专利名称：一种多媒体量子流及云处理技术与实现方法
技术领域：
本发明涉及一种在互联网量子云技术领域实现的多媒体流的量子化处理方法。
背景技术：
传统的内容分发技术实现的内容分发网络(CDN)需要部署大量的存储和流媒体服务器分发节点，占用大量带宽资源，部署和维护管理复杂，投资运营成本高。采用本发明的云处理技术实现内容存储和分发，充分利用互联网量子云技术，节约设备投资和带宽资源，克服现有技术受到网络带宽限制和资源限制，实现部署快速，维护费用和运营成本低的优势。通过检索到相关专利或申请专利分别为对A/V流转换为IP流数据的处理方法(美国专利专利号US306340)；—种用于点对点通信系统的点对点网络构架(美国专利专利号US2004148611-A1，US7437440-B2)；一种云存储系统和方法，该云存储系统包括了全局调度和云存储层处理(中国专利申请号/专利号20091018889 ；客户机、代理服务器和提供云存储器的方法(中国专利申请号/专利号201010188378)提供了用于提供云基础设施的资源的系统；提供一种基于云计算的输入方法与设备(中国专利专利号 CN201010237827. 6)用于在应用网络设备端实现基于云计算的输入的方法。以上这些方法和技术均未涉及本发明的对多媒体内容流进行量子化处理，对量子流媒体文件包采用云存储、云分发和传输的云计算系统及实现方法。
发明内容
本发明是实现一种多媒体量子流及云处理技术与实现方法。通过量子包封装服务器对多媒体文件进行量子化处理，形成具有云信息的量子包；由在线管理服务器对所有量子包进行存储与管理，实现量子包的云存储；通过云端服务器和互联网实现所有量子包向网络终端的云分发和传输；最后通过网络终端根据云信息重组量子包恢复成多媒体文件。本发明的多媒体量子化处理方法是首先通过放置在互联网的任意节点的量子包封装服务器将多媒体内容根据流媒体文件封装格式(ASF、LFV或TQ，切割并封装成可以任意选定的大小(通常为几十IAps到几百Kbps不等)的量子包(量子流媒体文件包) ’然后对量子包进行云信息处理，包括分配云地址、内容标签、序列标识和时间戳标记，云信息化的量子包以文件的方式在存储、分发和传输并被查询和追踪，传输到网络终端后可以根据云信息进行完整重组，恢复成连续的流媒体内容；由量子包封装服务器将量子包传送至互联网任意节点上的具有一定数量的云端服务器(云节点)中，云端服务器和互联网组成互联网量子云。量子包在互联网量子云中被存储、分发和传输。本发明实现云存储的方法是通过在线管理服务器对在互联网量子云中的量子包云信息进行管理以及提供云存储负载均衡、文件检索和电子文件导航、终端管理即终端提供云信息、有效存储信息的方法。本发明的云存储负载均衡是指为量子包分发和传输选择存储量子包的的最佳云端服务器(云节点)，即通过分析量子包所在云端服务器地址及带宽与接收网络终端地址及接入带宽信息，计算出距离终端最短传输距离和最佳网络条件的位置。保证量子包被分发和传输时具有更高效率、充分利用带宽和保证传输质量。本发明的负载均衡还指将量子包按照预测和使用情况预先将其推送到预定的云节点或距离网络终端最近的云节点。本发明的文件检索是指对量子包的云信息进行标签检索与分类，网络终端需要下载多媒体文件时，通过检索和分类在云节点中找到相应的量子包。网络终端也可以通过本发明的电子文件导航获得需要的量子包的云信息，即相应的内容标签的量子包序列标识、时间戳和云地址，网络终端根据云信息从相应的云端服务器中获取相应的量子包。本发明中的云分发和传输是云端服务器中存储的量子包通过互联网采用HTTP服务器和文件服务器通过TCP/IC方式实现量子包分发和传输的方法，也是量子包有效传输到网络终端的方法。云信息化的量子包通过在一定数量的云端服务器和互联网络构成的互联网量子云中进行云存储、云分发和传输的整个过程构成云计算系统。具体实现方式是网络终端作为整个云计算系统的接收端，首先接入在线管理服务器，通过文件检索或电子文件导航找到需要的多媒体流文件，向在线管理服务器提出请求，在线管理服务器根据请求，将文件的量子包云信息发送给接收端，接收终端根据获得的量子云信息从相应的云端服务器获取量子包，所有量子包传输到接收终端后通过内置的媒体处理器再根据云信息进行完整重组， 恢复成连续的流媒体内容。本发明的在线管理服务器由服务器和数据库组成，管理量子包的云地址、内容标签、序列标识和时间戳信息所构成的云信息，提供文件检索和电子文件导航，实现云存储负载均衡，以及网络终端管理。本发明的云端服务器由通用服务器组成，具有足够大的存储空间，用来存储量子包。通用服务器中的文件服务器和HTTP服务器用来实现云分发和传输，即向网络终端通过 TCP/IC方式传送量子包文件。本发明的网络终端是接收量子包将其恢复成多媒体文件并进行播放的终端。本终端通过互联网向在线管理服务器发起注册请求，在线管理服务器登记后也可将本终端变成一个云节点，为互联网上其他网络终端提供量子包下载。网络终端的工作流程是，连接在线管理服务器，进行内容检索或根据电子文件导航选取所要的流媒体，向在线服务器发出索取流媒体的请求，并获得流媒体的量子包云信息，根据量子包云信息提供的量子包地址信息，通过互联网TCP/IP协议将自身的地址信息和传输分组请求发送给相应的云端服务器， 云端服务器将所要的量子包发送给终端。终端在收到量子包后，通过内置的媒体处理器将量子包根据连续标签按序号和时间戳标记恢复成连续的流媒体文件，并实现解码和播放。本发明的互联网是指连接各个云端服务器节点和网络终端的网络，是组成云节点的媒介。在本发明的系统中，至少有一个量子包封装服务器连接到互联网上，对多媒体流文件进行量子化处理。至少有个在线管理服务器实现量子包的云信息管理，为网络终端提供量子云信息，提供文件检索和电子文件导航、云存储负载均衡、网络终端管理。至少一组云端服务器，提供量子包存储、向网络终端分发和传输量子包。至少一个网络终端，连接在互联网上从在线管理服务器获得量子云信息，建立与云端服务器的连接获得量子包，将量子包续接成连续的流媒体，并播放多媒体信息，可成为个云节点。
图1是根据本发明实现的系统原理图；图2是根据本发明的节目流量子包切割与标记原理图；图3是根据本发明的连续流媒体的量子化处理和重组过程图；图4是根据本发明的在线管理服务器工作流程图；图5是根据本发明的量子云结构图；图6是根据本发明的网络终端原理图；图7是根据本发明的网络终端工作流程图；图8是根据本发明实现的网络电视直播原理具体实施例方式本发明的一个实用系统，如图1所示，系统由五个主要部分组成量子包封装服务器11、在线管理服务器12、云端服务器13、网络终端14和互联网络15。如图2所示，正常连续流通过量子包封装服务器11将一定封装格式(ASF、LFV或 TS)连续的流媒体或文件分割和封装成若干的量子包M，按照内容名称给量子包分配量子包标记信息23包括内容标签，按照连续的顺序给所有量子包标上连续标签，按照时间点给量子包标上时间戳。封装好的量子包信息和存储地址信息被存储在在线管理服务器的数据库423中，成为量子云信息，量子包被分发到云端服务器13储存。在线管理服务器12对互联网量子云和量子包的云地址、内容标签、序列标识和时间戳信息(云信息)进行存储与管理，提供文件检索和电子文件导航，同时还提供云存储负载均衡，即将量子流推送到预定的存储节点、具有足够存储容量的节点或距离使用者更近的节点，网络终端管理，最短量子包路经分析，云存储管理。在线管理服务器12的工作原理如图4所示，由量子包封装服务器 11通过接入路径411向管理服务器12发起量子包注册请求412，接到请求后给量子包分配量子包存储地址(云端服务器地址)，并将地址发送给量子包封装服务器。封装服务器在收到量子包地址信息后，将量子包的地址信息、内容标签、序列号和时间戳信息Q(IP，Cm， Xi, Τη)通过路径411发送给管理服务器并存入量子云数据库423，同时把量子包发送到相应IP地址的云端服务器存储。如图4所示，当网络终端需要接收或下载多媒体流时，通过网络431接入在线管理服务器，选择所要的内容，在线管理服务器从数据库423中查找出相应的量子云信息433，发送给需要该流媒体的网络终端。在线管理服务器还有其它的功能在此暂不一一举例说明。在线管理服务器12指定量子包封装服务器11将封装好的量子包发送给某些云端服务器13，或从个云端服务器拷贝到另一个云端服务器，并对其存储信息(量子云信息)进行管理。这些云端服务器、在线管理服务器和互联网构成的量子云如图5所示。当网络终端从在线管理服务中选择了需要接收或下载流媒体时，它会根据从在线管理服务器获得的量子云信息，想相应的云端服务器发起请求，云端服务器与其建立连接后，通过HTTP服务器将量子包发送给网络终端。图6是本发明的网络终端14的工作原理图。除了在存储器中标出的缓存区63外， 其它部分与通用的网络终端没有不同。其工作流程如图7所示，网络终端14首先通过路径73接入在线管理服务器，通过文件检索或电子文件导航找到自己所需要的流媒体，选择该流媒体后，在线管理服务器为其提供该流媒体的量子云信息并通过路径74送回给网络终端14，在收到该量子云信息后，网络终端根据该信息经路径75向云端服务器13发送请求， 相应的量子包通过文件传输(HTTP)方式经路径76下载到网络终端的缓存区72，然后通过序列标识和时间戳将这些量子包重组成连续、完整的多媒体流并存储在缓存区72中，网络终端可以对缓存区内的连续多媒体流按照正常方式处理，显示和播放。图8是根据本发明实现的网络电视直播原理图。直播电视节目由81提供，进入视频编码器82编码形成连续TS流媒体83，TS流媒体送给量子包封装服务器11封装成量子包送给云端服务器存储13，量子云信息送给在线管理服务器12存储。12、13、14构成量子云。所有需要收看该直播节目的网络终端可以从在线管理服务器中选择该直播节目，获得相应的云信息，并根据该云信息向云端服务器收集量子包，将这些量子包组装成连续TS流后播放给电视机84。本领域的熟练技术人员会明白，尽管这里为了说明的目的而描述了相似性系统的特定实施例，但是在不脱离本发明精神和范围的情况下可以作各种修改。因此，除了附加的权利要求之外，对本发明不作限制。
权利要求
1.一种多媒体量子流及云处理技术与实现方法，其特征在于，-通过量子包封装服务器对多媒体文件进行量子化处理方法，形成具有云信息的量子包；-通过在线管理服务器对所有量子包进行存储与管理方法，实现量子包的云存储；-通过云端服务器(云节点)和互联网实现所有量子包的云分发和传输；-通过网络终端根据云信息重组量子包恢复成多媒体文件。
2.根据权利要求1的多媒体文件进行量子化处理，其特征在于，量子包封装服务器将多媒体内容根据流媒体文件封装格式切割并封装成的量子包；对量子包进行云信息处理， 包括分配云地址、内容标签、序列标识和时间戳标记；将量子包传送至云端服务器中。
3.根据权利要求1的量子包的云存储实现方法，其特征在于，通过在线管理服务器对量子包的云信息进行管理以及提供云存储负载均衡、文件检索和电子文件导航、终端管理。
4.根据权利要求1的量子包的云分发和传输，其特征在于，云端服务器中存储的量子包通过互联网采用HTTP服务器和文件服务器通过TCP/IC方式实现量子包分发和传输。
5.根据权利要求1的网络终端，其特征在于，接收量子包将其恢复成多媒体文件并进行播放的终端。本终端通过互联网向在线管理服务器发起注册请求，在线管理服务器登记后将本终端变成一个云节点，为互联网上其他网络终端提供量子包下载。
6.根据权利要求1的在线管理服务器，其特征在于，由服务器和数据库组成，管理量子包的云信息，提供文件检索和电子文件导航，实现云存储负载均衡，以及网络终端管理。
7.根据权利要求1的云端服务器(云节点)，其特征在于，由通用服务器组成，存储量子包。通用服务器中的文件服务器和HTTP服务器实现云分发和传输，向网络终端通过TCP/ IC方式传送量子包文件。
8.根据权利要求3的云存储负载均衡，其特征在于，为量子包分发和传输选择存储量子包的的最佳云端服务器(云节点)，即通过分析量子包所在云端服务器地址及带宽与接收网络终端地址及接入带宽信息，计算出距离终端最短传输距离和最佳网络条件的位置。
9.根据权利要求3的文件检索，其特征在于，对量子包的云信息进行标签检索与分类， 网络终端通过检索和分类从相应的云端服务器中获取相应的量子包。
10.根据权利要求3的电子文件导航，其特征在于，通过电子文件导航网络终端获得需要的量子包的云信息，根据云信息从相应的云端服务器中获取相应的量子包。
全文摘要
本发明是实现种多媒体量子流及云处理技术与实现方法。通过量子包封装服务器对多媒体文件进行量子化处理，形成具有云信息的量子包；由在线管理服务器对所有量子包进行存储与管理，实现量子包的云存储；通过云端服务器和互联网实现所有量子包向网络终端的云分发和传输；最后由网络终端根据云信息重组量子包恢复成多媒体文件。
文档编号H04L29/06GK102255942SQ20111007486
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者刘亚平, 秦绮玲 申请人:苏州汉辰数字多媒体有限公司