CN101052119B - 视频点播的控制方法、装置及视频点播系统 - Google Patents
视频点播的控制方法、装置及视频点播系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种视频点播的控制方法，包括1)接收用户点播请求；2)根据用户信息判断用户等级；3)根据用户等级，进行点播控制。克服现有技术中每个点播业务均使用固定的点播速率，不能满足不同客户需要问题。本发明还公开一种视频点播控制装置包括策略数据单元，策略选择单元，计算单元，接纳控制单元，速率调整单元，强行终止单元，计费控制单元；接纳控制单元用于根据计算单元计算已使用出口带宽值与出口带宽门限值以及VoD服务器总最大出口带宽之间关系，判定是否接受用户的点播请求，控制策略选择单元选择策略数据单元相应策略。本发明还公开一种应用视频点播控制装置的视频点播系统，以实现视频点播服务器的速率控制，提高控制效果。
Description
技术领域
本发明涉及视频点播系统，尤其涉及一种视频点播的控制方法、装置及应用。
背景技术
随着宽带业务的快速发展，VoD(视频点播)得到越来越广泛的应用。VoD的出现，使得用户可以通过网络访问视频点播服务器，依据个人的爱好或需要点播诸如电视，电影，音乐或娱乐的各种节目。用户不必遵守传统的时间表，例如坐在电视机前等待某个想看的电视节目。用户只需打开客户终端就可以直接点击希望收看的节目。并且用户不用受传统电视系统中的广告干扰，完全实现由用户掌握获得信息的主动权。VoD使用户从被动的接收方式转变为主动或者交互的接收方式。
参见图1，VoD系统一般由三部分组成：VoD服务器，传输网络和客户端。VoD服务器是VoD系统的核心组成部分，用于对音视频数据进行压缩、存储及处理，实现音视频数据的传输和共享。传输网络的功能是提供音视频数据的实时传输，将音视频数据发送到用户的客户端。客户端完成对点播节目的解码播放功能以及对节目的选择，录制等各种控制功能。当前主要有两种形式的客户端，一种就是通常的PC机，另外一种采用电视机加机顶盒的方式。
VoD服务器的出口带宽是有限的，随着VoD用户的增加，需要同时处理的点播服务也相应增多。因此，点播服务器的出口带宽将成为系统扩容的瓶颈所在。VoD服务器处理性能直接关系到系统的服务能力，因此有必要对每个VoD用户点播请求进行点播速率的控制，以限制其占用的出口带宽。
申请号为200410065742.9，发明名称为“视频点播系统的基于测量的自适应接纳控制方法”的发明专利公开了一种视频点播系统的接纳控制方法。该方法包括，根据解码速率将访问分为不同的服务类别；每类访问提前或预先计算出其单个流正常平均带宽及该类服务的概率分位点；一个新的服务请求到达，计算所有类别的当前概率分位点，以及该类的期望概率分位点；若每类服务的当前概率分位点均大于期望概率分位点，则接纳，否则表明服务器过载，拒绝 接纳。
上述现有技术适用于视频点播系统的接纳控制，虽然可以实现视频点播系统的接纳控制，但是上述视频点播系统基于测量的自适应接纳控制方法存在以下几方面不足：
1、接纳控制的精确性不高。现有技术是基于概率计算，每类访问提前或预先计算出其单个流正常平均带宽，由于计算会存在一定的误差，因而根据计算判断接纳控制，接纳控制的精确性很难保证。
2、每个点播业务均使用固定的点播速率，不能满足不同客户需要。
3、受VoD服务器出口带宽的限制，用户接入率不能获得进一步的提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种视频点播的控制方法，以克服现有技术中每个点播业务均使用固定的点播速率，不能满足不同客户需要。
本发明的另一个目的是提供一种视频点播的控制方法，包括步骤：
1).收用户点播请求；
2).根据用户信息判断用户等级；
3).根据用户等级，进行点播控制。
所述步骤2)中用户等级为三个等级：
A等级用户：无点播速率保证，在视频点播服务器负荷较轻时才能获得视频点播服务；
B等级用户：对于点播业务，有k种点播速率；
C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
其中，k：B等级用户可选的点播速率的数量；
c：C等级用户的恒定点播速率。
所述步骤3)具体为：
a)如果点播业务请求者为A等级用户：
当a+U<N时，接受该点播请求；否则，拒绝该点播请求；
b)如果点播业务请求者为B等级用户：
当U≤N时，接受该点播请求，采用最大点播速率b1；
当U>N，U+bk≤M时，接受该点播请求，采用最小点播速率bk；
c)如果点播业务请求者为C等级用户：
当U+c≤M时，接受该点播请求，采用恒定点播速率c；
其中，k：B等级用户可选的点播速率的数量；
a：A等级用户的点播速率；
bi：B等级用户第i个可能的点播速率，i的范围为1≤i≤k，i越小，则bi越大；
其中，c：C等级用户的恒定点播速率；
M：VoD服务器总的最大出口带宽；
U：VoD服务器当前已使用的出口带宽值；
N：出口带宽门限值。
所述步骤3)具体为：
当视频点播服务器出口带宽紧张时，强行终止所有正在点播的A等级用户的点播服务，释放出它们占用的出口带宽。
所述视频点播服务器出口带宽紧张，具体为，
视频点播服务器当前已使用的出口带宽数值大于视频点播服务器出口带宽门限值。
所述B等级用户包括，
普通B等级用户：在视频点播服务器负荷较轻时给予最大点播速率b1，视频点播服务器负荷较大时，调整为更小点播速率bi，其中bk点播速率最小，bi点播速率介于b1与bk之间；
其中，i＝1、2.....k；
特权B等级用户：有抢夺资源的权限；该等级用户在请求点播业务时，当视频点播服务器出口带宽不够，强行提前终止未服务完的普通B等级或/和普通C等级的用户的点播业务；
所述C等级用户包括，
普通C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
特权C等级用户：有抢夺资源的权限；若视频点播服务器出口带宽不够， 强行提前终止未服务完的普通B等级或/和普通C等级的用户的点播业务。
所述步骤3)具体为：
当视频点播服务器出口带宽不够时，特权等级用户发送点播服务请求，依据预定的降级策略，降低已点播的B等级用户的点播速率，和/或依据预定的强行终止策略，终止普通等级用户点播业务，或拒绝该点播请求；
当视频点播服务器出口带宽不够时，普通等级用户发送点播服务请求，依据预定的降级策略，降低已点播的B等级用户的点播速率或拒绝该点播请求。
所述步骤3)具体为：
若点播业务请求者为B等级用户，当U+bk>M时，降低正在点播的B等级用户的点播速率，释放足够的出口带宽，接受该点播请求采用最小点播速率bk；
若无法释放足够的出口带宽，对于普通B等级用户，则拒绝该点播请求；
当U+bk>M，普通B等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的一个或者多数个B等级用户的点播速率，释放足够的出口带宽，接受该点播请求采用最小点播速率bk；否则，拒绝该点播请求；
当U+bk>M，特权B等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的一个或者多数个B等级用户的点播速率，无法释放足够的出口带宽时，强行终止一个或多数个正在点播的普通B等级或C等级用户的点播服务，释放足够的出口带宽，接受该点播请求采用最小点播速率bk；否则，拒绝该点播请求。
所述步骤3)具体为：
当U+c>M，普通C等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的B等级用户的点播速率，释放足够的出口带宽，接受该点播请求；否则，无法释放足够的出口带宽时，拒绝该点播请求；
当U+c>M，特权C等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的一个或者多个B等级用户的点播速率，无法释放足够的出口带宽时，强行终止一个或多个正在点播的普通B或C等级用户的点播服务，释放足够的出口带宽，接受该点播请求；否则拒绝该点播请求。
所述步骤3)进一步包括，
当某个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低，通知这个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低。
所述步骤3)进一步包括，
当某个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低，调整这个/些用户的计费方式。
还包括，
当点播服务正常结束或用户主动终止时，若视频点播服务器出口带宽充足，依据预定的速率提升策略，提升非固定点播速率的用户的点播速率。
当非固定点播速率的用户的点播速率被提升后，通知该用户点播速率被提升，并调整相应的计费方式。
根据非固定点播速率用户请求，依据预定的用户速率调整策略，调整非固定点播速率用户点播速率级别。
当非固定点播速率的用户的点播速率被调整后，通知该用户点播速率被调整，并调整相应的计费方式。
本发明还公开一种视频点播的控制装置，包括策略数据单元，策略选择单元，计算单元，接纳控制单元，速率调整单元，强行终止单元，计费控制单元；
所述策略数据单元：与所述策略选择单元相连，用于保存降级策略，强行终止策略，速率提升策略，用户速率调整策略；
所述策略选择单元：与所述接纳控制单元相连，从所述策略数据单元中选择对应的策略；
所述计算单元：与所述接纳控制单元相连，计算已使用的出口带宽U值；
所述接纳控制单元：用于设置出口带宽门限值N；根据所述计算单元计算的已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系，判定是否接受用户的点播请求，控制所述策略选择单元选择所述策略数据单元相应的策略；
所述速率调整单元：与所述接纳控制单元相连，降低或者提高B等级用户的点播速率；
所述强行终止单元：与所述接纳控制单元相连，终止A等级，普通B或/和C等级用户的点播服务；
所述计费控制单元：与所述接纳控制单元相连，设置并调整对应的计费方式。
本发明还公开一种视频点播系统，包括，
中央控制单元：分别与节目数据单元、点播处理单元、通信单元、用户数据单元、视频点播的控制装置相连，用于协调与控制各单元；
节目数据单元：与中央控制单元相连，用于保存视频点播服务的所有节目内容的数据文件；
点播处理单元：与中央控制单元相连，用于对节目数据单元中的节目内容进行加工处理，完成视音频数据的编码压缩；
通信单元：与中央控制单元相连，用于与用户的客户端的控制交互以及发送点播节目的媒体流至所述用户；
用户数据单元：与中央控制单元相连，用于划分和记录定制视频点播服务用户的用户等级及用户信息；
其特征在于，还包括，
视频点播的控制装置：与中央控制单元相连，用于根据服务器使用的出口带宽值，控制所述用户的点播请求。
所述视频点播的控制装置还包括，
计算单元：计算已使用的出口带宽U值；
接纳控制单元：用于设置出口带宽门限值N；与计算单元相连，根据所述计算单元计算的已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系，判定是否接受用户的点播请求，控制策略选择单元选择策略数据单元相应的策略；
策略数据单元：用于保存降级策略，强行终止策略，速率提升策略，用户速率调整策略；
策略选择单元：与策略选择单元和接纳控制单元相连，从策略数据单元中选择对应的策略；
速率调整单元：与接纳控制单元相连，降低或者提高B等级用户的点播速 率；
强行终止单元：与接纳控制单元相连，终止A等级，普通B或/和C等级用户的点播服务；
计费控制单元：与接纳控制单元相连，设置并调整对应的计费方式。
管理单元：与中央控制单元相连，用于注册用户、注销管理及计费管理。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明在视频点播服务器出口带宽容量有限的情况下，对使用视频点播服务的用户划分服务等级，对不同的用户等级采取不同的点播速率控制策略。使用户获得差异化的服务性能，提高了VoD点播服务器接受点播请求的能力，实现了VoD系统的高效使用。
附图说明
图1为现有技术中VoD系统示意图；
图2为本发明方法的实现流程图；
图3为点播服务正常结束的控制流程图；
图4为用户主动调整点播速率的控制过程流程图；
图5为视频点播的控制装置结构图；
图6为视频点播的控制装置应用系统的结构图。
具体实施方式
由于不同用户通常具有不同的服务质量要求和不同的支付等级，因此可以针对不同的用户分别给予服务速率的控制策略，满足差异化用户性能需求的同时，实现系统效率的最大化。
参见图2，该图为本发明方法的实现流程图。
本发明所述视频点播的控制方法，包括步骤：
S1、接收用户点播请求；
S2、根据用户信息判断用户等级；
用户等级为三个等级：
A等级用户：无点播速率保证，在视频点播服务器负荷较轻时才能获得视频点播服务；
B等级用户：对于点播业务，有k种点播速率；
C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
B等级用户可以进一步分为：
普通B等级用户：被用于一般的付费用户，是一种点播速率可变化的用户；对某个点播业务，有k种点播速率，在视频点播服务器负荷较轻时给予最大点播速率b1，视频点播服务器负荷较大时，调整为更小点播bi；
其中i＝1、2.....k，bk点播速率最小；
特权B等级用户：被用于高级的付费用户，也是一种点播速率可变化的用户，具有抢夺资源权限的用户等级；该类用户在请求点播业务时，当视频点播服务器出口带宽不够，可强行提前终止未服务完的普通B等级或/和普通C等级的用户的点播业务。
C等级用户可以进一步分为：
普通C等级用户：被用于高级付费用户，对点播节目质量有较高要求，是一种点播速率恒定的用户；对于点播业务，给予固定的点播速率c；
特权C等级用户：被用于高级付费用户，对点播节目质量有较高要求，具有抢夺资源权限的用户等级；若视频点播服务器出口带宽不够，可强行提前终止未服务完的普通B等级或/和普通C等级的用户的点播业务。
下面说明几个参数的意义：
k：使用某个点播业务时，B等级用户可选的点播速率的数量。
a：使用某个点播业务时，A等级用户的点播速率。
bi：使用某个点播业务时，B等级用户第i个可能的点播速率，i的范围为1≤i≤k，i越小，则bi越大。
c：使用某个点播业务时，C等级用户的恒定点播速率。
M：VoD服务器总的最大出口带宽，所有业务的点播速率之和不能超过该数值。
U：VoD服务器当前已使用的出口带宽值。
N：出口带宽门限值，当U>N时，则表示VoD服务器处于出口带宽紧张的状态。
一个VoD服务器同时可以提供多种视频点播业务，不同用户可能使用相同或者不同的点播业务。对于不同的业务，其节目内容不同，通常也具有不同的音视频质量性能，因此每种业务都有其特定的点播速率参数bk，a，b1，c，并 且参数之间的关系一般应该满足a≤bk≤b1≤c。
S3、根据用户等级进行控制。
当视频点播服务器出口带宽不够时，特权等级用户发送点播服务请求，降低普通等级用户的点播速率和/或终止普通等级用户点播业务和/或降低特权等级用户的点播速率或拒绝该点播请求。
当某个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低，通知这个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低，并调整这个/些用户的计费方式。
当视频点播服务器出口带宽不够时，普通等级用户发送点播服务请求，降低已点播的普通等级用户点播速率或拒绝该点播请求。
当某个/些用户点播速率被降低，通知这个/些用户点播速率被降低，并调整这个/些用户的计费方式。
请求同一个点播业务，对于不同的用户服务等级，采用不同的接纳控制。
下面分别对所述三个等级用户的接纳控制进行说明：
1)若点播业务请求者为A等级用户：
当a+U<N时，未超过出口带宽门限值，接受该点播请求。否则，拒绝该点播请求。
2)若点播业务请求者为B等级用户：
当U≤N时，服务器空闲出口带宽充足，接受该点播请求，采用最大的可选点播速率b1，并设置对应的计费方式；
当U>N，U+bk≤M时，服务器空闲出口带宽紧张，接受该点播请求，但采用最小的可选点播速率bk，并设置对应的计费方式；
当U+bk>M时，服务器空闲出口带宽不够，需要依据对应的降级策略降低某个或者某几个正在点播的B等级用户的点播速率，释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受并采用最小点播速率bk。
采用的降级策略，可以选择点播速率级别最高的B等级用户进行降级处理，也可以依据点播的时间和计费方式等因素来选择。当释放出足够的出口带宽，接受该点播请求，并设置对应的计费方式。
若通过降级无法释放足够的出口带宽，例如所有B等级用户当前都已采用最小点播速率。对于普通B等级用户，则拒绝该点播请求。此时不会有A等级 用户在点播，因为在B等级用户的点播速率被降低之前，A等级用户已全部被终止点播业务。对于特权B等级用户，除了和普通B等级用户一样降低某些B等级用户的点播速率，还可以依据对应的强行终止策略强行终止某个或者某几个正在点播的普通B或/和普通C等级用户的点播服务。从而释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受并采用最小点播速率bk。若仍然无法释放足够的出口带宽，当前系统中主要以特权B，特权C等级用户为主，不能强行终止其服务，则拒绝该特权B用户的点播请求。
采用的强行终止策略，可以选择点播速率最大的用户强行终止，或者依据点播的时间和计费方式等因素来选择。当释放出足够的出口带宽，则接受该点播请求，并设置对应的计费方式。
3)若点播业务请求者为C等级用户：
当U+c<＝M时，服务器空闲出口带宽足够，接受该点播请求，采用恒定点播速率c，并设置对应的计费方式；
当U+c>M时，服务器空闲出口带宽不够，需要依据对应的降级策略降低某个或者某几个正在点播的B等级用户的点播速率，释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受。当释放出足够的出口带宽，则接受该点播请求。
对于普通C等级用户，当通过降级处理无法释放足够的出口带宽，则拒绝该点播请求。
对于特权C等级用户，当通过降级处理无法释放足够的出口带宽时，还可以依据对应的强行终止策略，强行终止某个或者某几个正在点播的普通B或/和普通C等级用户的点播服务，从而释放出足够的出口带宽，使得请求被接受。当释放出足够的出口带宽，则接受该点播请求，并设置对应的计费方式。当无法释放足够的出口带宽，则拒绝该特权C用户的点播请求。
点播服务正常结束之后，将释放出其占用的VoD服务器出口带宽。当出口带宽恢复为充足时，对于采用较低点播速率的B等级用户，应该依据对应的速率提升策略考虑提高他们的点播速率。为了避免相对频繁的速率调整，可以采用对于所有未采用最大可选点播速率的B等级用户，当空闲的服务器出口带宽足够所有这些用户都提高一个点播速率级别时，则同时提高这些用户的点播速率一个等级，否则不进行提高速率处理。当然也可以根据点播时间或点播频率 确定提高B等级用户的点播速率以及提高的速率等级。
参见图3，该图为点播服务正常结束的控制流程图。
S10.点播节目正常结束或者用户主动终止点播；当用户点播正常结束，或主动终止点播后，可以释放其占用的出口带宽速率资源。
S20.重新计算已使用的出口带宽U值；
S30.进行计费相关的处理；
S40.依据相应的速率提升策略，判定是否可对某些B等级用户进行点播速率的提升，若不能实施提升速率操作，则执行步骤S80；
S50.当可以进行速率提升，对选定的B等级用户提高至某个点播速率，并进行对应的计费方式调整；
S60.通知该B等级用户其点播速率被提高至新的等级；
S70.重新计算已使用的出口带宽U值；
S80.控制过程结束。
当B等级用户主动的请求调整其点播速率级别。若符合相应的用户速率调整策略，服务器接受该请求。
参见图4，该图为用户主动调整点播速率的控制过程流程图：
S100.接收某个B等级用户调整速率的请求；
S200.依据当前服务器出口带宽状态以及相应的用户速率调整策略，决定是否进行速率调整。若不能调整速率，则通知该用户不能接受该请求，执行步骤S600；
S300.若可以进行速率调整，调整用户的点播速率并进行对应的计费方式调整；
S400.通知用户其速率调整成功；
S500.重新计算已使用的出口带宽U值；
S600.控制过程结束。
本发明的另一个目的是提供一种视频点播的控制装置及其应用，以实现视频点播速率控制，提高控制效果。
参见图5，该图为视频点播的控制装置结构图。
视频点播的控制装置4包括，策略数据单元43，策略选择单元44，计算单 元41，接纳控制单元42，速率调整单元45，强行终止单元46，计费控制单元47；用于接收请求用户信息，根据服务器使用的出口带宽值，控制用户请求。
策略数据单元43：与策略选择单元44相连，用于保存降级策略，强行终止策略，速率提升策略，用户速率调整策略；
策略选择单元44：与接纳控制单元42相连，从策略数据单元43中选择对应的策略；
计算单元41：与接纳控制单元42相连，计算已经使用的出口带宽U值；
接纳控制单元42：用于设置出口带宽门限值N；根据已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系，判定是否接受用户的点播请求，控制策略选择单元44选择策略数据单元43相应的策略；
速率调整单元45：与接纳控制单元42相连，降低或者提高B等级用户的点播速率；
强行终止单元46：与接纳控制单元42相连，终止A，普通B或/和C等级用户的点播服务；
计费控制单元47：与接纳控制单元42相连，设置并调整对应的计费方式。
下面分别以A、B、C等级用户为例，说明本装置工作过程。
若点播业务请求者为A等级用户：
计算单元41，计算当前已使用的出口带宽值U；
接纳控制单元42，判断当前已使用出口带宽值U与该A等级用户的点播速率a之和是否小于出口带宽门限值N；
当a+U<N时，未超过出口带宽门限值，接受该点播请求；否则，拒绝该点播请求。
若点播业务请求者为B等级用户：
计算单元41，计算当前已使用的出口带宽值U；
接纳控制单元42，判断当前已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系；
当U≤N时，服务器空闲出口带宽充足，接受该点播请求，采用最大的可选点播速率b1；
当U>N，U+bk≤M时，服务器空闲出口带宽紧张，接受该点播请求，采 用最小的可选点播速率bk；
当U+bk>M时，服务器空闲出口带宽不够，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的降级策略；接纳控制单元42根据降级策略调用速率调整单元45，确定降低某个或者某几个正在点播的普通B等级和特权B等级用户点播速率，释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受并采用最小点播速率bk。
被降低点播速率的那个或者那几个正在点播的B等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
若通过降级无法释放足够的出口带宽，例如所有B等级用户当前都已采用最小点播速率：
对于普通B等级用户，拒绝该点播请求。
对于特权B等级用户，除了和普通B等级用户一样降低某些B等级用户的处理速率，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的强行终止策略，接纳控制单元42根据强行终止策略调用强行终止单元46，确定强行终止某个或者某几个正在点播的普通B或普通C等级用户的点播服务。从而释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受，并采用最小点播速率bk。若仍然无法释放足够的出口带宽，当前系统中主要以特权B，特权C等级用户为主，不能强行终止其服务，则拒绝该特权B等级用户的点播请求。
对于被强行终止的那个或者那几个正在点播的普通B或普通C等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
若点播业务请求者为C等级用户：
计算单元41，计算当前已使用的出口带宽值U；
接纳控制单元42，判断当前出口带宽值U与C等级用户的恒定点播速率c之和与VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系；
当U+c<＝M时，服务器空闲出口带宽足够，接受该点播请求，采用恒定点播速率c；
当U+c>M时，服务器空闲出口带宽不够，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的降级策略；接纳控制单元42根据降级策略调用速率调整单元45，确定降低某个或者某几个正在点播的普通B等级和特 权B等级用户的点播速率，释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受。当释放出足够的出口带宽，接受该点播请求。
被降低点播速率的那个或者那几个正在点播的B等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
对于普通C等级用户，通过降级无法释放足够的出口带宽，则拒绝该点播请求。
对于特权C等级用户，通过降级无法释放足够的出口带宽时，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的强行终止策略，接纳控制单元42根据强行终止策略调用强行终止单元46，确定强行终止某个或者某几个正在点播的普通B或普通C等级用户的点播服务，从而释放出足够的出口带宽，使得请求被接受。当释放出足够的出口带宽，接受该点播请求。当无法释放足够的出口带宽，则拒绝该特权C用户的点播请求。
对于被强行终止的那个或者那几个正在点播的普通B或普通C等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
参见图6，该图为视频点播的控制装置应用系统的结构图。
所述系统包括，节目数据单元2、点播处理单元8、通信单元7、用户数据单元1和视频点播的控制装置4、管理单元6、中央控制单元3。
节目数据单元2：与中央控制单元3相连，用于保存视频点播服务的所有节目内容的数据文件。
点播处理单元8：与中央控制单元3相连，用于对节目数据单元2中的节目内容进行加工处理，完成视音频数据的编码压缩。
通信单元7：与中央控制单元3相连，用于与用户的客户端的控制交互以及发送点播节目的媒体流至所述用户。
用户数据单元1：与中央控制单元3相连，用于划分和记录定制视频点播服务用户的用户等级及用户信息。
视频点播的控制装置4包括，
策略数据单元43：与策略选择单元44相连，用于保存降级策略，强行终止策略，速率提升策略，用户速率调整策略；
策略选择单元44：与接纳控制单元42相连，从策略数据单元43中选择对应 的策略；
计算单元41：与接纳控制单元42相连，计算已经使用的出口带宽U值；
接纳控制单元42：用于设置出口带宽门限值N；根据已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系，判定是否接受用户的点播请求，控制策略选择单元44选择策略数据单元43相应的策略；
速率调整单元45：与接纳控制单元42相连，降低或者提高B等级用户的点播速率；
强行终止单元46：与接纳控制单元42相连，终止A，普通B或/和C等级用户的点播服务；
计费控制单元47：与接纳控制单元42相连，设置并调整对应的计费方式。
管理单元6：与中央控制单元相连3，，用于用户的注册和注销管理，计费管理等，保障系统的正常运行、
中央控制单元3：分别与节目数据单元2、点播处理单元8、通信单元7、用户数据单元1、管理单元6、视频点播的控制装置4相连，用于协调与控制各单元。
视频点播的具体工作过程：
通信单元7接受到新的点播服务请求。
中央控制单元3查询用户数据单元1获取该点播请求用户的用户信息。
当查询不到该点播请求用户的信息或者该用户当前服务受限，通信单元7通知该用户的客户端无法接受其点播服务请求，控制过程结束。
当该点播请求用户可用，中央控制单元3确定该用户的服务等级以及点播节目的速率参数。
当U>N时，VoD服务器出口带宽紧张，视频点播的控制装置4的接纳控制单元42调用强行终止单元46提前终止所有A等级用户的点播服务，释放出其占用的出口带宽。通信单元7通知A等级用户，点播服务被终止。
视频点播的控制装置4的计算单元41重新计算已使用的出口带宽U值；
视频点播的控制装置4接纳控制点播请求。
视频点播的控制装置4接纳控制点播请求的具体工作过程：
若点播业务请求者A等级用户：
计算单元41，计算当前已使用的出口带宽值U；
接纳控制单元42，判断当前已使用出口带宽值U与该A等级用户的点播速率a之和是否小于出口带宽门限值N；
当a+U<N时，未超过出口带宽门限值，接受该点播请求；否则，拒绝该点播请求。
若点播业务请求者为B等级用户：
计算单元41，计算当前已使用的出口带宽值U；
接纳控制单元42，判断当前已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系；
当U≤N时，服务器空闲出口带宽充足，接受该点播请求，采用最大的可选点播速率b1；
当U>N，U+bk≤M时，服务器空闲出口带宽紧张，接受该点播请求，采用最小的可选点播速率bk；
当U+bk>M时，服务器空闲出口带宽不够，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的降级策略；接纳控制单元42根据降级策略调用速率调整单元45，确定降低某个或者某几个正在点播的B等级用户的点播速率，释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受并采用最小点播速率bk。
被降低点播速率的那个或者那几个正在点播的B等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
若通过降级无法释放足够的出口带宽，例如所有B等级用户当前都已采用最小点播速率：
对于普通B等级用户，拒绝该点播请求。
对于特权B等级用户，除了和普通B等级用户一样降低某些B等级用户的处理速率，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的强行终止策略，接纳控制单元42根据强行终止策略调用强行终止单元46，确定强行终止某个或者某几个正在点播的普通B或普通C等级用户的点播服务。从而释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受，并采用最小点播速率bk。若仍然无法释放足够的出口带宽，当前系统中主要以特权B，特权C等级用户为主，不能强行终止其服务，则拒绝该特权B等级用户的点播请求。
对于被强行终止的那个或者那几个正在点播的普通B或普通C等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
若点播业务请求者为C等级用户：
计算单元41，计算当前已使用的出口带宽值U；
接纳控制单元42，判断当前出口带宽值U与C等级用户的恒定点播速率c之和与VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系；
当U+c<＝M时，服务器空闲出口带宽足够，接受该点播请求，采用恒定点播速率c；
当U+c>M时，服务器空闲出口带宽不够，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的降级策略；接纳控制单元42根据降级策略调用速率调整单元45，确定降低某个或者某几个正在点播的普通B等级和特权B等级用户的点播速率，释放出足够的出口带宽，使得请求可以被接受。当释放出足够的出口带宽，接受该点播请求。
被降低点播速率的那个或者那几个正在点播的B等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
对于普通C等级用户，通过降级无法释放足够的出口带宽，则拒绝该点播请求。
对于特权C等级用户，通过降级无法释放足够的出口带宽时，接纳控制单元42控制策略选择单元44选择策略数据单元43的强行终止策略，接纳控制单元42根据强行终止策略调用强行终止单元46，确定强行终止某个或者某几个正在点播的普通B或普通C等级用户的点播服务，从而释放出足够的出口带宽，使得请求被接受。当释放出足够的出口带宽，接受该点播请求。当无法释放足够的出口带宽，则拒绝该特权C用户的点播请求。
对于被强行终止的那个或者那几个正在点播的普通B或普通C等级用户，计费控制单元47调整相应的计费方式。
当用户速率被降低或者服务被终止，通信单元7通知这些用户其速率被降低到新的速率或者其服务被终止；点播处理单元8按新的速率进行点播或者停止其点播服务。
计算单元41重新计算已使用的出口带宽U值；
当节目是第一次被点播，中央控制单元3将从节目数据单元2调入该节目的内容到点播处理单元8；点播处理单元8对节目内容按对应的点播速率进行编码，加工处理。
通信单元7发送点播节目的媒体流到用户的客户端，用户正常收看该点播节目；控制过程结束。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (19)
1.一种视频点播的控制方法，其特征在于，包括步骤：
1)接收用户点播请求；
2)根据用户信息判断用户等级，所述用户等级为在视频点播服务器出口带宽容量有限的情况下，对使用视频点播服务的用户划分的服务等级；
3)根据用户等级，进行点播控制，当视频点播服务器出口带宽不够时，特权等级用户发送点播服务请求，降低普通等级用户的点播速率和/或终止普通等级用户点播业务和/或降低特权等级用户的点播速率或拒绝该点播请求；当视频点播服务器出口带宽不够时，普通等级用户发送点播服务请求，降低已点播的普通等级用户点播速率或拒绝该点播请求。
2.如权利要求1所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤2)中用户等级为三个等级：
A等级用户：无点播速率保证，在视频点播服务器负荷较轻时才能获得视频点播服务；
B等级用户：对于点播业务，有k种点播速率；
C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
其中，k：B等级用户可选的点播速率的数量；
c：C等级用户的恒定点播速率。
3.如权利要求2所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
a)如果点播业务请求者为A等级用户：
当a+U＜N时，接受该点播请求；否则，拒绝该点播请求；
b)如果点播业务请求者为B等级用户：
当U≤N时，接受该点播请求，采用最大点播速率b1；
当U＞N，U+bk≤M时，接受该点播请求，采用最小点播速率bk；
c)如果点播业务请求者为C等级用户：
当U+c≤M时，接受该点播请求，采用恒定点播速率c；
其中，k：B等级用户可选的点播速率的数量；
a：A等级用户的点播速率；
bi：B等级用户第i个可能的点播速率，i的范围为1≤i≤k，i越小，则bi越大；
其中，c：C等级用户的恒定点播速率；
M：VoD服务器总的最大出口带宽；
U：VoD服务器当前已使用的出口带宽值；
N：出口带宽门限值。
4.如权利要求2所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
当视频点播服务器出口带宽紧张时，强行终止所有正在点播的A等级用户的点播服务，释放出它们占用的出口带宽。
5.如权利要求4所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述视频点播服务器出口带宽紧张，具体为，
视频点播服务器当前已使用的出口带宽数值大于视频点播服务器出口带宽门限值。
6.如权利要求2所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述B等级用户包括，
普通B等级用户：在视频点播服务器负荷较轻时给予最大点播速率b1，视频点播服务器负荷较大时，调整为更小点播速率bi，其中bk点播速率最小，bi点播速率介于b1与bk之间；
其中，i＝1、2.....k；
特权B等级用户：有抢夺资源的权限；该等级用户在请求点播业务时，当视频点播服务器出口带宽不够，强行提前终止未服务完的普通B等级或/和普通C等级的用户的点播业务；
所述C等级用户包括，
普通C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
特权C等级用户：有抢夺资源的权限；若视频点播服务器出口带宽不够，强行提前终止未服务完的普通B等级或/和普通C等级的用户的点播业务。
7.如权利要求6所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
当视频点播服务器出口带宽不够时，特权等级用户发送点播服务请求，依据预定的降级策略，降低已点播的B等级用户的点播速率，和/或依据预定的强行终止策略，终止普通等级用户点播业务，或拒绝该点播请求；
当视频点播服务器出口带宽不够时，普通等级用户发送点播服务请求，依据预定的降级策略，降低已点播的B等级用户的点播速率或拒绝该点播请求。
8.如权利要求6所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
若点播业务请求者为B等级用户，当U+bk＞M时，降低正在点播的B等级用户的点播速率，释放足够的出口带宽，接受该点播请求采用最小点播速率bk；
若无法释放足够的出口带宽，对于普通B等级用户，则拒绝该点播请求；
当U+bk＞M，普通B等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的一个或者多数个B等级用户的点播速率，释放足够的出口带宽，接受该点播请求采用最小点播速率bk；否则，拒绝该点播请求；
当U+bk＞M，特权B等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的一个或者多数个B等级用户的点播速率，无法释放足够的出口带宽时，强行终止一个或多数个正在点播的普通B等级或C等级用户的点播服务，释放足够的出口带宽，接受该点播请求采用最小点播速率bk；否则，拒绝该点播请求；
其中，M：VoD服务器总的最大出口带宽；U：VoD服务器当前已使用的出口带宽值。
9.如权利要求6所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：
当U+c＞M，普通C等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的B等级用户的点播速率，释放足够的出口带宽，接受该点播请求；否则，无法释放足够的出口带宽时，拒绝该点播请求；
当U+c＞M，特权C等级用户发送点播请求，通过降低正在点播的一个或者多个B等级用户的点播速率，无法释放足够的出口带宽时，强行终止一个或多个正在点播的普通B或C等级用户的点播服务，释放足够的出口带宽，接受该点播请求；否则拒绝该点播请求；
其中，M：VoD服务器总的最大出口带宽；U：VoD服务器当前已使用的出口带宽值。
10.如权利要求1或6或8所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)进一步包括，
当某个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低，通知这个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低。
11.如权利要求10所述的视频点播的控制方法，其特征在于，所述步骤3)进一步包括，
当某个/些用户点播业务被终止或点播速率被降低，调整这个/些用户的计费方式。
12.如权利要求1所述的视频点播的控制方法，其特征在于，还包括，
当点播服务正常结束或用户主动终止时，若视频点播服务器出口带宽充足，依据预定的速率提升策略，提升非固定点播速率的用户的点播速率。
13.如权利要求12所述的视频点播的控制方法，其特征在于，还包括，
当非固定点播速率的用户的点播速率被提升后，通知该用户点播速率被提升，并调整相应的计费方式。
14.如权利要求1所述的视频点播的控制方法，其特征在于，还包括，
根据非固定点播速率用户请求，依据预定的用户速率调整策略，调整非固定点播速率用户点播速率级别。
15.如权利要求14所述的视频点播的控制方法，其特征在于，还包括，
当非固定点播速率的用户的点播速率被调整后，通知该用户点播速率被调整，并调整相应的计费方式。
16.一种视频点播的控制装置，其特征在于，包括策略数据单元，策略选择单元，计算单元，接纳控制单元，速率调整单元，强行终止单元，计费控制单元；
所述策略数据单元：与所述策略选择单元相连，用于保存降级策略，强行终止策略，速率提升策略，用户速率调整策略；
所述策略选择单元：与所述接纳控制单元相连，从所述策略数据单元中选择对应的策略；
所述计算单元：与所述接纳控制单元相连，计算已使用的出口带宽U值；
所述接纳控制单元：用于设置出口带宽门限值N；根据所述计算单元计算的已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系，当视频点播服务器出口带宽不够时，特权等级用户发送点播服务请求，控制所述策略选择单元选择所述策略数据单元相应的策略降低普通等级用户的点播速率和/或终止普通等级用户点播业务和/或降低特权等级用户的点播速率或拒绝该点播请求；当视频点播服务器出口带宽不够时，普通等级用户发送点播服务请求，控制所述策略选择单元选择所述策略数据单元相应的策略降低已点播的普通等级用户点播速率或拒绝该点播请求；
所述速率调整单元：与所述接纳控制单元相连，降低或者提高B等级用户的点播速率；
所述强行终止单元：与所述接纳控制单元相连，终止A等级，普通B或/和C等级用户的点播服务；
所述计费控制单元：与所述接纳控制单元相连，设置并调整对应的计费方式；
其中，A等级用户：无点播速率保证，在视频点播服务器负荷较轻时才能获得视频点播服务；
B等级用户：对于点播业务，有k种点播速率；
C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
其中，k：B等级用户可选的点播速率的数量；
c：C等级用户的恒定点播速率。
17.一种视频点播系统，包括，
中央控制单元：分别与节目数据单元、点播处理单元、通信单元、用户数据单元、视频点播的控制装置相连，用于协调与控制各单元；
节目数据单元：与中央控制单元相连，用于保存视频点播服务的所有节目内容的数据文件；
点播处理单元：与中央控制单元相连，用于对节目数据单元中的节目内容进行加工处理，完成视音频数据的编码压缩；
通信单元：与中央控制单元相连，用于与用户的客户端的控制交互以及发送点播节目的媒体流至所述用户；
用户数据单元：与中央控制单元相连，用于划分和记录定制视频点播服务用户的用户等级及用户信息；
其特征在于，还包括，
视频点播的控制装置：与中央控制单元相连，用于根据服务器使用的出口带宽值，控制所述用户的点播请求，当视频点播服务器出口带宽不够时，特权等级用户发送点播服务请求，降低普通等级用户的点播速率和/或终止普通等级用户点播业务和/或降低特权等级用户的点播速率或拒绝该点播请求；当视频点播服务器出口带宽不够时，普通等级用户发送点播服务请求，降低已点播的普通等级用户点播速率或拒绝该点播请求。
18.如权利要求17所述一种视频点播系统，其特征在于，所述视频点播的控制装置还包括，
计算单元：计算已使用的出口带宽U值；
接纳控制单元：用于设置出口带宽门限值N；与计算单元相连，根据所述计算单元计算的已使用出口带宽值U与出口带宽门限值N以及VoD服务器总的最大出口带宽M之间关系，判定是否接受用户的点播请求，控制策略选择单元选择策略数据单元相应的策略；
策略数据单元：用于保存降级策略，强行终止策略，速率提升策略，用户速率调整策略；
策略选择单元：与策略选择单元和接纳控制单元相连，从策略数据单元中选择对应的策略；
速率调整单元：与接纳控制单元相连，降低或者提高B等级用户的点播速率；
强行终止单元：与接纳控制单元相连，终止A等级，普通B或/和C等级用户的点播服务；
计费控制单元：与接纳控制单元相连，设置并调整对应的计费方式；
其中，A等级用户：无点播速率保证，在视频点播服务器负荷较轻时才能获得视频点播服务；
B等级用户：对于点播业务，有k种点播速率；
C等级用户：对于点播业务，给予固定的点播速率c；
其中，k：B等级用户可选的点播速率的数量；
c：C等级用户的恒定点播速率。
19.如权利要求18所述的视频点播系统，其特征在于，还包括，管理单元：与中央控制单元相连，用于注册用户、注销管理及计费管理。
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