一种基于页面级流缓存结构的流检测和预取算法

为了提高网络内存的访存性能,基于一种页面级流缓存和预取结构提出了可变步长的带状流检测算法VSS(variable stride stream)和基于时钟步长的流预取优化算法来优化网络访存性能.带状流检测算法解决了固定步长流检测下循环访问中虚拟页地址的跳跃问题,消除了断流,可以有效提高流检测的覆盖率.基于时钟步长的流预取优化动态调整预取长度,可以解决有些预取不能及时取回的问题,进一步提高预取性能.通过和顺序预取算法的比较可以看出,VSS算法可以实现高准确率、低通信开销的预取.通过模拟分析了这种流缓存和预取机制在网络访存系统中的应用,验证了以少量性能下降换取灵活的远程内存扩展方法的可行性.     

一种面向视频播放系统的RAID并行预取技术及实现

随着视频数字化技术的广泛应用，视频播放系统中的存在“瓶颈”也日益突出，在分析视频存储系统磁盘阵列的I／O调度算法和在实际应用中视频数据的特点的基础上，提出一种面向视频媒体服务的RAID并行预取实时调度算法，它利用未来数据的可行预测性，预先将其从磁盘取入缓冲区，同时优化任务调度，使主机数据的回送和从磁盘预取数据同步执行，进一步提高了阵列的I／O吞吐率，用I／Ometer测试结果证明，新算法具有很好的性能。     

Linux下一种磁盘节能的预取算法①

数据预取常用来提升系统的性能与吞吐量,对磁盘的能耗考虑甚少。针对此问题,在传统算法之上通过延迟磁盘的异步预取,合并磁盘I／O操作,减少磁盘的能耗状态切换,延长连续休眠时间来达到节能的目的。也通过基于真实运行状态的模拟,对预取算法进行了评估和验证,得出改进后的预取在不影响性能的前提下比标准预取节省17％的能量。     

实时多媒体流控中的预测最优均匀控制器设计

网络传输的抖动影响了VOD的播放质量,采用反馈控制机制进行实时多媒体流量控制是一种有效解决方法,但因实时多媒体流控模型及性能要求的特殊性,仅采用传统的反馈控制技术难以消除这一缺点.针对此问题,建立了实时多媒体反馈控制框架下的性能指标评价体系,设计了预测最优均匀控制算法.仿真实验表明,该算法有效地克服了网络传输抖动带来的不利影响,提高了VOD的播放质量.     

Linux下一种磁盘节能的预取算法①

数据预取常用来提升系统的性能与吞吐量,对磁盘的能耗考虑甚少。针对此问题,在传统算法之上通过延迟磁盘的异步预取,合并磁盘I/O操作,减少磁盘的能耗状态切换,延长连续休眠时间来达到节能的目的。也通过基于真实运行状态的模拟,对预取算法进行了评估和验证,得出改进后的预取在不影响性能的前提下比标准预取节省17%的能量。     

基于反馈控制的过程控制实时数据库系统设计

研究了当前先进过程控制系统的软件体系结构,针对复杂过程控制系统中的海量数据,设计了一种基于反馈控制的实时性能优良、硬件局限性小的全开放式实时数据库模型.在该控制系统的软件体系中,依据优化数据库缓冲区管理算法的原则,设计并应用了先进的内存页面置换算法,增强了实时数据库的实时性能,改善了海量数据对物理内存的瓶颈要求.基于该算法的FD RTDB数据库已在过程控制领域得到实际应用.     

一种基于模板的数据预取和缓存算法

针对专题型应用中普遍存在的大数据查询的频繁性和模式固定性特点,提出一种基于模板的数据预取和缓存算法,用于加快数据查询响应速度并减轻服务器端负载压力。通过构建数据查询模板,在触发器被激发时调用模板以构建预取数据,提出基于模板的数据预取方法和基于触发器的预取算法;考虑缓存空间中一些大数据的存在对查询响应速度的优化性,建立缓存对象模型并提出改进的Hybrid算法。以东方红湿地环境监测平台为例进行算法实验与分析,实验结果表明,在不同的缓存百分比下,较之典型的缓存算法,改进的Hybrid算法在访问延迟率上均有改进,且在大数据量查询时表现出了优越的应用效果。     

MPEG流封装成RTP协议包的具体实现

MPEG流是由多个层次构成手复杂的媒体流，实时传输协议（RTP）是针对多媒体数据进行实时传输的协议。MPEG流依据RTP以流媒体的形式进行实时传输是目前MPEG视音频传输的一个有效的方法。本文给出了将MPEG流封装成RTP协议包的具体实现。     

基于QoS控制的连续媒体服务任务调度

连续媒体服务如视频,音频等是一类新的实时应用,要求在一统一的操作系统框架内支持强,弱实时应用,而传统的操作系统中的调度策略不能很好的支持该类应用。文中提出了一种新的ＱｏＳ描述方法,并在此基础上提出支持连续媒体流的,基于ＱｏＳ的启发式任务调度算法。该算法考虑了多媒体任务的成功率和连续失败数在资源有限的前提下,尽量保证所有媒体流的服务质量。     

文件Cache自适应策略研究

Linux系统在被不同大小的数据块访问时,系统读写性能有差异。在少数特定访问数据块大小的应用中,Linux系统读写性能较差。文件Cache算法的性能是导致该问题的原因之一。在分析访问数据块大小对文件Cache算法性能的影响的基础上,提出了一种文件Cache自适应策略。该策略考虑了预取算法对于页面置换算法的影响,增强了页面置换算法对访问数据块大小变化的适应性,达到了提高Linux系统读写性能的目标。Linux系统读写性能测试实验表明,该策略可以使Linux系统在被不同大小的数据块访问时保持稳定且更优的读写性能。     

Web预取技术的研究

预取技术是提高缓存命中率和解决Web访问延迟问题的主要方案,本文研究了网页预取技术,将数据挖掘应用于Web预取中,设计了一个为用户提供个性化服务的Web预取模型;详细介绍了对Web日志进行预处理的方法;提出了新的预取替换算法。     

帮助线程预取质量的实时在线评价方法

针对传统静态枚举设置帮助线程控制参数值的繁杂耗时问题,提出了一种帮助线程预取质量的实时在线评价方法。首先,明确了帮助线程的预取服务质量（QoS）的目标;其次,分析了帮助线程预取性能评价的动态指标,对帮助线程预取QoS进行了建模分析;最后,提出一个帮助线程预取的动态自适应调节算法,算法根据程序的阶段行为变化和动态预取获益变化等信息来判断参数值的适用度以及是否需要进行反馈优化,从而实现对预取控制的自适应调节。实验结果表明,应用自适应预取评价算法之后,Mst热点模块的性能提升加速比为1.496,所提出的自适应预取评价方法能够根据程序的动态阶段行为对帮助线程控制参数值作出自适应控制和调节。     

RLCP:异构的协同预取存储设计方案

根据存储系统各级缓存的不同特点,提出了一种基于网络的异构协同预取方案RLCP(RA and Linux collaborate prefetching),它通过在存储客户端和存储服务器端使用不同的预取算法和替换算法,构建一个异构的两级存储系统,并利用合适的协同预取策略,动态调整预取算法的积极性,提高了存储系统的性能,同时也为云存储提供了一种优秀的解决方案.     

A User-Aware Prefetching Mechanism for Video Streaming

The randomly and unpredictable user behaviors during a multimedia presentation may cause the long retrieval latency in the client–server connection. To accommodate the above problem, we propose a prefetching scheme that using the association rules from the data mining technique. The data mining technique can provide some priority information such as the support, confidence, and association rules which can be utilized for prefetching continuous media. Thus, using the data mining technique, the proposed prefetching policy can predict user behaviors and evaluate segments that may be accessed in near future. The proposed prefetching scheme was implemented and tested on synthetic data to estimate its effectiveness. Performance experiments show that the proposed prefetching scheme is effective in improving the latency reduction, even for small cache sizes.     

Buffer model and management in distributed multimedia presentation systems

The delivery of continuous and synchronous multimedia data from a database (or file) server to multiple destinations over a network presents new challenges in the area of buffer management. Many factors that were not considered in conventional buffer management must be examined. In this paper, we investigate the principles of buffer model and management for multimedia data presentations in distributed systems. The primary goal is to minimize the response time of multimedia presentations while ensuring that all continuity and synchronization requirements are satisfied. A framework for buffer model and management is introduced. Minimum buffering requirements at both client and server sides to guarantee the continuity and synchrony of the presentation of multimedia data are examined. A prefetching and replacement strategy which satisfies these requirements is then offered. These principles and techniques provide users with the full range of information required to develop a distributed system for multimedia presentations.     

多媒体同步中QoS到QoP的模糊映射

针对多媒体实时传输的质量要求,提出了同步QoP映射器的思想,即通过建立QoS(quality of service)到QoP(quality of presentation)的模糊映射,从感知的角度为分布式多媒体提供同步质量的度量工具.从分析Ralf Steinmetz博士的感知实验出发,提出了构造同步QoP映射器的算法.此算法以拟合感知困惑曲线为基础,通过提取模糊隶属度函数来实现QoS到QoP的模糊映射.在此基础上,给出了将此模糊QoP映射器应用于实时媒体传输的同步时间模型的实例,实例以模糊QoP映射器的模糊隶属度函数作为模糊控制机制的条件来控制同步语义的变迁,以实现媒体同步质量的调整.     

一种基于服务质量的多媒体任务模型

实时调度算法研究一直是实时系统领域的热点和难点.近年来,发展快速的多媒体应用由于需要保证一定的服务质量而呈现实时需求.然而,多媒体应用的特点使得很难使用传统任务模型对其进行描述.本文提出了一种基于服务质量的多媒体任务模型,并给出了在该模型下计算系统QoS指标的算法.该模型将有助于多媒体实时系统的理论分析和调度算法研究.     

Kalman滤波的自适应链路层FEC控制策略

无线网络动态的信道特性、高误码率和带宽有限等特点,使得在无线环境下为实时流媒体传输提供QoS保证面临更大的挑战。提出一种用于无线实时流媒体传输的自适应链路层FEC控制策略,以显著提高接收方的播放质量。该策略采用跨层设计的方法,基于Kalman滤波器预测当前的网络状态,考虑物理带宽限制和GOP可解码帧数的特性自适应地调整FEC参数N;另一方面,在应用层采用自适应FEC策略,在视频源数据和冗余数据之间动态分配网络带宽。数学分析和仿真验证均表明,该策略能使接收方获得最大的可播放帧率,有效地提高了流媒体传输的可靠性和实时性。     

一种基于SQUID的流媒体代理CACHE的设计与实现

提出了一种基于SQUID的流媒体CACHE的设计和实现机制，它对层次编码的流能提供自适应的服务质量。首先给出了一个CACHE的体系结构，然后分别阐述了CACHE中的存储管理、预取策略和替换策略，最后给出了实验结果。