流媒體服務系統(tǒng)中接入控制與緩存策略的研究.pdf

1、視頻點播(VOD)自問世以來，因其點播的自主性、多媒體表現(xiàn)形式的直觀性，一直受到市場的廣泛關(guān)注，成為多媒體研究領(lǐng)域的一大熱點。隨著網(wǎng)絡帶寬的逐步提高以及計算機性能的不斷進步，計算、存儲和網(wǎng)絡帶寬的價格逐年下降，用戶數(shù)量不斷增加，視頻服務系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷擴大。構(gòu)建大規(guī)模的視頻服務系統(tǒng)對于視頻服務器的體系結(jié)構(gòu)、服務策略及軟件架構(gòu)等方面提出了新的要求，存在一系列的技術(shù)難點和問題，解決這些問題既具有挑戰(zhàn)性，又具有重要的意義。 本文針對

2、影響VOD系統(tǒng)服務能力的因素進行了研究，圍繞接入控制技術(shù)以及緩存調(diào)度技術(shù)進行了研究，通過建立問題的數(shù)學模型進行分析，提出相應的策略。論文對研究過程中取得的主要成果進行了詳細闡述，這些創(chuàng)新工作簡要歸納如下： 1.針對共享存儲結(jié)構(gòu)下的VOD系統(tǒng)的接入問題，給出了一種以最大化系統(tǒng)收益為目標的接入控制策略。提出了一個數(shù)學分析模型，從理論上分析了系統(tǒng)中不同類別點播請求的接入閾值和系統(tǒng)長期平均收益之間的關(guān)系。隨后給出了一種基于動態(tài)閾值的接入

3、策略CDT(Call—rate—based Dynamic Threshold Admission Control)，該策略對用戶請求到達率進行迭代評估預測，使算法具有自適應學習能力。同時給出了一種快速的閾值搜索算法，有效的降低了接入控制策略的計算的復雜度。 2.在考慮實際系統(tǒng)中用戶點播行為的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)典的間隔緩存算法，提出了一種基于用戶行為的自適應混合型間隔緩存算法(Adaptive Hybrid Interval Cac

4、hing，AHIC)。算法充分考慮用戶行為模式和影片冷熱度對緩存策略性能的影響，采用緩存熱門影片片頭和間隔緩存相結(jié)合的方式，并通過周期性的統(tǒng)計影片的流行度和用戶訪問行為來動態(tài)調(diào)整用來緩存間隔和緩存片頭的內(nèi)存的大小，使得系統(tǒng)在用戶請求到達率較高，影片點播間隔較小時，采用間隔緩存提高內(nèi)存的利用效率，而在用戶請求到達率較低，點播的間隔較大時，增大緩存片頭的空間，使得算法對內(nèi)存的利用效率增大。 3.給出了一種基于分布式VOD系統(tǒng)的可擴展