视频分发系统和视频分发方法技术方案

本发明专利技术涉及视频分发技术领域，具体地说，涉及视频分发系统和视频分发方法。包括基建管理单元、视频数据单元、视频分发单元和功能服务单元；基建管理单元用于对基础设备及应用技术进行管理；视频数据单元用于对视频数据进行处置管理；视频分发单元用于对视频分发过程进行管理监控；功能服务单元用于完善系统的功能性。本发明专利技术设计的系统可以快速选择调用码率合适的视频文件，提高视频分发传输的效率，同时可以控制预留满足视频内容分发所需的信道带宽，提供稳定的服务；其方法使视频可以适用于不同配置的用户终端，给用户提供更好的观看体感，降低服务商的投入成本，并可以为视频分发系统提供调整服务的准确依据，从而提供稳定有保证的服务质量。保证的服务质量。保证的服务质量。

【技术实现步骤摘要】
视频分发系统和视频分发方法


[0001]本专利技术涉及视频分发
，具体地说，涉及视频分发系统和视频分发方法。

技术介绍

[0002]如今，随着互联网带宽的不断提升，视频内容的分发与播放，在新闻娱乐、在线教育、社交网络和自媒体场景下越来越普遍。在满足成本预算的情况下、保证视频的快速分发与播放，也成了各家视频内容提供商不断优化的方向。然而，目前的视频分发系统还存在一些较大的局限，如视频分发过程中，因无法保证分发视频内容所需的信道带宽，从而导致无法提供稳定工作的服务；同时，因不同用户终端的播放器配置不同，而适用于这些用户终端的视频码率各不相同，导致在线视频无法流畅地播放，否则内容服务商需要提供多种码率的视频内容供用户自行选择，从而导致服务商的运行成本增高；另外常用的视频分发系统无法对视频分发服务质量进行测量及分析，无法给控制中心提供较为准确的调整依据，从而无法提供足够有保证的服务质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供了视频分发系统和视频分发方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述技术问题的解决，本专利技术的目的之一在于，提供了视频分发系统，包括
[0005]基建管理单元、视频数据单元、视频分发单元和功能服务单元；所述基建管理单元、所述视频数据单元、所述视频分发单元与所述功能服务单元依次通过网络通信连接；所述基建管理单元用于对构成并支持系统运行的基础架构设备及应用、技术进行管理；所述视频数据单元用于对待分发的视频数据进行处置管理；所述视频分发单元用于对视频分发的全过程进行管理监控；所述功能服务单元用于通过扩展应用服务来完善系统的功能性；
[0006]所述基建管理单元包括视频终端模块、控制设备模块、技术支持模块和网络通信模块；
[0007]所述视频数据单元包括采集传输模块、审核分类模块、上云计算模块和转码存储模块；
[0008]所述视频分发单元包括最优控制模块、分发协议模块、带宽控制模块和码率自适应模块；
[0009]所述功能服务单元包括机器学习模块、分发反馈模块、服务质量模块和调度调整模块。
[0010]作为本技术方案的进一步改进，所述视频终端模块、所述控制设备模块与所述技术支持模块依次通过网络通信连接且并列运行；所述视频终端模块用于对提供视频摄录、播放的终端设备进行连接管理；所述控制设备模块用于对控制系统运行的计算机软硬件设备产品进行管理；所述技术支持模块用于载入多种智能技术以支持系统的顺畅运行；所述网络通信模块用于给系统各层面、各终端之间提供信号连接、数据传输的通道。
[0011]其中，视频终端包括视频摄录装置(如手机、摄像机、数字摄像头、模拟摄像头等)和视频播放装置(如手机、平板、电视、大屏、投影等)。
[0012]其中，控制设备包括但不限于处理器、内部交换器、流媒体服务器、云服务器、视频分发器、带宽控制器等。
[0013]其中，智能技术包括但不限于云服务计算、人工智能(语音识别、语音文字转换、图像识别等)、码率自适应技术等。
[0014]其中，网络通信技术包括但不限于有线网、信号线、局域网、无线WiFi、数据流量等。
[0015]作为本技术方案的进一步改进，所述采集传输模块的信号输出端与所述审核分类模块的信号输入端连接，所述审核分类模块的信号输出端与所述上云计算模块的信号输入端连接，所述上云计算模块的信号输出端与所述转码存储模块的信号输入端连接；所述采集传输模块用于通过摄像装置摄录视频或从存储设备中获取已存的视频数据并将视频文件无损传输到系统处理器上；所述审核分类模块用于通过智能识别技术对视频的内容合法性进行审核并根据视频内容标签对其进行分类；所述上云计算模块用于将获取的视频数据上传到云端并提供各类计算服务；所述转码存储模块用于在云端平台根据约定需求、借助视频转码输出多个不用码率的视频文件并进行保存，并产生嵌套的协议索引文件供终端用户访问。
[0016]其中，视频转码过程中输出的协议索引文件包括M3u8文件(HLS协议的索引文件)、MPD文件(DASH协议的索引文件)等；具体地，客户端可以根据网络质量变化情况，自动平滑切换到和带宽匹配的视频流。
[0017]作为本技术方案的进一步改进，所述审核分类模块采用ID3算法，其算法流程为：
[0018]设S是s个视频数据样本的集合，定义m个不同类C
i
(i＝1，2，...，m)，设s
i
是C
i
类中的样本数，则对给定的样本S所期望的信息值的计算公式为：
[0019][0020]其中，p
i
是任意样本属于C
i
的概率，p
i
＝s
i
/s。
[0021]作为本技术方案的进一步改进，所述最优控制模块、所述分发协议模块、所述带宽控制模块与所述码率自适应模块依次通过网络通信连接；所述最优控制模块用于通过对规划算法的管理实现最优控制策略并应用于分发协议的选择、带宽参数的配置及码率自适应；所述分发协议模块用于载入并管理多种不同的视频分发协议；所述带宽控制模块用于通过带宽控制器在视频分发器与用户终端之间的通信路径中保留用于视频内容分发的带宽并对带宽信道进行选择控制；所述码率自适应模块用于通过载入码率自适应技术，自动感知网络环境变化，或根据客户端播放buffer情况自动从云端选择调用码率合理的视频文件及对应的协议索引文件，以最大化用户在线观看视频的体验质量。
[0022]其中，视频协议分发协议主要包括HLS、DASH、RTMP等。
[0023]作为本技术方案的进一步改进，所述最优控制模块中，求解最优控制的步骤如下：
[0024]Step1、建立被控制系统的状态方程
[0025][0026]Step2、确立状态方程的边界条件
[0027]x(t0)＝x0，
[0028]x(t
f
)∈S，
[0029]G(x(t
f
),t
f
)＝0；
[0030]Step3、选定性能指标(包含积分指标、终端指标)
[0031]Bolza问题：
[0032][0033]Wayer问题：
[0034][0035]Lagrange问题：
[0036][0037]Step4、确定控制作用的容许范围u(t)∈Ω；
[0038]Step5、按一定方法计算出容许控制u(t)。
[0039]作为本技术方案的进一步改进，所述机器学习模块、所述分发反馈模块、所述服务质量模块与所述调度调整模块依次通过网络通信连接；所述机器学习模块用于通过机器学习算法对视频分发过程进行深度学习以提高视频分发的效率及智能性；所述分发反馈模块用于检测用户终端接收的视频及视频播放情况并及时反馈到处理器控制中心；所述服务质量模块用于在用户终端将接收播放的视频与预存的标准格式视频测试文件进行对比，并对各项服务质量性能参数进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.视频分发系统，其特征在于：包括基建管理单元(100)、视频数据单元(200)、视频分发单元(300)和功能服务单元(400)；所述基建管理单元(100)、所述视频数据单元(200)、所述视频分发单元(300)与所述功能服务单元(400)依次通过网络通信连接；所述基建管理单元(100)用于对构成并支持系统运行的基础架构设备及应用、技术进行管理；所述视频数据单元(200)用于对待分发的视频数据进行处置管理；所述视频分发单元(300)用于对视频分发的全过程进行管理监控；所述功能服务单元(400)用于通过扩展应用服务来完善系统的功能性；所述基建管理单元(100)包括视频终端模块(101)、控制设备模块(102)、技术支持模块(103)和网络通信模块(104)；所述视频数据单元(200)包括采集传输模块(201)、审核分类模块(202)、上云计算模块(203)和转码存储模块(204)；所述视频分发单元(300)包括最优控制模块(301)、分发协议模块(302)、带宽控制模块(303)和码率自适应模块(304)；所述功能服务单元(400)包括机器学习模块(401)、分发反馈模块(402)、服务质量模块(403)和调度调整模块(404)。2.根据权利要求1所述的视频分发系统，其特征在于：所述视频终端模块(101)、所述控制设备模块(102)与所述技术支持模块(103)依次通过网络通信连接且并列运行；所述视频终端模块(101)用于对提供视频摄录、播放的终端设备进行连接管理；所述控制设备模块(102)用于对控制系统运行的计算机软硬件设备产品进行管理；所述技术支持模块(103)用于载入多种智能技术以支持系统的顺畅运行；所述网络通信模块(104)用于给系统各层面、各终端之间提供信号连接、数据传输的通道。3.根据权利要求1所述的视频分发系统，其特征在于：所述采集传输模块(201)的信号输出端与所述审核分类模块(202)的信号输入端连接，所述审核分类模块(202)的信号输出端与所述上云计算模块(203)的信号输入端连接，所述上云计算模块(203)的信号输出端与所述转码存储模块(204)的信号输入端连接；所述采集传输模块(201)用于通过摄像装置摄录视频或从存储设备中获取已存的视频数据并将视频文件无损传输到系统处理器上；所述审核分类模块(202)用于通过智能识别技术对视频的内容合法性进行审核并根据视频内容标签对其进行分类；所述上云计算模块(203)用于将获取的视频数据上传到云端并提供各类计算服务；所述转码存储模块(204)用于在云端平台根据约定需求、借助视频转码输出多个不用码率的视频文件并进行保存，并产生嵌套的协议索引文件供终端用户访问。4.根据权利要求3所述的视频分发系统，其特征在于：所述审核分类模块(202)采用ID3算法，其算法流程为：设S是s个视频数据样本的集合，定义m个不同类C
i
(i＝1，2，...，m)，设s
i
是C
i
类中的样本数，则对给定的样本S所期望的信息值的计算公式为：其中，p
i
是任意样本属于C
i
的概率，p
i
＝s
i
/s。5.根据权利要求1所述的视频分发系统，其特征在于：所述最优控制模块(301)、所述分发协议模块(302)、所述带宽控制模块(303)与所述码率自适应模块(304)依次通过网络通
信连接；所述最优控制模块(301)用于通过对规划算法的管理实现最优控制策略并应用于分发协议的选择、带宽参数的配置及码率自适应；所述分发协议模块(302)用于载入并管理多种不同的视频分发协议；所述带宽控制模块(303)用于通过带宽控制器在视频分发器与用户终端之间的通信路径中保留用于视频内容分发的带宽并对带宽信道进行选择控制；所述码率自适应模块(304)用于通过载入码率自适应技术，自动感知网络环境变化，或根据客户端播放buffer情况自动从云端选择调用码率合理的视频文件及对应的协议索引文件，以最大化用户在线观看视频的体验质量。6.根据权利要求5所述的视频分发系统，其特征在于：所述最优控制模块(301)中，求解最优控制的步骤如下：Step1、建立被控制系统的状态方程Step2、确立状态方程...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，
申请(专利权)人：北京凌壹世纪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：