基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统与方法技术方案

本申请公开了一种基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统与方法，是应用于网络影像串流的播放。本申请包括直播源站、边缘服务器与多个直播结点。直播源站产生串流视频文件，至少一个边缘服务器自源站获取串流视频文件。边缘服务器将串流视频文件进行网络编码处理，并输出部分已编码讯息至所连接的直播结点。每个直播结点从边缘服务器获取的信息量远小于原串流文件，且不同直播结点所获取的编码信息互相线性无关。直播结点之间互相交换所属从边缘服务器获取的已编码讯息，判断所收集的已编码讯息的数量是否超过解码阈值。当超过解码阈值，直播结点根据所收集的已编码讯息进行解码处理并输出串流视频文件。如果直播节点之间交换的已编码讯息量不足以进行解码处理，则向边缘服务器索取更多的编码讯息，直至可以解码。

Processing system and method of streaming video based on network coding and content distribution network

This application discloses a process system and method of streaming video based on network coding and content distribution network, which is applied to the broadcast of network image streaming. This application includes a direct seeding station, a edge server and a number of live nodes. The live source station produces streaming video files, at least one edge server gets the cross stream video files from the source station. The edge server processes the streaming video files and outputs the encoded messages to the connected live nodes. The amount of information obtained by each live node from the edge server is much smaller than that of the original stream, and the encoding information obtained by different live nodes is linearly independent of each other. The live nodes exchange the encoded messages obtained from the edge servers to determine whether the number of encoded messages is higher than the decoding threshold. When the decoded threshold is exceeded, the live node decodes and outputs the stream video file based on the collected encoded messages. If the amount of coded messages exchanged between live nodes is not enough for decoding processing, more code messages are sent to the edge server until they can be decoded.

【技术实现步骤摘要】
基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统与方法
本申请涉及网络串流的处理系统与方法，具体涉及一种基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统与方法。
技术介绍
为能实现大量数据在网络中传输，并为能使传输时的重复数据不影响现有网络架构。因此在传输所述的重复性高的数据时会采用内容分布网络(Contentdistributionnetwork，CDN)的架构。特别是串流视频的播放，现在主流大多采用内容分布网络的传输方式。现有技术的串流视频用的内容分布网络大致包括直播源站110、边缘服务器120与直播结点130，请参考图1A所示。现有技术的视频串流播放是由直播源站110取得串流视频文件140后，依序的将视频文件进行物理性的切分并发送至边缘服务器120与直播结点130。所述的物理性切分指的是以偏移量的方式依序将不同部分的串流视频文件140发送至直播结点130，如图1B所示。注意，在CDN架构中，每个直播节点都从边缘服务器下载完整的串流视频文件，因此边缘服务器的带宽消耗很大。为减少边缘服务器的带宽消耗，现有技术中，有一些采用了对等网络(PeertoPeer,P2P)的方法。例如，多个直播结点130可能收到相同部分的串流视频文件140。而任一直播结点130取得部分的串流视频文件140后，会再向其它相邻的直播结点130索取其它部分的串流视频文件140。直播结点130只要能向其它直播结点130取得所缺的部分文件，即可组合出完整的串流视频文件140。假设串流视频文件140被切分为四个部分并由四个直播结点所取得，如图1C所示。图1C中的直播结点A取得视频文件a，直播结点B取得视频文件b，直播结点C取得视频文件c，直播结点D取得视频文件d。直播结点A可以分别向直播结点B、C、D索取文件b、c、d，并将文件a、b、c、d重组成串流视频文件140。然而，直播结点间的互传数据的行为存在另一严重的问题。边缘服务器120下的多个直播结点130若是取得多个重复的串流视频文件140的部分，将会造成直播结点130无法重组该部分的串流视频文件140，假设串流视频文件140被切分为三份，分别为文件a、文件b、文件c。直播结点A取得视频文件a，直播结点B取得视频文件b，直播结点C取得视频文件c，直播结点D取得视频文件c。若直播结点A分别向直播结点b、c、d索取文件时，则会出现重复的文件c。这样一来，文件c的重复传输不仅影响带宽的使用。而直播结点A还需另外判别所接收的文件内容是否重复。更严重的情况则是若有部分的文件缺失时，直播结点A将无法完成串流视频文件140的重组。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题在于提供一种基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，其特征在于应用于网络影像串流的播放。为了解决上述问题，本申请揭示了一种基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统。本申请的基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统包括直播源站、边缘服务器与多个直播结点。直播源站用于接收音视频信号，并产生串流视频文件；边缘服务器网络连接于所述直播源站，所述边缘服务器向所述直播源站取得所述串流视频文件，所述边缘服务器对所述串流视频文件进行网络编码处理并输出为多个已编码讯息；所述每一直播结点网络连接于所述边缘服务器，且所述这些直播结点间相互网络连接，所述每一直播结点接收被指派的所述已编码讯息；其中，所述直播结点已接收的所述这些已编码讯息的数量符合解码阈值，所述直播结点对已接收的所述这些已编码讯息进行解码处理并输出所述串流视频文件，若不符合所述解码阈值，所述直播结点向所述边缘服务器索取所述编码讯息。为了解决上述问题，本申请更揭示基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理方法包括以下步骤：由直播源站接收音视频信号，并产生串流视频文件；至少一个边缘服务器向所述直播源站取得所述串流视频文件；所述边缘服务器将所述串流串流视频文件通过网络编码处理程序并输出多个已编码讯息；所述边缘服务器将所述每一已编码讯息发送至所指派的一直播结点；所述直播结点之间互相交换所述已编码讯息，并判断所收到的所述已编码讯息的数量是否符合解码阈值；于符合所述解码阈值时，所述直播结点根据所接收到的所述这些已编码讯息进行解码处理程序并输出所述串流视频文件；不符合所述解码阈值时，所述直播结点向边缘服务器索取其它所述编码讯息。与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：1)本申请相比现有技术的网络串流视频播放更可以节约边缘服务器的带宽消耗，而且可以缩短自视频信号产生至用户取得视频文件的间隔，使得用户播放视频可以得到更好的体验。2)本申请的视频文件通过网络编码后，使得直播结点在取得其它已编码讯息如果发生网络丢包，可以不必重新传输丢掉的已编码讯息，只需从其它结点处获取一份新的编码讯息就可照常解码。这样可以提高播放的流畅度。当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1A为现有技术的内容分布网络架构图。图1B为现有技术的各直播结点与视频文件的示意图。图1C为现有技术的切分串流视频文件的示意图。图2A为本申请的内容分布网络架构示意图。图2B为本申请的边缘服务器架构示意图。图2C为本申请的直播结点架构示意图。图3为本申请的运作流程示意图。图4A为本申请的输出串流视频文件的示意图。图4B为本申请的解码已编码讯息并输出串流视频文件的示意图。图5为本申请的另一实施态样的系统架构图。具体实施方式以下请配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。请参考图2A、图2B、图2C所示，本申请的基于网络编码(NetworkCoding)与内容分布网络的串流视频的处理系统200包括采集端210、直播源站220、边缘服务器230与直播结点240。直播源站220网络连接于采集端210与至少一个边缘服务器230(edgeserver)。边缘服务器230连接至少一直播结点240。直播源站220包括第一处理模块221、第一存储模块222、第一网络模块223与视频缓存224。边缘服务器230包括第二处理模块231、第二存储模块232与第二网络模块233。直播结点240包括第三处理模块241、第三存储模块242与第三网络模块243。第一处理模块221电性连结于第一存储模块222、第一网络模块223与视频缓存224。第二处理模块231电性连结于第二存储模块232与第二网络模块233。第三处理模块241电性连接于第三存储模块242与第三网络模块243。第二网络模块233网络连接于第一网络模块223与第三网络模块243。第二网络模块233接收来自于直播源站220的文件索取通知与串流视频文件250。第三网络模块243接收来自于边缘服务器230的已编码讯息244或是其它直播结点240的已编码讯息。第二存储模块232记录网络编码程序234与串流视频文件250。第三存储模块242存储已编码讯息244与解码处理程序245。为清楚说明本申请的运作流程，请配合图3。本申请的串流视频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，应用于网络影像串流的播放，其特征在于，所述处理系统包括：一直播源站，用于接收一音视频信号，并产生串流视频文件；一边缘服务器，网络连接于所述直播源站，所述边缘服务器向所述直播源站取得所述串流视频文件，所述边缘服务器对所述串流视频文件进行一网络编码处理并输出为多个已编码讯息；以及多个直播结点，所述每一直播结点网络连接于所述边缘服务器，且所述这些直播结点间相互网络连接，所述每一直播结点接收被指派的所述已编码讯息；其中，所述直播结点已接收的所述这些已编码讯息的数量符合一解码阈值，所述直播结点对已接收的所述这些已编码讯息进行一解码处理并输出所述串流视频文件，若不符合所述解码阈值，所述直播结点向所述边缘服务器索取所述编码讯息。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，应用于网络影像串流的播放，其特征在于，所述处理系统包括：一直播源站，用于接收一音视频信号，并产生串流视频文件；一边缘服务器，网络连接于所述直播源站，所述边缘服务器向所述直播源站取得所述串流视频文件，所述边缘服务器对所述串流视频文件进行一网络编码处理并输出为多个已编码讯息；以及多个直播结点，所述每一直播结点网络连接于所述边缘服务器，且所述这些直播结点间相互网络连接，所述每一直播结点接收被指派的所述已编码讯息；其中，所述直播结点已接收的所述这些已编码讯息的数量符合一解码阈值，所述直播结点对已接收的所述这些已编码讯息进行一解码处理并输出所述串流视频文件，若不符合所述解码阈值，所述直播结点向所述边缘服务器索取所述编码讯息。2.如权利要求1所述之基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，其特征在于，所述每一直播结点接收至少一所述已编码讯息，所述这些已编码讯息的内容均各自相异。3.如权利要求2所述之基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，其特征在于，每一直播结点所接收的已编码讯息量小于所述未编码的串流视频文件的讯息量。4.如权利要求1所述之基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，其特征在于，所述边缘服务器所连接的所述直播结点之间互相交换所述已编码讯息。5.如权利要求1所述之基于网络编码与内容分布网络的串流视频的处理系统，其特征在于，任一所述直播...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌建发，
申请(专利权)人：上海云熵网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31