一种互联网直播系统技术方案

本发明专利技术公开了一种互联网直播系统，其包括直播端、基于NDN网络的数据分发模块、用户端；该数据分发模块包括预处理服务器、流媒体服务器、目录管理服务器以及网络传输单元；该网络传输单元由多个基于NDN网络的路由器节点组成，多个路由器节点根据所述网络传输单元的拓扑结构划分为多个层次，其中距流媒体服务器最近的路由器节点属于第一层，距用户端最近的路由器节点属于最底层，并且最底层的路由器节点与用户端缓存同样的视频数据，而从最底层到第一层，各层的路由器节点所缓存的视频数据逐渐由新到旧。本发明专利技术将NDN网络机制应用于直播系统，有效提高了直播系统的性能，且本发明专利技术采用的缓存策略既能减少数据的延时，又能节省缓存空间。

【技术实现步骤摘要】
一种互联网直播系统
本专利技术涉及网络直播
，尤其涉及一种互联网直播系统。
技术介绍
随着计算机技术的不断发展，互联网日益成为现代人所依赖的信息获取渠道。在众多的信息载体和表现方式中，人们越来越倾向于使用流媒体来获取自己想要的信息。然而常规的流媒体却已经无法满足用户们的需求，在现在这个对信息时效性要求越来越高的时代，人们更多的是想要更快、更精确的得到第一手资讯；同时，用户们在获取咨询的同时，也更想拥有更真实的临场感和参与感。应运而生的，就是当下颇为火热的互联网直播。然而，随着互联网直播的急速发展，逐渐暴露出的问题就是资源与需求的不匹配。由于流媒体应用对用户带宽要求很高，占用带宽的时间较长，并且用户对流媒体质量的要求非常严格，所以当下各种不同种类直播系统面领着严峻的考验。传统的中心式服务，在以“尽力而为”为原则的互联网中，不仅无法满足流媒体服务大规模部署的要求，其服务质量的保证也成为了一个大问题。就技术层面来讲，基于C/S的中心式流媒体内容分发与服务是传统的流媒体内容分发与服务的技术手段。中心式服务由于其可扩展性差，无法承载大规模并发服务，而传输流媒体占用的带宽大，持续时间长，而服务器可利用的网络带宽资源有限，加之其处理能力、缓存大小、I/0速率等因素的影响，在有大量用户请求获取数据的情况下，服务器将不堪重负，成为整个系统的瓶颈，在目前这种用户量急剧增加的情况下，已不是当前的主流模式。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种互联网直播系统。将NDN网络机制应用于直播系统，从而有效提高了直播系统的性能，且所采用的缓存策略既能减少数据的延时，又能节省缓存空间。该互联网直播系统包括直播端、基于NDN网络机制的数据分发模块、用户端；所述直播端和所述数据分发模块之间，所述数据分发模块和所述用户端之间均通过NDN网络实现通信；所述数据分发模块包括预处理服务器、多个流媒体服务器、目录管理服务器以及网络传输单元，所述预处理服务器用于接收所述直播端上传的视频数据并对接收到的视频数据进行预处理，每一所述流媒体服务器分别用于从所述预处理服务器处获取预处理后的视频数据，并将预处理后的视频数据通过所述网络传输单元传输到所述用户端，所述目录管理服务器上建立有目录列表，所述目录列表中存储有预处理后的视频数据所对应的目录信息，同时所述目录管理服务器还用于根据所述用户端的请求向所述用户端发送与所述用户端的请求相对应的目录信息；所述网络传输单元由多个基于NDN网络机制的路由器节点组成，多个路由器节点根据所述网络传输单元的拓扑结构划分为多个层次，其中距所述流媒体服务器最近的路由器节点属于第一层，距所述用户端最近的路由器节点属于最底层，并且最底层的路由器节点与所述用户端缓存同样的视频数据，而从最底层到第一层，各层的路由器节点所缓存的视频数据逐渐由新到旧。可选地，所述网络传输单元中的每一路由器节点均设置有预设大小的数据窗口，所述数据窗口依据先进先出的原则对到达该数据窗口所在的路由器节点的视频数据进行缓存。可选地，所述互联网直播系统在进行网络通信时所发送的每一兴趣包和每一数据包均采用分层次结构的命名方式进行命名。可选地，所述互联网直播系统在进行网络通信时所发送的数据包的名称为五层结构，其形式为：服务域名/功能/视频名称/码率/时间段。可选地，所述互联网直播系统在进行网络通信时所发送的兴趣包的名称采用两层结构，其形式为：功能/参数列表。可选地，所述互联网直播系统采用B/S架构。可选地，所述预处理服务器上存储有所述流媒体服务器和所述目录管理服务器的注册信息，所述目录管理服务器上存储有所述流媒体服务器的注册信息。可选地，所述注册信息包括服务器名称、服务器内存和服务器CPU性能。可选地，所述预处理包括对视频采集模块上传的视频数据进行转码、切分、以及压缩。可选地，所述直播端包括视频采集设备和终端，所述视频采集设备用于对直播画面进行采集，所述终端用于将所述视频采集设备采集到的视频数据上传到所述预处理服务器。本专利技术的互联网直播系统采用了NDN网络机制，由于NDN网络机制采用基于信息名称的传输分组，其数据解析和路由过程可以合并，因此相对于传统的采用中心式服务的直播系统，本专利技术可以有效减少系统中的冗余数据，从而提高系统性能。并且本专利技术中所采用的缓存策略相对于传统的缓存策略来说，本专利技术中的缓存策略在减少了数据延时的同时，还能进一步节约缓存空间，从而进一步提高系统性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的互联网直播系统的结构框图；图2为本专利技术实施例提供的互联网直播系统的逻辑架构图；图3为本专利技术实施例中的数据包命名结构的示意图；图4为本专利技术实施例提供的互联网直播系统中的路由节点的分层示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1示出了本实施例中的互联网直播系统的结构框图，该互联网直播系统包括直播端1、基于NDN网络机制的数据分发模块2、用户端3；其中直播端1和数据分发模块2之间，数据分发模块2和用户端3之间均通过NDN网络实现通信。直播端1用于将直播的视频数据上传到数据分发模块2，数据分发模块2用于对直播端1上传的视频数据进行处理，并将处理后的数据分发到用户端3，用户端3用于根据接收到的视频数据向用户展示直播视频。上述直播端1包括视频采集设备11和终端12，其中视频采集设备11用于对直播画面进行采集，终端12用于将视频采集设备11采集到的视频数据上传到数据分发模块2，该视频采集设备11和终端12以及用户端3均与现有直播系统中的设备相同，直接采用现有设备即可，故在此不再赘述。而上述数据分发模块2则包括预处理服务器21、多个流媒体服务器22、目录管理服务器23以及由多个基于NDN网络机制的路由器节点组成的网络传输单元24，其中预处理服务器21用于接收终端12上传的视频数据并对接收到的视频数据进行预处理，包括对视频数据的转码、切分、以及压缩等。每一流媒体服务器22分别用于存储预处理后的视频数据并将预处理后的视频数据通过网络传输单元24传输到用户端，而目录管理服务器23上则建立有目录列表，该目录列表中存储有预处理后的视频数据所对应的目录信息。上述各服务器之间通过NDN网络进行通信。此外，如果要满足用户自定义视频质量的需求，预处理服务器21可以设置为多台，并且预处理服务器21的数量与用户自定义视频质量的种类数量相匹配，这么做的目的是为了减少数据的延时。并且在本实施例中，预处理服务器21上存储有流媒体服务器22和目录管理服务器23的注册信息，目录管理服务器23上存储有流媒体服务器22的注册信息。该注册信息包括服务器名称、服务器内存和服务器CPU性能等。直播过程中直播端1将视频数据上传到预处理服务器21，预处理服务器21对视频数据进行预处理后，根据其所存储的流媒体服务器22的注册信息采用洪泛机制将用于视频更新的数据包发送到各流媒体服务器22，同时预处理服务器21根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互联网直播系统，其特征在于，包括直播端、基于NDN网络的数据分发模块、用户端；所述直播端和所述数据分发模块之间，所述数据分发模块和所述用户端之间均通过NDN网络实现通信；所述数据分发模块包括预处理服务器、多个流媒体服务器、目录管理服务器以及网络传输单元，所述预处理服务器用于接收所述直播端上传的视频数据并对接收到的视频数据进行预处理，每一所述流媒体服务器分别用于从所述预处理服务器处获取预处理后的视频数据，并将预处理后的视频数据通过所述网络传输单元传输到所述用户端，所述目录管理服务器上建立有目录列表，所述目录列表中存储有预处理后的视频数据所对应的目录信息，同时所述目录管理服务器还用于根据所述用户端的请求向所述用户端发送与所述用户端的请求相对应的目录信息；所述网络传输单元由多个基于NDN网络机制的路由器节点组成，多个路由器节点根据所述网络传输单元的拓扑结构划分为多个层次，其中距所述流媒体服务器最近的路由器节点属于第一层，距所述用户端最近的路由器节点属于最底层，并且最底层的路由器节点与所述用户端缓存同样的视频数据，而从最底层到第一层，各层的路由器节点所缓存的视频数据逐渐由新到旧。

【技术特征摘要】
1.一种互联网直播系统，其特征在于，包括直播端、基于NDN网络的数据分发模块、用户端；所述直播端和所述数据分发模块之间，所述数据分发模块和所述用户端之间均通过NDN网络实现通信；所述数据分发模块包括预处理服务器、多个流媒体服务器、目录管理服务器以及网络传输单元，所述预处理服务器用于接收所述直播端上传的视频数据并对接收到的视频数据进行预处理，每一所述流媒体服务器分别用于从所述预处理服务器处获取预处理后的视频数据，并将预处理后的视频数据通过所述网络传输单元传输到所述用户端，所述目录管理服务器上建立有目录列表，所述目录列表中存储有预处理后的视频数据所对应的目录信息，同时所述目录管理服务器还用于根据所述用户端的请求向所述用户端发送与所述用户端的请求相对应的目录信息；所述网络传输单元由多个基于NDN网络机制的路由器节点组成，多个路由器节点根据所述网络传输单元的拓扑结构划分为多个层次，其中距所述流媒体服务器最近的路由器节点属于第一层，距所述用户端最近的路由器节点属于最底层，并且最底层的路由器节点与所述用户端缓存同样的视频数据，而从最底层到第一层，各层的路由器节点所缓存的视频数据逐渐由新到旧。2.如权利要求1所述的互联网直播系统，其特征在于，所述网络传输单元中的每一路由器节点均设置有预设大小的数据窗口，所述数据窗口依据先进先出的原则对到达该数据窗口所在的路由器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，田栋，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11