阅读说明：本技术 一种家庭智能终端的节目授权控制方法 (Program authorization control method of household intelligent terminal ) 是由 陆嘉程 朱泽智 冯燕强 刘巧艳 潘攀 孟文献 于浩 罗日贵 卢立冬 冯智明 王斌 于 2019-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种家庭智能终端的节目授权控制方法,由数据库服务器、应用服务器、负载均衡服务器构成前端系统,前端系统的服务器间通过以太网交换机实现互联,家庭智能终端和前端系统的负载均衡服务器通过数据传输网络实现互联。数据接口服务器用于同步BOSS系统中的用户订购信息,应用服务器调用数据库服务器的数据信息,同时完成整个系统中校验、加密的业务流程处理,并将加密过的用户授权的相关信息发送至负载均衡服务器,由负载均衡服务器接收和返回家庭智能终端的信令,在家庭智能终端上基于接收到加密授权信息完成对于节目的授权控制。本发明可广泛适用于运营商级别的基于全IP化双向网络中智能家庭终端的节目授权控制,保障运营商权益。(The invention relates to a program authorization control method of a household intelligent terminal, which comprises the steps that a front-end system is formed by a database server, an application server and a load balancing server, the servers of the front-end system are interconnected through an Ethernet switch, and the household intelligent terminal and the load balancing server of the front-end system are interconnected through a data transmission network. The data interface server is used for synchronizing user ordering information in the BOSS system, the application server calls data information of the database server, meanwhile, verification and encryption business process processing in the whole system is completed, encrypted user authorization related information is sent to the load balancing server, the load balancing server receives and returns signaling of the home intelligent terminal, and authorization control of programs is completed on the home intelligent terminal based on the received encrypted authorization information. The invention can be widely applied to program authorization control of intelligent home terminals in full-IP bidirectional networks at the operator level, and guarantees the rights and interests of operators.)

一种家庭智能终端的节目授权控制方法

技术领域

本发明公开一种家庭智能终端的节目授权控制方法，涉及有线通信技术中的数据交互和安全控制，属于信息技术类的信息通信、采集和传递领域。

背景技术

随着中国下一代广播电视网(NGB)的提出，对于有线电视传输网络性能和用户的功能体验都提出了更高的要求，围绕NGB网络的发展要求，广电行业在传输技术方面不断进行着研究开发和升级改造。

国家广播电视总局先后发布了《有线电视网络光纤到户系统技术规范》和《智能电视操作系统》多个部分的相关标准，一方面，为适应新的行业发展趋势，满足4K、VR等高带宽业务接入需求，广电行业需发展光纤入户模式，加速提升用户接入的传输带宽；另一方面，为满足智能家庭业务发展，实现家庭收视的多屏交互，视频节目从头端到家庭智慧终端的全IP化传输成为大势所趋。

在上述背景下，家庭电视接收场景已向多屏接收和多屏互动趋势发展，采用传统有线电视的CA方式对节目进行加扰控制，需要指定硬件进行解密，很难适配多种屏幕上软硬件直播业务兼容，因此这种传统方式已不适应于广电家庭用户全场景的业务发展需要。

发明内容

本发明旨在提供一种家庭智能终端的节目授权控制方法，实现高效、快速地将用户订购的直播节目授权信息加密传输到用户终端，结合智能终端对于授权信息的处理机制，最终实现对用户可以收看的直播视频节目进行授权控制。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

一种家庭智能终端的节目授权控制方法，包括以下步骤：

步骤(1)，构建前端授权控制系统，利用以太网交换机将数据接口服务器、数据库服务器、应用服务器和负载均衡服务器进行物理互连，各服务器采用HTTP协议完成信令交互；

步骤(2)，数据接口服务器负责同步BOSS系统中的用户订购信息；

步骤(3)，家庭智能终端启动时在内存中创建一个哈希表，解密本地存储的授权记录文件，将该文件中记录的家庭智能终端关机前收到的授权列表和授权结束时间恢复至内存哈希表中，然后向前端授权控制系统发送请求获取授权信息；家庭智能终端基于HTTP协议与负载均衡服务器进行交互，再由负载均衡服务器通过负载均衡算法将请求转发至应用服务器；

步骤(4)，应用服务器在接收到来自家庭智能终端的HTTP请求后，在数据库服务器中校验完成终端的合法ID信息，将授权信息读取出来后采用加密算法加密数据库服务器中用户的订购信息，并发回给负载均衡服务器，如果是非法ID用户，应用服务器不予返回任何信息；

步骤(5)，加密后的授权信息发送给负载均衡服务器后写入HTTP响应包中返回给家庭智能终端，所述前端授权控制系统在系统中处理请求和发送的并发量为50000QPS；

步骤(6)，家庭智能终端将前端授权控制系统返还的HTTP响应包数据解密后，将授权信息写入内存哈希表中，然后计算该哈希表的MD5值，若该MD5值与本地授权记录文件的MD5值不一致则说明前端记录的用户订购的节目与当前机顶盒存储的已获得的授权信息不一致，将内存哈希表的内容更新至本地授权记录文件中，若一致则说明前端记录的用户订购的节目与当前机顶盒存储的已获得的授权信息一致，不更新本地授权文件；如果前端不返回HTTP响应包，则内存哈希表保持不变；

步骤(7)，家庭智能终端在播放直播节目之前，将该播放节目的Service ID在内存哈希表中进行查询，若哈希表中存在该Service ID且当前日期在授权有效期内则可以播放该节目，反之则不播放，从而在智能终端侧实现直播视频节目的授权控制。

本发明还提供一种适用于上述节目授权控制方法的控制系统，所述控制系统包括数据接口服务器、数据库服务器、应用服务器和负载均衡服务器，数据接口服务器、数据库服务器、应用服务器和负载均衡服务器之间通过以太网交换机进行物理互连；所述数据接口服务器用于同步BOSS系统中的用户订购信息至数据库服务器；数据库服务器用于存储数据信息；应用服务器用于对数据库服务器中的数据信息进行调用、校验和加密处理，并将加密后的相关信息发送至负载均衡服务器；负载均衡服务器通过数据传输网络与家庭智能终端实现互联，负载均衡服务器用于接收家庭智能终端发出的信令给应用服务器，并将应用服务器处理后的加密授权信息返回给家庭智能终端。所述的数据接口服务器、数据库服务器、应用服务器和负载均衡服务器之间使用集群架构，能够保证授权控制方法的稳定性和可靠性。所述的数据库服务器包括主数据库和从数据库，主数据库用于存储经数据接口服务器接收到的BOSS系统的数据信息；从数据库与主数据库的存储同步，能够获得与主数据库一致的数据；从数据库通过以太网交换机与应用服务器连接。所述的数据库服务器采用内存数据库Redis。所述的负载均衡服务器采用nginx+keepalive架构。

本发明将全IP双向化网络技术与传统DVB的CA授权机制进行有机融合，在全IP的双向网络中，解决家庭智能终端直播视频节目授权控制的问题，保障了广电运营商的权益和业务发展需要，能够广泛适用基于智能软、硬终端进行直播节目业务控制。具体而言，本发明提供的节目授权控制方法具备以下有益效果：

(1)本发明可适用于硬件智能终端，也可以用于软件APK终端，可适应家庭场景下多种智慧屏上直播节目的授权控制需求，因此能够解决全IP网络下基于智能终端的直播视频授权问题。

(2)本发明与传统CA的单向广播发送授权相比，智能终端采用HTTP请求响应的方式获取授权，授权效率更高，速度更快。

(3)本发明具备更高的并发处理能力，数据库可采用内存数据库Redis，读写操作全部在内存中完成，每秒完成的事件数可以达到50000QPS，系统可以支持终端高频率请求的实时响应要求。

(4)本发明具有更高的可靠性，负载均衡服务器采用nginx+keepalive架构，当其中一台负载均衡服务器发生故障时可以迅速自动切换至另外一台负载均衡服务器，保证业务不受影响。

(5)本发明具备良好的扩展性，当其中一台应用服务器负载达到阈值时可以通过新增一台应用服务器提高系统的处理能力。

附图说明

图1是本发明所述的家庭智能终端的节目授权控制系统的整体设备连线图示例。

图2是本发明所述的节目授权控制方法的连线和内部逻辑图。

图3是本发明所述的家庭智能终端与前端授权控制系统的交互流程图。

图4是本发明所述的家庭智能终端的节目授权控制方法的处理机制流程图。

具体实施方式

下面将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本方案的发明理念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本方案中所述的实施例。提供这些实施例是为了使本方案内容更详尽和完整，并且向本领域的技术人员完整传达其包括的范围。在不脱离本方案实施例范围的情况下，可以用多种多样的备选和/或等同实现方式替代所示出和描述的特定实施例。本发明旨在覆盖本方案论述的实施例的任何修改或变型。对于本领域的技术人员而言明显可以仅使用所描述的方面中的一些方面来实践备选实施例。本方案出于说明的目的，在实施例中描述了一些特定的服务器、网络及网络接口等设置，然而，本领域的技术人员在没有这些特定细节的情况下，也可以实践备选的实施例。在其它情况下，可能省略或简化了众所周知的特征，以便实施例易于理解。

本发明可用于硬件智能终端，运行于智能操作系统之上，接入双向数据传输网络中，接收单播或组播视频的机顶盒。或者集成于该系统授权控制功能的电视APK软件，安装于主流智能盒子或是智能电视机上构成的整套硬件接收系统中。

如图1所示，所述的家庭智能终端的节目授权控制系统的连接关系和功能传递关系为：数据接口服务器、数据库服务器、应用服务器和负载均衡服务器构成前端授权控制系统，前端授权控制系统服务器间通过以太网交换机实现互联，前端授权控制系统服务器间采用相同地址段，主要采用HTTP协议完成服务器之间的信令交互。家庭智能终端和前端授权控制系统的负载均衡服务器通过数据传输网络实现互联。数据接口服务器，用于同步BOSS系统中的用户订购信息，包括用户的家庭智慧终端的硬件序列号、前端分配给软件APK的用户ID号、订购的节目包内容、订购时长等信息。应用服务器，通过调用数据库服务器的数据信息，同时完成整个系统中数据校验和加密的业务流程处理，并将加密过的用户授权的相关信息发送至负载均衡服务器；负载均衡服务器，接收家庭智能终端的信令并完成信令交互和授权处理，再返回给家庭智能终端，在家庭智能终端上基于接收到加密授权信息完成对于节目的授权控制。家庭智能终端必须先与前端授权控制系统的负载均衡服务器通讯，由负载均衡服务器隔离并转发相关信息，从而保证前端授权控制方法的安全性。

如图2所示，利用本发明所构架的系统进行节目授权控制时，可以采用以下逻辑关系：数据接口服务器接收到BOSS发送的数据后将这些数据写入主用数据库，在主数据库和从数据库之间配置同步策略，从数据库会获得和主数据库一样的数据。用户智能终端发送的HTTP请求到达负载均衡服务器后，负载均衡服务器经过负载均衡算法将该请求数据包转发至后端空闲的某台应用服务器，应用服务器读取该数据包后从HTTP首部读取出智能终端ID号，然后用该终端ID号作为关键字在从数据库中查询出该智能终端订购的直播节目信息，应用服务器将这些信息打包加密后作为HTTP响应包的响应体发送给负载均衡服务器，再由负载均衡服务器返回给用户智能终端，前端授权控制系统中处理请求和发送的并发量为50000QPS。

如图3所示，所述家庭智能终端与前端授权控制系统的交互流程为(图中序号表示流程顺序)：

1.BOSS系统将用户订购的授权数据发送至授权控制前端授权控制系统；

2.智能终端开机后在内存中创建一张用于存储授权数据的哈希表，然后向授权控制前端授权控制系统发送HTTP请求获取直播授权数据，发送完成后智能终端设置超时时间等待响应数据返回；

3.如果智能终端在超时时间之前获取响应数据后将HTTP响应包中的数据进行解密；

4.数据解密后将订购的直播节目的serviceid写入哈希表中，同时记录下授权结束日期。

如图4所示，利用本发明在家庭智能终端实现授权的处理机制为：

步骤(1)：智能终端选台至某个节目，将该节目的serviceid和当前日期作为参数传递给节目播放判断函数；

步骤(2)：节目播放判断函数首先判断该节目是否为免费节目，是免费节目则返回节目可播放的标识给智能终端，并转至步骤(5)，不是免费节目则转至步骤(3)；

步骤(3)：节目播放判断函数在内存哈希表中查找是否存在该serviceid，没有则返回节目未订购的信息给智能终端，终端提示该节目未订购；若内存哈希表中存在该serviceid则转至步骤(4)；

步骤(4)：节目播放判断函数比较当前时间和授权结束时间，若当前时间未超过授权结束时间则转至步骤(5)，若已超过授权结束时间则返回节目未订购的信息给智能终端，终端提示该节目未订购；

步骤(5)：终端获得该节目可以播放的标识，向网关发送UDP信令报文，获得一个组播通道；

步骤(6)：网关应答该UDP信令报文后将该节目的组播数据流通过UDP单播的方式发送给智能终端，智能终端收到该节目的单播数据包后可播放节目。