一种高集成度的iptv系统及其工作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高集成度的IPTV系统及其工作方法。包括交换机及与其相连的集成服务器；所述集成服务器包括内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器；所述内容管理服务器分别与直播服务器、时移服务器和点播服务器相连；所述直播服务器又与时移服务器相连。解决了传统IPTV系统过于复杂和成本投入巨大及维护困难的问题，使IPTV系统的使用不仅限于大运营商使用，让资金实力相对较小的中小运营商也可以使用，拓展IPTV的应用市场。
【专利说明】一种高集成度的IPTV系统及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高集成度的IPTV系统及其工作方法，特别是涉及一种适用于广播电视业高集成度的IPTV系统及其工作方法。
【背景技术】
[0002]在现有IPTV系统中要实现一个基本可用系统需要若干台服务器或服务集群，如直播服务器、时移服务器、内容服务器、管理服务器甚至需要搭建一个⑶N网络。这样的IPTV系统成本及维护难度极大，对于小型的IPTV系统的需求无法满足。
[0003]传统IPTV系统过于庞大和复杂，成本高和维护难度大，只能通过单一的机顶盒来收看节目，系统的可用性受到限制。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种方便部署，维护简单，更加稳定、高效的高集成度的IPTV系统及其工作方法。
[0005]本发明采用的技术方案如下:一种高集成度的IPTV系统，其特征在于，包括交换机及与其相连的集成服务器；所述集成服务器包括内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器；所述内容管理服务器分别与直播服务器、时移服务器和点播服务器相连；所述直播服务器又与时移服务器相连；其中，
内容管理服务器，是用户与服务器进行交互的模块，用户通过它对整个服务器进行管理；
直播服务器，通过交换机与前端节目源相连；通过内容服务器接收用户的配置并提供相应的直播服务；
时移服务器，从直播服务器取得直播节目数据，根据用户上传的EPG信息进行节目录制，生成时移节目；
点播服务器，通过内容服务器接收点播信息和点播文件，从而实现点播功能。
[0006]作为优选，所述集成服务器为把传统IPTV的内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器集成到一台服务器中的服务器。
[0007]作为优选，所述内容服务器包括网页服务器模块和数据库模块，其中，
网页服务器模块，提供用户访问管理的web页面服务；
数据库模块，保存用户设置的管理数据。
[0008]作为优选，所述直播服务器包括，
节目源换成队列生成模块，根据前端节目源和内容管理服务器生成的配置文件生成节目缓冲队列；
直播服务接收模块，接收客户端的直播服务请求；
直播节目查询模块，根据客户端的直播服务请求查询该节目是否存在于缓冲队列模块； 节目转发模块，根据客户端的直播服务请求，将缓冲队列模块存在的节目转发给用户；
节目缓冲生成模块，根据客户端的直播服务请求，将缓冲队列模块部存在的节目生成节目的缓冲并加入到缓冲队列中。
[0009]作为优选，所述时移服务器包括时移节目模块和播放模块，其中，
时移节目生成模块，包括:节目数据获取模块，由直播服务器获取到需要时移的节目数据；EPG信息获取模块，由内容管理服务器获取到时移节目的EPG信息。
[0010]作为优选，所述交换机为千兆交换机。
[0011]一种基于上述高集成度的IPTV系统的IPTV系统工作方法，其特征在于，用户通过web界面配置的直播信息，由内容管理服务器生成直播配置文件，直接存放于直播服务器配置目录。
[0012]作为优选，所述方法还包括，直播服务器根据前端节目源和内容管理服务器生成的配置文件生成节目缓冲队列，当客户端请求直播服务时，首先去节目缓冲队列中查询该节目是否存在，若存在则直接将该节目转发给用户，若不存在则生成该节目的缓冲并加入到缓冲队列中，从而为用户提供直播服务。
[0013]作为优选，所述方法还包括，时移服务器由直播服务器的节目缓冲队列获取到需要时移的节目数据，由内容管理服务器获取到时移节目的EPG信息，从而生成时移节目。
[0014]作为优选，所述方法还包括，当用户请求点播时，点播服务器根据客户请求去影片管理目录查找客户请求的影片，然后通过HTTP协议发送给用户。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:解决了传统IPTV系统过于复杂和成本投入巨大及维护困难的问题，使IPTV系统的使用不仅限于大运营商使用，让资金实力相对较小的中小运营商也可以使用，拓展IPTV的应用市场。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明其中一实施例的IPTV系统应用示意图。
[0017]图2为本发明其中一实施例的高度集成图。
[0018]图3为本发明其中一实施例的内容管理服务器功能架构示意图。
[0019]图4为本发明其中一实施例的直播服务器功能架构示意图。
[0020]图5为本发明其中一实施例的时移服务器的功能架构示意图。
[0021]图6为本发明其中一实施例的点播服务器的功能架构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0024]如图1所示的高集成度的IPTV系统，包括交换机及与其相连的集成服务器；所述集成服务器包括内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器；所述内容管理服务器分别与直播服务器、时移服务器和点播服务器相连；所述直播服务器又与时移服务器相连。
[0025]直播服务器为时移服务器提供节目数据，供时移服务器生成时移节目。传统的IPTV系统直播服务器和时移服务器各成系统，需分别提供原始的节目数据。因此本IPTV系统更易部署和维护。
[0026]在本具体实施例中，所述交换机为千兆交换机，用于连接多个源设备和集成服务器，千兆交换机的数据根据源节目数量和码率决定。IP输出的SPTS视频源通过千兆交换机发送到集成服务器。源可由编码器、大卡接收机、TS2IP的网关输出，流媒体服务器支持多种传输格式如:TCP、UDP、RTP等。支持传统STB+电视的使用模式，并支持移动终端(手机、平板等)客户模式。
[0027]如图2所示，内容管理服务器，是用户与服务器进行交互的模块，用户通过它对整个服务器进行管理，同时提供增值业务，如广告等。
[0028]直播服务器:用户通过WEB管理界面(内容管理服务器)对直播节目进行管理，包括直播节目源设置、节目增加、删除和修改等，内容管理服务器将用户的配置写入直播服务器，然后直播服务器就能提供相应的直播服务。同时直播服务器在输出协议上集成了 RTSP、HLS协议，减少了对客户端平台的限制。
[0029]时移服务器从直播服务器取得直播节目数据，根据用户上传的EPG信息进行节目录制，生成时移节目。
[0030]点播服务器:用户通过WEB管理界面(内容管理服务器)对点播节目进行管理，包括影片信息添加、影片文件上传、影片删除、修改等，内容管理服务器将影片信息及影片文件提供给点播服务器，从而实现点播功能。点播服务器输出协议为HTTP，主流平台均支持该协议。
[0031]在本具体实施例中，所述集成服务器为把传统IPTV的内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器集成到一台服务器中的服务器。为简化和集约IPTV系统的复杂度和成本，把传统IPTV的直播服务器、VOD服务器、时移服务器、管理服务器、CDN系统(中小型IPTV系统中可以简化部分)集成到一台服务器中，优化服务器的直播转发能力，服务器同时支持多GE 口，这样既可以满足中小型IPTV系统负载又可以极大减少投入，扩展IPTV系统的应用领域。
[0032]如图3所示，在本具体实施例中，所述内容服务器包括网页服务器模块和数据库模块，其中，网页服务器模块，提供用户访问管理的web页面服务；数据库模块，保存用户设置的管理数据。由于内容管理服务器同直播服务器集成在一起，用户通过web界面配置的直播信息，由内容管理服务器生成直播配置文件，直接存放于直播服务器配置目录，而传统的IPTV系统由于两个服务器分开，需要通过网络传输相关的配置文件。内容管理服务器和点播服务器的集成带来了同样的优势，即用户通过web管理界面上传的影片文件直接存放于点播服务器影片管理目录。本IPTV系统由于高集成度，各个功能服务器之间的信息交换都在本地完成，而不是传统IPTV服务器之间信息交换通过网络进行，特别是像影片这类流媒体文件，通过网络传输将需要极大的系统开销，因此本系统极大地提高了服务器的效率和稳定性。
[0033]如图4所示，所述直播服务器包括，节目源换成队列生成模块，根据前端节目源和内容管理服务器生成的配置文件生成节目缓冲队列；直播服务接收模块，接收客户端的直播服务请求；直播节目查询模块，根据客户端的直播服务请求查询该节目是否存在于缓冲队列模块?’节目转发模块，根据客户端的直播服务请求，将缓冲队列模块存在的节目转发给用户；节目缓冲生成模块，根据客户端的直播服务请求，将缓冲队列模块部存在的节目生成节目的缓冲并加入到缓冲队列中。
[0034]直播服务器根据前端节目源(IP数据)和内容管理服务器生成的配置文件生成节目缓冲队列，当客户端请求直播服务时，首先去节目缓冲队列中查询该节目是否存在，若存在则直接将该节目转发给用户，若不存在则生成该节目的缓冲并加入到缓冲队列中，从而为用户提供直播服务。
[0035]如图5所示，所述时移服务器包括时移节目模块和播放模块，其中，时移节目生成模块包括:节目数据获取模块，由直播服务器获取到需要时移的节目数据；EPG信息获取模块，由内容管理服务器获取到时移节目的EPG信息。
[0036]时移服务器由直播服务器的节目缓冲队列获取到需要时移的节目数据，由内容管理服务器获取到时移节目的EPG信息，从而生成时移节目。同传统IPTV系统相比，本系统的时移服务器获取时移节目数据和EPG的方式不同，传统时移服务器EPG通过网络向管理服务器获取，本系统通过本地进程间通信获取，传统时移服务器节目数据为原始IP流数据，本系统是从直播服务器的节目缓冲模块获取。播放模块用于提供时移节目观看服务。当客户提出观看时移节目时，播放模块首先判断请求的节目是否支持时移，若支持则读取时移节目索引，然后将相应的时移节目通过TS流打包后发送给客户端。
[0037]同时在本具体实施例中，时移节目支持快进、快退、跳跃等操作，流程如图5中所示，读取时移节目的索引，判断请求的时间和快进、快退的倍数是否合法，是则跳跃到索引指定的文件爱你便宜，读取TS刘数据；如果是跳跃请求，则从此文件偏移开始发送数据，如果是快进或快退，则从索引指定文件偏移处读取数据并读取每个挂件帧发送到客户端。
[0038]如图6所示，当用户请求点播时，点播服务器根据客户请求去影片管理目录查找客户请求的影片，然后通过HTTP协议发送给用户。同传统的点播服务器相比，本系统不需要点播服务器通过网络向内容管理服务器请求影片文件，因此极大地减轻了服务器的网络负担。
[0039]本系统的输入由图1所示，直播节目源由前端千兆交换机通过IP方式提供给服务器，IPTV内容管理由管理员通过web管理界面完成(内容管理服务器)，包括直播节目配置、EPG信息管理、影片文件上传、用户权限管理、增值业务管理如广告、酒店点餐等，最终提供的服务有直播、时移节目、高清点播、广告推送等。
[0040]本IPTV系统的高度集成体现在各个服务器之间交互方式的改变及资源的共享，区别于传统IPTV系统中各服务器都是独立的系统，各个服务器之间需要通过网络等方式进行通信，本系统将各个服务器集成于一体，各服务器之间通过本地进程间通信即可完成信息交互，各种资源本地共享，因此本IPTV系统方便部署，维护简单，更加稳定、高效。
[0041]高度集成的流媒体服务器支持多个千兆网口，对每个网口都可以自由配置为视频流输入或转发视频流输出；流媒体服务器视频流输入支持多种格式TCP、UDP、RTP ;集成时移服务器可以支持任意节目和任意时段24小时时移；时移支持完全支持跳跃、快进、快退，且对前端源编码格式无特殊要求，即支持所有编码格式；流媒体服务器实现手机和平板观看直播、点播，同时实现HLS协议来支持IPHONE和IPAD ;集成一体的基于apache和mysql的管理服务器更高效。
【权利要求】
1.一种高集成度的IPTV系统，其特征在于，包括交换机及与其相连的集成服务器；所述集成服务器包括内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器；所述内容管理服务器分别与直播服务器、时移服务器和点播服务器相连；所述直播服务器又与时移服务器相连；其中， 内容管理服务器，是用户与服务器进行交互的模块，用户通过它对整个服务器进行管理； 直播服务器，通过交换机与前端节目源相连；通过内容服务器接收用户的配置并提供相应的直播服务； 时移服务器，从直播服务器取得直播节目数据，根据用户上传的EPG信息进行节目录制，生成时移节目； 点播服务器，通过内容服务器接收点播信息和点播文件，从而实现点播功能。
2.根据权利要求1所述的高集成度的IPTV系统，其特征在于，所述集成服务器为把传统IPTV的内容管理服务器、直播服务器、点播服务器和时移服务器集成到一台服务器中的服务器。
3.根据权利要求1所述的高集成度的IPTV系统，其特征在于，所述内容服务器包括网页服务器模块和数据库模块，其中， 网页服务器模块，提供用户访问管理的web页面服务； 数据库模块，保存用户设置的管理数据。
4.根据权利要求1所述的高集成度的IPTV系统，其特征在于，所述直播服务器包括， 节目源换成队列生成模块，根据前端节目源和内容管理服务器生成的配置文件生成节目缓冲队列； 直播服务接收模块，接收客户端的直播服务请求； 直播节目查询模块，根据客户端的直播服务请求查询该节目是否存在于缓冲队列模块； 节目转发模块，根据客户端的直播服务请求，将缓冲队列模块存在的节目转发给用户； 节目缓冲生成模块，根据客户端的直播服务请求，将缓冲队列模块部存在的节目生成节目的缓冲并加入到缓冲队列中。
5.根据权利要求1所述的高集成度的IPTV系统，其特征在于，所述时移服务器包括时移节目模块和播放模块，其中， 时移节目生成模块，包括:节目数据获取模块，由直播服务器获取到需要时移的节目数据；EPG信息获取模块，由内容管理服务器获取到时移节目的EPG信息。
6.根据权利要求1所述的高集成度的IPTV系统，其特征在于，所述交换机为千兆交换机。
7.一种基于基于权利要求1所述高集成度的IPTV系统的IPTV系统工作方法，其特征在于，用户通过web界面配置的直播信息，由内容管理服务器生成直播配置文件，直接存放于直播服务器配置目录。
8.根据权利要求7所述的高集成度的IPTV系统工作方法，所述方法还包括，直播服务器根据前端节目源和内容管理服务器生成的配置文件生成节目缓冲队列，当客户端请求直播服务时，首先去节目缓冲队列中查询该节目是否存在，若存在则直接将该节目转发给用户，若不存在则生成该节目的缓冲并加入到缓冲队列中，从而为用户提供直播服务。
9.根据权利要求8所述的高集成度的IPTV系统工作方法，所述方法还包括，时移服务器由直播服务器的节目缓冲队列获取到需要时移的节目数据，由内容管理服务器获取到时移节目的EPG信息，从而生成时移节目。
10.根据权利要求7所述的高集成度的IPTV系统工作方法，所述方法还包括，当用户请求点播时，点播服务器根据客户请求去影片管理目录查找客户请求的影片，然后通过HTTP协议发送给用户。
【文档编号】H04N21/433GK104506924SQ201410805195
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】袁胜利, 赖建勇, 夏军 申请人:成都德芯数字科技有限公司