可交互流媒体服务中的组播技术研究

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流媒体应用的广阔前景推动了流媒体技术的研究,各项关键技术也随之不断进步。但流媒体本身的高资源消耗特点与服务器出口带宽、网络带宽限制之间的矛盾,使流媒体系统的性能和服务能力的提高仍是一项颇具挑战性的工作。组播技术的提出与发展为解决这一问题提供了一种极为有效的手段。 本文对流媒体服务中相关的组播技术进行了深入研究,针对现有组播技术对可交互功能支持的不足,分别从IP组播流调度技术和应用层组播技术两方面进行了进一步分析和探讨,完成了如下工作: 1.对流媒体服务中的IP组播流调度技术进行了研究,针对客户交互操作的异构性与组播流调度技术的同步性之间的矛盾,提出一种可交互的IP组播流调度技术──VCRSM。VCRSM在基本的组播流合并技术的基础上进行扩展,将客户端主动缓存技术和组播流合并技术相结合,在保证实时响应客户交互操作的同时,尽可能实现流合并和流共享,提高系统的服务能力。与其它相关工作相比,VCRSM的主要特色在于:首先,在客户端将VCR请求处理和主动缓存技术相结合,使客户缓存既能满足部分VCR操作请求,又能为流合并提供支持,并建立延迟请求机制优化系统性能:其次,在服务器端,以组播方式响应客户VCR请求发送数据,并在播放过程中将邻近流的逐步合并,进而最大限度地实现流共享。VCRSM具有支持零延迟可交互流媒体服务、较高可扩展性的优点。 2.对应用层组播技术进行了研究,针对客户交互操作给应用层组播树构建带来的影响,提出了一种可交互的应用层组播树构建协议──ISMT。ISMT的核心思想在于:首先,利用节点的缓存满足部分VCR操作请求,又能作为资源为其他节点服务;其次,采用树优先方法构建组播树,在构建过程中,将节点缓存的内容、节点的空余带宽资源、以及节点间的距离作为父节点选择的依据;此外,ISMT在祖先和一些子孙节点间建立了一种临时连接,以加快节点的加入过程,减少启动延迟。因此,ISMT具有支持可交互功能、低响应延迟、可扩展性良好和较高网络资源利用率的优点。 3.对可交互流媒体服务系统中的上述两种技术进行了分析,通过比较,IP组播流调度技术的服务质量和网络资源利用率优于应用层组播技术,而应用层组播技术在系统可扩展性和实现两方面略胜一筹。
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