時間段觀看節目時，可以通過預部署的推薦影片或劇集加強相互間的協作，減少對點播服務器的數據請求，從而降低了點播服務器的帶寬消耗，同時區域內部協作可以降低播放的延遲抖動，從而提高了用戶播放體驗。
[0058]總之，本發明提供的一種面向區域的機頂盒P2P_Vod系統設計，該系統包括區域影片部署模塊，以及云部署策略兩個部分。區域影片部署模塊包括區域影片推薦子模塊和區域影片預部署子模塊，該模塊的步驟如下:I)首先區域影片推薦子模塊，對該區域的用戶播放歷史記錄進行數據分析，得到該區域熱門影片或電視劇集；2)區域影片預部署模塊，利用區域影片推薦子模塊得到的影片或電視劇集，在該區域帶寬比較充裕的時間段，對該區域熱門影片或電視劇集進行預部署；3)區域內節點利用預部署的影片或電視劇集，增加數據協作。云部署策略結合云計算彈性按需付費的特點，利用云主機服務來動態部署P2P-Vod服務端程序(包括推薦系統服務器和點播服務器)，利用云存儲來存儲影片或電視劇集等資源，結合CDN服務對資源進行邊緣分發，提高邊緣區域用戶播放體驗。
[0059]最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發明進行 了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種面向區域的機頂盒P2P-Vod系統，所述系統包含:機頂盒端子系統和服務器子系統； 所述機頂盒端子系統中的機頂盒被劃分為若干區域，且區域之間通過DHT組成一個覆蓋網； 所述服務器子系統，用于采集各區域的歷史播放信息，并依據歷史播放信息提取各區域的推薦影片或劇集列表，并將推薦影片或劇集列表對應的影片或劇集預部署至區域中的機頂盒。
2.根據權利要求1所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod系統，其特征在于，所述系統還包含影片資源存儲轉發子系統，用于存放點播服務器所需的推薦影片或劇集。
3.根據權利要求2所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod系統，其特征在于，其特征在于，所述資源存儲轉發子系統將影片或劇集資源存儲在云端，并且利用CDN服務進行邊緣分發。
4.根據權利要求1所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod系統，其特征在于，所述服務器子系統進一步包含: 推薦服務器，用于采集各區域內所有用戶的歷史播放記錄，依據歷史播放記錄信息通過推薦算法獲取以區域為單位的推薦影片或劇集列表，然后將推薦影片或劇集列表發送至點播服務器； 點播服務器，用于從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集列表對應的影片或劇集，對不同區域的相同 推薦影片或劇集使用流式預部署方式，對不同區域不同推薦影片或劇集單獨進行預部署，且預部署的時間選擇在區域帶寬比較充裕的時間段； 其中，所述推薦服務器和點播服務器在云端進行動態部署。
5.根據權利要求4所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod系統，其特征在于，所述點播服務器將推薦影片或劇集進行分片預部署。
6.一種面向區域的機頂盒P2P-Vod數據預部署方法，該方法基于權利要求1-5中的系統，所述方法包含: 步驟101)推薦服務器采集區域內所有用戶機頂盒的歷史播放記錄，通過推薦算法獲得以區域為單位的推薦影片或劇集列表，然后將推薦影片或劇集列表提供給點播服務器； 步驟102)點播服務器從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集列表對應的推薦影片或劇集，在區域帶寬比較充裕的時間段，對區域熱門影片或電視劇集進行預部署； 步驟103)區域內節點利用預部署的影片或電視劇集進行數據協作； 其中，所述推薦服務器和點播服務器在云端進行動態部署。
7.根據權利要求6所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod數據調度方法，其特征在于，所述步驟102)進一步包含: 步驟102-1)點播服務器從推薦服務器獲得各個區域推薦影片或劇集列表，并依據列表內容選擇區域帶寬比較充裕的時間段作為預部署時間段； 步驟102-2)獲取推薦影片和劇集，并將推薦影片或劇集分片； 步驟102-3)在預部署時間段內，對不同區域的相同推薦影片或劇集的分片數據使用流式預部署方式，對不同區域不同推薦影片或劇集的分片數據單獨進行預部署。
8.根據權利要求6所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod數據調度方法，其特征在于，所述步驟102-2)從云端存儲器獲取推薦影片或劇集，且該云端存儲器利用CDN服務將所有影片和劇集推到邊緣。
9.根據權利要求7所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod數據調度方法，其特征在于，所述流式預部署為:將相同的推薦影片或劇集預部署到其中一個區域，然后由該區域負責下一個區域的預部署，依次類推完成各區域部署。
10.根據權利要求 6所述的面向區域的機頂盒P2P-Vod數據調度方法，其特征在于，所述的所有機頂盒用戶端以生活小區為單位進行區域化劃分，并通過DHT將分布的機頂盒節點組織成一個覆蓋網。
【文檔編號】H04N21/258GK103905916SQ201210573077
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優先權日:2012年12月25日
【發明者】尤佳莉, 宋軍, 彭飛, 李曉林, 鄭鵬飛, 薛嬌, 呂陽 申請人:中國科學院聲學研究所