流媒体代理缓存技术的研究

随着Internet技术的发展和普遍应用,流媒体技术在Internet上得到了广泛的应用.对流媒体对象的访问,需要高且稳定的传送速率,网络带宽消耗大且持续时间长,容易给其他类型文件的访问带来影响,若用户过多,还会使初始流媒体服务器过载.代理缓存技术可帮助解决上述问题.文中介绍了流媒体代理缓存的特点,流媒体代理缓存的算法,流媒体代理缓存的评价指标和影响流媒体代理缓存效果的因素.     

移动网络中基于两级缓存的流媒体调度算法

提出一种适用于移动通信网的两级缓存流媒体系统结构2CMSA（two—level cache mobile streaming architecture），它突破了移动流媒体系统中终端缓存空间小、无线接入网带宽窄的局限；针对2CMSA结构设计了基于两级缓存的移动流媒体调度算法2CMSS（two—level cache based mobile streaming scheduling algorithm），建立数学模型分析了其性能；仿真实验证明，与原有的移动流媒体系统相比，使用2CMSS调度算法能够有效地节省网络传输开销，降低用户启动时延。     

基于自然数分段的流媒体主动预取算法

提出了基于自然数分段的流媒体主动预取算法,代理服务器向用户传送已被缓存的数据,同时,提前预取没被缓存的数据,提高了流媒体传送质量,减少了播放抖动.根据提出的自然数分段方法,理论分析了代理服务器预取点的位置和代理服务器为此所需要的最小缓存空间.仿真实验表明,在缓存空间相同的情况下,自然数分段方法比指数分段方法具有更高的字节命中率和更低的代理服务器抖动率,而与相同分段方法接近.     

基于选择性马尔可夫模型的缓存预取策略

通过分析研究现有流媒体缓存管理算法和用户的访问行为特征,提出了一种新的基于选择性马尔可夫模型的缓存预取策略.该策略通过序列合并方法对用户访问拖曳行为进行建模,采用状态剪枝优化方法FP_Vlike得到选择性马尔可夫模型FPMM_Vlike,并在此之上结合替换算法LRU-2构建出一种流媒体代理服务器缓存预取机制FPVlike_LRU_2.仿真结果表明,在访问延时降低量方面,FPVlike_LRU-2要比FP_LRU-2、SP_LRU-2、LRU-2分别高出10%、12%、17%,且在最佳的情况下该值能够达到60%以上.     

P2P流媒体关键技术研究

探讨在Peer节点服务能力的异构性、节点的动态性以及流媒体本身的特殊性下,使P2P流媒体系统保证服务质量的关键技术.从拓扑构建、调度策略、缓存机制三个方面总结P2P流媒体系统涉及的节点选择算法、节点定位方法、数据调度算法、缓存的替换和中继算法等关键技术,分析其存在的问题,指出P2P流媒体关键技术的未来研究方向,对P2P流媒体系统的研究和开发具有重要意义.     

流媒体服务系统中一种基于数据预取的缓存策略

具有 VCR 功能的流媒体服务系统由于请求的随机性会影响用户的点播体验,该文结合数据预取机制以及基于分段的缓存策略计算出用户点播延迟的期望,给出一个较优的缓存管理策略,并通过在线计算逼近最优解,同时在缓存已知的情况下,给出相应的数据预取算法,利用缓存和预取两种数据获取方法的相互协作减小客户端点播延迟,提高缓存效率。仿真结果证实了所提算法的有效性。     

基于网络代价的流媒体缓存策略研究

该文构造了一种新的流媒体缓存效用函数,该函数综合考虑流媒体节目的流行度特性及传输网络的代价参数;设计了一种针对多视频服务器、基于网络代价的流媒体缓存分配与替换算法(Network Cost Based cache allocation and replacement algorithm, NCB)。仿真实验结果显示,NCB算法有效提高了缓存命中率,降低了传送流媒体所消耗的总体网络代价;该算法在网络结构复杂、节目数量庞大的Internet流媒体应用环境中表现出较优越的性能。     

流媒体分发系统关键技术综述

 流媒体将是未来通信中的杀手业务.本文讨论了流媒体分发系统的关键技术,阐述了基于CDN (Content Distributed Network)和基于P2P (Peer to Peer )的流媒体的研究现状,针对基于CDN的流媒体,研究了流媒体调度算法,代理服务器缓存算法,基于CDN的交互式操作.针对基于P2P的流媒体,研究了数据分配算法,激励机制,流媒体对象的放置,应用层组播,基于P2P的交互式操作.指出了流媒体的未来研究方向.     

基于缓存窗口和段补丁预取的流媒体动态调度算法

该文提出了一种新的基于缓存窗口和段补丁预取的移动流媒体动态调度算法,采用代理缓存窗口自适应伸缩和分段缓存补丁块方案,实现了移动流媒体对象在代理服务器中缓存的数据量和其流行度成正比的原则。仿真结果表明,对于客户请求到达速率的变化,该算法比传统算法具有更好的适应性,在最大缓存空间相同的情况下,能显著减少通过补丁通道传输的补丁数据,从而降低了服务器和骨干网络带宽的使用,能快速缓存媒体对象到缓存窗口,同时减少了代理服务器的缓存平均占有量。     

基于可重构路由器上缓存的流媒体协作分发策略

提出一种新颖的基于可重构路由器上缓存的协作分发策略来加速流媒体。通过网络存储即多个边缘路由器节点对热点视频数据进行合作缓存,就近为用户提供服务,从而使得流媒体服务器的性能要求尤其是带宽需求得到巨大的降低,骨干网传输的流量也明显减少,同时用户响应延迟也得到明显的改善。此外,实现了一个原型系统来评价基于路由器上缓存的流媒体协作分发策略的性能,结果表明该方案相比于现有的方案在改善网络性能以及用户体验方面取得很大的提升。     

基于段流行度的移动流媒体代理服务器缓存算法

提出了一种基于段流行度的移动流媒体代理服务器缓存算法P2CAS2M2(proxy caching algorithm based on segment popularity for mobile streaming media),根据移动流媒体对象段的流行度,实现了代理服务器缓存的接纳和替换,使移动流媒体对象在代理服务器中缓存的数据量和其流行度成正比,并且根据客户平均访问时间动态决定该对象缓存窗口大小。仿真结果表明,对于代理服务器缓存大小的变化,P2CAS2M2比A2LS(adaptive and lazy segmentation algorithm)具有更好的适应性,在缓存空间相同的情况下,能够得到更大的被缓存流媒体对象的平均数,更小的被延迟的初始请求率,降低了启动延时,而字节命中率接近甚至超过A2LS。     

Access probability optimization for streaming media transmission in heterogeneous cellular networks

FemtoCaching technology, aiming at maximizing the access probability of streaming media transmission in heterogeneous cellular networks, is investigated in this paper. Firstly, five kinds of streaming media deployment schemes are proposed based on the network topology and the relationship between users and streaming media. Secondly, a matching algorithm for adaptive streaming media deployment is proposed, where the FemtoCaching can be adjusted dynamically. Thirdly, a joint problem is formulated combined with the channel assignment, the power allocation, and the caching deployment. To address this problem, we propose a joint optimization algorithm combining matching algorithm and genetic algorithm to maximize the access probability of streaming media transmission. Simulation experiments demonstrate that: (1) the average access probability of all users accessing streaming media in the network based on the proposed algorithm compared with recent works can be greatly improved, and (2) the performance increases with increasing the number of channels and the storage capacity of micro base stations, but decreases with increasing the number of users.

     

Segment-based proxy caching for Internet streaming media delivery

The proliferation of multimedia content on the Internet poses challenges to existing content delivery networks. While proxy caching can successfully deliver traditional text-based static objects, it faces difficulty delivering streaming media objects because of the objects' sizes as well as clients' rigorous continuous delivery demands. We present two techniques supporting segment based proxy caching of streaming media. We evaluated these techniques in simulations and real systems.     

一种有资源适应性的transcoding代理缓存机制

在基于transcoding代理的流媒体服务系统中,CPU和网络是两种潜在的瓶颈资源.本文提出了一种有资源适应性的transcoding代理缓存机制,统一考虑CPU和网络的资源需求,以提高系统的服务能力.首先推导了多版本缓存策略下网络收益和CPU收益的计算方法.通过引入一个时变的影响因子 α (t),给出了缓存系统聚合资源收益的表达.在此基础上给出了单个对象的缓存价值函数,并设计了RAC替换算法.实验表明RAC具有较好的资源适应性和系统吞吐率.     

CDN架构下流媒体代理缓存策略的研究

在流媒体点播系统中,现有的CDN架构下的缓存策略并没有很好地解决骨干网带宽资源浪费的问题。为了降低骨干网带宽、启动延迟及网络负载不平衡及更好地支持点播过程中的VCR操作,本文在CDN的流媒体系统架构基础上,结合原有前缀缓存及分段缓存策略,提出一种新的基于代理服务器及备用代理服务器的缓存策略,以缓解系统对骨干网络带宽的需求,并在理论上有效节约了代理服务器的缓存资源,降低了用户点播的启动延迟。     

AN EMPIRICAL STUDY ON USER ACCESS TO ENTERTAINMENT STREAMING MEDIA

I. Introduction Streaming media has been widely used over the Internet in recent years. However, the growing use in streaming media, which generally has large size, can have a significant impact on the user perceived latency and network congestion. A popular approach to reduce the response time and backbone bandwidth consumption is to deploy proxy caches at the edge of the Internet. Due to the large size and different popularity for different part of the streaming video, it is not practical …     

基于FlashMediaServer的HTTP动态视频流技术

HTTP动态流技术是Adobe公司伴随FlashMediaServer4．5推出的一项最新的HTTP渐进下载技术,FlashMediaServer4．5能够将实时或预先录制的内容打包至可高速缓存的碎片中,这样可以支持完全的流媒体功能,结合HTTP动态流技术,充分利用现有的HTTP基础设施的优势,通过对视频源文件的特殊处理,可以将多比特率Flash流媒体内容更方便地呈现给流媒体用户,改善并提升用户的视频体验质量。