高效视频点播缓存和调度技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李凯慧 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-29 |
| 授予单位 | 中国科学院软件研究所 |
| 授予地点 | 软件研究所 |
| 关键词 | 媒体流 VCR 间隔缓存 VOD 动态分配 流调度 平滑 |
| 中文摘要 | 为了在网络中为大量用户提供高效的视频点播服务，基于流媒体的缓存和调度技术，针对不同网络结构以及所要满足的不同服务，本文提出一些新算法。主要贡献和创新点如下： 1.提出了可平衡消耗并高效利用媒体服务器资源的算法BBSLR(Balanced Buffer Sharing of Limited Resource)。在给定缓存和硬盘带宽的情况下，BBSLR算法根据系统资源状态为新请求分配缓存资源，使用间隔缓存为之后及时到来的、对同一对象的相邻请求提供服务，并根据当前访问分布以及可用资源对已分配缓存的大小进行动态调整，在保持资源平衡分配的同时，提高资源利用率；算法在开始请求数据时就对数据进行缓存，可以减少形成间隔缓存时请求的开始延迟。对比实验表明该算法在可支持的并发用户数量、资源消耗情况以及减少用户端的开始延迟等方面具有良好的性能。 2.对BBSLR算法进行扩展，形成了可以平滑获取并传输VBR编码视频流的算法BSBS-VBR(Buffer Sharing and Bandwidth Smoothing of VBR Streams)。除了使用间隔缓存并动态的分配系统资源外，算法中结合了分段传输机制和预取策略，提前计算最小所需预取的视频数据量，在视频被请求时进行快速预取，使用户端接收服务器以平均码率获取、传输VBR编码视频的后续数据时不会出现饥饿，同时可以满足用户端的访问延迟限制；该算法需要在客户端分配一定的缓存空间，以保证到达的视频数据不会在播放前由于缓存溢出而被丢弃。通过仿真实验验证了该算法的有效性。 3.提出了利用代理服务器有效支持CBR编码视频流服务的算法OPC-DS(Optimal Prefix Caching and Data Sharing)。算法使用动态规划获取视频对象的最佳前缀，并在代理服务器中进行缓存；设置合理的间隔时间限制，为相邻请求动态分配缓存空间。使用该算法可提高代理服务器的资源利用率，减少媒体服务器资源和主干网带宽资源的消耗，为接入用户提供更加流畅的媒体流服务。仿真实验获取代理服务器中分别用于前缀缓存和间隔缓存的缓存比例，并与相关算法进行了比较，证明了OPC-DS算法在性能上有明显提高。 4.对OPC-DS算法进行扩展，形成了利用代理服务器有效地平滑VBR编码视频流的算法S-PCDS(Smoothing of Prefix Caching and Data Sharing)。通过在代理服务器中预取适量的VBR编码数据，可平滑媒体服务器和主干网带宽资源的峰值需求，简化了媒体服务器资源和通信网络带宽的分配，增加了可服务的用户数量，提高了用户请求的接纳率，也满足了用户端的访问延迟限制。 5.提出了可以在CBR和VBR编码流上提供TVOD服务的算法IPCPP(Interval Proxy Caching with Partial Prefetching)。根据用户对启动延迟要求确定在代理服务器中所要缓存的媒体对象的前缀部分，根据用户请求的分布情况以及代理服务器上可用于动态分配的缓存空间确定间隔时间，有效地使用了代理服器的缓存资源。给出的平滑VBR编码视频流所需预取的数据量和所需用户端缓存大小的计算方法，可明显降低算法的计算复杂度。给出了完全支持VCR操作的数据流处理过程，提供快速且不中断的TVOD服务。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-03-17 |
| 页码 | 145 |
| 源URL | [http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/7208]  |
| 专题 | 软件研究所_中科院软件所_中科院软件所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李凯慧. 高效视频点播缓存和调度技术研究[D]. 软件研究所. 中国科学院软件研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：软件研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。