【正文】 原力創(chuàng)新科技 P2P 直播點播系統(tǒng)白皮書 北京原力創(chuàng)新科技有限公司 28 六 P2P IPTV 流媒體系統(tǒng) 功能概述 原力 P2P IPTV流媒體系統(tǒng)是原力科技針對 IPTV機頂盒網(wǎng)絡(luò)架設(shè)所需成本過高的情況而專門研發(fā)的 IPTV內(nèi)容發(fā)布系統(tǒng)。 原力 P2P流媒體系統(tǒng)具有的 FCDN模塊，可以完成對地區(qū)跨度大這種運營平臺的內(nèi)容分發(fā)。 在這個過程中，整個視頻平臺完全由 FCCS對 FTDS進行用戶的指派， FCCS對所有 FTDS當(dāng)前壓力的狀態(tài)進行綜合判斷，始終以壓力最小的 FTDS為最高優(yōu)先級，最終使所有 FTDS壓力平均，以達到負載均衡的目的 。 1, 人性化的帶寬控制 原力創(chuàng)新科技 P2P 直播點播系統(tǒng)白皮書 北京原力創(chuàng)新科技有限公司 23 在用戶訪問時，原力 P2P流媒體客戶端只 占用用戶可用帶寬的 60%~70%，為用戶預(yù)留出充分的帶寬資源，以確保用戶其他網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的順暢，同時，在影片為動態(tài)碼流的情況下，可確保碼流高峰時視頻業(yè)務(wù)的穩(wěn)定 。由于它形成的文件極小、加載速度極快，使得網(wǎng) 絡(luò)觀看視頻文件成為可能，它的出現(xiàn)有效地解決了視頻文件導(dǎo)入 Flash后，使導(dǎo)出的 SWF文件體積龐大，不能在網(wǎng)絡(luò)上很好的使用等缺點。 支持 當(dāng)前最先進的 格式 在同等的圖像質(zhì)量條件下， 2倍，比 MPEG4高 倍。 利用原力 P2P技術(shù)， 直播 發(fā)布 流程 如下： 原力創(chuàng)新科技 P2P 直播點播系統(tǒng)白皮書 北京原力創(chuàng)新科技有限公司 18 1. 添加直播流，并 填寫頻道名稱 2. 選擇直播所用協(xié)議及文件類型，并指定所發(fā)布的資源服務(wù)器 3. 發(fā)布直播頻道 有數(shù)字認(rèn)證的 下載 業(yè)務(wù) 盡管點播業(yè)務(wù)和直播 業(yè)務(wù)提供了強大的在線收看功能，但是依然存在著部分網(wǎng)絡(luò)用戶因網(wǎng)絡(luò)條件不好而無法流暢觀看的問題， 又 或者 無法滿足某些用戶 需要重復(fù)多次觀看的需求 ，因此 需要視頻點播系統(tǒng)支持具 有 DRM數(shù)字認(rèn)證 功能 的下載業(yè)務(wù)。 P2P 視頻 直播 業(yè)務(wù) 視頻 直播 業(yè)務(wù)由于頻道單一，訪問集中，是最適合做 P2P傳輸?shù)?業(yè)務(wù)類型。 P2P視頻點播，既是將視頻文件讓用戶 以 P2P的方式 觀看。 節(jié)省大量帶寬和服務(wù)器資源 原力 P2P流媒體技術(shù)，是目前國際上最先進的 P2P流媒體技術(shù) 之一 ，相比傳統(tǒng)流媒體技術(shù)及 P2P技術(shù)，原力的 P2P流媒體技術(shù)具有更高的工作效率，更高的節(jié)點查找率及利用率，使更多的用戶僅依靠用戶之間的共享傳輸獲取內(nèi)容，而無需訪問服務(wù)器，從而節(jié)省大量的帶寬及服務(wù)器資源。為了去占用過大的用戶資源，在系統(tǒng)設(shè)計最初，系統(tǒng)默認(rèn)了內(nèi)存存儲和本地硬盤存儲兩種方式，并可以由運營商指定緩存所需空間的大小。 原力創(chuàng)新科技 P2P 直播點播系統(tǒng)白皮書 北京原力創(chuàng)新科技有限公司 12 獨創(chuàng)的 ForceP2P Swarming技術(shù) 獨創(chuàng)的 ForceP2P Swarming技術(shù)，通過多對多 AI及以 Peer服務(wù)為中心的 Election選舉傳輸模式，實現(xiàn) Buffer緩沖的最優(yōu)管理及利用 . 實現(xiàn)在網(wǎng)狀網(wǎng)中任意兩點之間的連通率在 90%以上 ,保障實時節(jié)目信息 的緩存，提高訪問效率并同時保障用戶數(shù)據(jù)準(zhǔn)確最快到達。 可管理的 P2P系統(tǒng) 原力 P2P流媒體服務(wù)器采用 C/S模式的集中管理架構(gòu)。 多進程及負載均衡 服務(wù)器列表 P2P+CDN的 分布式網(wǎng)絡(luò)部署 原力 P2P流媒體服務(wù)器，通過對服務(wù)器職能的細分以及對部署架構(gòu)的優(yōu)化，構(gòu)建出一整套適用于大規(guī)模用戶并發(fā)并可無限擴展的平臺架構(gòu)，使系統(tǒng)具有很高的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性及延展性，具有更高的商業(yè)價值和技術(shù)潛力。 其中 mms、 可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻的實時直播、衛(wèi)星電視 直播、文件虛擬直播流等內(nèi)容傳輸； rtsp可使點播視頻文件隨意拖動進度，確保用戶使用體驗；發(fā)布點播內(nèi)容時，系統(tǒng)使用 file文件流方式，直接用視頻文件的絕對路徑訪問服務(wù)器中的點播文件，在縮減操作流程的同時，提高系統(tǒng)工作效率。在原力 P2P 系統(tǒng)中，所有節(jié)點的動態(tài)地址信息將速度快的節(jié)點 IP地址返回給服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)全網(wǎng)的 IP 列表計算網(wǎng)段，以網(wǎng)段 網(wǎng)段的形式記錄在數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)具有 JAVA、 C兩種開發(fā)語言的接口源碼，使系統(tǒng)具有更高的兼容性，可方便的與其他系統(tǒng)協(xié)同工作。在分散的 P2P發(fā)布網(wǎng)絡(luò)中，所有用戶訪問行為、服務(wù)器工作信息、內(nèi)容資源信息、節(jié)點處理信息等，均通過集中的管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。 易操作性 原力流媒體系統(tǒng) 采用 WEB 方式管理控制界面，提供友好的信息提示和錯誤提示，非專業(yè)人員也可以很容易進行操作。同時，采用基于原力 P2P 技術(shù)的內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng) （ CDN） 進行流媒體內(nèi)容分發(fā) ，可以在根節(jié)點智能支持更多的用戶連接 。 原力 P2P流媒體服務(wù)器，完全由原力科技獨立研發(fā) ，擁有全部的知識產(chǎn)權(quán)，且其中應(yīng)用眾多獨創(chuàng)技術(shù)，為原力科技專利技術(shù)，并且通過眾多視頻運營商中的廣泛應(yīng)用， 獲得充分的認(rèn)可 ，具有巨大的市場價值。系統(tǒng)同時支持認(rèn)證計費與運營管理，徹底滿足寬帶流媒體運營的需要。 原力公司成立于 2020年 3月，技術(shù)力量雄厚 ,研發(fā)人員占公司 80%以上，經(jīng)過三年的基于 P2P直播及 P2P點播技術(shù)的艱苦探索與研發(fā) ,最終推出了全球領(lǐng)先的商業(yè)可管理的 ,基于UDP協(xié)議的 P2P直播點播流媒體及移動流媒體系列產(chǎn)品。 原力 P2P流媒體服務(wù)器所采用的 P2P流媒體技術(shù)，是原力科技根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)的國情專門開發(fā)的，具有中國特色的 P2P 流媒體系統(tǒng)。 原力 P2P 流媒體系統(tǒng) 具有良好的安全觸發(fā)機制，可以有效統(tǒng)計和控制用戶的連接，具備系統(tǒng)報警功能，如磁盤空間不足等。隨著用戶訪問量的增加，本系統(tǒng)也可以輕松的添加更多的視頻服務(wù)器，或者采用內(nèi)容分發(fā)系 統(tǒng)（ CDN），來支持更多的用戶連接。 原力 P2P流媒體服務(wù)器將服務(wù)器按職能劃分，使每種功能服務(wù)器進行更專業(yè)的工作，提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。 開放式結(jié)構(gòu) 原力 P2P 流媒體服務(wù)器采用非集中化新型混合式 P2P 模式，遵循 NeerCast 就近獲取原則，系統(tǒng)整體理論擴充規(guī)模無限，具有高容錯性，系統(tǒng)匿名程度高，單獨低聚合高。 在算法中原力 P2P 流媒體技術(shù)采用種子優(yōu)先級劃分的策略，種子服務(wù)器的優(yōu)先級低于普通用戶，隨時根據(jù)用戶訪問情況改變連接方向，如用戶普通節(jié)點速度加快，則降低種子服務(wù)器的連接數(shù)據(jù)量，既降低的服務(wù)器壓力，也充分利用了網(wǎng)絡(luò)用戶的帶寬，實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴展性。 在拓撲構(gòu)建上，原力 P2P 流媒體技術(shù)采用可控制的分布式 P2P 架構(gòu)，架構(gòu)化設(shè)計，具有很高的資源搜索效率。通過原力 P2P流媒體系統(tǒng)的多進程處理功能，可以在合理條件下，更充分的利用硬件資源，以達到節(jié)省硬件資源的目的。 原力 P2P 流媒體技術(shù)通過合理部署 P2P 超級節(jié)點服務(wù)器，在不 同的網(wǎng)段中（如網(wǎng)通一組，電信一組，以及國外一組節(jié)點服務(wù)器）保持內(nèi)容的同步，基于 CDN思想的合理超級節(jié)點部署實現(xiàn)了內(nèi)容的就近訪問，降低了端到端的時延，同時有利用實現(xiàn)全局的負載平衡 . 內(nèi)容按熱度智能分發(fā)功能 原力 P2P流媒體服務(wù)器獨有的熱門內(nèi)容智能分發(fā)功能，包含內(nèi)容熱度預(yù)判、內(nèi)容導(dǎo)向分發(fā)功能。傳統(tǒng) TCP協(xié)議雖然穩(wěn)定，但是傳輸速度慢，不能穿透內(nèi)網(wǎng)防火墻及 NAT設(shè)備 ，不適合做 P2P流媒體的傳輸協(xié)議；而 UDP傳輸雖然速度快，但是會產(chǎn)生大量的丟包現(xiàn)象，傳輸途中并不安全，為解決這個問題，對現(xiàn)有兩種協(xié)議揚長避短，原力科技結(jié)合兩者優(yōu)點，開發(fā)出一套傳輸速度快且穩(wěn)定，不產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象，并可以穿透內(nèi)網(wǎng)防火墻及 NAT設(shè)備的私有 UDP協(xié)議 。 具體負載分配算法包括 : “域內(nèi) CS及超級節(jié)點的負載分配算法”：依據(jù)兩種控制調(diào)度： 1）熱度算法 ,即當(dāng)前內(nèi)容的用戶節(jié)點數(shù)排列 ,優(yōu)先處理內(nèi)容的節(jié)點數(shù)最高的； 2）按預(yù)分發(fā) ,即在發(fā)布時 ,預(yù)計內(nèi)容可能會比較熱門 ,在發(fā)布時強制預(yù)先分發(fā) “域內(nèi)內(nèi)容在 SS間的負載分配算法”：由于單個 SS 是無法負載大容量的 ,設(shè)計中 SS是多個的 ,其擁有相同的內(nèi)容視圖 ,在這些 SS間將形成第一級的負載分配 . 如果域較小，多域之間的 SS可負載分配 原力創(chuàng)新科技 P2P 直播點播系統(tǒng)白皮書 北京原力創(chuàng)新科技有限公司 13 分布式內(nèi)容存儲 由于系統(tǒng)采用 P2P流媒體技術(shù)，可以使用戶預(yù)先緩存一部分視頻內(nèi)容到用戶本地，以確保用戶在網(wǎng)絡(luò)通信不暢，甚至拔掉網(wǎng)線的情況下，仍然可以 在一定時間內(nèi) 流暢的觀看視頻內(nèi)容，而此時重新接通網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)將自動根據(jù)用戶緩存內(nèi)容的進度，進行后面內(nèi)容的下載。 原力 P2P流媒體系統(tǒng)，是真正適合中國網(wǎng)絡(luò)國情的流媒體系統(tǒng)。 先進的管理模式 模塊化設(shè)計及完全商業(yè)應(yīng)用開發(fā) ,使 P2P 的優(yōu)勢可以真正非常靈活容易地嵌入應(yīng)用到其它各個應(yīng)用中 . 以原力 CMS（內(nèi)容管理系統(tǒng)）為核心，實現(xiàn)包括視音頻內(nèi)容在內(nèi)的采集制作、編目存儲、版權(quán)保護、審核發(fā)布、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、認(rèn)證播放等多個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。 隨著 原力 P2P流媒體系統(tǒng)的 不斷發(fā)展，目前 系統(tǒng)能夠 支持的節(jié)目格式多種多樣，如： MPEG MPEG MPEG 3GP、 MP 、 、 、 ASF、 WMV、 RM、 RA、 RMVB、 AVI、WAV等格式 。網(wǎng)絡(luò)運營商可根據(jù)用戶的需求隨心定制多個頻道的網(wǎng)絡(luò)電視節(jié)目內(nèi)容，包括 現(xiàn)場實況、電視轉(zhuǎn)播、綜藝節(jié)目直播等內(nèi)容豐富、娛樂大眾的優(yōu)秀視頻節(jié)目。 全面的格式兼容 全面的流媒體 格式支持 原力 P2P流媒體系統(tǒng) 可 播放 目前幾乎所有主流的視音頻編碼格式的節(jié)目內(nèi)容，包括 ： ? MPEG MPEG MPEG 3GP、 MP3 ? 、 TS ? ASF、 WMV ? RM、 RA、 RMVB ? WAV ? FLV（ Flash格式） 由于影片來源、制作工具、具體用途的多樣化，造成多種視音頻格式 的影片長期共存。 原力 P2P流媒體 系統(tǒng) 可以完全支持 ，支持 、實時解碼、 視頻點播、視頻直播 、 節(jié)目存儲、節(jié)目分發(fā) 、 片源轉(zhuǎn)換 。 各在線網(wǎng)站使用 基于 HTTP協(xié)議 的邊下載邊播放的方式， 采用這樣的方式，只能 對 已經(jīng)下載 的內(nèi)容進行快進、快退等交互操作， 原力 P2P系統(tǒng) 實現(xiàn)了采用基 原力創(chuàng)新科技 P2P 直播點播系統(tǒng)白皮書 北京原力創(chuàng)新科技有限公司 22 于 HTTP協(xié)議方式的 FLV格式節(jié)目播放， 還 實現(xiàn)了采用基于 RTMP協(xié)議方式的 FLV格式節(jié)目以流的方式進行播放 ，在播放過程中可進行快進、快退操作 。 在原力 P2P流媒體系統(tǒng)中，包含 FDBS(中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 )、 FCCS(中心控制服務(wù)器 )、FTDS(流媒體服務(wù)器 )三個基礎(chǔ)模塊。并負責(zé)接收 FCCS分發(fā)的由 FCDN分發(fā)的文件及實時直播數(shù)據(jù)流，第一時間仍然到此注冊并正式加入到該集群。原力 P2P CDN服務(wù)器將根據(jù)用戶對某一視頻的訪問次數(shù)，自動篩選出達到用戶訪問熱度要求的內(nèi)容，并將選出的內(nèi)容分發(fā)到對其訪問量比較高的用戶所在地區(qū)的FCDN服務(wù)器。 原力 P2P IPTV 流媒體系統(tǒng)可以 P2P 方式對視頻文件進行流 媒體發(fā)布，在保證流媒體信。 預(yù)分發(fā) 步驟如下： ，并填寫頻道名稱 。 ? FCCS利用各種可能的最好算法針對所有的 Server進行負載分析，并將種子分配到負載最合適的 FCDN 或 FTDS Server，對種子節(jié)點的連接進行負載和種子可連接群進行分析，包括就近、最佳種子、最佳連接數(shù)量的選擇原則。 原力 P2P流媒體系統(tǒng)，通過對視頻文件的分片、壓縮以及流重組等一系列過程，對視頻源進行高速的 P2P傳輸，應(yīng)用分布式存儲結(jié)構(gòu)，將所有視頻源發(fā)布到整個 P2P網(wǎng)絡(luò)中，充分發(fā)揮用戶的上下行帶寬能力，最大限度的利用客戶端資源，降低用戶對服務(wù)器的依賴性，增強了網(wǎng)絡(luò)的健壯性和容錯性。 FLV 已經(jīng)成為當(dāng)前視頻文件的主流格式。正因為如此，經(jīng)過 壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟。 這樣即節(jié)省了學(xué)生反復(fù)觀看 課件 的帶寬 消耗 ，又保證了 課件的版權(quán) 不 侵害 。 原力 P2P直播系統(tǒng)不僅支持傳統(tǒng)