基于云播控的数字化媒介内容分发系统的制作方法

本发明属于数字内容管理，具体涉及基于云播控的数字化媒介内容分发系统。

背景技术：

1、随着数字化媒体内容的不断增加和用户需求的多样化，数字媒体内容分发系统的发展日益引人关注。这些系统旨在有效地分发媒体内容到用户，以满足不同用户的需求。然而，在传统的数字媒体内容分发系统中，存在着一些问题，如存储效率、内容分发速度和分辨率适应性等方面的挑战。

2、传统的数字媒体内容分发系统使用集中式存储和分发方式，这可能导致存储资源的低效利用。例如，每个用户请求的媒体内容都需要从集中式服务器中获取，这可能导致服务器负载过重，影响内容分发速度。另外，用户的设备和网络状况各不相同，而传统系统往往无法根据用户的设备和网络情况进行动态适配，从而导致用户在不同分辨率下观看媒体内容时出现不流畅的情况。

3、在目前的现有技术中，出现了一些尝试解决这些问题的方法。例如，有些系统引入了基于云存储的架构，将媒体内容存储在云端，以提高存储资源的利用率。然而，这些系统仍然面临着内容分发速度较慢的问题，因为仍然需要通过集中式服务器进行内容的传输和分发。此外，一些系统试图通过对媒体内容进行转码，以适应不同的设备和分辨率。但是，这些系统在处理大规模的媒体内容时，可能会遇到转码速度较慢和存储开销较大的问题。

4、另一个问题是，现有的数字媒体内容分发系统在适应用户需求方面还不够灵活。用户可能希望在不同的设备上观看媒体内容，而现有系统在适应不同设备和网络状况时存在一定的限制。这可能导致用户在观看媒体内容时出现卡顿或画质不佳的情况，影响用户体验。

5、综上所述，虽然在数字媒体内容分发领域已经有了一些尝试，但仍然存在一些问题亟待解决。传统集中式存储和分发方式可能会导致存储资源的浪费和内容分发速度的下降，而现有的适应性转码方法可能会面临转码速度慢和存储开销大的问题。另外，现有系统在适应不同设备和分辨率时还不够灵活，影响了用户的观看体验。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供基于基于云播控的数字化媒介内容分发系统。

2、为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

3、基于云播控的数字化媒介内容分发系统，所述系统包括：云存储部分、转码部分、分发网络、内容分发部分和用户端；所述云存储部分中存储有原始媒体数据，每个原始媒体数据存储在一个独立的存储空间中，存储空间的大小为存储在其中的原始媒体数据的大小的倍，其中，等于用户端的数量，为设定值，响应于每次来自于用户端的内容请求指令，将相同的内容请求指令进行分类，针对每一类内容请求指令，云存储部分将该类内容请求指令中对应的原始媒体数据在存储空间中复制份，其中，为该类的内容请求指令中相同的内容请求指令的数量；所述转码部分，配置用于将内容请求指令对应的原始媒体数据进行转码，生成每个原始媒体数据的个不同格式和分辨率的媒体数据；所述分发网络由节点和网络连接组成，每个节点与设定范围内的其他节点通过网络连接彼此相连，每个节点由用户端和中转站构成，所述分发网络具有个分发入口；所述内容分发部分，响应于内容请求指令，针对每一类内容请求指令，从云存储部分中获取对应的原始媒体数据的媒体数据，将每个原始媒体数据对应的媒体数据进行打包后，得到个打包数据，每个打包数据中包含个媒体数据，为每个打包数据设置一个目标地址，每个目标地址对应于一个发送该类内容请求指令的用户端，从个分发入口中，筛选出个分发入口，以个分发入口为起始节点，以个目标地址为终止节点，为每个打包数据在分发网络中规划分发路径，使得每个打包数据发送到一个目标地址对应的用户端。

4、进一步的，所述内容分发部分在同一时刻，只对一类内容请求指令对应的打包数据进行分内容分发。

5、进一步的，所述系统还包括内容管理部分，配置用于对云存储部分中的原始媒体数据进行管理，具体包括：对原始媒体数据进行删除、替换和修改；在云存储部分中添加新的原始媒体数据，并为原始媒体数据分配存储空间。

6、进一步的，所述内容分发部分为每个打包数据在分发网络中规划分发路径的方法包括：随机选择一个打包数据，以该打包数据的分发入口为起始节点，以目标地址为终止节点，在分发网络中进行路径规划，使得打包数据从起始节点到终止节点经过的路径的节点数量小于设定的第一阈值，打包数据从起始节点到终止节点经过的路径长度的小于设定的第二阈值，此时，将此路径作为该打包数据的分发路径；然后在分发网络中，将该分发路径对应的网络连接进行删除，再从剩下的打包数据中随机选择一个，进行路径规划，以此类推，直到完成所有的打包数据的路径规划。

7、进一步的，所述随机选择一个打包数据，以该打包数据的分发入口为起始节点，以目标地址为终止节点，在分发网络中进行路径规划的方法包括：定义分发网络的拓扑网络图为，其中表示节点集合，表示边集合；每个节点表示一个节点，每条边表示节点到节点的网络连接；定义矩阵，其中表示从节点到节点的权重，该权重值等于从节点节点到节点的空间距离的长度；初始化一组粒子，每个粒子表示一条路径规划方案，在每条路径规划方案中，从起始节点到终止节点经过的路径的节点数量小于设定的第一阈值，打包数据从起始节点到终止节点经过的路径长度的小于设定的第二阈值，为设定值，为一个大于10的整数；每个粒子包含一个路径矩阵，其中表示粒子从节点到节点的路径权重，其值等于节点的网络流量的倒数；对于每个粒子，计算其路径适应度；对于每个粒子，更新其个体最优解，更新其速度；根据更新后的速度，更新粒子的路径矩阵；选择路径矩阵使得达到最大值；从所有粒子的个体最优解中选择适应度最高的一组路径矩阵作为群体最优解；输出群体最优解最为最优的路径规划方案。

8、进一步的，对于每个粒子，使用如下公式，计算路径适应度：

9、;

10、其中，是拓扑网络图中的一条边，是粒子在该边上的路径权重，是权重；为粒子所代表的路径规划方案中，从起始节点到终止节点经过的路径的节点数量，为从起始节点到终止节点经过的路径长度。

11、进一步的，对于每个粒子，使用如下公式，更新其速度：

12、；

13、其中，是惯性权重，和均是加速系数，取值范围为0.25到0.4，和均是取[0,1]之间的随机数的函数，是个体最优解中的路径权重,更新的速度。

14、进一步的，用户端和中转站在接收到内容分发部分经过分发网络分发的打包数据时，若打包数据的目标地址为自身，则停止分发打包数据，否则，则将打包数据按照分发路径，转发到下一个节点对应的用户端或中转站。

15、进一步的，所述转码部分将内容请求指令对应的原始媒体数据进行转码，生成每个原始媒体数据的个不同格式和分辨率的媒体数据的方法包括：对原始媒体数据的每一帧图像进行对应不同分辨率的转码，分别得到原始媒体数据在不同分辨率下的转码媒体数据，将这些转码媒体数据生成对应格式的媒体数据。

16、进一步的，所述对原始媒体数据的每一帧图像进行对应不同分辨率的转码的方法包括：对每一帧图像进行小波分解，得到多个小波分量；将每个小波分量通过一个倍数为的滤波器，得到多个滤波分量；值等于转码得到的图像的分辨率与自身原本的分辨率的比值；将所有的滤波分量重新组建成一幅图像，完成对原始媒体数据的每一帧图像进行对应不同分辨率的转码，转码后的图像的分辨率为原图像的倍。

17、本发明的基于云播控的数字化媒介内容分发系统，具有以下有益效果：首先，本发明专利通过引入云存储部分，实现了媒体内容的分布式存储，从而有效提高了存储资源的利用率。每个原始媒体数据被存储在独立的存储空间中，大大减少了存储冗余，节约了存储空间。与传统的集中式存储相比，云存储部分的分布式存储方式能够更好地满足大规模媒体内容的存储需求，降低了存储成本。

18、其次，通过构建分发网络和内容分发部分，本发明专利在内容分发速度方面实现了显著的提升。分发网络的节点构成了一个高效的分发网络，通过多个分发入口和分发路径，将媒体内容传输到用户端。与传统的集中式分发方式相比，分发网络实现了内容的并行分发，大大减少了内容传输的瓶颈，提高了内容分发速度。

19、同时，本发明专利提出的动态适配转码机制对于用户体验的改善具有重要意义。通过将每一帧图像进行不同分辨率的转码，根据用户设备和网络情况，提供了更加适应性的内容观看体验。无论用户使用何种设备、网络状况如何，系统都能够根据用户需求动态适配转码，确保用户在不同情况下都能够流畅地观看媒体内容，消除了传统转码方式中画质不佳、卡顿等问题。