[發明專利]一種多CDN輔助的多層云的直播分發系統

有效

• 申請號: 201710128026.8
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106961616B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 賈殷;溫武少;溫木奇;董崇武;秦景輝
• 申請（專利權）人: 中山大學;廣州云晫信息科技有限公司
• 主分類號: H04N21/262
• 分類號: H04N21/262;H04N21/2385
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明公開一種多CDN輔助的多層云的直播分發系統，該系統包括一個中央管理節點，若干個核心層節點，若干個邊緣層節點和若干個CDN服務商。中央管理節點負責管理核心層、邊緣層、及CDN層。核心層接收主播推送過來的直播流并按照中央管理節點的決策轉發給邊緣層或CDN層。邊緣層為觀眾提供優先直播服務。CDN層在邊緣層不能為觀眾提供可接受客戶體驗時提供輔助分發服務。系統通過對觀看者進行需求預測以及各層性能評估制定分發策略，選擇高性價比節點服務觀眾并對管理者提供邊緣層資源擴容方案。

技術領域

本發明涉及直播流媒體分發領域，更具體地，涉及一種多CDN輔助的多層云的直播分發系統。

背景技術

隨著直播越來越受歡迎，目前越來越多的企業開始提供或使用直播服務。直播服務主要由四個部分組成：主播直播的推流、直播平臺的流處理、直播流的分發以及直播在觀眾端的播放。早期直播平臺一般由自己購買資源處理主播直播的推流和流處理兩大部分；隨著云計算的興起，由于其彈性資源分配和按需付費的特性，越來越多直播服務提供商(LSSP/Live Streaming Service Provider)使用云服務提供商提供的云服務來搭建直播平臺，節約了大量直播流媒體服務器的開銷。而直播流的分發一般會交由第三方CDN去解決。然而由于觀眾對于直播需求的復雜性(短期趨勢難以預測)、整個網絡系統的不穩定性，帶寬的昂貴性以及服務節點分布的有限性，事實上并沒有一個CDN能為LSSP提供持續廉價并且優質的分發服務。

發明內容

本發明提供一種減少對CDN層的依賴的多CDN輔助的多層云的直播分發系統。

為了達到上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種多CDN輔助的多層云的直播分發系統，包括：

中央管理節點，用于主播直播流管理、觀看者直播流量預測、系統節點狀態搜集、直播流分發決策和邊緣層擴容決策；

若干核心層節點，用于主播源直播流接收功能和直播流分發，根據中央管理節點的策略對主播直播流進行接入以及分發給最優的邊緣層節點或CDN；

若干邊緣層節點，用于優先直播服務功能和觀眾體驗反饋，接收來自核心層節點轉發的直播流、服務直播觀看者并周期性向中央管理節點反饋觀眾體驗；

若干CDN服務提供系統，用于輔助直播服務，接收來自核心層節點轉發的過載直播流、返回給觀眾一個CDN內部服務節點給觀眾接入。

進一步地，所述核心層節點轉發直播流的過程中，該直播分發系統把觀眾所處的位置劃分為若干個區域，在保證觀眾最低服務質量要求的基礎上通過計算預測整個觀眾區域的需求來選擇觀眾請求的最優服務節點。

進一步地，直播分發系統通過分析邊緣層的性能和CDN層的性價比為每一個觀眾區域或直播編號的組合請求選擇最優的服務節點，如果邊緣層能力足夠則選擇性能最優的邊緣層節點，如果不夠則選擇性價比最高的CDN服務系統。

進一步地，所述所述的邊緣節點的優劣主要由節點到觀眾區域的平均時延、帶寬、丟包率來衡量，其中時延由傳播時延、處理和排隊時延組成；所述的傳播時延與鏈路長度有關，所述的處理和排隊時延與鏈路上經過的節點數量有關；直播分發系統根據所有邊緣節點的時延曲線以及預測的觀眾需求計算出最優的邊緣層節點與觀眾區域的帶寬分配。

進一步地，對于CDN服務系統的評判，直播分發系統通過對每一個CDN進行觀眾區域到該CDN的上述QoE指標的黑盒測試來評估CDN對于該區域的服務質量，并通過收集到的CDN價格報表擬合出一個分段線性函數，然后使用多目標優化模型分析出提升觀眾體驗和降低CDN租用開銷為目標的性價比最高的CDN選擇方案。

進一步地，該系統的主播要進行直播上傳時的過程如下：

a)主播向中央管理節點發送直播上傳請求；