1、原力创新科技P2P 流媒体直播点播系统白皮书北京原力创新科技有限公司2009-5-10北京原力创新科技有限公司2目 录一 产品概述 .11.1 公司简介 11.2 产品概述 11.3 产品发展历程 31.4 术语解释 3二 体系结构 .32.1 设计原则 32.2 分布式结构 52.3 开放式结构 6三 创新技术 .73.1 支持多种协议 83.2 支持众多视频格式 83.3 独创 FORCE P2P MEDIA SERVER技术 83.4 多进程处理技术及基于软件的负载均衡 93.5 P2P+CDN 的分布式网络部署 .93.6 内容按热度智能分发功能 103.7 高效节点选择机制 103.
2、8 可管理的 P2P 系统 113.9 高效的传输协议 113.10 独创的 FORCEP2P SWARMING技术 .123.11 服务器集群的自动容错 123.12 服务器集群的负载均衡 123.13 分布式内容存储 133.14 本地存储功能 133.15 P2P ANYSTREAM 技术 133.16 先进的跨网功能 133.17 现有网络上 100%的流畅体验 .143.18 启动更快，切台更快 143.19 节省大量带宽和服务器资源 143.20 对内容的版权保护策略 153.21 先进的管理模式 15四 业务描述 .164.1 P2P 视频点播业务 .164.2 P2P 视频直播
3、业务 .174.3 有数字认证的下载业务 19五 流媒体功能 .205.1 多终端支持 20北京原力创新科技有限公司35.2 全面的格式兼容 205.3 基于软件的负载均衡功能 235.4 节目智能分发 24六 P2P IPTV 流媒体系统 286.1 功能概述 286.2 业务功能 286.3 工作原理 336.4 IPTV 合作伙伴 .346.5 IPTV 成果展示 .34七 3G 流媒体业务功能 437.1 多格式兼容适应手机流媒体 447.2 成果展示 44附件一：典型客户 .45原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书1一 产品概述1.1 公司简介北京原力创新科技有限公司是在全球范围
4、内的 P2P 点播市场倡导者及技术领跑者,是国内最专业的企业及电信运营级 P2P 点播直播流媒体产品解决方案提供商,是国内领先的手机流媒体产品及解决方案提供商。旨力于研发适合中国网络国情的 P2P 流媒体技术整体解决方案,为数以千万计的网民提供最优质最流畅的影视观看体验,为数以亿计的 IPTV 及 3G 手机用户提供最稳定最快捷的流媒体服务体验。 原力公司成立于 2004 年 3 月，技术力量雄厚,研发人员占公司 80%以上，经过三年的基于 P2P 直播及 P2P 点播技术的艰苦探索与研发,最终推出了全球领先的商业可管理的,基于 UDP 协议的 P2P 直播点播流媒体及移动流媒体系列产品。凭借
5、公司多年来的研发积累及技术创新突破，公司的 P2P 点播流媒体系统、手机流媒体系统以及其他的众多产品都处于行业的领先位置。 原力公司的 P2P 视频点播和 P2P 视频直播系列产品是目前国内最专业的商业 P2P 流媒体软件技术提供商，支持了网络春晚、孔子文化节、炫视听、鸿波在线等数十余家媒体近百万并发用户级别的直播点播应用,与之相应的“原力 P2P 流媒体宽带运营平台建设方案”是目前国内最早完善的商业化 P2P 流媒体一体化宽带运营平台，平台基于 P2P 视频点播、P2P 视频直播、CMS、互动聊天、网络会议等应用系统，是国内首例商业化的、一站式的宽带流媒体运营平台。系统同时支持认证计费与运营
6、管理，彻底满足宽带流媒体运营的需要。整个平台不仅稳定可靠，而且管理方便，深受合作媒体和广大客户的高度评价。 原力公司秉承“做事先做人”和“求实创新”的企业精神，经过多年的研发、实践和服务，目前已为国内外众多知名企业及单位提供着优良有流媒体运营系统及服务。1.2 产品概述原力 P2P 流媒体服务器(Force P2P Media Server)，是原力科技为解决网络视频运营中，服务器及带宽资源大量投入带来资金问题，以及由服务器规模导致的资源管理问题、原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书2内容分发问题；网络环境及地理位置差异带来的网络适应性问题、用户通信等众多子问题而专门研发的流媒体发布专用服
7、务器。原力 P2P 流媒体服务器以可管理的 P2P 流媒体系统作为基础内容发布技术，结合流媒体技术以及智能 CDN 网络架构，构建出符合 P4P 思想标准的新一代流媒体服务器。原力 P2P 流媒体服务器所采用的 P2P 流媒体技术，是原力科技根据中国互联网的国情专门开发的，具有中国特色的 P2P 流媒体系统。系统采用私有 UDP 传输协议，彻底解决原有 TCP 传输速度慢且无法内网传输的弊端，更解决了现有 UDP 协议频繁丢包的问题。这种新的传输协议，可最大限度减少可能丢失的数据包，保证流媒体内容的完整性及连贯性，同时可针对我国小型局域网过多的情况，完全穿透内网防火墙及 NAT 设备，充分利用
8、隐藏在公网 IP 下更多的可用 P2P 节点用户终端。原力 P2P 流媒体服务器，完全由原力科技独立研发，拥有全部的知识产权，且其中应用众多独创技术，为原力科技专利技术，并且通过众多视频运营商中的广泛应用，获得充分的认可，具有巨大的市场价值。原力创新科技有限公司，凭借多年的流媒体技术实力，为原力科技提供一整套的基于全新的,可管理的 P2P 技术实现的新一代互联网全局 P2P+CDN 传输平台,其产品包括基于个人 PC,机顶盒和手机的完整流媒体点播和直播服务.原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书3原力科技产品线示意图1.3 产品发展历程2004 年 11 月，原力科技正式推出基于 PC 的
9、P2P 直播流媒体产品2005 年 9 月，原力科技成功研发出基于 PC 的 P2P 点播流媒体产品2006 年 10 月，原力科技首创可分布式组网的流媒体系统产品2007 年 6 月，原力科技率先推出基于 IPTV 电视的 P2P 流媒体产品2008 年 8 月，原力科技完成基于手机的 P2P 流媒体框架设计1.4 术语解释术语 解释FDBS 原力数据库服务器FCCS 原力中心控制服务器原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书4FTDS 原力流媒体服务器FCDN 原力 CDN 智能分发服务器FTUS 原力上传服务器三屏流媒体 统一的原力 P2P 流媒体平台可支撑 PC、电视、手机三个终端原力
10、 P2P 客户端 用于接收原力 P2P 流媒体服务器所发布的视频内容，并与网络内其他客户端进行数据 P2P 共享交互二 体系结构2.1 设计原则原力 P2P 流媒体直播/点播系统设计遵从并考虑以下原则1、媒体数据一次路由和媒体服务邻近获取原则媒体服务一次路由和媒体服务近邻原则是保证服务质量（QoS）的核心、也是 P2P的核心技术。关于智能节点寻找，原力公司经过数年的研发和测试，针对媒体服务近邻的智能获取，采取了国际领先的下列近邻智能获取原则：1） 、 ESM：依据带宽多重编码、地域相近服务调度；2） 、拓扑匹配：物理与逻辑拓扑动态匹配；3）P2P 流媒体: 依据 IP 地址分域策略调度服务等。
11、通过采用原力公司这些技术，彻底保证了邻近获取的成功和高效。2、高可靠与安全性数据在网络上传输的安全性非常重要，设计系统严格对用户名称、口令和权限进行设置，同时具备严格的管理员分级制度，以控制授权用户对多媒体信息的访问权限和控制权限，防止不合法操作。原力 P2P 流媒体系统具有良好的安全触发机制，可以有效统计和控制用户的连接，具备系统报警功能，如磁盘空间不足等。3、稳定性传统的流媒体系统因音视频节目的数据量很大，传输和处理都要浪费很多资源，如传输需要很高的带宽，当大量用户访问本地视频服务器的时候，可能会由于某方面原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书5的资源不够或者出现问题，用户访问效果差，甚
12、至服务器直接宕掉。原力宽带流媒体系统基于领先的 P2P 技术，提供相同用户规模的流媒体服务，对带宽的要求和服务器的要求不到传统流媒体系统的 1/20。同时，采用基于原力 P2P 技术的内容分发系统（CDN）进行流媒体内容分发，可以在根节点智能支持更多的用户连接。原力宽带流媒体视频直播系统是真正电信级具有很高的稳定性的系统平台，可以达到 724365 的长时间运行。4、功能规模可扩展原则软件的发展具有一定的扩展性，无论是功能上、还是容量上随时都有可能扩展。 所以在规划时必须要考虑具有良好的可扩充性。原力 P2P 流媒体系统的扩充性主要表现在以下几点： 功能扩充方便原力 P2P 流媒体直播系统采用
13、模块化的设计思想，可以根据客户的需要做灵活的二次开发，整个系统不需要进行大的调整，就能很容易扩充新的功能； 性能上扩充方便原力流媒体系统单台服务器在 10M 的带宽下，可以支持近万人的并发使用，面对特殊活动或电信运营的需要，原力 P2P 流媒体系统完全支持多个服务器组同时工作，达到负载均衡的效果。随着用户访问量的增加，本系统也可以轻松的添加更多的视频服务器，或者采用内容分发系统（CDN） ，来支持更多的用户连接。5、可移植性原力流媒体系统的体系结构采用先进的三层结构系统，基于 C/C+的一系列标准，具有良好的跨平台性，可以运行在 UNIX、Linux 和 Windows 平台上。通过使用第三方
14、厂家提供的中间层产品，本系统可在各种硬件平台、操作系统、WEB Server 平台上进行方便的移植。6、易操作性原力流媒体系统采用 WEB 方式管理控制界面，提供友好的信息提示和错误提示，非专业人员也可以很容易进行操作。2.2 分布式结构原力 P2P 流媒体服务器，通过对服务器职能的细分以及对部署架构的优化，构建出一原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书6整套适用于大规模用户并发并可扩展的平台架构，使系统具有很高的网络适应性及延展性，具有更高的商业价值和技术潜力。原力 P2P 流媒体服务器对整体网络的部署及规划、数据的分发以及相应的管理策略，完全符合最新提出的 P4P（Proactive n
15、etwork Provider Participation for P2P，电信运营商主动参与 P2P 网络）网络架构的设计思路，使 P2P 技术更加适用现今的网络运营环境。原力 P2P 流媒体服务器采用分布式存储模式，所发布的所有内容存在于整个用户网络中，降低用户对服务器的访问依赖，从而缓解用户访问给服务器及带宽造成的压力，确保了流媒体服务器发布的稳定性。同时，每个用户可以从更多的途径获取节目源，使观看途中内容源的获取更加稳定，确保视频播放无缓冲、中断等现象产生。原力 P2P 流媒体服务器将服务器按职能划分，使每种功能服务器进行更专业的工作，提高系统的服务质量。引用分布式服务器部署理念，将服
16、务器按功能、按地域、按需求等不同方式进行分散，使系统服务更具有针对性，将更多资源集中投入需求大的用户和地区，需求小的用户和地区投入相对较少资源，提高了资源利用率和整体服务价值。原力 P2P 流媒体服务器采用 C/S 模式的集中管理架构。在分散的 P2P 发布网络中，所有用户访问行为、服务器工作信息、内容资源信息、节点处理信息等，均通过集中的管理系统进行统一管理。其管理可分为对网络信息的管理和对架构的部署管理。网络信息管理存在于整个 P2P 发布网络中，用户产生视频请求、服务器查询内容资源及用户列表、反馈用户网络信息列表、用户根据列表访问视频内容、内容的 P2P 共享传输以及内容的终端呈现，所有
17、步骤都需要管理系统的调配才可完成，完全的管理模式，使系统管理更加方便。系统对架构的部署管理，集中在对内容的分发管理中。结合热门内容智能分发功能，分布在各地的用户可更方便的访问到身边可提供该内容的分发服务器、节点用户，并将其作为最高优先级的内容访问源，无需占用更多的主干网络资源，避免了跨网络、跨区域访问情况的发生，解决了以往 P2P 大量占用网络带宽的问题，使 P2P 可满足电信级运营商的应用需求，体现出 P2P 流媒体技术的真正价值。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书72.3 开放式结构原力 P2P 流媒体服务器采用非集中化新型混合式 P2P 模式，遵循 NeerCast 就近获取原则，
18、系统整体理论扩充规模无限，具有高容错性，系统匿名程度高，单独低聚合高。私有的 Swarming Methodology 的专利算法之上，采用私有 UDP 传输协议，以 C、C+为基础，结合 C#、JAVA、汇编语言综合开发而成。独有的 P2P Swarming 技术通过多对多 AI 及以Peer 服务为中心的 Election 选举传输模式，降低网络抖动带来的传输问题，使种子连通率在 90%以上，通过多对多的传输模式，实现 Buffer 的最优化管理。系统具有 JAVA、C# 两种开发语言的接口源码，使系统具有更高的兼容性，可方便的与其他系统协同工作。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书8
19、三 创新技术原力 P2P 流媒体技术致力通过优化的算法实现电信运营级的 P2P 应用，算法设计上保证系统扩展性和用户服务质量双重指标，在分布式和可扩展性组网中实现服务的高可用性和稳定性。为保证用户的服务质量，原力 P2P 流媒体技术通过合理部署 P2P 超级节点服务器，在不同的网段中（如网通一组，电信一组，以及国外一组节点服务器）保持内容的同步，节点的增多，将使用户无需连接更远更无效的服务器，通过算法上的优化，只给用户质量最优的资源节点，以此确保视频播放的流畅度。参照内容分发网络（CDN）的分发算法以及DHT 环的算法，最终产生独特的原力 P2P 流媒体算法，在降低算法难度的同时，保障了用户观
20、看的质量。基于 CDN 思想的合理超级节点部署实现了内容的就近访问，降低了端到端的时延，同时有利用实现全局的负载平衡。在算法中原力 P2P 流媒体技术采用种子优先级划分的策略，种子服务器的优先级低于普通用户，随时根据用户访问情况改变连接方向，如用户普通节点速度加快，则降低种子服务器的连接数据量，既降低的服务器压力，也充分利用了网络用户的带宽，实现系统的可扩展性。在用户管理上，引用域的概念，将用户划分为不同的域，以域为单位进行服务，并在网络中设置可监控全网的 IP 仲裁服务器，将不同的域中所有 IP 列表进行汇总及同步。同时，应用高速网段列表。在原力 P2P 系统中，所有节点的动态地址信息将速度
21、快的节点 IP地址返回给服务器，服务器根据全网的 IP 列表计算网段，以网段-网段的形式记录在数据库中。在资源节点管理上，当新用户连入节点时，系统会在全网 IP 地址表中找到最近的节点，按照比例依次分配最快网段的节点；最近的节点；差一个级别的稍近的节点；随机节点以及种子服务器。原力系统通过对节点质量的监控与动态优化，对于传送速度慢的节点，定期予以删除，然后向全网 IP 仲裁服务器所要新的节点，以随时保证节点的高效。在编码上，原力 P2P 流媒体技术采用多种具有更高效率的视频编码压缩标准，支持原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书9MPEG-x 和 H.26x 等不同的压缩算法，使原力 P2P
22、 流媒体技术具有更好的支持多种视频格式的能力，具有以下优点：1）运动估计/运动补偿（MP/MC）消除视频时间冗余； 2）图像差值的离散余弦变换（DCT）消除空间冗余； 3）量化系数的可变长编码（VLC）消除统计冗余。同时，原力 P2P 流媒体系统不断对算法进行改进，加强了基于编码器的容错算法、基于解码器的容错算法、以及基于反馈信道的容错算法，提高的系统的容错能力，以确保即使采用 VLC 方案后，也不会产生在 Internet 或无线信道上的误码而影响正常解码。在拓扑构建上，原力 P2P 流媒体技术采用可控制的分布式 P2P 架构，架构化设计，具有很高的资源搜索效率。同时，在移动 DSN 项目设
23、计中，为保证各个域中动态节点的加入以及信息的存储，引入 DHT 协议算法，并在应用过程中，参考了如缓冲阵列路由协议(CARP)；一致性哈希；Chord；内容寻址网络等不同的协议应用。原力 P2P 流媒体创新技术特点包括:3.1 支持多种协议原力 P2P 流媒体系统可以支持多种协议，如 mms、rtsp、http、file 等。其中mms、http 可实现网络视频的实时直播、卫星电视直播、文件虚拟直播流等内容传输；rtsp 可使点播视频文件随意拖动进度，确保用户使用体验；发布点播内容时，系统使用file 文件流方式，直接用视频文件的绝对路径访问服务器中的点播文件，在缩减操作流程的同时，提高系统工
24、作效率。3.2 支持众多视频格式原力 P2P 流媒体系统，可支持的视频格式广泛，如wmv、rm、rmvb、flv、ts、avs、asf 等，可使用 mpeg2、H.264 等各种视频编码方式，使系统具有更好的兼容性，免去了频繁转换格式的繁琐步骤，同时提高了视频内容的质量。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书103.3 独创 Force P2P Media Server 技术原力 P2P 流媒体系统直接读取服务器中视频文件，并直接以原力 P2P 流媒体服务器端将内容在互联网中发布出去，无需借助其他流媒体系统如 Media Server、Helix Server 等流媒体发布手段进行视频发布。
25、3.4 多进程处理技术及基于软件的负载均衡原力 P2P 流媒体系统，可实现在同一台物理服务器上打开多个逻辑服务器，并使所有逻辑服务器单元都与其他物理服务器一起实现负载均衡功能。由于某些高配置服务器的资源比较多，而普通的流媒体系统无法充分利用资源，如内存、CPU 的使用，这些软件对硬件使用效率的低下，造成了硬件资源的严重浪费。通过原力 P2P 流媒体系统的多进程处理功能，可以在合理条件下，更充分的利用硬件资源，以达到节省硬件资源的目的。基于原力 P2P 流媒体系统的负载均衡功能，可使所有的物理服务器及逻辑服务器，具有相近的用户访问量，确保所有服务器工作负载平均，避免个别服务器空闲或压力过大的情况
26、发生。结合了多进程处理技术的负载均衡功能，可以大大提高服务器利用率和稳定性，通过中心控制服务器对用户的自动分流，实现整体压力平衡，提高整个平台工作效率。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书11多进程及负载均衡服务器列表3.5 P2P+CDN 的分布式网络部署原力 P2P 流媒体服务器，通过对服务器职能的细分以及对部署架构的优化，构建出一整套适用于大规模用户并发并可无限扩展的平台架构，使系统具有很高的网络适应性及延展性，具有更高的商业价值和技术潜力。原力 P2P 流媒体服务器对整体网络的部署及规划、数据的分发以及相应的管理策略，完全符合最新提出的 P4P 网络架构的设计思路，使 P2P 技术
27、更加适用现今的网络运营环境。原力 P2P 流媒体服务器采用分布式存储模式，降低用户对服务器的访问依赖，从而缓解用户访问给服务器及带宽造成的压力，确保了流媒体服务器发布的稳定性。原力 P2P 流媒体服务器将服务器按职能划分，引用分布式服务器部署理念，将服务器按功能、按地域、按需求等不同方式进行分散，提高整体服务价值。系统对架构的部署管理，结合热门内容智能分发功能，分布在各地的用户可更方便的访问到身边可提供该内容的分发服务器、节点用户，并将其作为最高优先级的内容访问源，无需占用更多的主干网络资源，避免了跨网络、跨区域访问情况的发生，解决了以往 P2P 大量占用网络带宽的问题，使 P2P 可满足电信
28、级运营商的应用需求，体现出 P2P 流媒体技术的真正价值。原力 P2P 流媒体技术通过合理部署 P2P 超级节点服务器，在不同的网段中（如网通一组，电信一组，以及国外一组节点服务器）保持内容的同步，基于 CDN 思想的合理超级节点部署实现了内容的就近访问，降低了端到端的时延，同时有利用实现全局的负载平衡.3.6 内容按热度智能分发功能原力 P2P 流媒体服务器独有的热门内容智能分发功能，包含内容热度预判、内容导向分发功能。系统可对分发策略预设，当内容在某地区达到分发条件，如用户访问该资源数量超过 1000 次，热度预判系统将此内容列为热门内容，内容导向分发系统则将该内容分发至用户当地流媒体发布
29、服务器，并对该内容应用更多服务器及带宽资源，以支撑更多用户的访问。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书123.7 高效节点选择机制目前的的 P2P 网络中数据资源分布在各个独立的节点上，如何高效地索引、查找、定位以及访问这些数据信息资源是另一个需要关注的重要问题.当成功互连后,一般可供选择的节点会比较多,此时就需要一个选择算法进行筛选.原力 P2P 流媒体技术的节点选择标准为: 1）IP 的相近程度,由于互联网是一个基于 IP,而IP 分子网再分配的,一般情况下,相近的 IP 具有更短的物理路由线路. 2）网络静态延时与动态延时, 一般带宽较好的节点,具有较小的静态延时.而动态延时,而用于
30、测试当有数据流动时的网络状况,很多网络当有数据通过时,由于受限于其承载,延时将会大大的增加. 3）传输数据的多少,及丟包率. 二个节点实际传输的数据越多越好,但丟包率过高时,代表着中间环节的网络已经超出了承载,而应选择更佳的节点.原力的 P2P 流媒体技术具有更高的工作效率，更高的节点查找率及利用率，使更多的用户仅依靠用户之间的共享传输获取内容，而无需访问服务器，从而节省大量的带宽及服务器资源。3.8 可管理的 P2P 系统原力 P2P 流媒体服务器采用 C/S 模式的集中管理架构。在分散的 P2P 发布网络中，所有用户访问行为、服务器工作信息、内容资源信息、节点处理信息等，均通过集中的管理系
31、统进行统一管理。其管理可分为对网络信息的管理和对架构的部署管理。网络信息管理存在于整个 P2P 发布网络中，用户产生视频请求、服务器查询内容资源及用户列表、反馈用户网络信息列表、用户根据列表访问视频内容、内容的 P2P 共享传输以及内容的终端呈现，所有步骤都需要管理系统的调配才可完成，完全的管理模式，使系统管理更加方便。3.9 高效的传输协议原力 P2P 流媒体系统所应用的传输协议，为原力科技独创的私有 UDP 协议。传统 TCP协议虽然稳定，但是传输速度慢，不能穿透内网防火墙及 NAT 设备，不适合做 P2P 流媒体的传输协议；而 UDP 传输虽然速度快，但是会产生大量的丢包现象，传输途中并
32、不安全，原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书13为解决这个问题，对现有两种协议扬长避短，原力科技结合两者优点，开发出一套传输速度快且稳定，不产生数据丢包现象，并可以穿透内网防火墙及 NAT 设备的私有 UDP 协议。原力 P2P 流媒体技术采用的 UDP 协议可以使穿透功能更佳,针对四路常见的 NAT 类型,内网可以穿其中的 3 种,还有一种,也可支持与具有公网 IP 的互连,大大提高了系统的互连能力. 系统采用私有 UDP 传输协议，彻底解决原有 TCP 传输速度慢且无法内网传输的弊端，更解决了现有 UDP 协议频繁丢包的问题。这种新的传输协议，可最大限度减少可能丢失的数据包，保证流媒体
33、内容的完整性及连贯性，同时可针对我国小型局域网过多的情况，完全穿透内网防火墙及 NAT 设备，充分利用隐藏在公网 IP 下更多的可用 P2P 节点用户终端。3.10 独创的 ForceP2P Swarming 技术独创的 ForceP2P Swarming 技术，通过多对多 AI 及以 Peer 服务为中心的 Election 选举传输模式，实现 Buffer 缓冲的最优管理及利用.实现在网状网中任意两点之间的连通率在 90%以上,保障实时节目信息的缓存，提高访问效率并同时保障用户数据准确最快到达。强大的 Swarming 及 Media Server 技术确保单台 ForceP2P Medi
34、a Server 可以支撑的在线并发人数是传统流媒体服务器的 3-10 倍以上3.11 服务器集群的自动容错服务器集群具有自动容错功能。当某服务器出现问题时，系统将用户获取内容地址自动导向其他服务器，不间断用户视频观看，不产生任何缓冲现象。3.12 服务器集群的负载均衡服务器集群中具有基于软件的负载均衡。由于整个视频平台完全由原力 P2P 流媒体系统进行统一的管理和资源调配，通过系统的管理功能，可以智能判断所有服务器当前的工作状态，包括访问量、频道信息、资源占用等内容，使系统可以随时根据当前状态，将新原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书14访问的用户导向压力偏小的服务器，不会产生部分服务器
35、压力过大，而其他服务器负载过小的不平衡状况。具体负载分配算法包括:“域内 CS 及超级节点的负载分配算法”：依据两种控制调度： 1）热度算法,即当前内容的用户节点数排列,优先处理内容的节点数最高的； 2）按预分发,即在发布时,预计内容可能会比较热门,在发布时强制预先分发“域内内容在 SS 间的负载分配算法”：由于单个 SS 是无法负载大容量的,设计中 SS是多个的,其拥有相同的内容视图,在这些 SS 间将形成第一级的负载分配. 如果域较小，多域之间的 SS 可负载分配3.13 分布式内容存储由于系统采用 P2P 流媒体技术，可以使用户预先缓存一部分视频内容到用户本地，以确保用户在网络通信不畅，
36、甚至拔掉网线的情况下，仍然可以在一定时间内流畅的观看视频内容，而此时重新接通网络，系统将自动根据用户缓存内容的进度，进行后面内容的下载。所有内容均由服务器发往整个网络平台的用户，多数用户获取内容地址均为其他用户，所有内容以分散的形式存在于整个 P2P 网络，这种分布式内容存储策略，可以最大限度的降低用户对服务器的访问量，达到有效利用用户资源，较小服务器及带宽资源消耗的目的。3.14 本地存储功能在分布式网络部署中，需要用到用户本地的存储功能。为了去占用过大的用户资源，在系统设计最初，系统默认了内存存储和本地硬盘存储两种方式，并可以由运营商指定缓存所需空间的大小。原力创新科技 P2P 直播点播系
37、统白皮书153.15 P2P AnyStream 技术原力的 P2P anystream 技术，可以确保在用户在选择点播内容播放进度时，具有更快的响应速度，更短的响应时间。该技术是原力科技专门针对用户观看效果进行的独创技术，可以做到用户进度选择后，在 27 秒内就可以跳转到用户所选进度进行正常播放，做到“即点即播”的效果。3.16 先进的跨网功能原力 P2P 流媒体系统可以大幅度实现各网络跨网功能，使如网通、电信、铁通等不同运商网络用户可以同样流畅观看视频节目.经验证,即运营商任选一地点做为 ForceP2P 服务器中心，全球绝大多数互联网用户皆可流畅观看该视频。3.17 现有网络上 100%
38、的流畅体验原力 P2P 流媒体系统是完全依据中国网络国情开发的 P2P 流媒体系统，系统可以穿透内网防火墙及 NAT 设备，找到更多的内网资源作为种子节点，并可以在内网进行 P2P 的内容传输，使原力的 P2P 流媒体系统具有更广泛的内容来源，以满足用户访问需求。 原力 P2P 流媒体系统，是真正适合中国网络国情的流媒体系统。系统不仅可以穿透防火墙及 NAT 设备，可广泛应用在公网互联网、企业办公网及学校政府内网等环境；同时，系统对现有 ADSL 带宽可以更高效、更充分的利用，不占用过大带宽，确保只在基础 1M 带宽下就可以流畅观看所有视频内容。3.18 启动更快，切台更快原力 P2P 流媒体
39、系统响应速度非常快，开始播放及拖动时延时非常小，声音和视频播放流畅连续，不会发生停顿、抖动和不连续等现象，可长时间为用户提供稳定高质量的视频服务。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书163.19 节省大量带宽和服务器资源原力 P2P 流媒体技术，是目前国际上最先进的 P2P 流媒体技术之一，相比传统流媒体技术及 P2P 技术，原力的 P2P 流媒体技术具有更高的工作效率，更高的节点查找率及利用率，使更多的用户仅依靠用户之间的共享传输获取内容，而无需访问服务器，从而节省大量的带宽及服务器资源。与其他流媒体系统相比, 原力 P2P 流媒体系统更先进的 P2P 算法使得文件块的请求及校验传输更加
40、准确,大大减少无效请求及文件发送,节省了网络带宽的占用. 经实际部署验证，原力 P2P 远程视频教育系统单服务器可以节省至少 15 倍以上的带宽资源。此外,原力 P2P 流媒体系统的构建符合 P4P 的思想,系统对架构的部署管理，结合热门内容智能分发功能，分布在各地的用户可更方便的访问到身边可提供该内容的分发服务器、节点用户，并将其作为最高优先级的内容访问源，无需占用更多的主干网络资源，避免了跨网络、跨区域访问情况的发生，解决了以往 P2P 大量占用网络带宽的问题，使 P2P 可满足电信级运营商的应用需求，体现出 P2P 流媒体技术的真正价值。3.20 对内容的版权保护策略原力 P2P 流媒体
41、系统设计最初，充分考虑到视频运营商需要保护版权问题。高度模块化的系统，可随时开放各种接口或做系统嵌入开发，使运营商无论使用任何 DRM（Digital Right Management, 数字权限管理）手段，都可以完全与原力 P2P 流媒体系统兼容运行。3.21 先进的管理模式模块化设计及完全商业应用开发,使 P2P 的优势可以真正非常灵活容易地嵌入应用到其原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书17它各个应用中. 以原力 CMS（内容管理系统）为核心，实现包括视音频内容在内的采集制作、编目存储、版权保护、审核发布、网络分发、认证播放等多个业务环节。同时，原力CMS（内容管理系统）还支持与内容
42、提供商(ICP)等的外包节目导入，支持节目的加密合作，支持与内容提供商、宽带运营商等进行视频流、数据流、费用流的交互，真正实现各系统之间的无缝结合使用。原力 CMS 管理系统平台四 业务描述4.1 P2P 视频点播业务视频点播业务，英文称为“Video on Demand” ，简称“VOD” 。P2P 视频点播，既是将视频文件让用户以 P2P 的方式观看。由于点播业务中内容的选择完全取决于用户，系统根原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书18据用户对某一视频的请求进行用户访问的响应，使用户访问量大大分散；点播业务最大的特点是可以拖动播放进度，使用户可以进行跳越观看，为 P2P 传输增加了不确
43、定性，使P2P 点播在技术实现上比 P2P 直播要困难许多。原力科技的 P2P 流媒体点播系统，是原力科技经过长期 P2P 点播技术研发最终取得的成果，实现了点播数据的智能化的分段分发。通过对视频点播文件的打碎、分片、重组，实现了视频点播的 P2P 流媒体传输，使用户在观看点播文件的同时，也为其他用户提供本地所缓存的视频内容。原力 P2P 点播系统所缓存的数据，以分片的形式存在，故用户即使跳过某些片段进行视频进度改变，系统也可以立即从用户所选择的视频进度点重新进行内容的连接、下载、播放，使用户观看时真正做到流媒体在线点播，而不是只能在下载的进度内进行视频进度的改变。随着原力 P2P 流媒体系统
44、的不断发展，目前系统能够支持的节目格式多种多样，如：MPEG 1、MPEG 2、MPEG 4、3GP、MP3、H.261、H.263、H.264、ASF、WMV、RM、RA、RMVB、AVI、WAV 等格式。相信随着多媒体数据压缩技术的不断发展，会出现更多占用带宽更少画面更清晰的节目供广大用户选择点播收看。目前，P2P 点播业务业已成为网络运营商增值业务的一个最重要的组成部分。4.2 P2P 视频直播业务视频直播业务由于频道单一，访问集中，是最适合做 P2P 传输的业务类型。在各个会场，重要活动，远程教育等需要现场直播的场合，原力 P2P 直播系统的广播业务能够为其提供强大的支撑，可实现跨地域
45、的现场直播功能。由于原力 P2P 直播系统的直播业务能够提供多个频道的节目直播功能，因此运营商完全可以将有线电视节目、会议实况、大型综艺节目直播、远程课堂等业务以网络直播的方式发送出来，从而成为网络运营商又一大业务增值点。原力 P2P 直播系统不仅支持传统的基于个人电脑（PC）的视频直播访问，还支持基于“电视机机顶盒”的 IPTV 业务。在最近兴起的 IPTV 业务热潮中，基于直播业务的网络电视系统成为 IPTV 业务系统的一个重要的组成部分。网络运营商可根据用户的需求随心定原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书19制多个频道的网络电视节目内容，包括现场实况、电视转播、综艺节目直播等内容丰富
46、、娱乐大众的优秀视频节目。对于网络宽带用户来说，通过该方式即可实现足不出户就能够一览天下大事，学习休闲两不误的愿望。而随着 IPTV 业务的扩展，拥有电视机的家庭只需要加装一个机顶盒，就可以使用手中的遥控器通过电视机选择观看自己喜欢的节目，并可以实现传统电视节目做不到的交互操作、预约录制等高级功能。利用原力 P2P 技术，直播发布流程如下：1. 添加直播流，并填写频道名称原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书202. 选择直播所用协议及文件类型，并指定所发布的资源服务器3. 发布直播频道4.3 有数字认证的下载业务尽管点播业务和直播业务提供了强大的在线收看功能，但是依然存在着部分网络用户因网
47、络条件不好而无法流畅观看的问题，又或者无法满足某些用户需要重复多次观看的需求，因此需要视频点播系统支持具有 DRM 数字认证功能的下载业务。现在视频点播系统已经能够提供完备的节目下载功能，支持多种节目格式的下载，支持节目下载的断点续传功能，同时，根据用户需要，下载节目可通过标准 DRM 证书体系进行加密，网络运营商可通过数字证书限制用户观看的次数或时间。节目下载业务的一个典型事例为：在远程网络教育系统中，学生可将课件下载，在权利范围（一定次数或时长）内可反复观看，权利失效后，课件也自动作废。这样即节省了学生反复观看课件的带宽消耗，又保证了课件的版权不侵害。原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮
48、书21五 流媒体功能5.1 多终端支持原力 P2P 流媒体系统实现原力三屏流媒体解决方案，可支持传统 PC 终端、IPTV 机顶盒、手机等多种视频终端设备：原力三屏流媒体解决方案由于原力 P2P 流媒体系统可广泛支持 rtsp、http、file、mms 等多种传输协议，所支持的视频格式也更加广泛，如 rmvb、rm、wmv、3GP、MP4、H.264 等，使原力 P2P 流媒体系统可以同时对各种手机、机顶盒、 PC 终端进行视频发布，同时各类型终端之间可进行 P2P方式的内容共享传输。5.2 全面的格式兼容5.2.1 全面的流媒体格式支持原力 P2P 流媒体系统可播放目前几乎所有主流的视音频
49、编码格式的节目内容，包括： MPEG 1、MPEG 2、MPEG 4、3GP、MP3 H.264、TS ASF、WMV RM、RA、RMVB WAV FLV（Flash 格式）原力创新科技 P2P 直播点播系统白皮书22由于影片来源、制作工具、具体用途的多样化，造成多种视音频格式的影片长期共存。原力 P2P 流媒体系统能够对流媒体格式进行广泛的支持，使得用户能够轻松的把各种格式的片源直接导入节目库，大大减轻了用户的节目制作成本和管理成本；同时，广泛支持流媒体格式能够使系统适应各种复杂的网络带宽，比如完全 DVD 质量的 MPEG 2 适合于高带宽的网络，而 MPEG4、WMV、RM 适合低带宽网络，因此支持不同的流媒体格式可以在不同的带宽情况下提供给用户完善的点播服务；而且，多种流媒体格式的发展长期并存，各自拥有稳定的市场份额，面对未来的发展，只有提供对流媒体格式的广泛支持，才能最大限度的适应未来媒体格式的发展，保护用户投资。否则如果支持的媒体格式单一，一旦这种媒体格式成为非主流格式，用户的投资利益将受到极大损害。5.2.2 支持当前最先进的 H.264 格式在同等的图像质量条件下，H.264 的数据压缩比能比 H.263 高 2 倍，比 MPEG-4 高 1.5倍。H.264 具有更高的数据压缩比。在同等的图像质量条件下，H.264 的数据压缩比能
