專利名稱：一種應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膒2p網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有視頻數(shù)據(jù)的分發(fā)一般采用客戶端/服務(wù)器(C/S)的架構(gòu)，視頻采集終端負責(zé) 視頻數(shù)據(jù)的采集和視頻數(shù)據(jù)的編碼，視頻服務(wù)器負責(zé)對視頻采集終端采集的視頻信息的管 理和視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，視頻應(yīng)用終端通過視頻服務(wù)器與視頻采集終端進行通訊，通過視頻 服務(wù)器中轉(zhuǎn)視頻數(shù)據(jù)的方式獲取視頻數(shù)據(jù)，并對視頻數(shù)據(jù)解碼和播放。這種架構(gòu)的缺點是 視頻應(yīng)用終端的數(shù)據(jù)來源依賴于服務(wù)器的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，因此并發(fā)數(shù)量受到視頻服務(wù)器處理能 力和網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，而無法大量應(yīng)用。目前互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了很多點對點(Peer-to-Peer，P2P)流媒體軟件系統(tǒng)，通過媒體 應(yīng)用終端之間的信息交換組成一個數(shù)據(jù)共享體系，采用服務(wù)器提供一部分視頻數(shù)據(jù)，終端 通過上述數(shù)據(jù)共享體系，互相轉(zhuǎn)發(fā)視頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大量終端同時獲得一路視頻數(shù)據(jù)的能力?，F(xiàn)有的這種P2P傳輸系統(tǒng)并不適合于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?，例如實時交通視 頻數(shù)據(jù)，主要是因為實時視頻數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的視頻應(yīng)用終端對視頻數(shù)據(jù)的實時性要求高， 頻道切換頻繁，以短時視頻瀏覽需求為主。而現(xiàn)有的這種P2P傳輸系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的管理 不強，節(jié)點信息數(shù)據(jù)主要通過洪泛的方式實現(xiàn)傳播，節(jié)點數(shù)據(jù)共享采用無組織的共享機制。 節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)的時間較長，節(jié)點離開網(wǎng)絡(luò)也會給P2P服務(wù)器和P2P網(wǎng)絡(luò)造成較大的影響，如 果節(jié)點頻繁的加入和離開不但會造成大量節(jié)點信息數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳播，更重要的是會頻繁 變更終端共享數(shù)據(jù)的關(guān)系而導(dǎo)致實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟环€(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，旨 在解決現(xiàn)有的P2P流媒體傳輸系統(tǒng)不適合實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所 述系統(tǒng)包括由多個傳輸節(jié)點構(gòu)成的傳輸節(jié)點層；由多個作為所述傳輸節(jié)點下游子節(jié)點的分發(fā)節(jié)點所構(gòu)成的分發(fā)節(jié)點層，以及由多個作為所述分發(fā)節(jié)點下游子節(jié)點的瀏覽節(jié)點所構(gòu)成的瀏覽節(jié)點層；所述傳輸節(jié)點，用于實時視頻數(shù)據(jù)在P2P干線中的傳輸，從視頻服務(wù)器或者上游 傳輸節(jié)點獲取實時視頻數(shù)據(jù)，向分發(fā)節(jié)點層提供分支流量；所述分發(fā)節(jié)點，作為所述傳輸節(jié)點的下游節(jié)點，用于暫時性向瀏覽節(jié)點層提供實 時視頻數(shù)據(jù)；所述瀏覽節(jié)點，用于與其上游分發(fā)節(jié)點連接，獲取暫時性實時視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例針對實時視頻數(shù)據(jù)應(yīng)用存在的實時性要求高，以短連接為主的特點，對P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分級管理，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分為傳輸節(jié)點、分發(fā)節(jié)點和瀏覽節(jié)點，使得網(wǎng) 絡(luò)優(yōu)越的傳輸節(jié)點處于數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞲晌恢?，分發(fā)節(jié)點為瀏覽節(jié)點提供暫時性實時視頻數(shù) 據(jù)，瀏覽節(jié)點不向其他視頻應(yīng)用終端提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，可以保證實時視頻數(shù)據(jù)在P2P網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點之間傳輸?shù)姆€(wěn)定性和實時性，并增強了 P2P網(wǎng)絡(luò)對并發(fā)訪問的處理能力。


圖1是本發(fā)明實施例提供的實時視頻數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)示例 圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的視頻應(yīng)用終端成為傳輸節(jié)點的實現(xiàn)流程圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的視頻應(yīng)用終端成為分發(fā)節(jié)點的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實施例中，通過P2P方式實現(xiàn)實時視頻數(shù)據(jù)的傳輸，對P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的 節(jié)點進行分級管理，將節(jié)點劃分為傳輸節(jié)點、分發(fā)節(jié)點和瀏覽節(jié)點，選擇網(wǎng)絡(luò)狀況好的節(jié)點 作為傳輸節(jié)點，通過分發(fā)節(jié)點向瀏覽節(jié)點提供暫時性實時視頻數(shù)據(jù)，剛進入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點作 為瀏覽節(jié)點，不向其他視頻應(yīng)用終端提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的P2P網(wǎng)絡(luò)的示例架構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與 本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。視頻采集終端負責(zé)實時視頻數(shù)據(jù)的采集和實時視頻數(shù)據(jù)的編碼，視頻服務(wù)器負責(zé) 對視頻采集終端采集的視頻信息的管理和實時視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，視頻應(yīng)用終端獲取實時視 頻數(shù)據(jù)，并對實時視頻數(shù)據(jù)解碼和播放。在本發(fā)明實施例中，視頻應(yīng)用終端以P2P方式獲取和傳輸實時視頻數(shù)據(jù)，多個視 頻應(yīng)用終端組成P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每個視頻應(yīng)用終端作為P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個節(jié)點。在本發(fā)明實施例中，由視頻應(yīng)用終端組成的P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括由多個傳輸節(jié)點構(gòu) 成的傳輸節(jié)點層，由多個作為傳輸節(jié)點下游子節(jié)點的分發(fā)節(jié)點所構(gòu)成的分發(fā)節(jié)點層，以及 由多個作為分發(fā)節(jié)點下游子節(jié)點的瀏覽節(jié)點所構(gòu)成的瀏覽節(jié)點層。其中，傳輸節(jié)點用于實時視頻數(shù)據(jù)在P2P干線中的傳輸，從視頻服務(wù)器或者上游 傳輸節(jié)點獲取實時視頻數(shù)據(jù)，向分發(fā)節(jié)點層提供分支流量；分發(fā)節(jié)點作為所述傳輸節(jié)點的下游節(jié)點，用于暫時性向瀏覽節(jié)點層提供實時視頻 數(shù)據(jù)；所述瀏覽節(jié)點用于與其上游分發(fā)節(jié)點連接，獲取暫時性實時視頻數(shù)據(jù)。P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的上述結(jié)構(gòu)既能保證實時視頻數(shù)據(jù)在P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間傳輸?shù)姆€(wěn)定 性和實時性，同時增強了 P2P網(wǎng)絡(luò)對并發(fā)訪問的處理能力。圖2示出了本發(fā)明實施例提供的應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示例 架構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
本發(fā)明實施例中，將P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分為傳輸節(jié)點、分發(fā)節(jié)點，以及瀏 覽節(jié)點。由于在實際應(yīng)用中，對不同的實時視頻數(shù)據(jù)進行瀏覽的需求量比長時間觀看單一 視頻的需求量要多很多，因而在這三個層次的節(jié)點中，瀏覽節(jié)點的數(shù)量比前兩者要大很多。 因而，要保證瀏覽節(jié)點的并發(fā)性和實時性，就要求前面兩個層次的節(jié)點相對較為穩(wěn)定。在本發(fā)明實施中，傳輸節(jié)點是經(jīng)過嚴(yán)格選擇的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而這些節(jié)點也是不 頻繁發(fā)生切換的，視頻應(yīng)用終端統(tǒng)計用戶穩(wěn)定觀看的一個頻道作為傳輸節(jié)點或者分發(fā)節(jié)點 加入的目標(biāo)，從而保證了前兩個層次網(wǎng)絡(luò)相對的穩(wěn)定性。參見圖1，傳輸節(jié)點1、傳輸節(jié)點2、傳輸節(jié)點3、傳輸節(jié)點4為網(wǎng)絡(luò)中的傳輸節(jié)點 層。作為本發(fā)明的一個實施例，傳輸節(jié)點1，傳輸節(jié)點2，傳輸節(jié)點3組成鏈型傳輸網(wǎng)絡(luò)。分發(fā)節(jié)點10、分發(fā)節(jié)點11、分發(fā)節(jié)點20、分發(fā)節(jié)點30為網(wǎng)絡(luò)的分發(fā)節(jié)點層，可以為 一個或者多個瀏覽節(jié)點提供數(shù)據(jù)共享。瀏覽節(jié)點100、瀏覽節(jié)點110、瀏覽節(jié)點200、瀏覽節(jié)點201為P2P網(wǎng)絡(luò)的瀏覽節(jié)點
層，不再向其他節(jié)點提供數(shù)據(jù)共享。傳輸節(jié)點為P2P網(wǎng)絡(luò)的骨干，是網(wǎng)絡(luò)狀況較好的節(jié)點，主要負責(zé)實時視頻數(shù)據(jù)在 P2P網(wǎng)絡(luò)干線中的傳輸，直接從視頻服務(wù)器或者上游傳輸節(jié)點獲取實時視頻數(shù)據(jù)，并根據(jù)自 身的網(wǎng)絡(luò)能力，向分發(fā)節(jié)點層提供分支流量。分發(fā)節(jié)點為傳輸節(jié)點的下游節(jié)點，主要完成對瀏覽節(jié)點的短時視頻需求的處理， 暫時性向瀏覽節(jié)點層提供視頻或單幀實時視頻數(shù)據(jù)，其并發(fā)處理能力比較強，可以為多個 瀏覽節(jié)點提供實時視頻數(shù)據(jù)共享。瀏覽節(jié)點為剛剛進入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，以瀏覽者的身份獲取實時的單幀實時 視頻數(shù)據(jù)，與其上游分發(fā)節(jié)點連接，獲取暫時性實時視頻數(shù)據(jù)。由于瀏覽節(jié)點具有實時視頻數(shù)據(jù)要求的暫時性和間斷性特點，該類型節(jié)點不再為 其他視頻應(yīng)用終端提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。在本發(fā)明實施例中，視頻服務(wù)器對大量瀏覽節(jié)點的 狀態(tài)數(shù)據(jù)不再進行管理，簡化了 P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，增強了網(wǎng)絡(luò)的并發(fā)處理能力，可以減 少瀏覽節(jié)點進入網(wǎng)絡(luò)的時間。在本發(fā)明實施例中，視頻應(yīng)用終端登陸視頻服務(wù)器，完成身份認證后，先以瀏覽節(jié) 點的身份加入P2P網(wǎng)絡(luò)，通過分發(fā)節(jié)點獲取有限的一幀或者數(shù)幀實時視頻數(shù)據(jù)。視頻應(yīng)用終端成為瀏覽節(jié)點，并持續(xù)對同一頻道的實時視頻數(shù)據(jù)觀看時間超過設(shè) 定的時間閾值后，以分發(fā)節(jié)點的身份加入P2P視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過視頻服務(wù)器獲取空閑的 傳輸節(jié)點信息，并與空閑的傳輸節(jié)點建立連接，請求成為空閑傳輸節(jié)點的分發(fā)節(jié)點，成為分 發(fā)節(jié)點后，持續(xù)從傳輸節(jié)點獲得連續(xù)的實時視頻流，解碼播放，同時啟動視頻數(shù)據(jù)分發(fā)進 程，監(jiān)聽其他瀏覽節(jié)點的連接，并為瀏覽節(jié)點提供短暫的數(shù)據(jù)共享服務(wù)。分發(fā)節(jié)點在檢測到自身的空閑帶寬滿足作為傳輸節(jié)點的條件時，根據(jù)統(tǒng)計的經(jīng)常 連接的頻道信息，選擇最近連接時間最長的頻道，可以以傳輸節(jié)點的身份加入傳輸節(jié)點層。傳輸節(jié)點層為實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞲?，專注于實時視頻數(shù)據(jù)的傳輸，保證實時 視頻數(shù)據(jù)流從視頻服務(wù)器到每個P2P分支的暢通和穩(wěn)定。作為本發(fā)明的一個實施例，在傳輸節(jié)點層，傳輸節(jié)點以鏈型方式進行組織，每個傳 輸節(jié)點只有一個父傳輸節(jié)點，同時最多只有一個子傳輸節(jié)點，與視頻服務(wù)器直接相連的傳
6輸節(jié)點為傳輸節(jié)點層的根部。由于傳輸節(jié)點采用鏈型組織形式，新的傳輸節(jié)點可以從傳輸 鏈的尾節(jié)點處加入，因而不會對上游的傳輸結(jié)構(gòu)有任何的影響。同時，傳輸節(jié)點離開或者發(fā) 生故障時，其下游傳輸子節(jié)點會替換其在傳輸鏈中的位置，因此不會對傳輸鏈有很大的影 響，從而保證了實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和實時性。在本發(fā)明實施例中，傳輸節(jié)點為優(yōu)選的視頻應(yīng)用終端，其上行網(wǎng)絡(luò)帶寬大于2倍 單路視頻帶寬，下行網(wǎng)絡(luò)帶寬大于1倍單路視頻帶寬。當(dāng)傳輸節(jié)點檢測到其帶寬達不到要 求時，向視頻服務(wù)器發(fā)送請求，退出傳輸節(jié)點層，當(dāng)有新的節(jié)點以傳輸節(jié)點的身份加入網(wǎng)絡(luò) 時，其位置會被新的傳輸節(jié)點代替；當(dāng)其帶寬超過一定時間仍然達不到要求時，則主動退出 傳輸節(jié)點層。在本發(fā)明實施例中，視頻應(yīng)用終端統(tǒng)計觀看時間最長的一個頻道為加入的目標(biāo)， 并在檢測自身的網(wǎng)絡(luò)帶寬達到作為傳輸節(jié)點的要求后，主動向視頻服務(wù)器要求加入傳輸節(jié)點層。圖3示出了本發(fā)明實施例提供的視頻應(yīng)用終端成為傳輸節(jié)點的實現(xiàn)流程，詳述如 下在步驟S301中，視頻應(yīng)用終端檢查自身是否具備成為傳輸節(jié)點的條件，包括空閑 的網(wǎng)絡(luò)帶寬達到要求，以及未成為其他視頻頻道的傳輸節(jié)點。在步驟S302中，視頻應(yīng)用終端向視頻服務(wù)器發(fā)出成為傳輸節(jié)點的請求信息，該請 求信息包括自身的IP地址、端口信息、頻道編號等。在步驟S303中，視頻應(yīng)用終端根據(jù)視頻服務(wù)器的請求響應(yīng)信息，判斷是否存在空 閑的傳輸節(jié)點，是則執(zhí)行步驟S304，否則執(zhí)行步驟S307 ；在本發(fā)明實施例中，視頻服務(wù)器根據(jù)檢索內(nèi)存中保存的傳輸節(jié)點信息，查找是否 存在空閑的傳輸節(jié)點，如果存在空閑的傳輸節(jié)點，則向視頻應(yīng)用終端返回包含空閑傳輸節(jié) 點信息的請求響應(yīng)信息，包括空閑傳輸節(jié)點的IP地址、端口信息、在傳輸鏈中的層次等。如果不存在空閑的傳輸節(jié)點，視頻服務(wù)器判斷該頻道已經(jīng)存在的傳輸鏈數(shù)量是否 已達到允許的最大數(shù)值，如果未達到允許的最大數(shù)值，向視頻應(yīng)用終端返回空閑通道狀況 信息包，信息包中包括視頻服務(wù)器存在空閑的頻道數(shù)量等。在步驟S304中，視頻應(yīng)用終端與空閑的傳輸節(jié)點建立連接，發(fā)送成為該傳輸節(jié)點 下游傳輸子節(jié)點的請求信息包，該信息包括視頻應(yīng)用終端的IP地址、端口信息、空閑帶寬、 頻道編號等信息。被請求傳輸節(jié)點接收到該信息包后，如果已經(jīng)存在下游傳輸子節(jié)點且傳輸鏈未超 過最大值，則返回不同意的應(yīng)答數(shù)據(jù)包，否則返回同意的應(yīng)答數(shù)據(jù)包。在步驟S305中，視頻應(yīng)用終端根據(jù)空閑的傳輸節(jié)點返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)包，判斷自身 的加入請求是否得到同意，是則執(zhí)行步驟S306，否則返回執(zhí)行步驟S301 ；在步驟S306中，視頻應(yīng)用終端與被請求傳輸節(jié)點建立關(guān)系，成為被請求傳輸節(jié)點 的下游傳輸節(jié)點，從被請求傳輸節(jié)點獲取該傳輸鏈的所有節(jié)點信息，包括IP地址、端口信 息、狀態(tài)、所在傳輸鏈中的位置等信息。同時，向視頻服務(wù)器發(fā)送自身的傳輸節(jié)點信息，包括 所在傳輸鏈的根節(jié)點、自身在傳輸鏈中的位置、自身的狀態(tài)、還可以接收的分發(fā)節(jié)點數(shù)量， 以及還可以接收下游傳輸節(jié)點的數(shù)量等。在步驟S307中，視頻應(yīng)用終端根據(jù)視頻服務(wù)器發(fā)送過來的空閑通道信息，判斷是否存在空閑通道，是則執(zhí)行步驟S308，否則結(jié)束；在步驟S308中，視頻應(yīng)用終端向視頻服務(wù)器發(fā)送成為該頻道傳輸根節(jié)點的請求， 并將自身的傳輸節(jié)點信息發(fā)布到視頻服務(wù)器中，包括IP地址、端口信息，還可以接收的分 發(fā)節(jié)點數(shù)量，還可以接收的下游傳輸節(jié)點數(shù)量等信息。在視頻應(yīng)用終端成為傳輸節(jié)點后，每當(dāng)自身的狀態(tài)信息發(fā)生改變時，都向視頻服 務(wù)器發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù)包，視頻服務(wù)器根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)包更新每一個傳輸鏈的信息。同時，傳 輸節(jié)點還將該狀態(tài)改變數(shù)據(jù)包洪泛給有限的P2P鄰近節(jié)點，包括在同一傳輸鏈上的所有傳 輸節(jié)點，以及自身的所有分發(fā)節(jié)點。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)傳輸節(jié)點離開P2P網(wǎng)絡(luò)時，進行有限范圍的消息洪泛，將離 開網(wǎng)絡(luò)的信息包發(fā)送給上游傳輸節(jié)點、下游傳輸節(jié)點以及自身所有的分發(fā)節(jié)點，以及視頻 服務(wù)器。由于傳輸節(jié)點采用鏈型方式組織，因而傳輸節(jié)點加入和離開對P2P網(wǎng)絡(luò)的影響范 圍縮小到只限于其分發(fā)子節(jié)點的范圍，因而保證了實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和實時性。 在傳輸節(jié)點離開網(wǎng)絡(luò)時，其下游子傳輸節(jié)點會替代該節(jié)點的位置，因而整個傳輸鏈的數(shù)據(jù) 不會中斷。當(dāng)其分發(fā)子節(jié)點收到該傳輸節(jié)點的離開信息時，會斷開與該傳輸節(jié)點的連接，而 重新尋找空閑的傳輸節(jié)點作為其父節(jié)點。當(dāng)視頻服務(wù)器檢測一個傳輸負荷已經(jīng)滿，即傳輸鏈中已經(jīng)沒有空閑的傳輸節(jié)點 時，會將新的請求以傳輸節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)的視頻應(yīng)用終端加入到傳輸鏈的尾部。在本發(fā)明實 施例中，視頻服務(wù)器檢查傳輸鏈的長度是否達到最大值，如果達到，則不允許節(jié)點再加入。當(dāng)傳輸節(jié)點空閑(沒有分發(fā)子節(jié)點)超過設(shè)定的時間閾值，例如1分鐘時，則自動 離開傳輸鏈。在本發(fā)明實施例中，退出一個傳輸鏈后的視頻應(yīng)用終端，會繼續(xù)判斷自身是否 達到成為傳輸節(jié)點的條件，一旦條件成立，則再次向視頻服務(wù)器請求以傳輸節(jié)點的身份加 入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)。在P2P實時視頻數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中，視頻應(yīng)用終端為了持續(xù)獲取一頻道的實時視頻 數(shù)據(jù)，可以以分發(fā)節(jié)點的身份加入網(wǎng)絡(luò)。視頻應(yīng)用終端成為分發(fā)節(jié)點后，可以從傳輸節(jié)點或 者視頻服務(wù)器獲取連續(xù)的實時視頻數(shù)據(jù)。分發(fā)節(jié)點還接收瀏覽節(jié)點的連接請求，為瀏覽節(jié) 點提供短暫的實時視頻數(shù)據(jù)。作為本發(fā)明的一個實施例，分發(fā)節(jié)點還可以對原實時視頻數(shù)據(jù)的格式進行轉(zhuǎn)換， 向瀏覽節(jié)點提供一幀或者數(shù)幀實時視頻數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實施例中，分發(fā)節(jié)點只接收瀏覽節(jié)點的連接請求，只為瀏覽節(jié)點提供暫 時的實時視頻數(shù)據(jù)，并在瀏覽節(jié)點達到設(shè)定的瀏覽節(jié)點接入數(shù)量閾值時只向瀏覽節(jié)點提供 單幀實時視頻數(shù)據(jù)的服務(wù)，每提供一幀實時視頻數(shù)據(jù)就斷開與獲取該幀實時視頻數(shù)據(jù)的瀏 覽節(jié)點的連接。分發(fā)節(jié)點會定時向視頻服務(wù)器報告自身的狀態(tài)信息，包括其還可以接收的瀏覽節(jié) 點的連接數(shù)量、自身的IP地址、端口信息等。當(dāng)瀏覽節(jié)點超時沒有數(shù)據(jù)請求時，分發(fā)節(jié)點主動斷開與這些瀏覽節(jié)點的連接。在本發(fā)明實施例中，分發(fā)節(jié)點在P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)中作為傳輸節(jié)點的下游節(jié)點，同時 作為瀏覽節(jié)點的上游節(jié)點，分發(fā)節(jié)點為網(wǎng)絡(luò)中相對較為穩(wěn)定、對某一頻道實時視頻數(shù)據(jù)的 觀看時間超過設(shè)定的時間閾值的節(jié)點，因此不會頻繁地離開與加入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)。
圖4示出了本發(fā)明實施例提供的視頻應(yīng)用終端成為分發(fā)節(jié)點的實現(xiàn)流程，詳述如 下1.視頻應(yīng)用終端登陸到視頻服務(wù)器，進行身份認證；2.視頻應(yīng)用終端向視頻服務(wù)器發(fā)送以分發(fā)節(jié)點的方式加入P2P視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)的 請求；3.視頻服務(wù)器收到該請求后從空閑的傳輸節(jié)點中查找空閑傳輸節(jié)點，如果存在空 閑傳輸節(jié)點，則返回空閑傳輸節(jié)點信息，包括空閑傳輸節(jié)點的狀態(tài)、IP地址、端口信息等。在本發(fā)明實施例中，如果視頻服務(wù)器查找不到空閑傳輸節(jié)點，則判斷該頻道傳輸 鏈的數(shù)量是否達到了最大值，如果還沒達到最大值，則視頻應(yīng)用終端仍可以用分發(fā)節(jié)點的 身份連接視頻服務(wù)器，直接從視頻服務(wù)器獲取實時視頻數(shù)據(jù)。視頻應(yīng)用終端處于直接連接 到視頻服務(wù)器的狀態(tài)時，可以定時向視頻服務(wù)器發(fā)送以分發(fā)節(jié)點的方式加入P2P視頻傳輸 網(wǎng)絡(luò)的請求，再次尋找空閑傳輸節(jié)點。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)視頻應(yīng)用終端處于與視頻服務(wù)器直接連接的狀態(tài)超過一定 的時間，則計算自身的網(wǎng)絡(luò)狀況是否達到傳輸節(jié)點的要求，如果達到則請求成為視頻服務(wù) 器的傳輸根節(jié)點。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)新的視頻應(yīng)用終端以傳輸節(jié)點的身份向視頻服務(wù)器請求加 入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)時，視頻服務(wù)器自動斷開與其直接連接的分發(fā)節(jié)點，允許新的視頻應(yīng)用終 端以傳輸根節(jié)點的身份加入，替換該分發(fā)節(jié)點。4.視頻應(yīng)用終端向空閑的傳輸節(jié)點發(fā)送請求信息包，請求成為該傳輸節(jié)點的分發(fā) 子節(jié)點。5.視頻應(yīng)用終端成為分發(fā)節(jié)點后，將自身的狀態(tài)、IP地址、端口信息等信息發(fā)送 給視頻服務(wù)器。同時，通過父傳輸節(jié)點或者視頻服務(wù)器獲取實時視頻數(shù)據(jù)，啟動服務(wù)接收瀏 覽節(jié)點的請求。當(dāng)分發(fā)節(jié)點離開網(wǎng)絡(luò)時，向其父節(jié)點、瀏覽子節(jié)點發(fā)送離開的消息。如果父節(jié)點為 視頻服務(wù)器，則視頻服務(wù)器斷開連接并刪除該分發(fā)節(jié)點的信息；如果父節(jié)點是傳輸節(jié)點，則 傳輸節(jié)點斷開該連接并刪除該分發(fā)節(jié)點的信息，再向視頻服務(wù)器發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù)包，該 數(shù)據(jù)包含傳輸節(jié)點的IP地址、端口信息，所在傳輸鏈以及該傳輸節(jié)點空閑的通道數(shù)量等。與該分發(fā)節(jié)點連接的瀏覽節(jié)點收到該分發(fā)節(jié)點離開的消息后，斷開與該分發(fā)節(jié)點 的連接，刪除該分發(fā)節(jié)點的信息，并在內(nèi)存中選擇備用分發(fā)節(jié)點或者向視頻服務(wù)器請求空 閑的分發(fā)節(jié)點，再次連接P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)。在本發(fā)明實施例中，視頻應(yīng)用終端剛進入P2P視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)時，會以瀏覽節(jié)點的 身份加入網(wǎng)絡(luò)，瀏覽節(jié)點先從緩存中獲取對應(yīng)頻道的分發(fā)節(jié)點信息，與分發(fā)節(jié)點建立連接， 并請求成為其瀏覽節(jié)點。如果通過上述方式超過一定時間未能進入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)，則再向 視頻服務(wù)器請求空閑的分發(fā)節(jié)點，視頻服務(wù)器從內(nèi)存中選擇合適的若干有空閑連接通道的 分發(fā)節(jié)點返回給瀏覽節(jié)點，瀏覽節(jié)點連接分發(fā)節(jié)點進入P2P網(wǎng)絡(luò)。在本發(fā)明實施例中，瀏覽節(jié)點會在內(nèi)存中緩存最近連接過的分發(fā)節(jié)點信息，并能 根據(jù)自身的網(wǎng)絡(luò)信息和分發(fā)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)信息，選擇較優(yōu)的分發(fā)節(jié)點進行連接。作為本發(fā)明的一個實施例，瀏覽節(jié)點連續(xù)觀看一個視頻超過設(shè)定的時間閾值后以 分發(fā)節(jié)點的身份加入傳輸網(wǎng)絡(luò)。
在本發(fā)明實施例中，瀏覽節(jié)點接入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)后，先從分發(fā)節(jié)點請求最近的一 幀實時視頻數(shù)據(jù)，而非實時視頻數(shù)據(jù)流。當(dāng)瀏覽節(jié)點在P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)中停留的時間超過一 定時間時，才向分發(fā)節(jié)點請求實時視頻數(shù)據(jù)流。由于一幀實時視頻數(shù)據(jù)比視頻流的網(wǎng)絡(luò)開 銷大為減少，因而保證了分發(fā)節(jié)點的并發(fā)處理能力。在本發(fā)明實施例中，視頻服務(wù)器對三個層次節(jié)點的管理是不一樣的，由于傳輸節(jié) 點處于較為關(guān)鍵的位置，因而視頻服務(wù)器對這個層次節(jié)點的加入和離開管理的開銷相應(yīng)較 多，但這個層次節(jié)點的數(shù)量相對較小，因而總體開銷并不大。視頻服務(wù)器對瀏覽節(jié)點的信息 進行較弱的管理方式，單個瀏覽節(jié)點加入和離開P2P網(wǎng)絡(luò)的開銷非常小，因而保證瀏覽節(jié) 點在P2P網(wǎng)絡(luò)中的并發(fā)性。瀏覽節(jié)點加入P2P網(wǎng)絡(luò)時，首先在緩存中搜索分發(fā)節(jié)點的信息，查找到該頻道的 分發(fā)節(jié)點信息后與對方建立連接，并請求加入P2P網(wǎng)絡(luò)，如果得到分發(fā)節(jié)點的同意，則加入 P2P網(wǎng)絡(luò)。如果緩存中不存在相應(yīng)頻道的分發(fā)節(jié)點信息，或者通過該方法超過一定時間仍未 加入P2P網(wǎng)絡(luò)，則向視頻服務(wù)器請求該頻道的空閑分發(fā)節(jié)點信息，視頻服務(wù)器根據(jù)瀏覽節(jié) 點的網(wǎng)絡(luò)信息，返回若干個與之鄰近的分發(fā)節(jié)點信息。在本發(fā)明實施例中，瀏覽節(jié)點檢測到緩存中的分發(fā)節(jié)點無效時，自動將其刪除，當(dāng) 緩存中的分發(fā)節(jié)點數(shù)量小于設(shè)定的數(shù)量閾值時，則向視頻服務(wù)器請求空閑的分發(fā)節(jié)點信 息，視頻服務(wù)器根據(jù)瀏覽節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)信息，返回若干個與之鄰近的分發(fā)節(jié)點信息。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中不存在空閑的分發(fā)節(jié)點時，視頻服務(wù)器拒絕瀏覽節(jié) 點加入網(wǎng)絡(luò)，瀏覽節(jié)點則可以以分發(fā)節(jié)點的身份加入網(wǎng)絡(luò)。瀏覽節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)時，連接分發(fā)節(jié)點，向分發(fā)節(jié)點發(fā)送加入P2P傳輸網(wǎng)絡(luò)的請求， 分發(fā)節(jié)點檢查自身的瀏覽子節(jié)點數(shù)量是否達到最大值，如果還沒達到，則向瀏覽節(jié)點返回 同意加入的信息，否則向瀏覽節(jié)點返回拒絕加入的信息。在本發(fā)明實施例中，分發(fā)節(jié)點檢測連接的瀏覽節(jié)點的狀態(tài)，當(dāng)瀏覽節(jié)點超過一定 時間不再請求數(shù)據(jù)時，則自動將與該瀏覽節(jié)點的連接斷開，并更新自身的網(wǎng)絡(luò)信息，同時向 視頻服務(wù)器報告自身的狀態(tài)信息。當(dāng)瀏覽節(jié)點離開網(wǎng)絡(luò)時，向其父分發(fā)節(jié)點發(fā)送離開網(wǎng)絡(luò)的消息，父分發(fā)節(jié)點斷開 與該瀏覽節(jié)點的連接，在內(nèi)存中增加空閑瀏覽節(jié)點的數(shù)量。分發(fā)節(jié)點向視頻服務(wù)器發(fā)送狀 態(tài)改變數(shù)據(jù)包，包括空閑的瀏覽節(jié)點通道數(shù)量。 在本發(fā)明實施例中，為了防止分發(fā)節(jié)點頻繁地向視頻服務(wù)器發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù) 包，分發(fā)節(jié)點并不在每次狀態(tài)改變都向視頻服務(wù)器發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù)包，而是定時檢查狀 態(tài)是否發(fā)生變化，如果發(fā)生了變化才向視頻服務(wù)器發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù)包。本發(fā)明實施例針對實時視頻數(shù)據(jù)應(yīng)用存在的實時性要求高，以短連接為主的特 點，對P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分級管理，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分為傳輸節(jié)點、分發(fā)節(jié)點和瀏覽節(jié)點，使得網(wǎng) 絡(luò)優(yōu)越的傳輸節(jié)點處于數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞲晌恢?，分發(fā)節(jié)點為瀏覽節(jié)點提供暫時性實時視頻數(shù) 據(jù)，瀏覽節(jié)點不向其他視頻應(yīng)用終端提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)，可以保證實時視頻數(shù)據(jù)在P2P網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點之間傳輸?shù)姆€(wěn)定性和實時性，并增強了 P2P網(wǎng)絡(luò)對并發(fā)訪問的處理能力。以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括由多個傳輸節(jié)點構(gòu)成的傳輸節(jié)點層；由多個作為所述傳輸節(jié)點下游子節(jié)點的分發(fā)節(jié)點所構(gòu)成的分發(fā)節(jié)點層，以及由多個作為所述分發(fā)節(jié)點下游子節(jié)點的瀏覽節(jié)點所構(gòu)成的瀏覽節(jié)點層；所述傳輸節(jié)點，用于實時視頻數(shù)據(jù)在P2P干線中的傳輸，從視頻服務(wù)器或者上游傳輸 節(jié)點獲取實時視頻數(shù)據(jù)，向分發(fā)節(jié)點層提供分支流量；所述分發(fā)節(jié)點，作為所述傳輸節(jié)點的下游節(jié)點，用于暫時性向瀏覽節(jié)點層提供實時視 頻數(shù)據(jù)；所述瀏覽節(jié)點，用于與其上游分發(fā)節(jié)點連接，獲取暫時性實時視頻數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸節(jié)點層以鏈型方式組織，與視頻服務(wù)器 直接連接的傳輸節(jié)點為傳輸節(jié)點層的根部，每個傳輸節(jié)點只有一個父傳輸節(jié)點，最多只有 一個子傳輸節(jié)點。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸節(jié)點的上行網(wǎng)絡(luò)帶寬大于2倍單路視頻 帶寬，下行網(wǎng)絡(luò)帶寬大于1倍單路視頻帶寬；在檢測到自身帶寬達不到要求時，所述傳輸節(jié)點向服務(wù)器發(fā)送請求，退出傳輸節(jié)點層。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)離開網(wǎng)絡(luò)時，所述傳輸節(jié)點將離開網(wǎng)絡(luò)的信息 包發(fā)送給上游傳輸節(jié)點、下游傳輸節(jié)點、自身所有的分發(fā)節(jié)點，以及視頻服務(wù)器。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)狀態(tài)信息發(fā)生改變時，所述傳輸節(jié)點將狀態(tài)改 變數(shù)據(jù)包發(fā)送給視頻服務(wù)器、同一傳輸鏈的所有傳輸節(jié)點，以及自身所有的分發(fā)節(jié)點。
6.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述傳輸節(jié)點空閑超過設(shè)定的時間閾值時，自 動離開傳輸鏈。
7.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述分發(fā)節(jié)點進一步用于對原實時視頻數(shù)據(jù)的 格式進行轉(zhuǎn)換，向其瀏覽子節(jié)點提供一幀或者數(shù)幀實時視頻數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，在接入的瀏覽節(jié)點達到設(shè)定的接入數(shù)量閾值時， 所述分發(fā)節(jié)點向接入的瀏覽節(jié)點提供單幀實時視頻數(shù)據(jù)，每提供一幀實時視頻數(shù)據(jù)，就與 獲取該幀實時視頻數(shù)據(jù)的瀏覽節(jié)點斷開連接。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述分發(fā)節(jié)點定時向視頻服務(wù)器報告自身的狀 態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括所述分發(fā)節(jié)點可接收的瀏覽節(jié)點連接數(shù)量、IP地址，以及端
10.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)連接的瀏覽節(jié)點超時無數(shù)據(jù)請求時，所述分 發(fā)節(jié)點主動斷開與所述瀏覽節(jié)點的連接。
11.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述分發(fā)節(jié)點在檢測到自身的空閑帶寬滿足作 為傳輸節(jié)點的條件時，根據(jù)統(tǒng)計的經(jīng)常連接的頻道信息，選擇最近連接時間最長的頻道，以 傳輸節(jié)點的身份加入傳輸節(jié)點層。
12.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述瀏覽節(jié)點的內(nèi)存中緩存有最近連接過的分 發(fā)節(jié)點信息，所述瀏覽節(jié)點根據(jù)自身的網(wǎng)絡(luò)信息和緩存的分發(fā)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)信息選擇接入的 分發(fā)節(jié)點。
13.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述瀏覽節(jié)點連續(xù)觀看一個地址的實時視頻數(shù) 據(jù)超過設(shè)定的時間閾值后，向視頻服務(wù)器發(fā)起分發(fā)節(jié)點加入請求，從視頻服務(wù)器獲取空閑的傳輸節(jié)點信息，并向空閑傳輸節(jié)點發(fā)起分發(fā)節(jié)點加入請求。
全文摘要
本發(fā)明適用于網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，提供了一種應(yīng)用于實時視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括由多個傳輸節(jié)點構(gòu)成的傳輸節(jié)點層；由多個作為所述傳輸節(jié)點下游子節(jié)點的分發(fā)節(jié)點所構(gòu)成的分發(fā)節(jié)點層，以及由多個作為所述分發(fā)節(jié)點下游子節(jié)點的瀏覽節(jié)點所構(gòu)成的瀏覽節(jié)點層；所述傳輸節(jié)點，用于實時視頻數(shù)據(jù)在P2P干線中的傳輸，從視頻服務(wù)器或者上游傳輸節(jié)點獲取實時視頻數(shù)據(jù)，向分發(fā)節(jié)點層提供分支流量；所述分發(fā)節(jié)點，作為所述傳輸節(jié)點的下游節(jié)點，用于暫時性向瀏覽節(jié)點層提供實時視頻數(shù)據(jù)；所述瀏覽節(jié)點，用于與其上游分發(fā)節(jié)點連接，獲取暫時性實時視頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以增強P2P網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和實時性，以及對并發(fā)訪問的處理能力。
文檔編號H04L29/06GK102118405SQ20091023950
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者劉火明 申請人:比亞迪股份有限公司