[发明专利]数字广播系统的组网直播流分发方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种数字广播系统的P2P组网及直播流和文件分发方法，部署数字广播系统，包括用于直播流的转发流媒体服务器，广播设备及客户端；利用NAT穿透技术让广播设备建立点对点互连，将系统内的广播设备按树形结构组建P2P分发网络，通过所述的分发网络进行直播流和文件的分发。所述P2P分发网络为两层或两层以上的层次结构，包括服务器层，根节点层，子节点层，其中，根节点层中的根节点从服务器层中的服务器获取直播流或文件，其它子节点层的节点通过节点与节点间的P2P连接从父节点获取直播流或文件。广播设备利用P2P网络实现直播流和文件的分发，减少直接从服务器获取数据的广播设备数量，有效降低基于互联网的大规模广播系统的机房带宽需求。

技术领域

本发明涉及通信领域的数据业务技术领域，尤其涉及一种数字广播系统的P2P组网及直播流和文件分发方法、装置及存储介质。

背景技术

数字广播系统中的直播是指一种实时的音频广播，音频采集设备采集实时音频后通过网络传输到各种广播设备，并由广播设备进行扩音播出。

数字广播系统中的文件分发是指系统将服务器端的音频文件通过网络传输到各种广播设备，由广播设备在适当的时刻播放音频文件。

目前一般的数字广播系统在进行直播与文件分发时，服务器的带宽需求与广播设备数量成正比，服务器需要的总带宽满足公式：B＝N*b，B为总带宽需求，N为广播设备数量，b为每个广播设备进行直播或文件下载时需要的带宽。进行直播服务器出口流量满足公式：F＝N*b*t，F为总流量，N为广播设备数量，b为直播流比特率，t为直播时长。进行文件分发服务器出口流量满足公式：F＝N*S，F为总流量，N为广播设备数量，S为文件大小。

一种针对直播的解决办法是使用更高压缩率的音频编码格式，减少每个广播设备需要的带宽。这种方法的缺点是会降低音质，并且不能从根本上解决终端规模上升带来的带宽成本压力。另一种针对文件分发的解决办法是让广播设备分批下载文件，减少同时下载的设备数。这种方法的缺点是会增加文件分发到全部设备的总时长，并且服务器总出口流量不变。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明公开了一种数字广播系统的P2P组网及直播流和文件分发方法，部署数字广播系统，其中包括用于直播流的转发流媒体服务器，广播设备及客户端；利用NAT穿透技术让广播设备建立点对点(P2P)互连，将系统内的广播设备按树形结构组建P2P分发网络(分发树)，通过所述的分发网络进行直播流和文件的分发。

优选地，所述P2P分发网络为两层或两层以上的层次结构，包括服务器层，根节点层，子节点层，其中，根节点层中的根节点从服务器层中的服务器获取直播流或文件，其它子节点层的节点通过节点与节点间的P2P连接从父节点获取直播流或文件。

优选地，广播设备优先使用P2P连接从父节点获取直播流或文件，当P2P连接异常时可以切换到从服务器获取直播流或文件。

优选地，广播设备具备NAT类型检测功能和网络带宽检测功能，服务器根据广播设备的NAT类型、网络带宽构建分发树。

优选地，所述分发树构建方法包括：

步骤401：当新节点上报NAT类型和网络带宽，存在非完全分发树或者孤立节点中非对称型NAT节点个数是否大于N个，则继续步骤402，否则退出；

步骤402：对新节点和非完全分发树上所有节点或者所有孤立节点按是否对称型NAT分为两类，对非对称型NAT节点按网络带宽排序；

步骤403：若非对称型NAT节点小于N个则退出，否则选网络带宽最大的N个非对称型NAT节点作为根节点；

步骤404：对剩余的非对称型NAT节点，按照节点网络带宽由大到小顺序，依次添加到分发树中，选取分发树中子节点数小于M个，并且网络带宽最大的N个节点作为它的父节点；