论文题目: 视频点播系统中代理缓存及流调度技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 胡玉琦
导师: 高远
关键词: 视频点播,代理缓存,流媒体,流调度,带宽,多播,传输开销,节目点播强度,节目前缀
文献来源: 东北大学
发表年度: 2005
论文摘要: 宽带计算机网络技术的发展及数字视频技术的日趋成熟,使得视频点播(VOD)服务成为现实。然而,数字视频具有带宽高、数据量大及实时性强的特征,这使得大量用户的同时点播常常造成服务器I/O带宽或网络带宽的瓶颈,带宽资源的不足阻碍了点播系统的广泛应用,也成为点播系统不能提供QoS保证的一个原因。因此,视频服务器及网络带宽资源的有效利用在VOD系统的设计中起着十分重要的作用。本文力图通过点播系统软件策略的设计,用尽可能少的资源为大量用户提供点播服务。 本文的主要创新之处包括以下几个方面。 (1) 在Internet上运行的WWW系统已经充分证实了缓存技术是有效利用带宽资源的重要途径之一,在流媒体点播系统的研究中也证实了这一点,特别是根据流媒体数据量大的特性而只对节目前缀进行缓存的策略被证实是既节省缓存空间又有效。但是从点播系统的统计研究表明用户对所有节目的点播强度不是均等的,节目的点播规律服从Zipf分布,即大部分的用户点播极少数的节目。以往的缓存策略研究没有对点播强度不同的节目进行区分缓存,本文把这些极少数的节目称为流行节目,其余节目称为一般节目,研究了对于一系列点播强度不等的节目如何进行有效的节目前缀缓存,才能在有限的缓存空间情况下有效利用带宽资源的问题,为此提出了一种使网络带宽消耗最小的优化代理缓存算法。它运用全局试探寻优,使各种流行度节目得到优化的缓存配置。通过把缓存算法与典型的节目调度方案相结合,定量地分析了缓存配置算法和代理缓存空间大小对带宽消耗的影响,证实了算法的有效性,为代理服务器的设计提供了一种实用的在线节目配置方案。 另外,多媒体的流调度技术也是有效利用带宽资源的重要途径之一,本文从点播系统的流调度角度,提出了降低服务延迟的优化静态调度方案、对各种流行度节目的综合调度以及客户多播补块(CMP:Client Multicast Patching)的自适应流调度方案。 (2) 现有的点播系统的流调度方案分为适用于流行节目的静态调度方案和适用于一般带目的动态调度方案。其中静态调度方案在特定信道上按一定策略广播流
论文目录:
独创性声明
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 VOD系统介绍
1.3 问题描述
1.4 主要观点
1.5 论文结构
第二章 多媒体关键技术及其相关协议研究
2.1 多媒体编解码
2.1.1 编解码技术的演进
2.1.2 MPEG-4标准
2.1.3 MPEG-7标准
2.1.4 MPEG-21标准
2.2 媒体数据存储
2.3 多媒体传输协议
2.3.1 Internet本身的多媒体传输协议
2.3.2 实时流式传输协议
2.4 组播
2.4.1 组播的概念
2.4.2 组播地址
2.4.3 IGMP协议及其应用
2.4.4 组播路由
2.4.5 组播骨干网
2.4.6 交互式的IP组播
2.5 流调度
2.6 代理服务器
2.7 缓解VOD系统带宽瓶颈的CDN技术
2.7.1 CDN的构架
2.7.2 CDN的实现
2.7.3 支持流媒体的CDN的发展趋势
第三章 一种优化代理缓存算法
3.1 WWW上的缓存技术
3.1.1 解决的问题
3.1.2 缓存策略
3.2 基于代理的VOD系统模型
3.3 多媒体代理服务器的体系结构
3.4 多媒体代理服务器的相关研究
3.5 一种优化代理缓存算法
3.5.1 基于代理的VOD系统工作机理及相关参数
3.5.2 缓存算法
3.5.3 算法仿真平台
3.5.3.1 泊松数据发生器
3.5.3.2 Zipf数据发生器
3.5.3.3 算法承载平台
3.5.4 仿真研究与性能分析
3.5.4.1 基于代理的Batching方案
3.5.4.2 基于代理的Patching方案
3.5.4.3 性能分析
3.6 分布式VOD系统的代理缓存
3.6.1 相关研究
3.6.2 分布式VOD系统模型
3.7 本章小结
第四章 VOD系统流调度方案研究
4.1 引言
4.2 流调度方案的研究现状
4.2.1 动态调度
4.2.2 静态调度
4.2.3 基于代理的流调度
4.3 降低服务延迟的优化静态调度方案
4.3.1 摩天大楼方案
4.3.2 问题的提出
4.3.3 方案的基本思想
4.3.4 系统模型及理论分析
4.3.4.1 信道配置向量
4.3.4.2 最小信道数
4.3.5 仿真研究
4.4 基于代理的VOD系统中节目的综合调度
4.4.1 基于代理的EEB方案
4.4.2 单个节目的调度
4.4.3 多个节目的调度
4.4.3.1 流行节目界定方法
4.4.3.2 性能分析
4.5 客户多播节目补块的自适应流调度方案
4.5.1 问题的提出与方案特点
4.5.2 流调度策略
4.5.3 理论分析
4.5.3.1 系统的传输开销
4.5.3.2 客户缓存空间
4.5.4 实现算法
4.5.5 仿真研究与性能分析
4.6 本章小结
第五章 结束语及下一步工作
参考文献
附录
作者简介
致谢
发布时间: 2005-09-07
参考文献
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- [7].代理服务器上的高效流媒体缓存技术[D]. 马杰.中国科学院研究生院（计算技术研究所）2006
标签：视频点播论文; 代理缓存论文; 流媒体论文; 流调度论文; 带宽论文; 多播论文; 传输开销论文; 节目点播强度论文; 节目前缀论文;