一种面向区域的机顶盒P2P-Vod系统及数据预部署方法
【专利摘要】本发明提供一种面向区域的机顶盒P2P-Vod系统及方法，所述系统包含：机顶盒端子系统和服务器子系统；所述机顶盒端子系统中的机顶盒被划分为若干区域，且区域之间通过DHT组成一个覆盖网；所述服务器子系统，用于采集各区域的历史播放信息，并依据历史播放信息提取各区域的推荐影片或剧集列表，并将推荐影片或剧集列表对应的影片或剧集预部署至区域中的机顶盒。所述系统还包含影片资源存储转发子系统，用于存放点播服务器所需的推荐影片或剧集。所述资源存储转发子系统将影片或剧集资源存储在云端，并且利用CDN服务进行边缘分发。所述服务器子系统进一步包含：推荐服务器和点播服务器；其中，所述推荐服务器和点播服务器在云端进行动态部署。
【专利说明】一种面向区域的机顶盒P2P-Vod系统及数据预部署方法
【技术领域】
[0001]本发明属于P2P_Vod【技术领域】，具体涉及一种面向区域的机顶盒P2P_Vod系统及数据预部署方法。
【背景技术】
[0002]P2P技术作为分布式系统的一个重要分支，它的特点是具有良好的可扩展性，自治性，区别于传统的C/S架构，系统中的节点既是服务提供者也是服务消费者，这种对等网络的特点降低了用户对服务器的依赖，也充分的利用了网络上闲散的资源，提高了资源利用率。
[0003]P2P_Vod技术是将P2P技术应用于点播系统，将分布的用户节点通过DHT方式组成一个覆盖网络(Overlay)，覆盖网络中节点从它邻居节点获取所需，并且作为其他节点的邻居节点提供数据，通过节点间的数据协作大大降低了点播服务器负载消耗，提高了系统性倉泛。
[0004]随着数字电视的发展，机顶盒用户在迅速增长，将P2P_Vod系统应用于机顶盒也是一种发展趋势。但是机顶盒具有区域化部署特点，例如集中部署于小区内，而且区域内用户可能会共享出入口带宽使得带宽成为P2P-Vod系统用户播放质量的颈瓶，同时机顶盒用户的播放行为具有一定的可挖掘性，所以面向区域的机顶盒P2P_Vod系统不同于PC端的P2P-Vod系统，它具有自己的特性，这些特性决定着P2P-Vod系统的具体设计。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，为克服现有技术的上述问题，本发明提供一种面向区域的机顶盒P2P-Vod系统及数据预部署方法。
[0006]本发明提出一种面向区域的机顶盒P2P_Vod系统，该系统相对于传统的PC端的P2P-Vod系统，增加了区域影片部署模块，以及云部署策略。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了一种面向区域的机顶盒P2P_Vod系统，所述系统包含:机顶盒端子系统和服务器子系统；
[0008]所述机顶盒端子系统中的机顶盒被划分为若干区域，且区域之间通过DHT组成一个覆盖网；
[0009]所述服务器子系统，用于采集各区域的历史播放信息，并依据历史播放信息提取各区域的推荐影片或剧集列表，并将推荐影片或剧集列表对应的影片或剧集预部署至区域中的机顶盒。
[0010]上述系统还包含影片资源存储转发子系统，用于存放点播服务器所需的推荐影片或剧集。
[0011]上述资源存储转发子系统将影片或剧集资源存储在云端，并且利用CDN服务进行边缘分发。
[0012]上述服务器子系统进一步包含:[0013]推荐服务器，用于采集各区域内所有用户的历史播放记录，依据历史播放记录信息通过推荐算法获取以区域为单位的推荐影片或剧集列表，然后将推荐影片或剧集列表发送至点播服务器；
[0014]点播服务器，用于从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集列表对应的影片或剧集，对不同区域的相同推荐影片或剧集使用流式预部署方式，对不同区域不同推荐影片或剧集单独进行预部署，且预部署的时间选择在区域带宽比较充裕的时间段；
[0015]其中，所述推荐服务器和点播服务器在云端进行动态部署。
[0016]上述点播服务器将推荐影片或剧集进行分片预部署。
[0017]基于上述系统，本发明还提供一种面向区域的机顶盒P2P_Vod数据预部署方法，该方法基于权利要求1-5中的系统，所述方法包含:
[0018]步骤101)推荐服务器采集区域内所有用户机顶盒的历史播放记录，通过推荐算法获得以区域为单位的推荐影片或剧集列表，然后将推荐影片或剧集列表提供给点播服务器；
[0019]步骤102)点播服务器从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集列表对应的推荐影片或剧集，在区域带宽比较充裕的时间段，对区域热门影片或电视剧集进行预部署；
[0020]步骤103)区域内节点利用预部署的影片或电视剧集进行数据协作；
[0021 ] 其中，所述推荐服务器和点播服务器在云端进行动态部署。
[0022]上述步骤102)进一步包含:
[0023]步骤102-1)点播服务器从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集列表，并依据列表内容选择区域带宽比较充裕的时间段作为预部署时间段；
[0024]步骤102-2)获取推荐影片和剧集，并将推荐影片或剧集分片；
[0025]步骤102-3)在预部署时间段内，对不同区域的相同推荐影片或剧集的分片数据使用流式预部署方式，对不同区域不同推荐影片或剧集的分片数据单独进行预部署。
[0026]上述步骤102-2)从云端存储器获取推荐影片或剧集，且该云端存储器利用⑶N服务将所有影片和剧集推到边缘。
[0027]上述流式预部署为:将相同的推荐影片或剧集预部署到其中一个区域，然后由该区域负责下一个区域的预部署，依次类推完成各区域部署。
[0028]上述的所有机顶盒用户端以生活小区为单位进行区域化划分，并通过DHT将分布的机顶盒节点组织成一个覆盖网。与现有技术相比，本发明的技术优势在于:
[0029]本发明提供的面向区域的机顶盒P2P_Vod系统设计与实现，可以降低P2P_Vod点播服务器的带宽消耗，提高用户播放体验，并且能够降低整个系统的部署和运营成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统结构示意图；
[0031]图2为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统设计模块图；
[0032]图3为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统区域影片推荐子模块流程图；
[0033] 图4为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统中区域影片预部署子模块流程图。
【具体实施方式】[0034]下面结合附图和具体实例对本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统设计进行详细说明。
[0035]本发明的特征在于:本发明提供的一种面向区域的机顶盒P2P_Vod系统设计包含区域影片部署模块，以及云部署策略两个部分。所述的区域影片部署模块包括区域影片推荐子模块和区域影片预部署模块。其中区域影片推荐子模块负责搜集区域用户播放历史记录，利用推荐系统对区域历史记录进行分析，得到该区域的热门影片或者该区域用户感兴趣的影片或电视剧集，将推荐结果提供给区域影片预部署子模块；所述区域影片预部署模块，负责在区域带宽充裕的时间段，将区域推荐模块推荐的影片剧集预部署到区域内用户节点上；所述云部署策略，利用云计算弹性按需付费特性，使用云主机服务进行点播服务器和推荐系统服务器的动态部署，使用云存储和⑶N服务进行硬盘剧集资源的存储和边缘分发。在本发明的系统设计中，各个模块策略的功能和处理方法如下:1、所述的区域影片推荐子模块:推荐服务器首先收集区域中所有用户的播放历史记录，然后对这些历史记录进行数据分析，推荐出以该区域为单位的热门影片或剧集，最后将推荐结果提供给区域影片预部署模块:其中，所述的基于资源约束的大众化和个性化混合推荐，以大众化推荐为主，推荐出以该区域为单位的影片或电视剧集，然后辅助利用个性化推荐得到该机顶盒单个用户感兴趣的影片或剧集；
[0036]所述的基于内容和基于热点的混合推荐，用基于内容的推荐方法可以对电视连续剧进行推荐，用基于热点的推荐方法可以对热门影片或视频进行推荐，综合这两种方法策略，可以提高推荐的精细度，推荐结果更立体化，多维化。 [0037]2、所述的区域影片预部署子模块:获取区域影片推荐模块推荐的以区域为单位的影片或剧集，然后通过点播服务器将这些影片预部署到相应区域内节点上，该模块采用了分片预部署策略，以及流式预部署策略:
[0038]其中，所述的分片预部署策略，它的主要功能是为将推荐影片或剧集进行分片，然后以片为单位进行预部署，即将该影片或剧集的分片分散部署到区域内多个节点上。
[0039]所述的流式预部署策略，它的主要功能是首先通过点播服务器只需将这些不同区域推荐的相同影片或剧集预部署到其中一个区域，然后由该区域负责下一个区域的预部署，依次类推，最后预部署完所有区域，流式部署可以大大降低预部署成本。
[0040]3、所述的云部署策略，它是结合云计算弹性按需付费的特性，将P2P_Vod服务端程序(包括推荐服务器和点播服务器)动态部署到云端，同时利用云存储服务对影片剧集资源进行存储，利用CDN服务进行边缘分发。
[0041]图1为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统结构示意图。如图1所示，本发明的一种面向区域机顶盒P2P_Vod系统设计中，包括服务端和机顶盒客户端、以及影片资源三个部分。其中机顶盒客户端具有区域化部署的特点，例如以生活小区为单位的区域化部署，通过DHT将分布的机顶盒节点组织成一个覆盖网(Overlay)，覆盖网内节点按照一定的规则组织邻居节点，节点向其邻居节点获取所需数据，同时节点也作为其他节点的邻居节点提供数据；服务器端包括推荐服务器和点播服务器两种，它们在云端进行动态部署；影片资源存储在云端，并且利用⑶N服务进行边缘分发。整个面向区域机顶盒P2P-Vod系统流程如下:
[0042]I)推荐服务器采集区域内所有用户的历史播放记录，通过推荐算法分析这些记录，推荐出以该区域为单位的推荐影片或剧集，然后将推荐结果提供给点播服务器；
[0043]2)点播服务器从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集，对不同区域的相同推荐影片或剧集使用流式预部署方式，对不同区域不同推荐影片或剧集单独进行预部署，预部署的影片资源从云存储中获取。预部署时间选择在区域带宽比较充裕的时候(如00::00^8:: 00)，并且将影片进行分片预部署；
[0044]3)预部署到区域后，区域内部节点利用预部署的影片或剧集，加强相互协作，互相获取所需数据，从而降低对点播服务器的数据请求，同时区域内的延迟抖动更小，提高了用户播放体验。
[0045]图2为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统设计模块图，如图2所示，主要包括三个模块，用户播放历史记录采集模块、推荐系统模块以及预部署模块。
[0046]1)用户播放历史记录采集模块:该模块用来采集机顶盒节点上用户播放历史记录，并上传给推荐服务器；
[0047]2)推荐系统模块:该模块对以区域为单位的用户播放记录进行推荐分析，得到各个区域的推荐影片或剧集，然后将推荐结果提供给预部署模块；
[0048]3)预部署模块:该模块从推荐系统模块得到各个区域推荐影片或剧集，按照流式预部署以及分片预部署策略进行预部署。
[0049]图3为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统中区域影片推荐子模块流程图，如图3所示，它的步骤如下:
[0050]I)采集区域内所有节点的观看历史记录；
[0051]2)推荐系统服务器对历史记录进行分析处理，推荐出以该区域为单位的推荐影片或剧集；
[0052]3)将推荐结果发送给区域影片预部署模块。
[0053]图4为本发明的面向区域机顶盒P2P_Vod系统中预部署子模块流程图，如图3所示，它的步骤如下:
[0054]I)点播服务器对不同区域的相同推荐影片或剧集使用流式预部署策略，即只需将相同的推荐影片或剧集预部署到其中一个区域，然后由该区域负责下一个区域的预部署，依次类推；
[0055]2)对于不同区域的不同推荐影片或剧集则只能由点播服务器进行单独区域预部署。
[0056]3)在上述两种预部署策略中，都是使用分片预部署策略，即首先对影片或剧集进行分片，然后以片进行流式预部署或单独预部署到相应的区域节点上。
[0057]本发明的一种面向区域机顶盒的P2P_Vod系统设计，利用了机顶盒区域化部署特点，并且充分挖掘区域用户播放历史记录，通过推荐系统分析出以区域为单位的推荐影片或剧集，然后将这些推荐影片在区域带宽充裕的时间段进行预部署，当区域内用户于某个高峰时间段观看节目时，可以通过预部署的推荐影片或剧集加强相互间的协作，减少对点播服务器的数据请求，从而降低了点播服务器的带宽消耗，同时区域内部协作可以降低播放的延迟抖动，从而提高了用户播放体验。
[0058]总之，本发明提供的一种面向区域的机顶盒P2P_Vod系统设计，该系统包括区域影片部署模块，以及云部署策略两个部分。区域影片部署模块包括区域影片推荐子模块和区域影片预部署子模块，该模块的步骤如下:I)首先区域影片推荐子模块，对该区域的用户播放历史记录进行数据分析，得到该区域热门影片或电视剧集；2)区域影片预部署模块，利用区域影片推荐子模块得到的影片或电视剧集，在该区域带宽比较充裕的时间段，对该区域热门影片或电视剧集进行预部署；3)区域内节点利用预部署的影片或电视剧集，增加数据协作。云部署策略结合云计算弹性按需付费的特点，利用云主机服务来动态部署P2P-Vod服务端程序(包括推荐系统服务器和点播服务器)，利用云存储来存储影片或电视剧集等资源，结合CDN服务对资源进行边缘分发，提高边缘区域用户播放体验。
[0059]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行 了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种面向区域的机顶盒P2P-Vod系统，所述系统包含:机顶盒端子系统和服务器子系统； 所述机顶盒端子系统中的机顶盒被划分为若干区域，且区域之间通过DHT组成一个覆盖网； 所述服务器子系统，用于采集各区域的历史播放信息，并依据历史播放信息提取各区域的推荐影片或剧集列表，并将推荐影片或剧集列表对应的影片或剧集预部署至区域中的机顶盒。
2.根据权利要求1所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod系统，其特征在于，所述系统还包含影片资源存储转发子系统，用于存放点播服务器所需的推荐影片或剧集。
3.根据权利要求2所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod系统，其特征在于，其特征在于，所述资源存储转发子系统将影片或剧集资源存储在云端，并且利用CDN服务进行边缘分发。
4.根据权利要求1所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod系统，其特征在于，所述服务器子系统进一步包含: 推荐服务器，用于采集各区域内所有用户的历史播放记录，依据历史播放记录信息通过推荐算法获取以区域为单位的推荐影片或剧集列表，然后将推荐影片或剧集列表发送至点播服务器； 点播服务器，用于从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集列表对应的影片或剧集，对不同区域的相同 推荐影片或剧集使用流式预部署方式，对不同区域不同推荐影片或剧集单独进行预部署，且预部署的时间选择在区域带宽比较充裕的时间段； 其中，所述推荐服务器和点播服务器在云端进行动态部署。
5.根据权利要求4所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod系统，其特征在于，所述点播服务器将推荐影片或剧集进行分片预部署。
6.一种面向区域的机顶盒P2P-Vod数据预部署方法，该方法基于权利要求1-5中的系统，所述方法包含: 步骤101)推荐服务器采集区域内所有用户机顶盒的历史播放记录，通过推荐算法获得以区域为单位的推荐影片或剧集列表，然后将推荐影片或剧集列表提供给点播服务器； 步骤102)点播服务器从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集列表对应的推荐影片或剧集，在区域带宽比较充裕的时间段，对区域热门影片或电视剧集进行预部署； 步骤103)区域内节点利用预部署的影片或电视剧集进行数据协作； 其中，所述推荐服务器和点播服务器在云端进行动态部署。
7.根据权利要求6所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod数据调度方法，其特征在于，所述步骤102)进一步包含: 步骤102-1)点播服务器从推荐服务器获得各个区域推荐影片或剧集列表，并依据列表内容选择区域带宽比较充裕的时间段作为预部署时间段； 步骤102-2)获取推荐影片和剧集，并将推荐影片或剧集分片； 步骤102-3)在预部署时间段内，对不同区域的相同推荐影片或剧集的分片数据使用流式预部署方式，对不同区域不同推荐影片或剧集的分片数据单独进行预部署。
8.根据权利要求6所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod数据调度方法，其特征在于，所述步骤102-2)从云端存储器获取推荐影片或剧集，且该云端存储器利用CDN服务将所有影片和剧集推到边缘。
9.根据权利要求7所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod数据调度方法，其特征在于，所述流式预部署为:将相同的推荐影片或剧集预部署到其中一个区域，然后由该区域负责下一个区域的预部署，依次类推完成各区域部署。
10.根据权利要求 6所述的面向区域的机顶盒P2P-Vod数据调度方法，其特征在于，所述的所有机顶盒用户端以生活小区为单位进行区域化划分，并通过DHT将分布的机顶盒节点组织成一个覆盖网。
【文档编号】H04N21/258GK103905916SQ201210573077
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2012年12月25日
【发明者】尤佳莉, 宋军, 彭飞, 李晓林, 郑鹏飞, 薛娇, 吕阳 申请人:中国科学院声学研究所