基于有限带宽的VOD系统的解决方案

论文摘要

视频点播是一种宽带实时的信息检索技术,大都是园区级产品,少量的如NCVB,IBM移植到MPP或集群等超级计算机系统中,只能用于专用硬件之上,造价极高,且以集中式为主,播放中心需要带宽极高的主干网络,本文采用分布式技术,通过对节目点播的预测,设计了一种超大规模的视频点播系统。1、在论文中提出了一种由节目中心、点播中心和代理构成的分布式视频点播系统模型,以满足大地域、大量用户和节目的应用需求。在该模型中通过将点播中心推向网络末梢,使大量用户请求在本地完成,以降低对主干网络的带宽要求。同时通过有效的节目缓存策略只将一些高点播率的节目缓存在点播中心,来降低整个系统的存储容量需求。该模型具有很好的扩展性。用户可以根据需要灵活扩展整个系统。2、因为点播中心需要同时服务很多用户,往往超过一个视频服务器可承载的能力,因此有效使多个视频服务器间协同工作并实现各视频服务器之间的负载均衡是十分重要的。在论文中将提出多服务器协同工作方式,并详细论述了各方式的工作原理及其所需使用的相应算法。3、在各种结构的VOD系统中,视频服务器均依据节目点播概率来组织节目的存储和轮换。由于点播概率是随时间变化的,所以在其预测基础上,进行节目轮换,可以进一步优化系统性能。本文将就分布式服务器的节目存储及轮换问题,讨论了点播概率整个变化过程的预测。4、通过在湖南经济电视台VOD项目实际验证文中涉及的研究内容,通过各个服务器协同工作实现服务器之间的负载均衡,并根据论文中的节目点播预测分析在项目实践中进行验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 第1章 绪言
• 1.1 视频点播系统的基本概念与应用
• 1.1.1 VOD的发展历史
• 1.1.2 VOD系统的特点
• 1.1.3 VOD系统的应用
• 1.1.4 VOD的系统组成
• 1.1.5 VOD系统的体系结构
• 1.2 视频点播系统的研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第2章 VOD系统的关键技术分析
• 2.1 VOD系统的分类
• 2.1.1 真视频点播
• 2.1.2 准视频点播
• 2.1.3 交互式视频点播
• 2.2 VOD系统的关键技术
• 2.2.1 多媒体技术
• 2.2.2 网络通信技术
• 2.2.3 数据库技术
• 2.2.4 数据存储技术
• 2.3 VOD系统的构建
• 2.3.1 集中式视频点播系统
• 2.3.2 分布式VOD系统模型
• 2.3.3 视频数据存储与播放的分离
• 2.3.4 系统的扩展
• 2.4 VOD管理系统设计
• 2.4.1 技术概览
• 2.4.2 动态配置检测
• 2.4.3 减少网络流量
• 2.4.4 按需的激活和非激活
• 2.4.5 可伸缩性
• 2.4.6 可扩展性
• 2.5 小结
• 第3章 视频数据的存储调度优化策略
• 3.1 负载平衡的原理
• 3.2 负载测量与接入许可
• 3.3 文件存储的静态调度技术
• 3.3.1 轮转法
• 3.3.2 各节目时长不同的CBR流
• 3.3.3 各节目码率不同的CBR流
• 3.3.4 VBR（可变比特率）流
• 3.4 基于点播率的存储动态调整
• 3.4.1 视频节目的存储优化
• 3.4.2 动态调整
• 3.5 小结
• 第4章 VOD系统中的点播趋势预测
• 4.1 点播趋势预测的原理
• 4.2 预测分析模型
• 4.2.1 欢迎度的度量方法
• 4.2.2 点播趋势的阶段划分
• 4.3 节目点播的预测算法
• 4.3.1 变化过程的阶段划分
• 4.3.2 所处阶段的判断
• 4.3.3 阶段模型的回归分析
• 4.4 测试结果
• 4.5 小结
• 第5章 湖南经济电视台VOD系统项目情况
• 5.1 系统建设要求
• 5.2 系统建设规模和内容
• 5.3 VOD视频点播系统配置
• 5.4 VOD视频点播系统拓扑
• 5.5 VOD视频点播系统安全性设计
• 5.5.1 应用软件层次
• 5.5.2 配置高性能的防病毒软件
• 5.5.3 网络层次安全保障
• 5.5.4 其他措施
• 5.6 用户点播流程
• 5.7 内容调度流程
• 5.7.1 本地内容调度流程
• 5.7.2 全局内容调度流程
• 5.8 策略化的内容分发和优化的负载均衡算法
• 5.9 支持灵活的计费管理
• 5.10 强大的广告服务
• 5.11 DRM流程
• 5.11.1 DRM节目制作管理流程
• 5.11.2 用户使用流程
• 5.12 湖南经济电视台VOD项目的成果
• 5.13 小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 论文发表情况