一种弹幕服务的整体实现方法及系统与流程

本发明涉及弹幕技术领域，特别涉及一种弹幕服务的整体实现方法及其网络结构。

背景技术：

弹幕是指一种在观看视频时，大量以字幕形式呈现的评论与视频同在一个画面的现象。在视频上方大量飘过的评论如密集炮弹一般，故得名弹幕。

在网络视频的播放过程中，弹幕服务器从用户终端获取弹幕信息，然后将各用户对该网络视频发表的弹幕信息添加到网络视频的不同时段中进行实时显示，这样，用户在浏览网络视频的过程中，可以方便地阅读自己和其他用户发表的评论信息。

然而，由于弹幕服务器的承载能力有限，当用户数量增多时，弹幕服务器与每个用户之间的弹幕信息传输速度随之降低。同时，弹幕信息的数据大小随着时间的积累而增加，使得用户需要在观看视频之前等待较长时间才能获取到全部弹幕信息，造成视频的播放延迟，用户体验差。

专利公开号为CN105451087A的专利申请公开了一种弹幕信息的推送方法、终端、历史数据服务器及系统；其中，将弹幕信息划分为历史弹幕信息和实时弹幕信息，通过历史数据服务器获取历史弹幕信息；通过弹幕服务器获取实时弹幕信息；两者分别向用户输出所述历史弹幕信息和所述实时弹幕信息。

上述专利申请中服务器的连接方式较为单一，在弹幕应用形式较为多样的目前，历史弹幕与实时弹幕服务器各自向终端推送历史弹幕和实时弹幕，会面临以下一些问题：1、用户时常会对弹幕进行屏蔽或过滤等操作，现有的历史弹幕服务器无法添加该算法，难以满足弹幕的当前环境；2、对于弹幕，服务器可能需要记录其被点赞记录或评论记录，现有的历史弹幕服务器以及实时弹幕服务器只是单一地向终端提供数据，无法记录这些有终端发出的数据，难以满足该用途。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种弹幕服务的整体实现方法及其网络结构，以加快用户访问历史弹幕时的速度，提高推送实时弹幕时的稳定性，改善用户体验。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种弹幕服务的整体实现方法，其包含：在数据中心部署业务弹幕服务器、历史弹幕服务器、实时弹幕服务器的实时弹幕数据模块；多个CDN节点分别与所述数据中心链接，并为每个所述CDN节点部署实时弹幕服务器的实时弹幕服务模块、长链接模块；

所述数据中心的实时弹幕数据模块将其从任意一个CDN节点接收的弹幕，发送到业务弹幕服务器进行处理；或者，所述实时弹幕数据模块将其从业务弹幕服务器接收的弹幕，分发给与该数据中心相链接的所有CDN节点，由各CDN节点的实时弹幕服务模块各自将其在设定时间内所收到的多条弹幕聚合形成一个网络包，并经由长链接模块将网络包发送给与CDN节点相链接的用户的输出媒介；

所述历史弹幕服务器将所有视频的历史弹幕，发送到各个CDN节点进行缓存，以使用户能够通过输出媒介向相链接的CDN节点发送对任意视频的历史弹幕加速访问请求，从而通过所述输出媒介对该CDN节点内缓存的与所述视频相关联的历史弹幕进行直接访问。

优选地，所述数据中心部署的多IDC支持模块，从与该数据中心对应链接的所有CDN节点的实时弹幕服务模块处，获取各个CDN节点的节点信息形成列表；根据用户的输入媒介和/或输出媒介发送服务请求时所在的IP，所述多IDC支持模块对列表中各个CDN节点做适用于用户的从优到劣排序；用户的输入媒介和/或输出媒介从排序后的列表中获得当前最优的CDN节点的节点信息，与当前最优的CDN节点进行链接。

优选地，所述CDN节点的长链接模块接收用户通过输入媒介和/或输出媒介发送的服务请求时，交由实时弹幕服务模块对所收到的服务请求添加该CDN节点的节点信息后，通过数据中心的实时弹幕数据模块转发给业务弹幕服务器进行处理。

优选地，所述CDN节点分别基于HTTP和TCP这两种网络通讯方式，与所述数据中心的实时弹幕数据模块进行数据通讯。

优选地，所述数据中心的业务弹幕服务器将弹幕转发给历史弹幕服务器进行存储，由历史弹幕服务器在本地缓存中对数量与视频长度相对应的弹幕进行存储，并定期将本地缓存的弹幕刷新到与视频相应的数据库和CDN节点的缓存中。

优选地，所述历史弹幕服务器中同时存储弹幕及其标记；

所述标记包含以下的任意一种或其组合：发送人、与弹幕相关联的视频的识别信息、弹幕相对视频的时间点、弹幕被用户通过输出媒介执行点赞或点踩操作的数量、弹幕展示效果；所述弹幕展示效果包含以下的任意一种弹幕属性或其组合：颜色、位置、移动方向、移动速度；

根据任意一个标记或标记的组合，来设置查找、筛选或屏蔽弹幕的条件。

优选地，业务弹幕服务器主动地或基于用户发送的服务请求，来执行以下处理逻辑中的任意一种或其组合：

对弹幕内容或弹幕展示效果进行屏蔽处理的逻辑；

对内容重复的多条弹幕进行数量删减的逻辑；

对弹幕被用户执行点赞或点踩操作的数量进行标记的逻辑；

在执行其他处理逻辑之前，先对用户是否具备发送相应服务请求的权限进行判断的逻辑。

优选地，所述数据中心部署的弹幕管理后台，为用户及公司管理人员分别提供相应的管理界面，并开放不同的管理权限，允许有相应管理权限的用户及公司管理人员接入开设在相应服务器或模块上的管理入口，对相应服务器或模块内的弹幕相关数据进行操控；

所述的相应服务器或模块，是业务弹幕服务器、历史弹幕服务器、实时弹幕数据模块、实时弹幕服务模块、长链接模块之中的一个或多个；

对弹幕相关数据进行的操控，包含以下的任意一种或其组合：

设置对弹幕内容或弹幕展示效果进行屏蔽的关键词或规则；

设置查找弹幕所需的筛选条件；

将与选定视频相关联的弹幕迁移到另一选定视频下进行重新关联。

本发明的另一个技术方案是提供一种弹幕服务整体实现的网络结构，其包含：数据中心和分别与之链接的多个CDN节点；

所述数据中心部署的多IDC支持模块获取各个CDN节点的节点信息来形成列表；用户的输入媒介和/或输出媒介获取列表中排序为当前最优的CDN节点的节点信息，来与该当前最优的CDN节点进行链接；

任意一个CDN节点从用户的输入媒介接收到的弹幕，由所述CDN节点发送到数据中心部署的业务弹幕服务器进行处理之后，发送到数据中心部署的历史弹幕服务器进行存储，以及通过与数据中心链接的所有CDN节点分别转发到链接至各个CDN节点的用户的输出媒介上显示；

所述历史弹幕服务器将所有视频的历史弹幕定期发送到各个CDN节点进行缓存，以使用户能够通过输出媒介从相链接的CDN节点的缓存处，对与所述视频相关联的历史弹幕进行直接访问。

优选地，所述数据中心进一步包含实时弹幕服务器的实时弹幕数据模块；每个所述CDN节点各自包含实时弹幕服务器的实时弹幕服务模块、长链接模块；

所述长链接模块，实现用户的输入媒介和/或输出媒介与数据中心的不间断双向通讯，用以将从输入媒介收到的弹幕或从输入媒介和/或输出媒介收到的服务请求转发给实时弹幕服务模块，或者将从实时弹幕服务模块收到的弹幕的网络包转发给输出媒介；

所述实时弹幕服务模块，对其收到的服务请求添加上所属CDN节点的节点信息后转发到数据中心的实时弹幕数据模块，或者将其在设定时间内从实时弹幕数据模块收到的多条弹幕聚合形成一个网络包并发送给长链接模块，或者将所属CDN节点的节点信息发送给多IDC支持模块；

所述实时弹幕数据模块，将其从任意一个CDN节点接收的弹幕和/或服务请求发送到业务弹幕服务器进行处理；或者，所述实时弹幕数据模块将其从业务弹幕服务器接收的弹幕分发给与该数据中心相链接的所有CDN节点的实时弹幕服务模块。

与现有技术相比，本发明的弹幕服务的整体实现方法及其网络结构，其优点在于：

本发明实现多IDC支持，提供高效率、高实时、多功能、多终端的弹幕数据部署方案，有效加速用户访问速度，提高用户体验。

本发明的CDN节点还基于TCP和HTTP两种方式，与数据中心的相应弹幕服务器进行数据通讯，对于实时弹幕提供维护TCP长链接的服务，以保障用户的输出媒介与相应弹幕服务器之间数据通讯的稳定性，而对于历史弹幕则通过直接访问节点的历史弹幕缓存来加速。

本发明通过业务弹幕服务器提供的弹幕处理逻辑，还通过弹幕管理后台为用户和公司管理人员设置不同的管理界面，开放对应权限的管理入口来操作相应的弹幕数据，实现丰富多样的弹幕管理手段，增强了交互性、互动性。

附图说明

图1是本发明中弹幕服务器部署原理的结构示意图；

图2是本发明中整体网络结构部署原理的示意图；

图3是本发明中CDN节点部署原理的示意图；

图4是本发明中弹幕管理后台部署原理的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，说明本发明所述弹幕服务的整体实现方法及其网络结构的具体实施方式。

随着用户互动模式的发展需求，弹幕技术增强了与用户的交互性、互动性。用户通过各种终端的电子设备，例如是手机、平板、VR（虚拟现实设备）等移动端、PC（个人电脑）、影院或会议室或家用的投影设备等等，与相应的弹幕服务器进行链接。这些电子设备可以作为弹幕的输出媒介，从相应的弹幕服务器处，接收实时弹幕并拉取历史弹幕随视频进行播放；其中一些电子设备还可以作为输入媒介（或者连接作为输入媒介的其他电子设备），向相应的弹幕服务器发送弹幕；所述的输出媒介和/或输入媒介还能够向相应的弹幕服务器发送各种服务请求。

如图1所示，本发明涉及的弹幕服务器，包含业务弹幕服务器、历史弹幕服务器、实时弹幕服务器。实时弹幕服务器可以基于多种网络协议（TCP、UDP、HTTP、WebSocket等），与用户的电子设备及其他弹幕服务器进行数据通讯。在不同的应用示例中，实时弹幕服务器能够接收用户通过各自输入媒介向其发送的弹幕，或者接收业务弹幕服务器交由其转发的弹幕，并实时发送收到的弹幕给各用户的输出媒介。

业务弹幕服务器能够接收用户通过各自输入媒介向其发送的弹幕，或者接收实时弹幕服务器向其转发的弹幕；该业务弹幕服务器对收到的弹幕，根据设定的逻辑进行相应处理后，可以直接发送或者经由实时弹幕服务器转发给所有用户的输出媒介。

业务弹幕服务器还能够将其收到的弹幕（或是进一步经过其处理的弹幕）发送至历史弹幕服务器进行存储，也能够接收输出媒介直接发送或者经由实时弹幕服务器转发的历史弹幕请求，从历史弹幕服务器获取相应的历史弹幕，由该业务弹幕服务器直接发送或经由实时弹幕服务器转发给提出请求的输出媒介。所述业务弹幕服务器具有HTTP业务逻辑接口，能够作为直接面向输出媒介的接口。

用户希望就实时弹幕或历史弹幕在其输出媒介上的展示效果进行控制调整时，还可以通过输出媒介将相应的弹幕处理请求直接发送或经由实时弹幕服务器转发给业务弹幕服务器，由业务弹幕服务器按照请求，对其从输入媒介、或实时弹幕服务器、或历史弹幕服务器等处获得的弹幕，根据设定的逻辑进行相应处理。

如图2、图3所示实施整体网络结构的优选示例中，所述实时弹幕服务器采用分布式结构，进一步包含实时弹幕数据模块、实时弹幕服务模块、长链接模块。本发明设置有数据中心，在其中部署所述的业务弹幕服务器、历史弹幕服务器、实时弹幕数据模块，并部署有多IDC支持模块（即Svrlist模块）；本发明还在覆盖全国（甚至全球各个地区）的多个网络节点机房，分别部署CDN节点（CDN：内容分发网络），在每个CDN节点均部署所述的实时弹幕服务模块和长链接模块。

本发明通过多IDC支持（IDC：互联网数据中心），提供高效率、高实时、多功能、多终端的弹幕数据部署方案，有效加速用户访问速度，提高用户体验。并且，为了进一步保障服务的高可用性，确定输入媒介/输出媒介选择链接到哪个CDN节点上，本发明可以通过数据中心的多IDC支持模块，从与该数据中心对应链接的所有CDN节点的实时弹幕服务模块处，获取各个CDN节点的权重、IP、端口、过期时间等节点信息。

所述多IDC支持模块根据这些节点信息形成一个列表，并依据用户设备提出服务请求时所在的IP，在列表中对于各个CDN节点做适用于该用户的从优到劣排序；输入媒介/输出媒介在程序启动时后台获取排序后的列表（从后台获取可以不卡用户界面，避免影响用户体验)，并通过从排序的列表获取到的节点信息来进行网络请求，选择链接到当前最优（例如是延迟最低）的一个CDN节点；如果中途某个CDN节点访问失败，则默认从列表中获取下一个相对最优的CDN节点来进行链接。

本发明的所述CDN节点能够为用户的输出媒介实现对于历史弹幕的加速访问；以及，基于HTTP和TCP两种网络通讯方式与数据中心的实时弹幕数据模块链接，对于实时弹幕提供维护TCP长链接的服务，以保障用户的输出媒介与相应弹幕服务器之间数据通讯的稳定性。此外，CDN节点与数据中心的业务弹幕服务器之间，还可以通过部署在CDN节点的nginx服务进行信息的转发。

所述CDN节点中部署的实时弹幕服务器的长链接模块，能够基于TCP长链接网络通讯协议，保持相应弹幕服务器与输入媒介/输出媒介的不间断双向网络通讯。长链接模块的设置达到了距离用户最近的网络链接目的，可有效提高网络链接的成功率、降低掉线率。

本例中，用户通过输入媒介和/或输出媒介发送的各种服务请求（如弹幕发送请求、历史弹幕请求、弹幕处理请求）等，均可以直接通过与之相链接的CDN节点做访问，由CDN节点内的长链接模块接收，交由实时弹幕服务模块为服务请求添加上该CDN节点的节点信息后，一起转发给数据中心进行后续处理；所添加的节点信息，可以用来对转发来源于哪个CDN节点进行标记。

数据中心的实时弹幕数据模块，对于来自各个CDN节点的服务请求进行接收（或进一步按照接收时间或节点来源等参数项进行排序），再转发给业务弹幕服务器进行后续处理。此外，实时弹幕数据模块还能够对来自各个CDN节点的弹幕或是来自业务弹幕服务器转发的弹幕进行接收，并分发到各个CDN节点的实时弹幕服务模块进行弹幕的聚合操作，在此将设定时间（如1s）内收到的多条弹幕聚合形成一个网络包后，交由长链接模块转发给输出媒介。

为了加快对历史弹幕的访问速度，本例中在每个CDN节点内缓存有各个视频的历史弹幕，并与视频的ID（识别信息）进行关联；当本例中CDN节点（例如通过实时弹幕服务模块）识别到输出媒介的历史弹幕访问请求时，可以使输出媒介直接访问在该节点缓存的历史弹幕。所述数据中心的历史弹幕服务器存储所有历史弹幕，具体是通过分布式存储，将弹幕按照对应的视频存储在不同的库中，同时在本地缓存中也存储一份。本地缓存中只保留部分弹幕，并依据视频的长度存储不同数量的弹幕，视频长度越长同一个视频下的弹幕数量越多。所述历史弹幕服务器除了将本地缓存的弹幕数据定时刷新到数据库存储，还定时向CDN节点的缓存刷新历史弹幕的文件。

历史弹幕通过对弹幕的颜色、位置、方向、移动速度等各种属性的选择或组合，可以呈现不同风格的展示效果，例如：底部字幕弹幕、滚动弹幕、顶端低端渐变弹幕、逆向弹幕等。业务弹幕服务器通过相应的处理逻辑，可以识别用户发送弹幕时所指定的弹幕展示效果并进行标记，并将其作为该条弹幕的标记之一，与弹幕一起存储到历史弹幕服务器。

此外，与历史弹幕一同存储的标记，还可以包含时间、发送人、该条弹幕被点赞/点踩数量、关联的视频ID等信息。其中，存储的“时间”信息，是指弹幕相对视频的时间点，比如在视频5分钟的时候用户发过一条弹幕，那么该用户或其他用户看到该视频的第5分钟时也能够看到这个弹幕。

本发明主要通过所述业务弹幕服务器对弹幕的玩法进行管理。业务弹幕服务器还包含对弹幕的以下处理逻辑：

通过屏蔽逻辑，实现对弹幕的关键词屏蔽及提供正则屏蔽规则等。根据输出媒介提出的屏蔽请求（如同时发送需屏蔽的关键词和/或屏蔽规则），业务弹幕服务器对不符合屏蔽请求的弹幕内容进行屏蔽处理后，提供实时弹幕和/或历史弹幕给输出媒介。或者，例如根据法律法规的要求，业务弹幕服务器编写相应的屏蔽词及屏蔽规则，主动地对实时弹幕/历史弹幕中不符合规定的内容进行主动屏蔽后，提供给输出媒介展示或者发送至历史弹幕服务器存储。按照不同的选择，可以根据弹幕的各种标记或弹幕展示效果的各种属性来设定屏蔽的内容（如屏蔽某一发送人的弹幕，或屏蔽某一视频下关联的弹幕，或只显示屏幕底部而屏蔽其他位置的弹幕等等）。

为实现弹幕优化功能，通过重复内容识别逻辑，程序能够将“重复弹幕内容可显示部分”识别出来，即，假设多用户通过输入媒介分别发送大量内容相似的弹幕，则业务弹幕服务器可以根据优化算法自动识别并删减数量过多的内容相似的弹幕，允许其中一部分弹幕进行显示（识别后被允许显示的部分为所述“重复弹幕内容可显示部分”），通过弹幕优化可以有效提高弹幕的多彩性。

用户对于看到的某条弹幕，可以通过输出媒介进行点赞（或点踩）操作；根据对点赞/点踩操作处理的逻辑，业务弹幕服务器能够记录该弹幕被赞（或被踩）的数量作为弹幕存储时的标记之一，也作为以后筛选优质弹幕的判断条件之一。

通过权限管理逻辑，业务弹幕服务器可以先就用户是否具有通过输入媒介和/或输出媒介提出某项服务请求的权限进行判断，有权限时根据服务请求对弹幕进行相应处理；无权限时可忽略相应服务请求。例如，对于输出显示的弹幕，业务弹幕服务器可以对用户是否具有通过输出媒介发送弹幕处理请求的权限先进行判断，在判断有相应权限时，再根据弹幕处理请求对要向输出媒介提供的弹幕进行处理（所述处理，例如是对弹幕展示效果的选择或调整、对不符合要求的弹幕内容或效果进行屏蔽、识别重复的弹幕内容、点赞/点踩操作处理，但不限于此）。

对于输入的弹幕，业务弹幕服务器则可以对用户是否具有通过输入媒介发送弹幕的权限，或是否具有发送特定弹幕展示效果的权限进行判断，再根据不同权限下允许发送的弹幕展示效果对收到的弹幕进行处理。例如，用户除了可以对弹幕展示时的颜色、位置、方向、移动速度等各种属性进行选择或组合之外，业务弹幕服务器还支持内容为一段代码的高级弹幕，用以实现诸如动/静态图固定弹幕、拼图、简易游戏等等特殊效果。则根据用户通过输入媒介发送的高级弹幕的代码，业务弹幕服务器在先判断用户具有高级弹幕发送权限之后，再以人工或自动运行相关代码来审核其呈现的弹幕效果是否有效或是否影响观看体验；当审核通过后，提供该高级弹幕给输出媒介进行展示，或发送给历史弹幕服务器进行存储。

本发明中除了业务弹幕服务器，也能够在通过所述实时弹幕服务模块或实时弹幕数据模块进行弹幕或服务请求的收发时，实施简单的弹幕内容屏蔽或属性管理等功能。

本发明还可以进一步在数据中心部署弹幕管理后台，对弹幕进行管理，提供权限控制功能、设置视频的屏蔽关键词功能，查找弹幕功能、迁移弹幕功能等等，但不限于此。

如图4所示，弹幕管理后台为用户和公司管理人员分别提供有管理入口，通过不同的管理界面展示，并具有不同的管理权限。公司管理人员的管理权限可以进一步分为多个级别，上级权限的管理功能较多，并可控制下级权限的管理功能。例如，公司管理人员可以通过弹幕管理后台，找到任意视频下面的任意一条弹幕信息进行管理；高级别的公司领导具有的上级权限，可以添加多个下级权限分派给审核人员，设置审核人员的下级权限为只对部分弹幕具有管理功能：比方可以设置某个up主（指视频上传用户）的视频屏蔽关键词，或者控制某条弹幕是否删除等等。对up主等用户所拥有的管理权限进行限制，只能够允许其对自己上传的视频所对应的弹幕进行管理。

弹幕管理后台提供的查找弹幕功能，可以按照与弹幕有关的一项或多项标记和/或属性来划定查找范围：比如，在针对某一个视频所发送的弹幕中，或者在针对某一个up主的视频所发送的弹幕中，或者在针对某一种分类的视频所发送的弹幕中，或者在某一个时间点范围内发送的弹幕中进行筛选，等等。

弹幕管理后台提供的迁移弹幕功能，可以把某个视频下的弹幕迁移到另一个视频下。使用场景比如是用户发现第一次上传的视频不够高清时，想要替换成一个相同内容的高清视频，则公司管理人员可以协助将弹幕迁移到新上传的高清视频下面，调整并存储这些弹幕与新视频的关联信息；同样该功能也可以对up主进行开放，使up主能够通过输出媒介（或输入媒介）进行类似的迁移弹幕操作。

为了实现上述的诸多功能，弹幕管理后台可以直接操控整个系统（包含数据中心、CDN节点）涉及的所有弹幕服务器、功能模块及数据，例如但不限于：在历史弹幕服务器或业务弹幕服务器设置相应的管理入口，针对存储的弹幕内容或其标记、属性等进行管理，如删除其中不合法的弹幕内容，修改弹幕与视频的关联信息，查找弹幕内容等；或者，在业务弹幕服务器或实时弹幕服务器设置相应的管理入口，如添加过滤用的敏感词或屏蔽规则，设置可以开放权限给用户进行操作的管理入口或数据等等。在不同的应用情况下，可以允许用户通过相应弹幕服务器上为其开放权限的管理入口，直接对弹幕相关数据进行操作，也可以使用户通过管理入口向相应的弹幕服务器发送弹幕管理的服务请求，由后者完成具体操作。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。