[发明专利]基于P2P技术上的分布式流媒体点播系统及其点播流媒体节目的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机多媒体技术与P2P技术领域，具体是涉及一种基于P2P技术上的分布式流媒体点播系统及其点播流媒体节目的实现方法。

背景技术

流媒体是一种广为流行的IP网络传输技术，在互联网上实时顺序地传输和播放音/视频等多媒体内容的连续数据流，流媒体技术包括流媒体数据采集、音/视频编解码、存储、传输、播放等领域。

传统的点播系统在传输模式上一般都是采用C/S与B/S相结合的模式，其中以B/S模式使用网页发布影片简介信息，以C/S模式进行实时流媒体数据传输。当用户点击点播指定影片时，通过流量均衡系统重定向连接到指定的流媒体服务器(支持HTTP/FTP/RTSP/MMS中的一种协议)。各个客户端只与服务器连接，相互之间没有数据传输(参见图1)。

在用户数量相对较少而业务量不在的情况下，现有的基于C/S架构实现的流媒体服务系统是一种结构比较简单，使用方便和行之有效的网络系统。但是，随着流媒体用户的快速增长，网络环境越来越复杂的情况下，这种系统架构和实现模式的缺点也日益显现：

1、由于流媒体服务器的传递量大，实时性与QOS要求很高，在一定的硬件投入下，所支持的在线并发点播人数是有限的。一般一台服务器只能支撑300人左右，这对于拥有众多在线用户的运营商来说硬件成本过高。由于是集中式的单点点播，对于点播服务器的硬件和网络的带宽要求也特别高。因此，提供服务的流媒体服务器与带宽必须跟着用户数增加而增加，这对运营商而言，无疑是一笔巨大的投资。

2、集中设置的流媒体服务器群将会给中心机房、网络出口和骨干网络均带来极大的压力，可能产生性能瓶颈，导致QOS下降。

3、传统集中式的点播系统容易造成单点故障，造成用户点播时画面停顿，甚至点播失败。虽然可以通过增加服务器的方式来避免单机故障，但是对于较大的网络带宽波动带来的画面停顿仍然无法解决。

4、对于热门的影片，由于同时点播相同文件的人数多，很容易会出现点播服务器满的情况。虽然硬件投资巨大，但是系统的服务能力始终有限。特别是对一些特殊的情况下，如体育比赛、文艺演出的实时转播、热门影片等，很容易出现流媒体服务器满，难以满足用户密集突发的点播请求。

5、昂贵的服务器、带宽和内容分发系统(CDN)导致流媒体业务成本居高不下，因些观看流媒体节目的费用也难以降低。这样会导致以BT为代表的网络盗版迅速流行，在很大程度上阻碍了流媒体业务的进一步发展和繁荣。

发明内容

正是针对现有技术中上述不足的情况，本发明将流媒体点播系统的传输建立在P2P技术上，通过对等点上的直接交换构造出存贮、运算、报文直接传送和文件安全发送等能力，解决传统客户机/服务器模式的不足，充分利用每台客户机的带宽和运算能力。在P2P运算里，每台计算机都是客户机，也是服务器，可以直接交换信息，共同分担运算任务。一个对等点可以启动各种请求，也能响应其他对等点发来的请求。不通过服务器直接交换的能力，把P2P用户从依赖中央服务器的运算方式中解脱出来。基于P2P的多点传输上流媒体点播，某点(即使是服务器)出故障，也不会影响用户播放质量。

同时，因为每个客户机都可以共享出自己的音/视频文件，这样就极大丰富了社区的资源。在这种新的点播系统里面，并不是所有点播的用户都从服务器去下载播放，相反，仅有极少数用户需要连接到服务器去下载。每个点播用户都可以同时从一个或多个用户(包括服务器)处接收数据，在本地保留一部分或全部已收到的数据，提供给后来的用户点播。服务器最少仅需传出一份数据拷贝，就可以给无数的用户点播。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于P2P技术上的分布式流媒体点播系统及其点播节目的实现方法，其技术方案包括内容管理子系统、内容展现子系统、登录服务器子系统、认证计费子系统、数据统计子系统、P2P CDN网络子系统、流媒体播放器子系统。其中：

1、内容管理子系统实现对媒体文件的录入、编排和发布功能，使之变为可被访问的内容。内容管理子系统以Web方式操作，由资源制作小组对影片文件、影片内容简介、影片海报图片、影片导演、演员等信息进行录入和分类。当验证该影片资料完备并且影片内容正确时，可以发布到Web页面展现子系统和P2P CDN网络中去。发布完毕后，普通用户可以通过Web或通过客户端软件中搜索来下载/点播该影片。媒体文件录入时，对影片名、演员、导演、影片简介等进行关键字分词入库，以便于大大提高用户搜索速度。