DB44T 525-2008對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分布式存儲(chǔ)流媒體傳輸協(xié)議

備案號(hào)：23306-2008對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分布式存儲(chǔ)流媒體傳輸協(xié)議2008-07-11發(fā)布I H Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)、定義和縮略語(yǔ) 14概述 35設(shè)計(jì)原理 36功能流程 77糾錯(cuò)機(jī)制 8授權(quán) 9用戶認(rèn)證 附錄A(規(guī)范性附錄) 圖1SIM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 3圖2樹(shù)型傳輸結(jié)構(gòu)邏輯示例圖 4圖3多播島邏輯示例圖 5圖4節(jié)點(diǎn)主機(jī)與STUN服務(wù)器交互過(guò)程視圖 7圖5節(jié)點(diǎn)主機(jī)與集合點(diǎn)主機(jī)交互過(guò)程視圖 7圖6新主機(jī)為公網(wǎng)主機(jī)時(shí)與每個(gè)出棧主機(jī)的交互過(guò)程視圖 8圖7新主機(jī)為受限主機(jī)時(shí)與每個(gè)出棧主機(jī)的交互過(guò)程視圖 8圖8多播島內(nèi)傳輸路徑邏輯示例圖 9圖9數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯示例圖 圖10死鎖情形邏輯示例圖 圖11節(jié)點(diǎn)主機(jī)授權(quán)視圖 圖12節(jié)點(diǎn)主機(jī)認(rèn)證視圖 表A.1數(shù)據(jù)包格式 表A.2視頻幀包化過(guò)程 表A.3音頻幀包化過(guò)程 表A.5RootPathMessage消息格式 表A.6Message報(bào)頭格式 表A.7節(jié)點(diǎn)主機(jī)列表字段說(shuō)明 表A.8授權(quán)請(qǐng)求字段說(shuō)明 表A.9授權(quán)反饋?zhàn)侄握f(shuō)明 表A.10設(shè)備ID認(rèn)證形式的認(rèn)證請(qǐng)求字段說(shuō)明 表A.11綜合業(yè)務(wù)卡信息認(rèn)證形式的認(rèn)證請(qǐng)求字段說(shuō)明 表A.12認(rèn)證反饋?zhàn)侄握f(shuō)明 ⅡDB44/T525—2008本標(biāo)準(zhǔn)起草單位(排名不分先后):廣東省數(shù)字家庭公共服務(wù)技術(shù)支持中心、香港科技大學(xué)、中山大本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：黃亮聰、羅笑南、劉寧、金星、史卓、趙瑜、陳任、黃衛(wèi)東、周凡、王建民、韓DB44/T525—2008本標(biāo)準(zhǔn)為了實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)中流媒體資源的傳輸和共享而制定對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分布式存儲(chǔ)流媒體傳輸協(xié)議。本協(xié)議采用有利于流媒體應(yīng)用層多播的局部IP多播方式，并融合了應(yīng)用層多播協(xié)議和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，IP絡(luò)上的實(shí)時(shí)電視和互動(dòng)電影。而現(xiàn)有的其他各種協(xié)議如其中許多協(xié)議都需要設(shè)置專門的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，如代理服務(wù)器或路由器，且主機(jī)間的連接需要進(jìn)行手動(dòng)配置。支持本協(xié)議的主機(jī)群是充分自治的，不需要設(shè)置專門的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請(qǐng)注意如下事實(shí)，聲明符合本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以使用涉及2條中有關(guān)內(nèi)容的相關(guān)專利。專利持有人已向本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)保證，他愿意同任何申請(qǐng)人在合理和非歧視的條款和條件下，就使在本標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中，起草組織者根據(jù)會(huì)員簽署同意的工作組章程和有關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)規(guī)定以及會(huì)員在提案、審閱等期間提出的專利披露與許可聲明等對(duì)標(biāo)準(zhǔn)可能涉及的專利進(jìn)行了識(shí)別。已經(jīng)確知下表列出的專專利名稱專利授理號(hào)專利授權(quán)號(hào)專利持有人聯(lián)系地址適于IPTV流媒體業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展島式多播傳輸方法正在申請(qǐng)中山大學(xué)、香港科技大學(xué)廣州市新港西路135號(hào)中山大學(xué)園南路415棟401室上述專利權(quán)人同意對(duì)所持有的本標(biāo)準(zhǔn)的本部分的必要專利在合理和非歧視的條款和條件基礎(chǔ)上，通過(guò)廣東省數(shù)字家庭標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)專利池進(jìn)行許可。由廣東省數(shù)字家庭標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推動(dòng)成立的廣東省數(shù)字家庭標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)專利池管理委員會(huì)是決定專利池具體許可條款的獨(dú)立機(jī)構(gòu)。對(duì)于專利池中的所有專利，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施者可通過(guò)專利池管理委員會(huì)認(rèn)可的授權(quán)機(jī)構(gòu)獲得許可。有關(guān)資料可從廣東省數(shù)字家庭標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)通訊地址：廣州市新港西路135號(hào)中山大學(xué)園南路415棟401室傳真注意除上述已經(jīng)識(shí)別出的專利外，本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容有可能涉及專利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)不應(yīng)承擔(dān)1對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分布式存儲(chǔ)流媒體傳輸協(xié)議本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了支持IP網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)傳輸和共享的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)流媒體傳輸協(xié)議，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分布式存儲(chǔ)流媒體傳輸協(xié)議的設(shè)計(jì)原理、功能流程及編碼標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于IPTV、計(jì)算機(jī)等信息設(shè)備在支持Internet上單播和局域網(wǎng)內(nèi)多播的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)流媒體資源的傳輸和共享2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T20090.2—2006信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼第2部分：視頻GB/T20090.2—2006信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼第2部分：視頻(AVS)DB44/T440—2007數(shù)字家庭互聯(lián)互通術(shù)語(yǔ)規(guī)范HD544S1—1989錄音.PCM編碼/解碼系統(tǒng)IEC62141—2005使用12.65mm磁帶和聯(lián)合MPEG-4壓縮的螺旋掃描數(shù)字視頻盒式記錄格式D-16型格式IEC61937-8-2006數(shù)字音頻.應(yīng)用IEC60958的非線性PCM編碼音頻位流接口.第6部分：符合微軟媒體音頻專用格式的非線性PCM位流14496-14-2003信息技術(shù)音頻視頻對(duì)象編碼第14部分：MP4文件格式13818-7-2004信息技術(shù)移動(dòng)圖像和相關(guān)音頻信息的通用編碼第7部分：高級(jí)音頻編碼11172-3-1993信息技術(shù)具有1.5Mbit/s的數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼第3部分：ISO/IEC21000-9-2005信息技術(shù).多媒體框架(MPEG-21)第9部分：文件格式ITU-TG.72640、32、24、16kbit/s自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制ADPCMITU-TH.264-般視聽(tīng)業(yè)務(wù)的高級(jí)視頻編碼ITU-TH.263低比特率通信的視頻編碼RFC4259MPEG-2網(wǎng)絡(luò)上的IP數(shù)據(jù)包傳輸框架RFC3534應(yīng)用/ogg媒體類型T1.3GPP.26.173V550—2003自適應(yīng)多速率(AMR)寬帶語(yǔ)音編解碼器的ANSI-C編碼(AMR)TS26.412一般音頻編解碼器音頻處理功能；3GP文件格式的源代碼3術(shù)語(yǔ)、定義和縮略語(yǔ)2一種以底層網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、基于疊加網(wǎng)的多播協(xié)議，又稱為應(yīng)用層多播協(xié)議。NICE協(xié)議NICEProtocol一種主要針對(duì)大量接收者的低帶寬、數(shù)據(jù)流應(yīng)用，可擴(kuò)展的應(yīng)用層多播協(xié)議。一種可擴(kuò)展的應(yīng)用層多播框架協(xié)議。一種將應(yīng)用層多播作為端系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)功能的體系結(jié)構(gòu)。單播Unicast一種主機(jī)之間“一對(duì)一”的通訊模式。IP多播IPMulticast一種允許一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)發(fā)送單一數(shù)據(jù)包到多臺(tái)主機(jī)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。往返時(shí)延Round-TripTime一種表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開(kāi)始，到發(fā)送端收到來(lái)自接收端的確認(rèn)(接收端收到數(shù)據(jù)后便立即發(fā)送確認(rèn)),總共經(jīng)歷的時(shí)延。一種目前網(wǎng)絡(luò)中傳輸視頻流通常采用的編碼方法，設(shè)計(jì)原理是先將視頻數(shù)據(jù)壓縮為多個(gè)比特流，使每個(gè)比特流對(duì)應(yīng)一種描述；然后使每個(gè)描述分別通過(guò)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道傳輸?shù)浇獯a端，且每個(gè)描述都可以恢復(fù)出視覺(jué)可接收質(zhì)量的圖像；若接收到的描述數(shù)目越多，則這些描述結(jié)合起來(lái)恢復(fù)出的圖像質(zhì)量就越高。一種用于測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連接量的因特網(wǎng)包探索程序。一種可消除視頻內(nèi)容中鄰近幀之間的時(shí)間冗余的MPEG壓縮技術(shù)。一種存儲(chǔ)字節(jié)序，表示低地址存放最高有效字節(jié)的存儲(chǔ)方式。3一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，允許位于NAT(或多重NAT)后的客戶端找到本機(jī)的公網(wǎng)地址，查出本機(jī)位于哪種類型的NAT之后，以及NAT.為某一個(gè)本地端口所綁定的Internet端口。一種用于決定NAT分配的綁定?？s略語(yǔ)RDPRPRTTPeer-To-PeerGroupOfPictures應(yīng)用層多播對(duì)等網(wǎng)絡(luò)圖片群側(cè)面糾錯(cuò)機(jī)制多描述編碼集合點(diǎn)往返時(shí)延選擇性包丟棄算法建立主機(jī)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與相鄰主機(jī)交換數(shù)據(jù)。但由于Gossip結(jié)構(gòu)是將數(shù)據(jù)通過(guò)多個(gè)路徑發(fā)送給一個(gè)主機(jī)，其最長(zhǎng)路徑的延遲決定了這種結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)較高的回放延遲；相反，樹(shù)型結(jié)構(gòu)引入了較低的端到端的延遲，并更易于維護(hù)。樹(shù)型結(jié)構(gòu)通過(guò)建立多棵樹(shù)來(lái)分發(fā)主機(jī)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)行的多數(shù)應(yīng)用層多播模式系統(tǒng)均采用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，如Narada,NICE協(xié)議以及P2Cast,P2VoD等一些P2P視頻點(diǎn)播系統(tǒng)。以往大多數(shù)基于應(yīng)用層的協(xié)議(如Narada,NICE,DT,Scribe,ALMI等)均是假定路由器沒(méi)有多播功能，因此沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)層的IP多播。全局IP多播是不可行的，但現(xiàn)在許多局域網(wǎng)都具備了多播功能。一方面，將這些局部可多播領(lǐng)域稱為“島”,則往往存在島與島之間由不能多播的路由器連接形成單播路徑的情況。另一方面，由于IP多播比ALM更有效，如果ALM能夠利用建立樹(shù)型結(jié)構(gòu)的局部多播能力，將有利于本協(xié)議是采用有利于流媒體應(yīng)用層多播的局部IP多播方式，并基于樹(shù)型結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展分布式系統(tǒng)，又5設(shè)計(jì)原理圖1SIM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖4DB44/T525—2008SIM網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示。在SIM中，島內(nèi)主機(jī)通過(guò)IP多播方式采用UPD協(xié)議進(jìn)行傳輸，島間主機(jī)則通過(guò)單播方式采用TCP協(xié)議進(jìn)行傳輸。每臺(tái)待接入系統(tǒng)的主機(jī)首先將加入到SIM的樹(shù)型結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)用于監(jiān)測(cè)和維護(hù)加入的主機(jī)；接著主機(jī)通過(guò)檢測(cè)加入到多播島，進(jìn)而完成整個(gè)接入過(guò)程。SIM中的每個(gè)島只具備唯一的入口節(jié)點(diǎn)，入口節(jié)點(diǎn)接收其他島發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包，再以多播的方式在島內(nèi)傳輸這些數(shù)SIM服務(wù)器，即媒體服務(wù)器，在SIM中作為樹(shù)型結(jié)構(gòu)中的媒體源節(jié)點(diǎn)主機(jī)，用于流媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分該結(jié)構(gòu)是建立在應(yīng)用層基礎(chǔ)上，由所有節(jié)點(diǎn)主機(jī)構(gòu)成的單一樹(shù)型結(jié)構(gòu)，用于監(jiān)測(cè)新接入的主機(jī)，并維圖2為樹(shù)型結(jié)構(gòu)邏輯視圖。如圖所示，樹(shù)型結(jié)構(gòu)中每個(gè)父節(jié)點(diǎn)均可包含多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，但對(duì)于每個(gè)子節(jié)點(diǎn)，其父節(jié)點(diǎn)數(shù)目唯一。如圖2所示，節(jié)點(diǎn)S為節(jié)點(diǎn)A的父節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A為節(jié)點(diǎn)B的父節(jié)點(diǎn)；同時(shí)，節(jié)點(diǎn)A為節(jié)點(diǎn)S的子節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)B為節(jié)點(diǎn)A的子節(jié)點(diǎn)，并且節(jié)點(diǎn)B還擁有節(jié)點(diǎn)C、節(jié)點(diǎn)D、節(jié)點(diǎn)E三個(gè)子節(jié)點(diǎn)。多播島是由具有IP多播功能的局部網(wǎng)絡(luò)自組織成島狀結(jié)構(gòu)，島內(nèi)采用樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時(shí)，島作為宏觀上的節(jié)點(diǎn)，與其他島之間又構(gòu)成樹(shù)型結(jié)構(gòu)，島與島之間采用單播方式傳輸數(shù)據(jù)包，島內(nèi)采用IP多播方式每個(gè)島內(nèi)的路由器都有兩個(gè)唯一的D類IP多播地址，一個(gè)用于多播控制消息，另一個(gè)用于多播數(shù)據(jù)包。根據(jù)IP地址的不同，島內(nèi)主機(jī)可分別組成控制多播組和數(shù)據(jù)多播組。兩個(gè)D類IP地址由集合點(diǎn)主機(jī)圖3是描述多播島的邏輯示例圖，其中列出了入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)、邊界節(jié)點(diǎn)主機(jī)、對(duì)外節(jié)點(diǎn)主機(jī)以及島內(nèi)5 多播路徑單播路徑圖3多播島邏輯示例圖節(jié)點(diǎn)主機(jī)是對(duì)已經(jīng)加入到樹(shù)型結(jié)構(gòu)中的各臺(tái)主機(jī)的別稱。根據(jù)主機(jī)所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不同，節(jié)點(diǎn)主機(jī)可分為公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)和受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)。公網(wǎng)主機(jī)是指處于公網(wǎng)環(huán)境的節(jié)點(diǎn)主機(jī)，受限主機(jī)是指處于NAT或防火墻后面的節(jié)點(diǎn)主機(jī).每個(gè)多播島內(nèi)將維護(hù)一臺(tái)特殊的節(jié)點(diǎn)主機(jī)，用于接收島外經(jīng)單播發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包，并通過(guò)島內(nèi)的多播路由器對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行多播。該主機(jī)稱為人口節(jié)點(diǎn)主機(jī)：SIM通過(guò)使用STUN協(xié)議，即基于UDP協(xié)議傳輸?shù)腘AT簡(jiǎn)單穿透技術(shù)(SimpleTraversalofUDPthroughNAT)來(lái)檢測(cè)主機(jī)是否位于NAT或者防火墻的后面，并能夠檢測(cè)兩臺(tái)或多臺(tái)受限主機(jī)是否位于同一NAT或防火墻的后面。具體檢測(cè)方法如下：h)服務(wù)器產(chǎn)生綁定反饋(BindingResponse),并把得到的映射地址和端口返回到客戶端；c)客戶端通過(guò)比較映射后的地址是否和本機(jī)地址相同來(lái)判斷本機(jī)是否處于公網(wǎng)，若相同則說(shuō)明該主機(jī)是公網(wǎng)主機(jī)，若不同則說(shuō)明該主機(jī)為受限主機(jī)。新主機(jī)加入到樹(shù)型結(jié)構(gòu)后將經(jīng)過(guò)數(shù)次迭代過(guò)程最終選擇一臺(tái)節(jié)點(diǎn)主機(jī)作為流媒體數(shù)據(jù)的來(lái)源點(diǎn)，由于迭代過(guò)程將造成新主機(jī)與該節(jié)點(diǎn)主機(jī)間的關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)為父子關(guān)系，因此該主機(jī)稱為父節(jié)點(diǎn)主機(jī)。5.8集合點(diǎn)主機(jī)一種特殊的節(jié)點(diǎn)，用于維護(hù)根節(jié)點(diǎn)和加入到樹(shù)中的節(jié)點(diǎn)列表的地址，其最大容量值，可以依據(jù)需要被設(shè)置。主要功能是響應(yīng)發(fā)起獲取開(kāi)始節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求的節(jié)點(diǎn)5.9授權(quán)服務(wù)器一臺(tái)用于分發(fā)授權(quán)密鑰的服務(wù)器，維護(hù)一張所有不同節(jié)目頻段流數(shù)據(jù)包與其授權(quán)密鑰的映射列表，并具有認(rèn)證證書(shū)識(shí)別功能。節(jié)點(diǎn)主機(jī)可通過(guò)向其發(fā)送授權(quán)請(qǐng)求來(lái)獲取可解密流數(shù)據(jù)包的授權(quán)密鑰。5.10認(rèn)證服務(wù)器一臺(tái)用于校驗(yàn)用戶身份的服務(wù)器，可用于分發(fā)認(rèn)證證書(shū)：待加入系統(tǒng)的新節(jié)點(diǎn)主機(jī)都必須先通過(guò)此服務(wù)器進(jìn)行身份驗(yàn)證，以獲取認(rèn)證證書(shū)等認(rèn)證信息，認(rèn)證服務(wù)器與授權(quán)服務(wù)器可部署在同臺(tái)實(shí)體服務(wù)器上6DB44/T525—2008圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即是考慮將認(rèn)證與授權(quán)相結(jié)合部署在認(rèn)證與授權(quán)服務(wù)器上。5.11多播組一種支持IP多播的主機(jī)群。群中的每個(gè)流媒體會(huì)話都有兩個(gè)唯一的D類IP多播地址。一個(gè)用于多播控制消息，另一個(gè)用于多播流媒體數(shù)據(jù)。根據(jù)IP地址的不同，島內(nèi)主機(jī)可分別組成控制多播組和數(shù)據(jù)多播組。兩個(gè)D類IP地址由集合點(diǎn)主機(jī)維護(hù)。5.12邊界節(jié)點(diǎn)主機(jī)父節(jié)點(diǎn)不在島內(nèi)的節(jié)點(diǎn)主機(jī)叫做邊界節(jié)點(diǎn)主機(jī)。在SIM中，邊界節(jié)點(diǎn)主機(jī)和入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)均加入到控制組和數(shù)據(jù)組，而非邊界節(jié)點(diǎn)主機(jī)只加入到數(shù)據(jù)組。5.13對(duì)外節(jié)點(diǎn)主機(jī)子節(jié)點(diǎn)包含其他島內(nèi)入口節(jié)點(diǎn)的主機(jī)叫做對(duì)外節(jié)點(diǎn)主機(jī)。在SIM中，某個(gè)島內(nèi)的對(duì)外節(jié)點(diǎn)主機(jī)與某個(gè)其他島內(nèi)的入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)之間具備單播傳輸路徑，并在全局應(yīng)用層樹(shù)型結(jié)構(gòu)上具有相應(yīng)的父子關(guān)系。5.14數(shù)據(jù)編碼可支持編碼格式包括：視頻AVSMPEG-1MPEG-2MPEG-4H.263HWMVDIVXAVS編碼具體要求參見(jiàn)GB/T20090.2—2006的相關(guān)內(nèi)容MPEG-1編碼具體要求參見(jiàn)ISO/IEC23000-2-2006的相關(guān)內(nèi)容MPEG-2編碼具體要求參見(jiàn)ISO/IEC21000-9-2005的相關(guān)內(nèi)容MPEG-4編碼具體要求參見(jiàn)IEC62141—2005的相關(guān)內(nèi)容H.263編碼具體要求參見(jiàn)ITU-TH.263的相關(guān)內(nèi)容H.264編碼具體要求參見(jiàn)ITU-TH.264的相關(guān)內(nèi)容WMV9編碼具體要求參見(jiàn)SMPTE421M—2007的相關(guān)內(nèi)容音頻AACPCMADPCMu-lawa-lawAMRWMAMP3Ogg-VorbisAAC編碼具體要求參見(jiàn)ISOIEC13818-7-2004的相關(guān)內(nèi)容PCM編碼具體要求參見(jiàn)HD544S1—1989的相關(guān)內(nèi)容ADPCM編碼具體要求參見(jiàn)ITU-TG.726的相關(guān)內(nèi)容AMR編碼具體要求參見(jiàn)T1.3GPP.26.173V550—2003的相關(guān)內(nèi)容WMA編碼具體要求參見(jiàn)IEC61937-8-2006的相關(guān)內(nèi)容MP3編碼具體要求參見(jiàn)ISO/IEC11172-3-1993的相關(guān)內(nèi)容0gg-Vorbis編碼具體要求參見(jiàn)RFC3534的相關(guān)內(nèi)容流媒體3GPWMVASFMP43GP編碼具體要求參見(jiàn)TS26.412的相關(guān)內(nèi)容ASF編碼具體要求參見(jiàn)ASF的相關(guān)內(nèi)容MP4編碼具體要求參見(jiàn)ISOIEC14496-14-2003的相關(guān)內(nèi)容5.15擴(kuò)展可在SIM的現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加CDN超級(jí)節(jié)點(diǎn)。可改進(jìn)為采用多個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀拓?fù)?，在兩層?shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以從多個(gè)父節(jié)點(diǎn)中獲取流數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容多源獲取，節(jié)點(diǎn)分布形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。76功能流程6.1構(gòu)建連接構(gòu)建連接的過(guò)程即主機(jī)加入樹(shù)型結(jié)構(gòu)和多播島的過(guò)程。新主機(jī)加入樹(shù)型結(jié)構(gòu)的過(guò)程，可看作在樹(shù)型結(jié)構(gòu)中查找符合條件的父節(jié)點(diǎn)主機(jī)的過(guò)程。首先，新主機(jī)需要確定其是否為公網(wǎng)主機(jī)或受限主機(jī)。因此，新主機(jī)與STUN服務(wù)器建立連接并獲取檢測(cè)結(jié)果。該過(guò)程如圖3所示，節(jié)點(diǎn)主機(jī)首先向STUN服務(wù)器發(fā)送NAT檢測(cè)請(qǐng)求。然后，STUN服務(wù)器將NAT路由器的公網(wǎng)IP地址以及NAT為允許傳入流量傳回內(nèi)網(wǎng)而開(kāi)通的端口封裝到NAT檢測(cè)反饋中，并發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)主機(jī)。同時(shí)，新主機(jī)與媒體源節(jié)點(diǎn)建立連接，獲取流媒體數(shù)據(jù)。該連接直到父節(jié)點(diǎn)被找到才得以終止。通過(guò)該連接能夠預(yù)先加入不同頻道的媒體源服務(wù)器，減少加入過(guò)程的時(shí)間開(kāi)銷。該機(jī)制適用于IPTV多頻道瀏覽，由于節(jié)點(diǎn)可以預(yù)先加載很多頻道，從而能使轉(zhuǎn)換頻道的等待時(shí)間最小化。然后，該新主機(jī)與集合點(diǎn)主機(jī)建立連接，并隨機(jī)獲取系統(tǒng)中公網(wǎng)主機(jī)的列表，過(guò)程如圖4所示，節(jié)點(diǎn)主機(jī)向集合點(diǎn)主機(jī)發(fā)送主機(jī)列表獲取請(qǐng)求。集合點(diǎn)主機(jī)收到該請(qǐng)求后，將隨機(jī)地從所有主機(jī)地址中選擇k個(gè)主機(jī)并形成主機(jī)列表發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)主機(jī)。該列表具體格式參見(jiàn)附錄A.3圖5節(jié)點(diǎn)主機(jī)與集合點(diǎn)主機(jī)交互過(guò)程視圖獲取該主機(jī)列表后，新主機(jī)逐個(gè)計(jì)算與列表中各個(gè)公網(wǎng)主機(jī)間的RTT值，并根據(jù)該值按升序?qū)⑦@些主機(jī)地址存入堆棧中。接著，新主機(jī)將進(jìn)入以下迭代過(guò)程：a)主機(jī)從堆棧中彈出k個(gè)具有最小RTT時(shí)間的主機(jī)地址，k是一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)。對(duì)于每一個(gè)出棧主機(jī)，b)根據(jù)新主機(jī)的類型分兩種情況進(jìn)行1)若新主機(jī)是公網(wǎng)主機(jī)，則接收到NeighborQuery消息的出棧主機(jī)將返回其相鄰公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)的地址，并通知其相鄰受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)與新主機(jī)建立連接。新主機(jī)能夠強(qiáng)行與這k個(gè)出棧主機(jī)的所有相鄰節(jié)點(diǎn)主機(jī)進(jìn)行通信，并獲取到達(dá)這些主機(jī)的RTT值。然后，新主機(jī)按照RTT升序排列所有獲取到的節(jié)點(diǎn)主機(jī)地址，并存入堆棧。該過(guò)程如圖5所示：8DB44/T525—2008出棧主機(jī)相鄰的出棧主機(jī)相鄰的公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)新節(jié)點(diǎn)主機(jī)(公網(wǎng))出棧主機(jī)受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)開(kāi)始節(jié)點(diǎn)主機(jī)列衣通知消息 圖6新主機(jī)為公網(wǎng)主機(jī)時(shí)與每個(gè)出棧主機(jī)的交互過(guò)程視圖2)若新主機(jī)是受限主機(jī)，則接收到NeighborQuery消息的出棧主機(jī)將返回其所有相鄰公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)和受限鄰節(jié)點(diǎn)主機(jī)的P地址。新主機(jī)一方面獲取k個(gè)出棧主機(jī)的所有相鄰公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)地址，另一方面將與STUN服務(wù)器建立建接，并將之前獲取到的k個(gè)出棧主機(jī)的所有相鄰受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)地址發(fā)送到該服務(wù)器，從而判斷這些受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)是否與新主機(jī)處于同一NAT或防火墻的后面；如果是的話，這些耋限節(jié)點(diǎn)主機(jī)就能夠與新主機(jī)進(jìn)行通信；進(jìn)而，k個(gè)出棧主機(jī)將再次通知它們的相鄰受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)，請(qǐng)求它們將各自的相鄰公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)地址發(fā)送給新主機(jī)。然后，新主機(jī)將根據(jù)所有獲取到的主機(jī)地址對(duì)這些主機(jī)進(jìn)行連接，并獲取到達(dá)它們的RTT值。最后，新主機(jī)按照RTT升序排列所有獲取到的節(jié)點(diǎn)主機(jī)地址，并存人堆棧。該過(guò)程如圖6所示：出棧主機(jī)相鄰的出棧主機(jī)相鄰的公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)新節(jié)點(diǎn)主機(jī)(受限)NeighborQuery消息NAT檢測(cè)請(qǐng)求出棧主機(jī)相鄰的受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)通知消息通知消息出棧主機(jī)相鄰受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)的相鄰公網(wǎng)主機(jī)連接請(qǐng)求相鄰公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及受限節(jié)點(diǎn)主機(jī)列表反饋相鄰公網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主機(jī)列表NAT檢測(cè)反饋出棧主機(jī)圖7新主機(jī)為受限主機(jī)時(shí)與每個(gè)出棧主機(jī)的交互過(guò)程視圖9DB44/T525—2008c)以上工作完成后，新主機(jī)將從堆棧中彈RTT整個(gè)迭代將一直進(jìn)行直到找到最小RTT的增量要低于一個(gè)固定的閾值，或迭代次數(shù)超過(guò)一個(gè)特定的值最后，新主機(jī)將從當(dāng)前m個(gè)最近的主機(jī)中選擇一臺(tái)目標(biāo)主機(jī)作為父節(jié)點(diǎn)，該目標(biāo)主機(jī)與其父節(jié)點(diǎn)之間考慮到一臺(tái)受限主機(jī)只能選擇公網(wǎng)主機(jī)或者和它處于同一個(gè)NAT或防火墻下的受限主機(jī)作為父節(jié)點(diǎn)；若系統(tǒng)中的所有公網(wǎng)主機(jī)均發(fā)生異常，則一臺(tái)新受限主機(jī)將無(wú)法獲得父節(jié)點(diǎn)主機(jī)，即不能夠加入樹(shù)型結(jié)構(gòu)。此外，公網(wǎng)主機(jī)與受限主機(jī)的連接只能由受限主機(jī)端發(fā)起。公網(wǎng)新主機(jī)在加入期間需要保持其與受限主機(jī)間的連接，受限新主機(jī)在加入期間也需要保持與公網(wǎng)主機(jī)間的連接、只有待成功加入樹(shù)型結(jié)構(gòu)后，新查找新父親節(jié)點(diǎn)的過(guò)程類似于加入過(guò)程，新主機(jī)向其祖父節(jié)點(diǎn)發(fā)送NeighhorQuery消息，并繼而進(jìn)入以上迭代過(guò)程，最終查找出符合條件的新父節(jié)點(diǎn)。在查找新父節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)會(huì)臨時(shí)從它的恢復(fù)節(jié)點(diǎn)中接收a)如果島存在，該主機(jī)將會(huì)收到人口節(jié)點(diǎn)的KeepAlive消息。由于入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)會(huì)在島內(nèi)定期多播一定時(shí)間里沒(méi)有收到反饋消息，它就能斷定它的父節(jié)點(diǎn)不在同一個(gè)數(shù)據(jù)組里，即不在同一個(gè)島內(nèi)，則可確發(fā)送發(fā)送發(fā)送發(fā)送KeepAlive消息1)如果是，它仍保留在控制組，并加入到數(shù)據(jù)組，同時(shí)停止接收來(lái)自父節(jié)點(diǎn)的流數(shù)據(jù)，它與父節(jié)點(diǎn)的2)如果不是，則它就離開(kāi)控制組并加入到數(shù)據(jù)組，并接收IP多播的數(shù)據(jù)。如果主機(jī)后來(lái)變成一個(gè)入d)如果主機(jī)沒(méi)有找到任何可加入的島，則它本身將形成一個(gè)島(即控制組和數(shù)據(jù)組),并且成為島的入以及它到父節(jié)點(diǎn)間的距離累加而得；其中，各主機(jī)間距離均由兩點(diǎn)間的往返時(shí)間RTT值表示。初始時(shí)，島的入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)是加入到該島的第一臺(tái)主機(jī)。而一臺(tái)新邊界主機(jī)替代當(dāng)前入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)的b)存在一個(gè)非入口節(jié)點(diǎn)的邊界節(jié)點(diǎn)主機(jī)，它到媒體源節(jié)點(diǎn)的距離比當(dāng)前入口節(jié)點(diǎn)主機(jī)到源節(jié)點(diǎn)主機(jī)距 一單播路徑圖8為數(shù)據(jù)分發(fā)邏輯示例。其中，不同的橢圓區(qū)域指出不同的島，節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2、節(jié)點(diǎn)3和節(jié)點(diǎn)5同屬于一個(gè)島；節(jié)點(diǎn)4、節(jié)點(diǎn)7和節(jié)點(diǎn)11同屬于另一個(gè)島；節(jié)點(diǎn)6、節(jié)點(diǎn)8、節(jié)點(diǎn)9和節(jié)點(diǎn)10同屬于最后一個(gè)島。同一島中的節(jié)點(diǎn)不一定總是成群的，如節(jié)點(diǎn)8與節(jié)點(diǎn)6、9、10不是成群的。圖中的實(shí)線邊僅表示邏輯關(guān)聯(lián)，而不代表數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)通過(guò)不同的島(發(fā)送至圖4中虛線所示的范圍)單播發(fā)送，在島內(nèi)則是在該示例中，假定節(jié)點(diǎn)1想要發(fā)送數(shù)據(jù)包到樹(shù)中所有節(jié)點(diǎn)，首先，節(jié)點(diǎn)1通過(guò)IP多播發(fā)送數(shù)據(jù)包到同一島中的節(jié)點(diǎn)2、3、5,節(jié)點(diǎn)2、3是對(duì)外節(jié)點(diǎn)，對(duì)外節(jié)點(diǎn)通過(guò)單播發(fā)送將數(shù)據(jù)包到送到不同的島，節(jié)點(diǎn)4從節(jié)點(diǎn)2接收到數(shù)據(jù)包后，該數(shù)據(jù)包通過(guò)IP多播發(fā)送到節(jié)點(diǎn)7、11;同樣，節(jié)點(diǎn)6從節(jié)點(diǎn)3接收到數(shù)據(jù)包DB44/T525—2008后，該數(shù)據(jù)包通過(guò)IP多播發(fā)送到節(jié)點(diǎn)8、9、10。節(jié)點(diǎn)4、6稱作入口節(jié)點(diǎn)，是從其它島接收數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)。入口節(jié)點(diǎn)選擇是依據(jù)該節(jié)點(diǎn)在島內(nèi)是否擁有最小深度，或者到樹(shù)根距離是否最小。如果有多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有同樣的最小深度，則SIM將從中隨機(jī)選出一個(gè)作為入口節(jié)點(diǎn)。若SIM僅從島內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為入口節(jié)點(diǎn)，而不考慮其是否擁有最小深度，或是否離樹(shù)根節(jié)點(diǎn)最近，則將會(huì)導(dǎo)致如圖9所示的死鎖情形。 圖10死鎖情形邏輯示例圖由于擁有最小深度的節(jié)點(diǎn)是其所在島內(nèi)距離源節(jié)點(diǎn)最近的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的任意一個(gè)祖父節(jié)點(diǎn)都不可能不再接收數(shù)據(jù)包時(shí)，人口節(jié)點(diǎn)則被取消。入口節(jié)點(diǎn)由同一個(gè)島中的潛在入口節(jié)點(diǎn)所監(jiān)控，當(dāng)入口節(jié)點(diǎn)由于本協(xié)議采用的島間單播是由TCP傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)。而TCP傳輸協(xié)議具有重傳丟失數(shù)據(jù)包的特點(diǎn)，因此，子節(jié)點(diǎn)能夠接收到所有從其對(duì)應(yīng)父節(jié)點(diǎn)主機(jī)的緩沖器中被釋放的數(shù)據(jù)包，并且對(duì)于視頻幀而言，幀被存放到緩沖器中和幀在緩沖器被釋放(即在播放過(guò)程中將已播放的幀拋棄)的速度是不同的。因而，隨著幀在緩沖器里逐漸累加，當(dāng)緩沖器接近最大存儲(chǔ)限度時(shí)，就應(yīng)考慮丟棄當(dāng)前不需要的包，從而降低傳輸延序分為I到P等級(jí)別。因?yàn)樵贕oP的每一個(gè)P幀使用前一個(gè)幀作為參考，因此，當(dāng)一個(gè)P幀由于緩沖區(qū)溢1)隊(duì)頭主要GoP中的最后P幀；DB44/T525—20082)如果P幀在隊(duì)尾而且正在被接收，則丟棄正在過(guò)來(lái)的幀以及所有隨后的P幀；若正在被接收的是3)如果在隊(duì)頭的GoP未包含P幀(隊(duì)頭均為1幀),則丟棄隊(duì)頭的1幀。d)恢復(fù)節(jié)點(diǎn)不在同一島內(nèi)。SIM使用側(cè)面糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)解決傳統(tǒng)的媒體源節(jié)點(diǎn)糾錯(cuò)機(jī)制和父節(jié)點(diǎn)糾錯(cuò)機(jī)制中所存在的相關(guān)性和閉塞流數(shù)據(jù)分發(fā)之前首先要經(jīng)過(guò)打包加密，然后再由媒體源分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)繁端節(jié)點(diǎn)用戶嘗試播放經(jīng)過(guò)打包加密的內(nèi)容時(shí)，播放器或終端設(shè)備會(huì)自動(dòng)獲取一個(gè)許可證，該許可證包含解密內(nèi)容所需的密鑰分為兩部分，即公鑰與私鑰，公鑰用于加密流數(shù)據(jù)內(nèi)容，私鑰則用于解密該內(nèi)容。媒體源加密流簽名，防止頭部信息被非法修改。當(dāng)用戶節(jié)點(diǎn)獲得該加密數(shù)據(jù)包后，執(zhí)行播放時(shí)該節(jié)點(diǎn)的播放器或設(shè)備模圖11節(jié)點(diǎn)主機(jī)授權(quán)視圖授權(quán)過(guò)程如圖10所示，節(jié)點(diǎn)主機(jī)向授權(quán)服務(wù)器發(fā)送授權(quán)請(qǐng)求，該請(qǐng)求包含了加密數(shù)據(jù)頭部的公鑰標(biāo)識(shí)；授權(quán)服務(wù)器接收該請(qǐng)求后，將與該公鑰相匹配的私鑰及授權(quán)結(jié)果信息封裝成授權(quán)反饋發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)主機(jī)；若該公鑰未存在相對(duì)應(yīng)的私鑰，則表示該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)源非法，因此將僅在授權(quán)反饋中包含非法授權(quán)提授權(quán)服務(wù)器將在時(shí)間周期t內(nèi)產(chǎn)生對(duì)公鑰和私鑰，t為可調(diào)加密內(nèi)容媒體源加密流數(shù)據(jù)時(shí)，首先與授權(quán)服務(wù)器進(jìn)行通信，獲取當(dāng)前所產(chǎn)生的密鑰對(duì)中的公鑰部分。然后將該公鑰與授權(quán)服務(wù)器地址一并加入到加密內(nèi)容的頭部DB44/T525—2008新節(jié)點(diǎn)主機(jī)在加入系統(tǒng)之前(即加入樹(shù)型結(jié)構(gòu)之前),必須與認(rèn)證服務(wù)器建立連接進(jìn)行身份驗(yàn)證。認(rèn)證圖12節(jié)點(diǎn)主機(jī)認(rèn)證視圖認(rèn)證過(guò)程如圖11所示，節(jié)點(diǎn)主機(jī)首先向認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，該請(qǐng)求包含用戶終端設(shè)備標(biāo)識(shí)信息，具體格式參見(jiàn)附錄A.6。然后，認(rèn)證服務(wù)器通過(guò)校驗(yàn)該請(qǐng)求包含的設(shè)備標(biāo)識(shí)信息是否為已注冊(cè)狀態(tài)，并返回給該節(jié)點(diǎn)主機(jī)一個(gè)認(rèn)證反饋，該反饋包含校驗(yàn)結(jié)果，具體格式參見(jiàn)附錄A.7。若該節(jié)認(rèn)證服務(wù)器將允許其訪問(wèn)集合點(diǎn)服務(wù)器，并在認(rèn)證反饋中包含校驗(yàn)結(jié)果、集合點(diǎn)主機(jī)的IP地址和端口；若DB44/T525—2008附錄A數(shù)據(jù)包類型包括兩種：視頻包、音頻包。具體格式如表1所示：報(bào)文頭域大小數(shù)據(jù)類型值ProtocolIDVersionunsignedshort一MessagetypePayloadlengthunsignedshort一MemberID4bytesunsignedint一4bytesunsignedint一Datatype一Lengthunsignedshort一ForwardermemherID4bytesunsignedint一ForwarderislandID4bytesunsignedint一Sequencenumher4bytesunsignedint一Frametype'A'=audiopacket'V'=videopacketunsignedshort一Framesize4bytesunsignedint一Framenumber4bytesunsignedint一Timestampstart8bytes一Timestampend8bytes一Packettype'A'=Aggregate'F'=FragmentPacketsequencenumber(僅視頻包含有)unsignedshort一Data音頻占1373bytes,視頻占1368bytesunsignedchararray每個(gè)數(shù)據(jù)包的大小均規(guī)定為1400字節(jié)，包括IPTV報(bào)頭，AstPacket報(bào)頭及包數(shù)據(jù)。在發(fā)送端，數(shù)據(jù)以對(duì)視頻流進(jìn)行包化，若視頻幀的大小大于視頻包數(shù)據(jù)域的大小，則視頻幀將被分割為多個(gè)較小的視頻包(每個(gè)包大小為1368字節(jié))。如果劃分后剩下的視頻幀大小不夠于形成一個(gè)視頻包，則由一些啞元字節(jié)予以填充，并通過(guò)包數(shù)據(jù)域的大小來(lái)說(shuō)明。例如，假設(shè)視頻幀的大小為4000字節(jié)，那么它將以下列形式被DB44/T525—2008表A.2視頻幀包化過(guò)程視頻包數(shù)據(jù)大小域數(shù)據(jù)域2ndvideopacket3rdvideopacket對(duì)音頻流進(jìn)行包化，由于音頻幀大小總小于音頻包數(shù)據(jù)域的大小，所以一個(gè)音頻包(每個(gè)包大小為1373字節(jié))將由數(shù)個(gè)音頻幀組成然而，音頻幀不能夠被劃分為多個(gè)子幀，并投入到不同的音頻包中。在幀之間使用2字節(jié)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明幀的大小例如，假設(shè)有12個(gè)音頻幀，每個(gè)大小均為200字節(jié)，則發(fā)送表A.3音頻幀包化過(guò)程音頻包數(shù)據(jù)大小域1222bytesdata+frame1+timestampdiffofframe2+framesizeofframe2+frame2+timestampdiffofframe3+framesizeofframe3+frame3+timestampdiffofframe4+framesizeofframe4+frame4+timestampdiffofframe5+framesizeofframe5+frame5+timestampdiffofframe6+framesizeofframe6+frame6)+150dummybytes2ndaudiopacket1222bytesdata+