基于NFV的机顶盒云化框架及业务实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于NFV的机顶盒云化框架及业务实现方法，涉及机顶盒技术领域。基于网络功能虚拟化NFV的机顶盒云化框架包括：虚拟机顶盒，其南向对接至少一个虚拟机顶盒客户端，且北向连接融合视讯平台和内容分发网络CDN平台，用于获取虚拟机顶盒客户端请求的内容源，并将内容源转换为音视频数据；虚拟机顶盒客户端，其设于实体机顶盒中，用于通过虚拟机顶盒接入融合视讯平台，接收并展示虚拟机顶盒回传的音视频数据。本发明专利技术通过业务能力和硬件能力解耦，实现了实体机顶盒业务能力的虚拟化，无需更改实体机顶盒硬件，即可获得高质量的渲染效果；使其从繁重的硬件性能要求上解放出来，满足融合视讯创新业务部署要求。

【技术实现步骤摘要】
基于NFV的机顶盒云化框架及业务实现方法
本专利技术涉及融合视讯
，具体是涉及一种基于NFV的机顶盒云化框架及业务实现方法。
技术介绍
随着5G和光宽发展、超高清视频普及和增强现实(AugmentedReality，AR)/虚拟现实(VirtualReality，VR)技术的兴盛，大视频业务已成为继语音、数据之后的电信基础业务。在交互式网络电视(InternetProtocolTelevision，IPTV)或者互联网电视(OvertheTop)机顶盒上实现大视频业务的规模部署已成为家庭视讯业务的基本需求。大视频业务的高端应用决定了机顶盒必须具备强大的图形处理单元(GraphicsProcessingUnit，GPU)，以提供大视频业务所需的超高性能计算能力。然而，现有机顶盒由于受到体积、功耗、散热和成本等因素限制，其GPU计算能力严重不足，无法满足大视频实时渲染及交互要求。而开发部署新的机顶盒硬件设备的成本高、部署周期长，抑制了大视频技术和业务的创新速度。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于网络功能虚拟化(NetworkFunctionVirtualization，NFV)的机顶盒云化框架及业务实现方法，通过业务能力和硬件能力解耦，实现了机顶盒业务能力的虚拟化，满足大视频实时渲染及交互要求，无需开发部署新的机顶盒，降低大视频业务的建设成本，在传统机顶盒上实现新的大视频业务。本专利技术提供一种基于NFV的机顶盒云化框架，其包括：虚拟机顶盒，其南向对接至少一个虚拟机顶盒客户端且北向连接融合视讯平台和内容分发网络CDN平台，用于根据虚拟机顶盒客户端发出的内容源信息，将内容源信息对应的内容源转换为音视频数据；设于实体机顶盒中的虚拟机顶盒客户端，其用于通过所述虚拟机顶盒接入融合视讯平台，接收并展示所述虚拟机顶盒回传的音视频数据。在上述技术方案的基础上，所述虚拟机顶盒包括网络功能虚拟化NFV基础设施层以及基于NFV基础设施层的EPG业务管理VNF和多个3D流化VNF；所述NFV基础设施层基于GPU服务器集群；所述EPG业务管理VNF用于在实体机顶盒通过融合视讯平台认证后，对所述虚拟机顶盒客户端进行接入认证，并将EPG界面推送给所述虚拟机顶盒客户端；根据所述虚拟机顶盒客户端所采集的内容源信息，为所述虚拟机顶盒客户端分配一个所述3D流化VNF，其中，所述内容源信息为用户在EPG界面上选择的内容源信息，所述内容源信息对应于所述内容源；所述3D流化VNF用于根据所述虚拟机顶盒客户端发出的用户操控命令，将获取的所述内容源转换为所述音视频数据后回传给对应的所述虚拟机顶盒客户端。在上述技术方案的基础上，所述EPG业务管理VNF包括：终端接入管理模块，用于对所述虚拟机顶盒客户端进行接入认证并管理用户登录信息；EPG界面管理模块，用于将所述EPG界面推送给所述虚拟机顶盒客户端，管理和维护所述EPG界面上的所述内容源；流化资源调度管理模块，用于对所有所述3D流化VNF进行管理、调度与控制。在上述技术方案的基础上，所述虚拟机顶盒客户端与分配的所述3D流化VNF之间建立流化业务交互通道。在上述技术方案的基础上，所述3D流化VNF包括：业务应用模块，其用于运行所述内容源；3D流化处理模块，其用于对所述内容源进行2D/3D图像采集、图像预处理和图像压缩编码，以及音频数据的捕获和压缩编码；操控命令解析模块，其用于解析收到的所述用户操控命令，并发送到所述业务应用；数据转发模块，其用于从所述虚拟机顶盒客户端接收所述用户操控命令并转发给所述操控命令解析模块；与所述虚拟机顶盒客户端建立所述流化业务交互通道，接收所述3D流化处理模块编码后的图像数据和音频数据，并通过所述流化业务交互通道转发到所述虚拟机顶盒客户端。在上述技术方案的基础上，所述流化业务交互通道包括主通道、显示通道、音频通道、输入通道、USB重定向通道和光标通道；所述主通道用于端到端之间链路的创建、监测和注销；所述显示通道用于传递所述3D流化VNF编码后的图像数据；所述音频通道用于传递所述3D流化VNF编码后的音频数据；所述输入通道用于传递所述用户操控命令；所述USB重定向通道用于传递所述虚拟机顶盒客户端所连接的USB设备的信息；所述光标通道用于传递光标的位置信息及形状颜色信息。在上述技术方案的基础上，所述显示通道通过传输层RTPoverQUIC/TCP协议承载，所述流化业务交互通道的其他通道通过TCP协议承载。在上述技术方案的基础上，所述虚拟机顶盒客户端包括：EPG交互逻辑处理模块，其与所述EPG业务管理VNF交互，用于进行所述接入认证、EPG界面呈现和EPG界面交互逻辑处理；流化逻辑处理模块，其与所述3D流化管理VNF交互，用于对所述3D流化管理VNF编码的图像数据和音频数据进行接收、解密和解压后得到音视频数据，以及转发采集到的所述用户操控命令。在上述技术方案的基础上，所述EPG交互逻辑处理模块与所述EPG业务管理VNF之间通过RESTful接口交互JSON格式的数据。在上述技术方案的基础上，分配的所述3D流化VNF预先安装有所述内容源，或者根据所述内容源信息下载所述内容源。在上述技术方案的基础上，所述虚拟机顶盒还包括基于所述NFV基础设施层的语音识别VNF。本专利技术还提供一种使用上述基于NFV的机顶盒云化框架的大视频业务实现方法，所述方法包括以下步骤：虚拟机顶盒根据虚拟机顶盒客户端的请求完成接入认证后，将EPG界面推送给虚拟机顶盒客户端；虚拟机顶盒客户端采集用户在EPG界面上选择的内容源信息并发送到虚拟机顶盒，所述内容源包括大视频业务；虚拟机顶盒将所述内容源信息对应的内容源转换为音视频数据后回传给虚拟机顶盒客户端，所述内容源是从融合视讯平台获取融合视讯平台。在上述技术方案的基础上，在所述接入认证之前，所述方法还包括：实体机顶盒启动，进行融合视讯平台认证；所述融合视讯平台认证通过后，所述虚拟机顶盒客户端从融合视讯平台认证反馈消息中提取虚拟机顶盒连接地址和EPG服务器地址，其中，虚拟机顶盒连接地址为大视频业务访问入口，EPG服务器地址为传统IPTV或者OTT业务访问入口。在上述技术方案的基础上，所述虚拟机顶盒包括NFV基础设施层以及基于NFV基础设施层的EPG业务管理VNF和多个3D流化VNF；所述虚拟机顶盒客户端软件启动时，依据所述虚拟机顶盒连接地址向所述EPG业务管理VNF发起接入认证请求，如果接入认证通过，将所述EPG页面推送给所述虚拟机顶盒客户端；否则，拒绝接入请求。在上述技术方案的基础上，所述虚拟机顶盒客户端将所述用户选择的内容源信息发送到所述EPG业务管理VNF；所述EPG业务管理VNF根据所述3D流化VNF的占用状态，为所述虚拟机顶盒客户端分配一个所述3D流化VNF，并将该3D流化VNF的地址发送到所述虚拟机顶盒客户端；所述虚拟机顶盒客户端与分配的所述3D流化VNF之间建立流化业务交互通道，通过所述流化业务交互通道向所述3D流化VNF发送用户操控命令；所述3D流化VNF根据所述内容源信息从融合视讯平台下载所述内容源，根据接收的所述用户操控命令，将内容源转换为音视频数据后回传给对应的所述虚拟机顶盒客户端；所述虚拟机顶盒客户端对收到的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于，其包括：虚拟机顶盒，其南向对接至少一个虚拟机顶盒客户端且北向连接融合视讯平台和内容分发网络CDN平台，用于获取虚拟机顶盒客户端请求的内容源，并将内容源转换为音视频数据；设于实体机顶盒中的虚拟机顶盒客户端，其用于通过所述虚拟机顶盒接入融合视讯平台，接收并展示所述虚拟机顶盒回传的音视频数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于，其包括：虚拟机顶盒，其南向对接至少一个虚拟机顶盒客户端且北向连接融合视讯平台和内容分发网络CDN平台，用于获取虚拟机顶盒客户端请求的内容源，并将内容源转换为音视频数据；设于实体机顶盒中的虚拟机顶盒客户端，其用于通过所述虚拟机顶盒接入融合视讯平台，接收并展示所述虚拟机顶盒回传的音视频数据。2.如权利要求1所述的基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于：所述虚拟机顶盒包括网络功能虚拟化NFV基础设施层，以及基于NFV基础设施层的EPG业务管理VNF和多个3D流化VNF；所述NFV基础设施层基于GPU服务器集群；所述EPG业务管理VNF用于在实体机顶盒通过融合视讯平台认证后，对所述虚拟机顶盒客户端进行接入认证，并将EPG界面推送给所述虚拟机顶盒客户端；根据所述虚拟机顶盒客户端所采集的内容源信息，为所述虚拟机顶盒客户端分配一个所述3D流化VNF，其中，所述内容源信息为用户在EPG界面上选择的内容源信息，所述内容源信息对应于所述内容源；所述3D流化VNF用于根据所述虚拟机顶盒客户端发出的用户操控命令，将获取的所述内容源转换为所述音视频数据后回传给对应的所述虚拟机顶盒客户端。3.如权利要求2所述的基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于，所述EPG业务管理VNF包括：终端接入管理模块，用于对所述虚拟机顶盒客户端进行接入认证并管理用户登录信息；EPG界面管理模块，用于将所述EPG界面推送给所述虚拟机顶盒客户端，管理和维护所述EPG界面上的所述内容源；流化资源调度管理模块，用于对所有所述3D流化VNF进行管理、调度与控制。4.如权利要求2所述的基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于：所述虚拟机顶盒客户端与分配的所述3D流化VNF之间建立流化业务交互通道。5.如权利要求4所述的基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于，所述3D流化VNF包括：业务应用模块，其用于运行所述内容源；3D流化处理模块，其用于对所述内容源进行2D/3D图像采集、图像预处理和图像压缩编码，以及音频数据的捕获和压缩编码；操控命令解析模块，其用于解析收到的所述用户操控命令，并发送到所述业务应用；数据转发模块，其用于从所述虚拟机顶盒客户端接收所述用户操控命令并转发给所述操控命令解析模块；与所述虚拟机顶盒客户端建立所述流化业务交互通道，接收所述3D流化处理模块编码后的图像数据和音频数据，并通过所述流化业务交互通道转发到所述虚拟机顶盒客户端。6.如权利要求5所述的基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于：所述流化业务交互通道包括主通道、显示通道、音频通道、输入通道、USB重定向通道和光标通道；所述主通道用于端到端之间链路的创建、监测和注销；所述显示通道用于传递所述3D流化VNF编码后的图像数据；所述音频通道用于传递所述3D流化VNF编码后的音频数据；所述输入通道用于传递所述用户操控命令；所述USB重定向通道用于传递所述虚拟机顶盒客户端所连接的USB设备的信息；所述光标通道用于传递光标的位置信息及形状颜色信息。7.如权利要求6所述的基于NFV的机顶盒云化框架，其特征在于：所述显示通道通过传输层RTPoverQUIC/TCP协...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈琼霞，黄勇，姚静，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42