视频点播的算法研究与实现

论文摘要

网络推动了计算机的普及,计算机也越来越人性化,视频点播就是在当前这两大趋势下越来越受到人们的欢迎。用户可以主动点播自己喜爱的节目而不用像以前那样被动的等待,使得人们可以更加合理得安排自己的工作和娱乐时间,在生活节奏加快,人们强调个性的今天,视频点播服务具有十分广阔的发展前景和巨大的商业价值。但是视频点播的发展同样受到网络带宽、服务器性能、视频流传输策略、点播编排策略等多方面因素的制约。 提高点播系统性能可以从多方面入手,使用更高级的服务器,更高速的网络是一种方法,但是成本高,投入大,很多时候这种做法不现实。我们可以从点播算法和策略上来改进点播系统的效率。这种改进投入小,效果有可能比更换硬件更加明显。 本论文在研究了解了VOD系统的概念现状和一些关键技术的基础上主要做了以下工作: 第一,对现有的VOD算法进行了分类,根据服务器相应客户端点播请求的逻辑顺序将点播调度算法的研究分为服务器点播响应调度、服务器编排调度、流发送调度策略三个方面。在响应调度上主要介绍了并发响应的关键模型;在编排调度上,主要介绍了基于batching思想以及的几种基于batching思想的编排策略;在流发送调度上,主要介绍了Broadcasting和Patching这两大类流调度算法。研究了各个算法的适用场合,最后对各个算法进行了对比。 第二,本论文作者在研究点播算法的同时参与了一个名为“浙江省农村党员干部现代远程教育”项目的点播服务器模块的开发,在本文中给出了模块的设计思想。分别给出了支持NVOD的录播/轮播系统和支持TVOD的实时点播系统的服务器端和客户端流程。 第三,给出了该项目点播模块的实现方案。介绍了系统各个子模块之间的关系,重点介绍了VOD的点播关键算法,给出了算法的处理流程并提出了改进算法,并对算法改进前后进行了比较分析。还重点介绍了服务器并发响应客户端请求的具体实现,包括模块的类结构和多线程调度。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 视频点播的概念
• 1.2 视频点播的发展历史与现状
• 1.3 视频点播系统的分类
• 1.4 视频点播系统普遍存在的问题
• 1.5 论文的研究目的和意义
• 第2章 目前 VOD系统中的关键技术介绍
• 2.1 核心视频服务器的关键技术
• 2.2 负载均衡技术
• 2.3 多媒体编码压缩技术
• 2.4 视频点播系统客户端技术
• 第3章 对视频点播调度算法的研究与改进
• 3.1 基于并发服务的视频点播响应调度策略
• 3.1.1 并发关键技术
• 3.1.2 并发点播的任务调度策略
• 3.2 视频点播编排调度策略
• 3.2.1 编排调度策略的分类
• 3.2.2 Batching类策略
• 3.2.3 几种 Batching策略
• 3.3 视频点播的流调度策略
• 3.3.1 Broadcasting算法
• 3.3.2 Patching算法
• 3.4 小结
• 第4章 视频点播调度算法在现实中的应用
• 4.1 “农村党员干部现代远程教育工程”项目简介
• 4.1.1 适合我国农村现状的服务网络设计
• 4.1.2 系统软件流程
• 4.2 点播服务器软件设计
• 4.2.1 录播/轮播设计
• 4.2.2 实时点播设计
• 4.3 点播服务器软件实现
• 4.3.1 各模块分工
• 4.3.2 节目分配算法
• 4.3.3 点播服务器的客户端接入模块
• 4.4 小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢