专利名称：网络电视系统及用于该系统的录播内容调度方法
技术领域：
本发明涉及网络电视系统，特别是涉及一种包括内容发布网络的网络电视 系统和一种用于该系统的录播内容调度方法。
背景技术：
内容分发网络(CDN)是网络电视(IPTV)系统中的重要模块，主要负 责分布式流媒体的网络管理、内容控制、服务控制、流媒体接口适配等。如图 1所示，CDN 10主要包括配备有数据库12的管理器11以及多个节点13、 16。 管理器ll负责网络管理、全局内容控制和全局服务控制，并分别设置有对应 的模块Ml、 M2、 M3。每个节点中设置有至少一个与管理器11相连的代理 14/17和多个分别与对应的代理14/17相连的流媒体服务器15/18。代理主要负 责节点管理、节点内容控制、节点服务控制和流媒体接口适配。管理器ll通 过各代理对系统内所有流媒体服务器进行全局管理。在IPTV系统中，录播是指系统按照一定的规则或计划把在直播频道中播 出的内容以媒体文件的形式保存在媒体存储器上，以供用户点播观看。录播业 务使得用户可以随时观看自己喜爱的电视节目，而不用受时间的限制。由于直 播频道很多，且大多为24小时不间断播放，为了保证用户的观看，系统往往 需要把所有直播内容都保存下来，使得录播内容存储数据量巨大。在多节点的IPTV系统中，为了保证服务质量，避免服务压力过于集中在 单个节点上，往往需要把录播内容在所有的节点上都进行存储。然而，在实际 运行中，这种存储方式会给系统造成很大的存储压力。同时，也导致IPTV系 统建设和运维成本的提高。为了降低录播内容对系统造成的存储压力，应尽量避免录播内容在各节点 重复存储。 一般做法是选择一个节点(例如图1中的节点13)作为中心节点， 增加其媒体存储器容量和媒体服务器能力，并在该中心节点对IPTV系统中所 有的直播频道进行录制，并保存录播内容；通过CDN管理器11的全局服务控 制模块，把所有用户的点播请求定位到中心节点的流媒体服务器上进行服务。 这种做法可以降低系统的整体存储压力，但是会增加中心节点的服务压力，同 时，系统内其它普通节点的服务资源也无法得到有效利用。发明内容本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于网络电视系统的录播内容调 度方法，使得能够充分利用系统中各节点的服务资源，在降低网络电视系统的 整体存储压力的同时降低中心节点的服务压力。本发明要觉得的另一个技术问题在于，提供一种网络电视系统，使得该系 统的整体存储压力和中心节点的服务压力都降低。为实现上述目的，本发明提出了一种用于网络电视系统的录播内容调度方 法。所述网络电视系统包括内容分发网络，所述内容分发网络包括管理器和多 个节点，所述多个节点包括一个用于对所有直播频道进行录制以形成录播内容 的中心节点。所述方法包括以数据的形式记录用户对录播内容的点播服务请 求，形成点播请求数据，每条点播请求数据中至少包括直播频道信息和服务请 求时间；设定一统计周期，并将其划分为多个时间段；对一个统计周期内的点 播请求数据进行处理，得到记录各直播频道在各时间段内点播次数的点播统计 数据；对所述点播统计数据进行处理，得到下一统计周期的点播预测数据；利 用该点播预测数据形成下一统计周期的点播调度数据；以及，根据所述点播调 度数据向所述管理器下发调度任务，以使管理器执行该任务将相应时间段内相 应直播频道的录播内容调度到指定节点。所述的方法还包括根据直播频道的节目编排周期来确定所述统计周期， 以及根据所述直播频道的节目时长来确定所述时间段的长度。优选地所述统计 周期的长度为一周，所述时间段的长度为一小时。所述对一个统计周期内的点播请求数据进行处理的步骤包括，在每个时间 段的第一秒对上一时间段内各直播频道的点播请求数据分别进行统计。所述对点播统计数据进行处理的步骤包括利用该统计周期之前的点播统 计数据形成历史点播统计数据；将该统计周期的点播统计数据乘上一第一加权 系数，计算第一分析数据；将历史点播统计数据乘上一第二加权系数，计算第 二分析数据；以及按照对应的时间段和对应直播频道，将所述第一、第二分析 数据相加，从而得到下一统计周期的点播预测数据。所述历史点播统计数据为该统计周期之前的所有或预定数量的统计周期 的点播统计数据按统计周期数的平均值。所述利用点播预测数据形成点播调度数据的步骤包括将所述点播预测数 据中的各条数据按照预测点播数的大小从大到小进行排序；以及，从大到小选 取预定数量的数据，保存其中对应的直播频道信息和时间段信息，形成所述点 播调度数据。所述预定数量的数据为排名在前20%的数据。当所述网络电视系统只能在所述中心节点对直播频道进行录播时，所述根 据点播调度数据下发调度任务的步骤为在中心节点录制完成后，向管理器下 发录播内容分发任务，以使得管理器将记录在该点播调度数据中的相应频道在 相应时间段内的录播内容从中心节点中分发到该指定节点。当所述网络电视系统的所有节点均可以对直播频道进行录播时，所述根据 点播调度数据下发调度任务的步骤为向所述管理器下发针对该指定节点的录 播任务，以使管理器在该点播调度数据中记录的相应时间段内，控制该指定节 点录制该点播调度数据中记录的对应直播频道的内容。为实现上述目的，本发明还提出了一种包括内容分发网络的网络电视系 统，所述内容分发网络包括管理器和多个节点，所述多个节点包括一个用于对 所有直播频道进行录制以形成录播内容的中心节点。其中，所述管理器配备有 数据库，用于以数据的形式记录用户对录播内容的点播服务请求，形成点播请 求数据，每条点播请求数据中至少包括直播频道信息和服务请求时间。所述管 理器中设置有录播内容存储调度模块，该存储调度模块包括点播统计单元， 用于对一个统计周期内的点播请求数据进行处理，得到各直播频道在各时间段 内的点播次数的点播统计数据；点播分析单元，用于对得到的点播统计数据进 行处理得到下一统计周期的点播预测数据，并利用该点播预测数据形成下一统 计周期的点播调度数据；以及录播内容调度单元，用于根据所述点播调度数据向所述管理器下发调度任务，以将相应时间段内相应直播频道的录播内容调度 到指定节点。利用本发明的方法，能够在中心节点保存有所有录播内容的前提下，通过CDN管理器的全局服务控制功能，将用户点播率高的录播内容调度到普通节 点。从而在降低系统整体存储容量的同时，也降低了中心节点的峰时服务压力，
实现了对系统服务资源和存储资源优化使用。本发明的IPTV系统充分了利用 系统中普通节点的服务资源，能够实现用户点播服务请求的峰时负载均衡，提高了用户点播的服务质量，同时还能降低IPTV系统的建设及运行维护成本。 下面结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明。
图1为根据现有技术的IPTV系统中CDN的结构示意图；图2为根据本发明的IPTV系统中CDN管理器的结构示意图；图3为本发明的录播内容调度方法的流程图；图4为根据本发明一个实施例的获得点播预测数据的流程图；图5为根据本发明一个实施例的下发调度任务的流程图。
具体实施方式
直播频道的节目编排通常具有相对固定的周期。同时，用户在一个周期内 的不同时段对各直播频道录播内容的点播频率也具有一定的规律性，即在某一 时段对某个频道的点播数会很大，甚至达到峰值，而在其它时段或对其它频道 的点播数相对较小。本发明根据直播频道的节目编排周期设定统计周期，通过 对一个统计周期内的点播请求进行统计和分析，可以预测出下一统计周期内的 用户点播情况，从而管理器11可以根据该预测结果对下一周期的录播内容进 行有计划地调度，将点播数较高的内容调度到普通节点中。根据本发明的方法，将用户对录播内容的点播服务请求以数据的形式记录 在数据库12中，形成点播请求数据D1，以便于对用户点播行为进行统计和分 析。每条点播请求数据中都记录有对应的直播频道信息和服务请求时间。在这里，统计周期的长度被设定为一周。同时，根据直播频道的节目时长 特点，可以以一小时为一个时间段对统计周期进行划分，对每个时间段内的点 播请求分别进行统计。这样， 一个统计周期就分成了 24X7=168个时间段。 当然，根据IPTV系统的实际工作情况，统计周期以及时间段的长度也可以设 定为其它值。如图2所示，根据本发明，CDN管理器ll中除了设置有前面所述的网络 管理模块M1、全局内容控制模块M2和全局服务控制模块M3夕卜，还设置有
录播内容存储调度模块M4，其包括录播内容点播统计单元U1、录播内容点播 分析单元U2和录播内容调度单元U3这三个功能单元。下面将参照图3并结 合这三个单元的具体功能来详细说明本发明的录播内容调度方法。首先，利用点播统计单元Ul对一个统计周期内的所有点播请求数据Dl 进行处理，以获取点播统计数据D2 (步骤SIO)。在点播统计数据D2中记录 有各直播频道在各时间段内被点播的次数。优选地，可以在每个时间段(即每 小时)的第一秒，对前一时间段内各直播频道的点播请求数据进行统计。重复 此过程，即可得到整个统计周期内的点播统计数据D2。根据本发明的一个实 施例，步骤S10可以通过向点播统计单元Ul下发统计任务来实现。在获得了关于整个统计周期的点播统计数据D2后，利用录播内容点播分 析单元U2对该点播统计数据D2进行处理，以获取下一统计周期的点播预测 数据D3 (步骤S20)。根据本发明的一个实施例，点播预测数据D3可通过图 4所示的方法获得。首先，利用本统计周期之前的点播统计数据形成历史点播 统计数据D5 (步骤S21)。在这里，历史点播统计数据D5为该统计周期之前 的所有或者指定数量的统计周期的点播统计数据按统计周期数的平均值。然 后，将本统计周期的点播统计数据D2乘上第一加权系数al计算第一分析数 据(步骤S22)，并将历史点播统计数据D5乘上第二加权系数a2计算第二分 析数据(步骤S23)。按照对应的时间段和对应直播频道，将所述第一、第二 分析数据相加，即可得到下一统计周期的点播预测数据D3 (步骤S24)，艮口， = "1 x + "2 x仍。系数al和a2可以根据IPTV系统的实际工作情况而确定， 在这里分别为0.8和0.2。优选地，步骤S20选择在用户录播点播率较低的时 段，例如每周一的开始几小时内进行，以降低分析消耗时间对存储调度的影响。之后，利用录播内容点播分析单元U2通过点播预测数据D3得到下一统 计周期的点播调度数据D4 (步骤S30)，以作为对下一周期录播内容进行存 储调度的依据。根据本发明的一个实施例，点播调度数据D4可以通过以下方 法获得。首先，将点播预测数据D3中的各条数据按预测点播数的大小从大到 小进行排序；然后，从大到小选取预定数量的数据，对其中的直播频道信息和 对应的时间段信息进行保存，以形成点播调度数据D4。所述预定数量可根据 需要设定，在这里，选取排名在前20%的数据，保存对应的直播频道信息和 时间段信息。 之后，录播内容调度单元U3会根据获得的点播调度数据D4向管理器下 发存储调度任务，以将记录在点播调度数据D4中的相应时间段内的相应直播 频道的录播内容调度到指定节点(步骤S40)。根据录播实现方法，IPTV系 统可分为单节点录播系统和多节点录播系统。在单节点录播系统中，只有中心 节点才能对直播频道进行录播；而在多节点录播系统中，系统内的任意节点都 能对直播频道进行录播。对于不同的录播系统，录播内容调度单元U3会下发 不同的存储调度任务，如图5所示。对于单节点录播系统，录播内容调度单元U3会在中心节点录制完成后， 向管理器11的全局内容控制模块M2下发录播内容分发任务(步骤S41)。 之后，全局内容控制模块M2执行该任务，将记录在点播调度数据D4中的相 应时间段内的相应直播频道的录播内容从中心节点分发到指定节点，从而实现 录播内容的调度(步骤S43)。对于多节点录播系统，录播内容调度单元U3 会向管理器11的全局内容控制模块M2下发针对指定节点的录播任务(步骤 S42)。之后，全局内容控制模块M2执行该任务，在点播调度数据D4中记 录的时间段内，控制指定节点录制该点播调度数据D4中记录的对应直播频道 的内容(步骤S43)。应当指出，虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述，然而本发明还可 有其它多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下，熟悉本领域的技 术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应 当属于本发明所附权利要求及其等效物所保护的范围内。
权利要求
1、一种用于网络电视系统的录播内容调度方法，所述网络电视系统包括内容分发网络，所述内容分发网络包括管理器和多个节点，所述多个节点包括一个用于对所有直播频道进行录制以形成录播内容的中心节点，其特征在于，所述方法包括如下步骤以数据的形式记录用户对录播内容的点播服务请求，形成点播请求数据，每条点播请求数据中至少包括直播频道信息和服务请求时间；设定一统计周期，并将所述统计周期划分为多个时间段；对一个统计周期内的点播请求数据进行处理，得到记录各直播频道在各时间段内点播次数的点播统计数据；对所述点播统计数据进行处理，得到下一统计周期的点播预测数据；利用该点播预测数据形成下一统计周期的点播调度数据；以及根据所述点播调度数据向所述管理器下发调度任务，以使所述管理器执行该调试任务将相应时间段内相应直播频道的录播内容调度到指定节点。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据直播频道的 节目编排周期来确定所述统计周期，以及根据所述直播频道的节目时长来确定 所述时间段的长度。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述统计周期的长度为一 周，所述时间段的长度为一小时。
4、 根据权利要求l所述方法，其特征在于，所述对一个统计周期内的点 播请求数据进行处理的步骤包括，在每个时间段的第一秒对上一时间段内各直 播频道的点播请求数据分别进行统计。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对点播统计数据进行 处理的步骤包括利用该统计周期之前的点播统计数据形成历史点播统计数据； 将该统计周期的点播统计数据乘上一第一加权系数，计算第一分析数据； 将历史点播统计数据乘上一第二加权系数，计算第二分析数据；以及 按照对应的时间段和对应直播频道，将所述第一、第二分析数据相加，从 而得到下一统计周期的点播预测数据。
6、 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述历史点播统计数据为该统计周期之前的所有或预定数量的统计周期的点播统计数据按照统计周期 数的平均值。
7、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用点播预测数据形成点播调度数据的步骤包括将所述点播预测数据中的各条数据按照预测点播数的大小从大到小进行 排序；以及从大到小选取预定数量的数据，保存其中对应的直播频道信息和时间段信 息，形成所述点播调度数据。
8、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述网络电视系统只能 在所述中心节点对直播频道进行录播时，所述根据点播调度数据下发调度任务 的步骤为在中心节点录制完成后，向所述管理器下发录播内容分发任务，以使得所述管理器将记录在该点播调度数据中的相应频道在相应时间段内的录 播内容从所述中心节点中分发到该指定节点。
9、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述网络电视系统的所有节点均可以对直播频道进行录播时，所述根据点播调度数据下发调度任务的步骤为向所述管理器下发针对该指定节点的录播任务，以使所述管理器在该 点播调度数据中记录的相应时间段内，控制该指定节点录制该点播调度数据中 记录的对应直播频道的内容。
10、 一种包括内容分发网络的网络电视系统，所述内容分发网络包括管理 器和多个节点，所述多个节点包括一个用于对所有直播频道进行录制以形成录 播内容的中心节点，其特征在于，所述管理器，配备有数据库，用于以数据的形式记录用户对录播内容的点 播服务请求，形成点播请求数据，每条点播请求数据中至少包括直播频道信息 和服务请求时间，所述管理器中设置有录播内容存储调度模块，该存储调度模块包括点播统计单元，用于对一个统计周期内的点播请求数据进行处理，得到各直播频道在各时间段内的点播次数的点播统计数据；点播分析单元，用于对得到的点播统计数据进行处理得到下一统计周期的点播预测数据，并利用该点播预测数据形成下一统计周期的点播调度 数据；以及录播内容调度单元，用于根据所述点播调度数据向所述管理器下发调 度任务，以将相应时间段内相应直播频道的录播内容调度到指定节点。
全文摘要
本发明公开了一种网络电视系统和用于该系统的录播内容调度方法。所述方法包括以数据的形式记录用户对录播内容的点播服务请求，形成点播请求数据；设定一统计周期，并将其划分为多个时间段；对一个统计周期内的点播请求数据进行处理，得到记录各直播频道在各时间段内点播次数的点播统计数据；对点播统计数据进行处理，得到下一统计周期的点播预测数据；利用该点播预测数据形成下一统计周期的点播调度数据；以及根据点播调度数据向管理器下发调度任务，以使管理器执行该任务将相应时间段内相应直播频道的录播内容调度到指定节点。本发明的方法能够有效利用普通节点的服务资源，实现用户录播内容服务请求的负载均衡。
文档编号H04L29/00GK101127883SQ200710121479
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者王国俊 申请人:中兴通讯股份有限公司