流媒體代理緩存算法研究.pdf

1、目前，伴隨著多媒體應(yīng)用的不斷豐富，流媒體技術(shù)由于其邊下載邊觀看的特點(diǎn)而得到了重視。隨著以視頻點(diǎn)播、視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育等典型應(yīng)用為代表的流媒體系統(tǒng)的普及，流媒體數(shù)據(jù)傳輸流量已經(jīng)成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量的主要組成部分。然而，流媒體與非流媒體應(yīng)用有著顯著的差別：a)流媒體比非流媒體消耗更多的網(wǎng)絡(luò)帶寬；b)用戶對(duì)流媒體的啟動(dòng)延時(shí)和抖動(dòng)比較敏感；c)異構(gòu)用戶根據(jù)自身不同環(huán)境對(duì)接收的媒體流有不同的質(zhì)量要求。因此流媒體應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)和流媒體技術(shù)本身都

2、提出了新的壓力和挑戰(zhàn)，必須從流媒體服務(wù)質(zhì)量保證、流媒體系統(tǒng)性能保證以及用戶行為和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差異性對(duì)流媒體傳輸?shù)挠绊懙榷鄠€(gè)方面進(jìn)行考慮。 本文針對(duì)上述問題，以提供高效地網(wǎng)絡(luò)邊緣服務(wù)能力為目標(biāo)，研究流媒體代理緩存技術(shù)。本文的研究從以下三個(gè)方面展開：（1）流媒體內(nèi)容受訪問特征的分析與建模；（2）基于內(nèi)容流行度的分段緩存算法研究；（3）前綴長度與質(zhì)量二維自適應(yīng)緩存算法研究。本文的工作得到了國家自然科學(xué)基金“基于媒體傳輸特性的無線多媒體技術(shù)

3、的研究”（No.60202005）和“基于Internet的交互式流媒體分發(fā)技術(shù)研究”（No.60302004），以及澳大利亞研究院基金“交互式視頻點(diǎn)播在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用”（No.LX0240468）和湖北省自然科學(xué)基金“基于質(zhì)量時(shí)間二維屬性的流媒體網(wǎng)絡(luò)緩存研究”（No.2005ABA264）的資助。 本文取得的成果包括以下幾個(gè)方面： 1）針對(duì)用戶流媒體訪問行為的差異性造成流媒體內(nèi)容流行度分布不一致的問題，本文通過對(duì)來自

4、于兩個(gè)不同網(wǎng)站的三個(gè)不同服務(wù)器實(shí)際用戶訪問記錄日志文件的搜集和分析，提出了利用K變換下的Zipf-like模型來對(duì)其進(jìn)行描述，驗(yàn)證了其合理性，并對(duì)模型參數(shù)對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)擬合程度的影響進(jìn)行了分析。 2）針對(duì)現(xiàn)有算法在緩存空間利用率與獲取內(nèi)容片段流行度上存在的矛盾，本文利用K變化下的Zipf-like模型，提出了一個(gè)基于參數(shù)模型的流媒體分段緩存算法。通過對(duì)模型關(guān)鍵參數(shù)的獲取及更新方式進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，使得該算法可以使用較少的額外緩存空間代價(jià)