CN1813251A - 基于流的内容分发网络***、以及用于分割、合并和检索文件的方法 - Google Patents

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CN1813251A CNA2004800180070A CN200480018007A CN1813251A CN 1813251 A CN1813251 A CN 1813251A CN A2004800180070 A CNA2004800180070 A CN A2004800180070A CN 200480018007 A CN200480018007 A CN 200480018007A CN 1813251 A CN1813251 A CN 1813251A
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李南烈
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Abstract

一种用于分割、变换、以及再现多媒体文件的处理具有以下步骤：在分割或合并文件之后，将文件上载到管理服务器；对内容进行同步；通过客户机到web服务器的连接而选择内容；执行认证；从最优内容服务器下载期望文件；将所下载的文件作为临时文件形式而保存在临时文件存储装置上；在专用播放器上再现所下载的数据(内容)；以及随着再现的完成而删除临时文件。

Description

基于流的内容分发网络***、以及 用于分割、合并和检索文件的方法
技术领域
本发明涉及基于流的内容分发网络***。更具体地说，本发明涉及这样的技术，即，将内容分割为很多小容量文件，并将其传送，以便安全地下载包括运动画面数据的大容量多媒体内容，以便用户可安全地下载大容量内容，并且由此，他/她可在下载文件的同时以高质量方式来再现多媒体数据。
背景技术
在因特网上传送和接收诸如语音文件、画面文件、运动画面文件和动画文件的大容量多媒体内容文件时，现有技术已使用了一种方法，其中，首先，将对应文件下载到硬盘中，然后将其再现。然而，该方法是不方便的，这是由于它在下载如多媒体内容的大容量文件时会耗费很长时间。并且，它也具有这样的问题，即，当通常再现文件时，由于缓冲区大小很小而使连接频繁地断开，从而，在此情况下，应当再次从开头下载文件。
图20示出了现有技术的流服务的概念。内容提供商服务器(CP服务器)(10)通过彼此连接的多个因特网服务提供商(也被称为“边缘(Edge)”)(40)而向用户(20)提供内容。也就是说，在现有流服务中，用户以物理方式通过多个ISP(40)，以便连接到内容提供商服务器(CP服务器)(10)。
现有的流方法具有这样的问题，即：在服务器-客户机结构中，当中央管理服务器将内容传送到多个客户机时，服务器负载可能增加，并且，由于网络带宽的瓶颈现象，几乎不能提供高质量的多媒体流服务。
并且，由于根据客户对多媒体文件的请求，现有流方法通过仅仅一个打开的会话来下载整个内容文件，所以，如果存在很多客户机，则所述方法会增加服务器负载。
此外，在通过使用客户机多媒体播放器来再现它们时，因为从服务器到本地客户机PC开始内容缓冲，所以，应当重新传送整个文件，并且，不可能从期望的部分开始再现它。
现有的流服务具有多种缺陷，如多媒体流服务的低质量、存储的高成本、大带宽的要求等。并且，除此之外，如果数据接收速度不够高，则可能出现数据不顺畅地流动的问题，如画面断续现象。因此，存在这样的问题，即：如果它具有与投资成本相比的低容量，则难以管理快速改变的流量，并且，会出现诸如因特网Middle-Mile、瞬时连接增加的瓶颈现象，以及流量和服务器负载的集中和障碍的多米诺骨牌现象。
SCDN总是必须能够基于网络距离的精确信息而执行全球ITM(因特网流量管理)而不考虑设置用户的DNS(域名服务器)。并且，它必须能够基于对服务器的更详细的健康检查而执行精确的本地ITM，而不考虑边缘服务器的种类和安装环境。例如，有必要仔细地检查服务器的CPU、存储器、每个端口的会话数目等。
另一方面，为了应付由瞬时连接请求量的增加而造成的瞬时流量增加，可简化每个边缘的网络结构的旁立(Stand-aside)型ITM解决方案是具有优势的。在ITM解决方案取决于DNS而工作时，服务质量下降，并且，管理器几乎不能应付可能突然出现的严重障碍。因此，需要与DNS无关的解决方案。
为了解决不断增加的流量和边缘服务器负载的问题，将网络构造为金字塔形不可避免地会产生更高的成本。因此，需要可解决以上问题的新型ITM解决方案。并且，还需要能够在很多源服务器和边缘服务器在因特网上分散的情况下高效地相互分发和同步内容的技术。
并且，现有流服务不主动处理用户的改变。也就是说，先前，320×240和100～300Kbps的条件可满足服务，但是，目前，需要512×384和大于1Mbps(DVD级别)的条件，并且，对策仍然是不够的。并且，现有方法不采用主动型下载方法。
附图说明
图1是根据本发明的优选实施例的SCDN(流内容分发网络)***的结构图。
图2、3、4和5是根据本发明的SCDN***的操作方法的优选实施例的流程图。
图6、7、8和9是根据本发明的用于SCDN***的、用于分割文件、合并文件、以及再现媒体的***的框图。
图10、11、12和13图解了根据本发明的用于内容文件的分割处理的优选实施例。
图14是根据本发明的用于使用服务的方法的示例图。
图15是根据本发明的SCDN(流内容分发网络)的结构的示例图。
图16是根据本发明的旁立型ITM解决方案的示例图。
图17是根据本发明的首标文件的结构图。
图18和19是根据本发明的认证处理的流程图。
图20是流服务的现有技术的概念图。
具体实施方式
技术主题
1、SCDN***的结构
图1示出了根据本发明的优选实施例的SCDN(流内容分发网络)***的结构。本发明所提供的服务形式如下：
第一，本发明可提供的一种服务形式是流服务。提供了UI(用户界面)功能，如交互式播放器的搜寻功能和时间限制功能。可将此服务应用于用于教育的内容提供、以及其它各种形式。
第二，本发明提供的另一种服务形式是下载服务。此服务在客户机中保存分割文件，并限制再现次数和再现时间。
第三，本发明提供的其它服务形式是全局负载平衡、服务器负载平衡(IPMaster负责它)、内容分发(CDMaster负责它)、以及不间断服务。不间断服务通过在内容服务器中的一些不工作时自动连接到其它服务器，而使处理连续地进行。并且，此服务支持各种格式。例如，它支持MPEG1、AVI、以及ASF系列(WMT)。并且，因为其结构与编解码器无关，所以，不需要考虑将来发生的每个编解码器的升级。此外，由于它使用交互式播放方法，所以，在不进行缓冲的情况下对已经观看的部分的实时搜寻是有可能的。
图14是根据本发明的针对服务使用的方法的示例图。该图上部示出了使用专用播放器的画面，而该图下部示出了使用组合Web和ActiveX控件的播放器的画面。在本发明中，如果使用专用播放器，则网络管理器通过使用HTTP而将首标文件下载到临时目录中，并将分割内容文件下载到Windows***的预定文件夹中。但是，如果使用组合Web和ActiveX控件的播放器，则它打开新的窗口页面，并将首标(header)URL传送到新页面。然后，网络管理器通过使用HTTP而将首标文件和分割内容文件下载到Windows***的预定文件夹中。
现在，更清楚地描述根据本发明的***的结构。本发明的***旨在通过网络来实现多媒体文件播放。为此，本发明的***包括管理(admin)客户机、包括CMS服务器的管理服务器、包括用户认证服务器的内容Web服务器、认证代理(proxy)服务器、主认证网关服务器、次认证网关服务器、包括多个CAS和SM代理(agent)的内容服务器、以及用于文件再现的Enpia播放器。此外，本发明的***包括用于内容保护的DRM(数字权限管理)解决方案、用于实现因特网流量管理的IPMaster、以及用于实现内容文件的同步的CDMaster。
1-1.管理客户机
管理客户机通过使用Enpia分割器程序的分割功能来分割大容量的多媒体内容，然后创建很多文件(600)、以及首标文件。
也就是说，它提供将多媒体文件分割为具有期望容量的目标文件、并保存它们的功能。
此外，它使用Enpia分割器程序的合并功能来将由分割器分割的多媒体文件恢复为原始状态。
管理客户机提供基于Windows的简单GUI(图形用户界面)，并使检查用于实现分割/合并功能的处理及其结果成为可能。
将DRM(数字权限管理)应用于分割多媒体文件。它具有用于每个分割文件的加密功能，以便保护每个分割文件的信息。在需要时，可根据多媒体文件的保护策略而部分地应用DRM功能。
1-2.管理服务器
简而言之，管理服务器提供用户会话的添加/删除功能、用户会话列表功能、认证代理服务器所需的关于用户会话请求的有效性检查功能、认证网关服务器的配置文件的修改功能、关于从内容服务器传送的内容的连接记录日志的保存和管理功能、实时监控功能、以及统计功能等。
CMS服务器(200)的实时数据监控功能检测数据创建、修改、以及删除，如实时删除或上载来自管理客户机的数据。
将其创建、修改或删除已被监控的每个分割文件传送到分别包括其自己的CAS服务器模块的内容服务器。
CMS服务器执行与原始内容文件的同步。
1-3.认证代理服务器
它提供对用户认证服务器的认证密钥请求的响应功能。它与主认证网关服务器共享认证信息、认证ID、内容、内容的完成时间、以及认证密钥。
1-4.主认证网关服务器和次认证网关服务器
主认证网关服务器或次认证网关服务器具有能够允许访问(approach)保存在每个内容服务器上的内容的授权，并且因此，它执行用户认证。
1-5.内容服务器
内容服务器扮演具有内容的文件服务器的角色。它主要包括CAS服务器(300)、以及SM代理服务器。作为分发和保存分割原始内容文件和首标文件的内容服务器，CAS服务器(300)执行内容同步的功能。每个CAS服务器(300)复制由CMS(200)分割的文件，并将它们保存在数据库(320)上。数据库(320)具有UUID(通用唯一标识符)文件列表(322)。每个内容服务器的内容被实时同步。因此，即使多个CAS服务器(300)中的任一个出现故障，其它CAS服务器(300)也可提供相同的内容。从而，根据本发明的此***在故障容限方面优于现有技术。
CAS服务器(300)根据CMS服务器的命令，将由管理器指定的文件夹中的分割内容文件和首标文件传送到其它CAS服务器(300)，或从其它CAS服务器(300)接收数据。
SM代理实时执行内容服务器的监控功能。
SM代理(服务器监控代理)以预定时间间隔收集内容服务器的CPU、存储器和会话的信息，并将其作为服务器负载平衡信息而提供。
1-6.IPMaster
IPMaster服务器以预定时间间隔，从安装在每个内容服务器中的SM代理实时接收内容服务器的CPU、存储器和会话的信息。所收集的服务器信息是使客户机在保存分割内容文件的服务器之中选择最优内容服务器的所需。
当认证客户机(500)请求时，IPMaster(400)通过使用其实时监控内容服务器(300)的CPU、存储器和会话的信息的功能，为对应的客户机(500)选择最优内容服务器(300)，并使客户机从对应的内容服务器(300)接收期望的内容(600)。
1-7.客户机/播放器
如果内容的认证正常完成，则客户机/播放器(500)将首标文件下载到数据库(510)中，并解析它，并负责为下载进行调度。并且，在数据库(510)中，存在具有分割文件列表的UUID文件列表(514)、以及具有再现数据信息的临时(Temp)列表(516)。
并且，在客户机/播放器(500)中，存在本地文件管理器和DRM解码器(518)。
客户机/播放器(500)可通过很多线程来并行下载分割文件。客户机/播放器(500)基于能够多任务化的MS Window系列OS。从而，它可并行下载分割文件，因此，该***更稳定，能够以高速方式再现和下载文件。在此情况下，客户机/播放器(500)通过读取记录在首标文件中的分割文件的配置信息而再现文件。由于通过规定的调度信息而确定再现次序，所以，无任何问题(尤其是在再现中)。
客户机/播放器(500)通过使用本地文件管理器和DRM解码器(518)而再现已被下载的多个分割文件，就好像所述文件位于一个HDD中那样。为此，使用如图17所示的首标文件的首标信息。并且，在再现的同时，它下载下次将从CAS服务器(300)再现的文件。因此，可连续地再现文件，并且，它具有高再现质量。另外，由于分割文件的大小很小，所以，尽管缓冲区的容量很小，也无任何问题(尤其是在缓冲中)。此外，客户机/播放器(500)通过使用DRM而对编码的文件进行解码。在本发明中使用的播放器是用于本发明的专用播放器。
2、SCDN***的操作
在图2至图5中示出了根据本发明的SCDN***的操作方法的优选实施例的流程图。图2通过将服务器方的处理大致划分为三个步骤，而示出了所述处理。
在第一步骤中，文件分割器将管理客户机的原始多媒体文件分割为特定大小的文件。结果，创建了被分割为特定大小的文件和包括分割信息的首标文件。可通过使用DRM技术，在需要保护的情况下对内容进行编码。当在客户机播放器上再现编码的内容时，对该编码的内容进行解码。
在第二步骤中，通过CDMaster解决方案而对内容进行同步。也就是说，通过使用位于管理服务器中的CMS服务器的用于实时监控文件的功能，包括多个CAS服务器的内容服务器对被创建、修改和删除的首标文件和分割文件进行同步。
在第三步骤中，认证网关服务器负责关于用户的认证。在图18和19中示出了详细的认证处理。客户机请求关于从用户方的认证服务器下载的认证密钥的认证，并且，具有认证信息的主认证网关服务器判定它是否将认证所请求的认证。
执行实际认证处理的认证服务器包括认证代理服务器、以及主认证网关服务器，并且，当在主认证网关服务器中出现故障时，位于自动替换路由上的次认证网关服务器执行认证。
图3示出了在客户方中执行的内容文件的再现处理。客户机/播放器(500)包括网络管理器、本地文件管理器和DRM解密管理器(518)。
客户机/播放器(500)向内容服务器请求再现内容所需的数据。根据该请求，通过对UUID列表(322)进行引用，内容服务器搜索保存在数据库(320)上的对应文件，并将首标文件提供到网络管理器(410)。如果将首标文件传输到客户机/播放器(500)，则客户机/播放器(500)解析它，然后将解析结果传送到网络管理器(410)。据此，如果网络管理器(410)向内容服务器(300)请求文件，则内容服务器将对应文件传送到网络管理器(410)。网络管理器(410)将此文件保存在数据库(510)上，并且，如果客户机/播放器(500)请求该数据，则本地文件管理器和DRM解密管理器(518)从数据库(510)打开对应文件，并将其传送到客户机/播放器(500)，然后，客户机/播放器再现它。
图4示出了根据本发明的服务处理的例子。该服务处理包括：用于由客户机/播放器(500)请求用于再现的内容的步骤；用于执行认证的步骤；如果认证正常地完成，则下载首标文件和认证密钥的步骤；用于为了选择最优内容服务器而向IPMaster服务器请求内容查询的步骤；用于检查是否被认证网关服务器认证的步骤；用于下载调度表(schedule)和内容的步骤；以及用于由Enpia播放器再现内容的步骤。
图5示出了根据本发明的服务处理的详细例子。客户机/播放器(500)连接到Web服务器，并选择内容。用户方的认证服务器执行对用户ID、内容、内容的完成时间等的认证，然后向记账(billing)***服务器请求关于认证的用户的记账处理。用户方的认证服务器向认证代理服务器请求认证信息。认证代理服务器将认证信息传送到用户方的认证服务器。在完成了认证之后，用户方认证服务器将关于内容的认证密钥、以及首标文件下载到客户机/播放器(500)中。如果接收到认证密钥的客户机/播放器(500)向IPMaster(400)请求内容①，那么，IPMaster(400)指定内容服务器，并且，客户机/播放器(500)采用认证密钥向所指定的内容服务器请求内容文件。然后，内容服务器向主认证网关服务器(100)请求检验该密钥是否被认证，并且，如果它被认证，则下载调度表和内容文件。并且，播放器(500)再现该数据⑤。此时，管理模块将认证密钥和下载数据保存在由用户指定的存储装置上，并且，在完成再现时删除临时文件。
3、用于SCDN***的、用于分割文件、合并文件、以及再现媒体的***
图6至图9示出了根据本发明的用于SCDN***的、用于分割文件、合并文件、以及再现媒体的***的框图。如图6所示，此***的主要组件是EN分割器(ENSplitter)(210)、EN网络(ENNetwork)(230)、以及EN源(ENSource)(310)。它们中的每个具有以下功能。
3-1.EN分割器
EN分割器(210)将内容服务器的原始多媒体文件分割为多个UUID文件(620)，并创建保存用于分割文件的连接信息的首标文件。首标文件使用在基于微软的操作***中使用的被称为UUID(通用唯一标识符)的数据类型。
此数据具有6B29FC40-CA47-1067-B31D-00DD010662DA的类型，且不能创建重复数据。
在此情况下，使用“UUID”作为分割文件名的原因如下。首先，其它分割文件名不可能被重复使用。其次，尽管分割文件对公众开放，但是，由于分割文件的次序是不可辨别的，所以公众不可能重新合并分割文件。并且，当内容提供商希望恢复原始多媒体文件时，它执行文件合并。它创建并分析首标文件(610)，并通过EN源(310)的IEN源(IENSource)接口的联锁(interlocking)而加密/解密UUID文件(620)。
3-2.EN网络
EN网络(230)将保存在每个内容服务器中的数据库(220)上的多个UUID文件(620)下载到客户机(500)方的数据库(510)中，然后，将它们作为临时文件(512)的形式而保存在客户机的硬盘上，并管理它们。并且，同时，如果EN源(310)请求特定UUID文件(620)，那么，EN网络下载对应的文件，或搜索它，并将文件句柄(首标文件)传送到EN源(310)。并且，EN网络(230)具有保存UUID文件(620)的列表、以及它们对应的临时文件(512)的列表的表(232)。
3-3.EN源
EN源(310)参与文件分割/合并处理和媒体再现处理两者，并且，在每个处理中有所不同地工作。EN源(310)实际上分割/合并媒体文件，并创建/分析它们对应的首标文件(610)，并且，此时，它加密/解密UUID文件(620)。此外，EN源(310)作为常规Direct Show源过滤器而工作，并根据过滤器图形(FilterGraph)(520)的数据请求而传送媒体数据，另外，当再现Window媒体文件时，它作为源插件DDL而工作。EN源(310)具有UUID文件(620)、以及具有关于文件的位置和容量的信息的表(312)。
3-4.EN播放器
未在图6中示出的EN播放器是Direct Show应用程序，并扮演作为实际过滤器图形(520)的角色。EN播放器通过过滤器图形管理器，向EN源(310)请求具有关于其位置和容量的清楚描述的数据，并且处理所传送的数据，并再现媒体。除了EN播放器之外，如Window媒体播放器控件的每一个DirectShow应用程序可通过本***而再现媒体。过滤器图形(520)被置于EN播放器中，并具有运动画面的播放功能。
3-5.文件分割方法
如图7所示，EN分割器(210)扮演作为在分割媒体文件时的主要开始点的角色。根据本发明的文件分割处理如下：EN分割器(210)通过EN源(310)的IEN源接口而传送源文件(211)的路径。EN分割器(210)使过滤器图形管理器工作，使得EN源(310)参与连接过滤器图形(520)。在此处理中，解析器过滤器(未在图中示出)向EN源(310)请求数据。EN源(310)传送保存在过滤器图形(520)上的所请求的数据，并记录详细数据(particular)。如果EN分割器(210)通过IEN源接口而给出分割次序，则EN源(310)基于连接和分割容量的信息而分割媒体文件。动态地分配在分割时所需的UUID文件(620)。并且，在此情况下，可包括加密处理。在完成文件分割之后，EN源(310)安排UUID文件(620)及其关于位置和容量的表，然后创建首标文件(610)。
<文件分割的优选实施例>
EN分割器(210)具有源文件、目标文件、要被分割的文件的容量、功能选择部件、格式选择部件、以及窗口。功能选择部件具有分割按钮以及合并按钮，而格式选择部件具有AVI按钮、MPEG按钮、以及Window媒体按钮。在本发明的功能选择部件中，基本上选择分割按钮。在这里可选择源文件。
另一方面，如果指定了源文件，则将目标文件的路径自动指定为改变的扩展名形式“*.enp”。如果需要，可改变它。可考虑到多媒体文件的整个容量、以及CMS服务器和CAS服务器的效率，而通过管理器任意指定分割容量。
要进行的下一个任务是在格式选择部件中指定源文件的格式。如果文件分割器通过对多媒体文件的属性的分析而检测到文件格式的不正确的指定，则它输出呈现(Rendering)错误消息，如“文件格式不正确”。如果我们正确地指定了文件格式，并按下开始按钮，则执行文件分割处理。如果在屏幕上显示了消息“复制了首标文件”，则它表示正常地完成了文件分割。
文件分割器将多媒体文件分割为指定了其文件大小的多个文件，并创建首标文件的信息。在文件分割之后出现的文本区的数据是在对应的源文件构成过滤器图形(520)时需要的连接信息。因为仅在过滤器图形(520)的构造之后才有可能辨别是否要再现它，所以，此信息在分割文件中扮演重要的基本数据的角色。在(x，y)中，x和y分别表示文件中的位置数据，即首标信息。开始点为0。图10示出了根据本发明的在分割内容文件时的信息分析的优选实施例。
并且，在基于连接信息的文件分割处理中，创建多个小文件部分，并且，因而，需要用来安排它们的处理。如果安排了要彼此连接的信息，则可将它简化为两个文件，如图11中示出的(0，2114)文件、以及(28798033，28798133)文件。
并且，与所安排的连接信息一起示出了最终要根据所指定的分割大小而分割的文件信息。在此情况下，因为连接信息很重要，所以，将如2114、10487874、20973634、28798133的连接信息放在首标信息的顶部。并且，根据所指定的分割大小(213)，对于每个文件而将如10487874、20973634、28798033、28804137的剩余数据分割为10MB的大小，以便防止彼此重复。图12示出了最终分割信息。
图13示出了根据所分析的信息而分割实际文件、并复制首标文件的处理。如图所示，分割文件名作为GUID(全局唯一标识符)的形式出现。
这里，在EN分割器中基本地指定的扩展名(目前是：*.enp)不具有超出扩展名的任何其它含义。因此，如果我们想要改变基本扩展名，则所需要的仅为改变在首标文件“ENSplitterDlg.h”中定义的“EXTENSION(扩展名)”。并且，因为函数OnFileOpen()具有根据格式而添加解析器过滤器(filter)的函数，所以，如果添加了所支持的格式，则必须也将它添加到该函数：这是因为它对于格式检验和效率改善是必要的。
另一方面，在使用Window媒体格式时，使用在EN源(310)处指定的协议。因此，如果改变了格式，则也必须改变该协议。并且，不应关心这样的事实，即作为使用Window媒体格式SDK(软件开发包)的过滤器的WM(Windows媒体)读取器提供读取器对象、并从9.0以上的版本而正常地提供源插件，并且，在此情况下，它随Windows媒体播放器9.0一起被安装。为了支持新版本的Window媒体文件，必须通过Windows媒体技术9.0的格式SDK而得到新的DLL。另外，如果我们希望使用微软的Window媒体格式，则必须产生预定的许可合同，但这与本发明无关。
3-6.用于合并文件的方法
在将由文件分割器分割的多媒体文件恢复为原始文件时，使用EN分割器的合并功能。通过参照图8而说明用于合并文件的方法，EN分割器(210)作为合并器而工作，并且，在合并UUID文件的情况下成为文件合并处理的开始点。根据本发明的文件合并处理如下：EN分割器(210)通过EN源(310)的IEN源接口而将首标文件(610)路径传送到EN源。EN源(310)分析首标文件(610)，并恢复UUID文件(620)及其关于位置和容量的表。EN源(310)根据记录在首标文件(610)中的信息，通过EN网络(230)的IEN管理器(IENManager)接口而请求UUID文件(620)。EN网络(230)复制或下载EN源(310)请求的UUID文件(620)，并将其保存在临时存储装置(510)中，并将对应的文件句柄传送到EN源(310)。EN源(310)通过从EN网络(230)传送的文件句柄，而读取数据，并执行文件合并，并恢复原始文件(630)。如果对文件加密，则在对其解密之后执行合并处理。
<文件合并的优选实施例>
现在，我们描述文件合并的优选实施例。此功能的目的在于检验是否依照原样而恢复了分割文件。如果在功能选择部件之中选择了“合并”，则EN分割器(210)执行合并。然后，在源文件处指定其扩展名为“*.enp”的首标文件。然后，它分析源文件的指定格式，并将其显示在Window屏幕上。同时，自动决定格式选择部件中的格式。因此，在文件合并的处理中，不需要指定格式。
如果源文件是不能检测到的文件首标，则出现错误消息“无法检测出该文件”。
通过按下“开始按钮”而执行文件合并处理，并且，消息“完成了文件合并”的出现表示合并处理的正常完成。
3-7.用于再现媒体的方法
在再现媒体的情况下，通过参照图9而进行说明，Direct show应用程序是主要开始点。因此，在此***的位置中，开始根据过滤器图形(520)的请求的操作。根据本发明的媒体再现处理如下：将由Direct show应用程序指定的首标文件路径通过过滤器图形管理器而传送到EN源(310)的IfileSourceFillter接口。EN源(310)分析首标文件(610)，并恢复UUID文件(620)及其关于位置和容量的表。过滤器图形(520)向EN源(310)依次请求连接和再现所需的数据。在传送中，它清楚地描述数据位置和容量。对于由过滤器图形(520)请求的数据，EN源(310)根据记录在首标文件(610)中的信息而搜索UUID文件(620)，并通过EN网络(230)的IEN管理器接口而请求该文件。EN网络(230)复制或下载由EN源(310)请求的UUID文件(620)，并将其保存在临时存储装置(510)中，并将文件句柄传送到EN源(310)。EN源(310)通过从EN网络(230)传送的文件句柄，而读取数据，并将其传送到过滤器图形(520)。如果对文件进行了加密，则要进行解密处理。
3-8.用于调度(下载)媒体的方法
可将由文件分割器分割的多媒体文件划分为两部分：一部分是具有在再现中所需的连接信息的媒体首标部份文件列表，而另一部分是具有正被再现的画面和声音的信息的数据部分文件列表。
客户机/播放器(500)分析所下载的首标文件，并开始下载必要的文件列表。
在程序执行中，它开始下载在再现中所需的媒体首标部分，并且，在下载期间阻塞该程序。此时，通过使用多个线程而同时下载多个文件，并且，如果存在具有比用户的指定大的容量的文件，则再次将其划分为多个线程，并迅速下载所述文件，并合并所述文件。重复这些处理。
如果完成了媒体首标的下载处理，则程序重构媒体首标的信息，并下载数据部分文件。它通过使用适当数目的套接字而同时接收多个数据文件，然后，该程序得到激活，并开始再现数据文件。
在此情况下，对于连续且迅速的数据保存，通过使用适当数目的套接字(线程)而同时下载多个数据文件。通过使用首标信息，在预先完成用于下载以后必要的文件列表的必要任务之后，完成先前文件的下载处理。然后，执行所预备的文件的下载处理。重复这些处理。
在移动再现部分(搜寻功能)的情况下，它等待正被下载的先前工作的完成。并且，通过分析所移动部分的位置值，而搜寻文件列表的必要部分。然后，它通过使用适当数目的线程，而从文件的必要部分同时开始下载并再现该文件。
并且，基本上，可通过五个套接字(每线程一个套接字)来下载内容。可通过考虑用户的网络状态而计算同时的套接字数目。如果用户的网络状态慢得不足以再现内容，则可通过使用如“保留观看(reserve view)”的功能来设置它，以便可在完成下载预定义的文件列表之后再现内容。
在此情况下，通过考虑整个文件的再现时间和下载时间而计算用于再现的时间点。
有利效果
来自上述本发明的期望效果如下。根据本发明的高速流技术可被应用于作为商业竞争的主要问题而出现的商业视频点播。
本发明可被应用于高速流技术，并可解决因特网Middle-Mile的瓶颈现象。并且，它可迅速地应付瞬时的连接增加、服务器负载的多米诺骨牌现象、流量的拥堵和障碍的多米诺骨牌现象。
另外，通过执行本发明，容易地管理快速改变的流量。并且，它可解决流服务的ROI(投资率)问题，这是因为本发明提供了这样的多播技术，其中，1∶N传送是有可能的。图15是根据本发明的SCDN(流内容分发网络)的结构的示例图。商业用户(800)和私人用户(900)可使用原始媒体服务器palm(700)提供的多媒体数据。商业用户(800)通过LAN而直接从原始媒体服务器palm(700)接收数据，并且，私人用户(900)通过ISP的Edge Media(边缘媒体)(1000)而接收数据。图15的SCDN可解决先前的ROI(投资率)问题。
根据本发明，可将设备的构造成本、网络成本、以及劳动成本至少减小11％以上，并且可产生新的商业机会。也就是说，因为如果一次建立用于传送数据的基础设施(infra)，则什么都不再需要，所以，可减小硬件成本，并且，由于通过中央和远程管理的分布式***管理而可减小管理成本，并且，由于集成的内容网络化***而可减小带宽成本。
通过本发明，可执行灵活的管理、集中管理、以及集中监控。从性能的观点来看，它具有优秀的用于全局负载平衡、本地服务器负载平衡、以及网络架构的功能。因而，有可能总是通过本发明的SCDN，基于网络距离的精确信息来执行全局ITM，而不考虑用户对DNS的设置。也就是说，得到了精确的近似(Accurate Proximity)。并且，不管边缘服务器的类型以及安装环境，我们可通过深入检查诸如硬件负载、处理健康度、以及内容健康度的服务器健康度，来执行精确的本地ITM。
并且，因为使用旁立型ITM解决方案以便简化每个边缘的网络结构，所以，尽管关于瞬时连接请求的数量增加，它也可应付瞬时流量拥堵。也就是说，从流量管理的观点来看，如果存在域名的查询，则它通过最优服务器IP地址而作出答复，并根据服务请求而提供服务。图16是根据本发明的旁立型ITM解决方案的示例图。诸如这种类型的ITM解决方案在即使流量连续增加的情况下也能解决增加边缘服务器负载的问题。
因为根据本发明的ITM解决方案与DNS无关，所以，管理器能够容易地应付严重故障的出现、以及服务质量的下降。
在本发明中，如同全局因特网广播服务那样，即使很多原始服务器和边缘服务器分布在因特网上，它们也可划分内容，并有效地彼此同步。
并且，本发明提供了在全局网络上执行的诸如流量管理、内容同步、群集化、内容分发的所有工作的单个管理点，因此具有降低管理成本的效果。
此外，因为本发明应用关于分割文件的DRM技术，或者区分分割文件的识别号，所以，它可保护可能由于广泛地使用文件交换程序而被危及的在线隐私和文件。

Claims (17)

1、一种基于流的内容分发网络***，用于使用网络而实现多媒体文件播放，所述***包括：
分割器，其通过分割具有大容量的多媒体文件，创建关于多个UUID(通用唯一标识符)型文件的文件列表和首标文件；
合并器，在需要时，其将由所述分割器分割的多媒体文件恢复到原始文件状态；
管理客户机，其具有所述分割器和所述合并器；
原始内容服务器，其从所述管理客户机接收分割文件，并将所述文件保存在第一内部数据库中；
安装在所述原始内容服务器中的CMS服务器，其实时检测数据创建、修改和删除；
多个CAS服务器，其从所述原始内容服务器接收内容文件和首标文件，其中所接收的文件由所述分割器从原始文件分割出，并且独立地保存所述接收的文件，并且由所述CMS服务器对所述保存的文件进行同步；
IPMaster服务器，其管理所述***的因特网流量；
通过与所述CMS服务器协作而与保存在所述CAS服务器中的每个上的一个内容文件同步的CDMaster服务器；
通过与所述CMS服务器协作而与保存在所述CAS服务器中的每个上的多个内容文件同步的CDMaster服务器；
安装在所述CAS服务器中的每个中的多个SM代理(服务器监控代理)，其实时地将关于对应的CAS服务器的CPU、存储器和会话的信息传送到所述IPMaster服务器，使得如果客户机请求，则所述IPMaster服务器能够为对应的客户机选择最优CAS服务器，并从对应的CAS服务器提供所请求的内容；
多个内容服务器，其中每个具有一对所述CAS服务器和所述SM代理；
用户方认证服务器，其在用户登录时执行认证；
Web服务器，其使由所述用户方认证服务器认证的客户机连接到在因特网上构建的网站并访问各种内容；
主认证网关服务器，其具有使用户访问保存在每个内容服务器上的内容的授权，并检查是否能够下载所述分割内容文件中的每个；
次认证网关服务器，其在所述主认证网关服务器出故障的情况下，通过提供用于认证的替换路由，而实现不间断服务；
认证代理服务器，其被安装在所述主认证网关服务器和所述次认证网关服务器中的每个中，并在所述主/次认证网关服务器和所述用户方认证服务器之间共享认证信息，并在所述主/次认证网关服务器和所述用户方认证服务器之间传送所述认证信息；以及
用于所述***的专用客户机/播放器，其在存在要下载的期望内容的情况下，通过向所述主认证网关服务器请求认证而获得认证，并向所述IPMaster服务器请求关于所述期望内容的信息，以从由所述IPMaster服务器指定的最优内容服务器下载所述期望内容，并且，将所下载的信息保存在第二内部数据库上，并且，尽管所述分割文件中的全部并未被保存在所述第二数据库上，但仅根据预定义的调度表而再现保存在所述第二数据库上的文件，并且，在正在再现的同时下载其余文件，并将所下载的文件保存在所述第二数据库上，以便能够在不中断的情况下连续地进行再现。
2、如权利要求1所述的***，其中，所述***还包括DRM(数字权限管理)加密/解密模块，其在对所述分割文件进行加密时、以及在对所述合并文件进行解密时，负责关于所述分割和合并的多媒体内容的版权保护和管理。
3、如权利要求1所述的***，其中，管理器考虑网络流量、网络流量的状态、以及所述***的状态，并使得将期望文件分割为具有期望形式和大小的文件、以及通过使用最迅速的方法而在无延迟的情况下传送数据成为可能。
4、如权利要求1所述的***，其中，所述客户机/播放器同时地以与下载文件的再现并行的方式，通过多线程而从保存相同内容的多个内容服务器下载将要被再现的文件。
5、如权利要求1所述的***，其中，所述客户机/播放器是能够通过使用多线程而并行下载分割文件的多任务***，并使用旁立型的ITM解决方案，所述ITM解决方案使得即使在多个内容服务器之中的一些服务器中出现故障，也有可能通过正常工作的服务器来比较媒体首标部分的文件列表，而连续地下载文件。
6、一种流内容分发网络***，其具有原始内容服务器和多个复制并保存原始内容的内容服务器，所述***包括：
EN分割器，其将多媒体文件分割为多个UUID(通用唯一标识符)型文件，并创建首标文件，并且将首标文件保存在所述原始内容服务器的数据库上，并且，还执行所述UUID文件的文件合并、加密和解密；
EN源，其参与文件分割/合并处理和媒体再现处理两者，并且，在每个处理中有所不同地工作，并且，实际上分割/合并媒体文件，并创建/分析对应的首标文件，其中，所述EN源加密/解密UUID文件，并作为常规DirectShow源过滤器而工作，并根据过滤器图形的数据请求而传送媒体数据，并且，当再现Window媒体文件时，所述EN源作为源插件DDL而工作，并且，所述EN源具有UUID文件、以及具有关于所述UUID文件的位置和容量的信息的表；
EN网络，其将保存在每个内容服务器中的数据库上的多个UUID文件下载到客户机方的数据库中，并且将其作为临时文件的形式而保存在客户机的硬盘上，并管理所保存的文件，其中，同时地，如果所述EN源请求特定UUID文件，则所述EN网络下载或搜索该文件，然后将文件句柄(首标文件)传送到所述EN源，并且，所述EN网络具有UUID文件的列表、以及保存与UUID文件相对应的临时文件的列表的表；以及
EN播放器，其为Direct Show应用程序，并扮演实际过滤器图形的角色，并且，通过过滤器图形管理器，使用关于其位置和容量的清楚描述而向所述EN源请求数据，并且处理所传送的数据，并再现媒体，并且，所述EN播放器具有媒体文件的播放功能。
7、如权利要求6所述的***，其中，所述EN分割器具有源文件、目标文件、要被分割的文件的容量、功能选择部件、格式选择部件、以及窗口，其中，所述功能选择部件具有分割按钮以及合并按钮，并且，所述格式选择部件具有AVI按钮、MPEG按钮、以及Window媒体按钮，并且，所述***使用旁立型的ITM解决方案。
8、如权利要求6或7所述的***，其中，在对所述分割文件进行加密时、以及对所述合并文件进行解密时，所述***还包括DRM(数字权限管理)加密/解密模块，其负责关于所述分割和合并的多媒体内容的版权保护和管理。
9、在用于使用网络来实现多媒体文件播放的流内容分发网络***中，一种用于分割多媒体文件、传送文件和再现所传送的文件的方法，其中，所述流内容分发网络***具有保存原始内容的原始内容服务器和多个复制和保存所述原始内容的内容服务器，所述方法包括：
用于通过文件分割器来分割多媒体文件或合并多媒体文件的步骤；
用于将所述分割或合并的多媒体文件上载到管理服务器的步骤；
用于通过使用管理服务器而将所述分割的内容文件和首标文件复制到多个内容服务器的数据库、并对内容进行同步的步骤；
用于通过客户机而连接到Web服务器、并选择内容的步骤，其中，用户方的认证服务器对用户ID、内容、内容的完成时间执行认证，并向记账***服务器请求关于被认证用户的记账处理，并且，用户方的认证服务器向认证代理服务器请求认证信息，然后，认证代理服务器将认证信息传送到用户方的认证服务器；
用于将认证密钥和首标文件下载到客户机中的步骤；
用于向IPMaster请求最优内容服务器、以便通过客户机而下载内容的步骤；
在IPMaster根据所述请求而选择了最优内容服务器、并向客户机通知所选结果的情况下，用于由客户机通过认证密钥而向对应的内容服务器请求内容文件、以及根据用户的请求而向主认证网关服务器请求检验是否被内容服务器认证的步骤；
在所述主认证网关服务器进行了认证的情况下，用于下载所请求的文件的步骤；
用于根据调度表、由客户机将所下载的文件作为临时文件而保存在临时存储装置上的步骤；
用于通过使用专用播放器而再现所述下载的数据的步骤；以及
用于随着再现的完成而删除保存在临时存储装置上的所述临时文件的步骤。
10、如权利要求9所述的方法，其中，在分割文件时，通过使用DRM加密/解密模块来对所述分割的文件进行加密，并且，所述***使用旁立型的ITM解决方案。
11、在用于使用网络来实现多媒体文件播放的流内容分发网络***中，一种用于分割多媒体文件的方法，其中，所述流内容分发网络***具有保存原始内容的原始内容服务器和多个复制和保存所述原始内容的内容服务器，所述方法包括：
用于由作为文件分割器的EN分割器将首标文件路径传送到EN源的步骤；
用于由EN分割器操作过滤器图形管理器、使得EN源参与连接过滤器图形的步骤；
在解析器过滤器向所述参与处理中的EN源请求数据的情况下，用于由EN源传送由解析器过滤器请求的、存在于过滤器图形中的数据，并记录细节的步骤；
在EN分割器通过IEN源接口而给出分割次序的情况下，用于由EN源基于连接信息和分割容量而分割媒体文件的步骤；以及
用于动态分割在所述文件分割中所需的UUID型文件并在必要时执行加密的步骤，其中，在完成文件分割之后，EN源安排UUID文件及其关于位置和容量的表，然后创建首标文件。
12、如权利要求11所述的方法，其中，在分割文件时，通过使用DRM加密/解密模块来对所述分割的文件进行加密，并且所述***使用旁立型的ITM解决方案。
13、如权利要求11所述的方法，其中，在将对应的源文件定义为在构造过滤器图形中所需的连接信息的情况下，所述方法还包括以下步骤，其用于执行所述信息分析，以便完美地完成文件分割，并且，在此情况下，(x，y)的x和y为用于搜索表示文件中的位置的首标信息的索引，并且，位置信息0为首标文件的开始点。
14、如权利要求13所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤，其用于基于所述连接信息，而安排在文件分割中创建的多个小尺寸的文件片段。
15、如权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤，其用于添加解析器过滤器，并根据用于格式认证和效率改善的格式而改变协议。
16、在用于使用网络而实现多媒体文件播放的流内容分发网络***中，一种文件合并方法，用于检验多媒体文件是否被正常恢复，其中，多媒体文件在该***中被分割，并从该***被传送，所述方法包括：
用于由EN分割器通过EN源的IEN源接口而将首标文件路径传送到EN源的步骤，其中，在合并UUID文件的情况下，EN分割器作为合并器而工作，并且作为用于文件合并的开始点；
用于由EN源分析首标文件、并恢复UUID文件、其关于位置和容量的表的步骤；
用于由EN源根据记录在首标文件中的信息而通过EN网络的IEN管理器接口来请求UUID文件的步骤；
用于通过EN网络来复制或下载EN源所请求的UUID文件、并将所下载的文件保存在临时存储装置上、并将对应的文件句柄传送到EN源的步骤；以及
用于由EN源通过从EN网络传送的文件句柄而读取数据并执行文件合并和恢复原始文件，并且在此情况下，如果对文件进行了加密，则在解密文件之后执行合并处理的步骤。
17、一种多媒体文件的再现方法，其中，在用于使用网络而实现多媒体文件播放的流内容分发网络***中分割和传送所述多媒体文件，所述方法包括：
用于在再现多媒体文件时使Direct Show应用程序扮演主要开始点的角色、并根据过滤器图形的请求而操作、并通过过滤器图形管理器而将由DirectShow应用程序指定的首标文件路径传送到EN源的IfileSourceFillter接口的步骤；
用于由EN源分析首标文件、并恢复UUID文件及其关于位置和容量的表的步骤；
用于通过过滤器图形而向EN源依次请求在连接和再现中所需的数据，并且此时，传送指定期望文件的数据位置和容量的信息的步骤；
用于根据记录在关于由过滤器图形请求的数据的首标文件中的信息而寻找UUID文件、并由EN源通过EN网络的IEN管理器接口来请求文件的步骤；
用于通过EN网络来复制或下载EN源所请求的UUID文件、并将所复制或下载的文件保存在临时存储装置上、并将对应的文件句柄传送到EN源的步骤；以及
用于通过从EN网络传送的文件句柄而读取数据并将所读取的数据传送到过滤器图形，并且在此情况下，如果对文件进行了加密，则由EN源执行解密的步骤。
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