视频点播中常见缓存的体系改进

论文摘要

随着生活水平的提高,人们已经不仅仅局限在网页的浏览上,视频,声音等较大的媒体资源渐渐在网络中出现,到现在视频点播,回看,时移之类的流媒体播放方式更是普及开来。以前适用于Web的缓存方式等已渐渐不再适用,如何设计一个缓存,提高媒体文件在缓存中的命中率(BHR),降低服务器的磁盘I/O读写,提高服务器的使用性能,降低用户在视频点播中跳转等启动延时是现阶段研究和关注的热点。本文主要从视频点播服务中的缓存体系开展研究,研究如何通过改变常见缓存的价值函数或者分段策略等,从而达到提高缓存命中率,降低用户的等待延时等相关问题。本文的工作主要包含下面三个方面:一.详细的介绍了视频点播的诞生背景,基本原理,系统构架,现状未来等相关技术;流媒体的原理,传输基础,传输分类,传输协议等核心技术;还有缓存原理,缓存分类以及一些常见缓存的核心价值函数剖析。二.设计和提出了一种一般的缓存价值函数,一方面使得程序上更加统一,便于实现和错误排查,另一方面是从一种分段方式迁移到另一种分段方式时代码最大程度的复用。通过这个一般的替换函数去修正当前的定长分段和指数分段,可以发现这个一般的缓存替换函数能够获得更好的缓存命中率和有效的降低磁盘的I/O带宽。三.通过对缓存段的更小细分和灵活跳转,设计和提出了灵活分段跳转策略,不仅更加充分的利用了缓存的空间使用率,同时实现了在大多数情况下用户的快进,快退,跳转等几乎是零时间的等待,最大限度的降低了用户观看时的启动延时,从而实现用户最大的满意度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及现状
• 1.2 课题研究意义
• 1.3 课题研究方法和目标
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 视频点播原理及缓存技术
• 2.1 视频点播原理和主要技术
• 2.1.1 VOD 诞生背景
• 2.1.2 VOD 系统构成
• 2.1.3 VOD 现状未来
• 2.2 流媒体原理和主要技术
• 2.2.1 流式传输分类
• 2.2.2 流媒体传输协议
• 2.2.3 流媒体播放方式
• 2.3 常见缓存原理和主要技术
• 2.3.1 缓存分类
• 2.3.2 分段缓存核心算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 缓存体系中一般替换算法的研究
• 3.1 研究背景及出发点
• 3.2 缓存及一般替换算法的相关研究
• 3.3 一般替换算法中的算法设计研究
• 3.3.1 基本设计思想
• 3.3.2 价值函数推导
• 3.4 实验仿真与分析
• 3.4.1 缓存评价指标和环境参数
• 3.4.2 结果分析与评估
• 3.5 本章小结
• 第4章 缓存体系中分段和跳转策略的研究
• 4.1 研究背景及出发点
• 4.2 缓存及分段和跳转策略的相关研究
• 4.3 分段和跳转中的缓存策略设计研究
• 4.3.1 基本设计思想
• 4.3.2 分析模型
• 4.3.3 仿真策略分析
• 4.4 实验仿真与分析
• 4.4.1 找到最佳前缀段百分比
• 4.4.2 额外平均服务时间的比较
• 4.5 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果