P2P视频点播多路径内容分发策略研究

论文摘要

网络视频点播现在已经成为互联网上最为重要和吸引人的应用之一。点对点网络（Peer-to-Peer,P2P）技术在方向文件分发方面的广泛应用逐渐吸引研究者把这种高效的传输技术应用于流媒体领域。本文首先总结了现在P2P视频点播系统研究,特别是内容分发技术的发展,对其进行了分类,比较了不同类别的分发策略的不同特点;然后提出了基于对用户历史行为分析和实时动态跟踪,预测热点内容,以此来调整分发策略的多源多树分多路径内容分发算法;最后提出了基于视频信息处理VCR内容分发策略,提高了用户体验,减少了服务器和网络的负载。基于用户行为分析的动态预测算法是通过对用户行为的统计数据抽象出的数学模型进行分析后,对其后续行为进行预测,本着最紧缺和稀缺块优先备份的原则而设计的算法。通过仿真实验证明,这种动态分析的算法降低服务器的负载方面大大优于静态分析的算法和F/CN算法。通过展示场景和镜头的方式,我们的系统可以给用户提供不同层次的概念。我们分析了用户的交互操作,提出了一种基于视频信息处理的P2P视频点播VCR策略。基于这种框架,我们对这个方案进行了说明和实施验证。最后仿真了这个策略的性能,仿真结果证明该策略可以降低服务器端的负载并提高在终端VCR的表现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景和动机
• 1.2 本文工作
• 1.3 文章结构
• 第二章 网络流媒体技术与P2P技术
• 2.1 网络流媒体技术
• 2.1.1 网络流媒体概念及应用
• 2.1.2 网络流媒体的特性要求
• 2.1.3 流媒体传输方式发展
• 2.2 P2P技术研究
• 2.2.1 P2P系统组成
• 2.2.2 P2P系统的发现机制与网络架构模型
• 第三章 P2P VoD内容分发策略分析
• 3.1 P2P VoD内容分发策略模型描述
• 3.2 单源单路径策略
• 3.2.1 链式结构（Chaining）
• 3.2.2 树状结构（Tree）
• 3.3 单源多路径策略
• 3.3.1 相关编码技术
• 3.3.2 普通多路径方案
• 3.3.3 采用网络编码技术
• 3.3.3.1 按时间先后分段方案
• 3.3.3.2 MDC（多子描述编码）与网络编码结合方案
• 3.3.3.3 LC（分层编码）与网络编码结合方案
• 3.4 单源分代
• 3.5 多源多路径策略
• 3.5.1 GnuStream
• 3.5.2 PROMISE
• 3.6 内容分发策略比较
• 3.6.1 内容分发策略算法比较
• 3.6.2 各种内容分发策略性能比较
• 第四章 基于用户行为分析的多路径内容分发策略
• 4.1 VoD用户行为分析
• 4.1.1 VoD用户行为研究
• 4.1.2 影片热门程度的定义
• 4.2 内容分发策略实现
• 4.2.1 系统实现方式
• 4.2.2 缓存最新播放策略
• 4.2.3 静态分发策略
• 4.2.4 动态预取策略
• 4.3 仿真实验
• 4.3.1 仿真目的与方法
• 4.3.2 仿真结果及其分析
• 第五章 基于视频信息处理的VCR操作实现
• 5.1 流媒体VCR操作实现
• 5.1.1 传统流媒体VCR操作实现
• 5.1.2 P2P流媒体VCR操作实现
• 5.2 视频分割技术简介
• 5.3 基于视频分割的P2P VCR操作实现
• 5.3.1 功能模块组成和特点描述
• 5.3.2 VCR操作实现步骤
• 5.3.3 镜头关键帧处理流程
• 5.4 仿真结果及分析
• 5.4.1 随机读取策略仿真
• 5.4.2 镜头快进/快退策略仿真
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 硕士在读期间发表的学术论文
• 致谢