[發(fā)明專利]用于性能知曉對等視頻點(diǎn)播的接納控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680055108.4
• 申請日: 2006-06-27
• 公開（公告）號: CN101473651A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭陽;班吉姆·B·帕特爾;索拉布·馬瑟;庫瑪·拉瑪斯瓦米
• 申請（專利權(quán)）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: H04N7/173
• 分類號: H04N7/173
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 呂曉章

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對等(peer-to-peer)網(wǎng)絡(luò)建立(networking)，更具體地涉及在服 務(wù)器側(cè)的對于視頻點(diǎn)播服務(wù)的請求的接納(admission)控制。

發(fā)明背景

傳統(tǒng)上，使用客戶端-服務(wù)器服務(wù)模型來提供流式傳送(streaming)服務(wù)。 客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求，如果服務(wù)器有足夠的資源來對客戶端的請求進(jìn)行 服務(wù)并且沿著(along)服務(wù)器和客戶端之間的路徑存在足夠的帶寬，則服務(wù)器 隨后將內(nèi)容流式傳送到客戶端。

由于服務(wù)器處的有限計算和存儲資源以及連接服務(wù)器和客戶端的網(wǎng)絡(luò)中 的有限帶寬，所以可擴(kuò)展性(scalibility)已經(jīng)成為伴隨著客戶端-服務(wù)器流式傳 送服務(wù)的問題。最近，流式傳送服務(wù)中已經(jīng)引入對等技術(shù)。對等體(peer)被實(shí) 現(xiàn)為具有客戶端和服務(wù)器的能力。對等網(wǎng)絡(luò)通過主動地高速緩存(cache)內(nèi)容 和為其他對等體服務(wù)而減輕了施加在服務(wù)器上的工作負(fù)荷并且將帶寬需求分 布在網(wǎng)絡(luò)上。研究表明對等技術(shù)大大改善了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，使得系統(tǒng)能夠 服務(wù)多得多的用戶。

已經(jīng)進(jìn)行了巨大的努力以使用對等網(wǎng)絡(luò)建立來解決(address)在流式傳送 媒體服務(wù)中存在的可擴(kuò)展性問題。可以將這些努力分類為兩類，具體地 (notably)，對等現(xiàn)場(live)流式傳送和對等經(jīng)存儲視頻流式傳送或視頻點(diǎn)播。 盡管兩個服務(wù)都力圖在向用戶提供好的觀看質(zhì)量的同時支持大量的用戶，但 是它們也面臨不同的技術(shù)挑戰(zhàn)。在點(diǎn)對點(diǎn)現(xiàn)場流式傳送中，使啟動(start-up) 延遲最小而不犧牲系統(tǒng)可擴(kuò)展性是挑戰(zhàn)。在點(diǎn)對點(diǎn)視頻點(diǎn)播服務(wù)中，允許不 同時的用戶共享是挑戰(zhàn)。

點(diǎn)對點(diǎn)流式傳送方案也通過不同的數(shù)據(jù)散布(dissemination)技術(shù)而區(qū)分 它們自己。已經(jīng)研究了兩種數(shù)據(jù)散布方法，具體地，基于覆蓋(overlay)的方法 和數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法。在基于覆蓋的方法中，對等體形成網(wǎng)格(mesh)或樹結(jié)構(gòu)， 其中在對等體之間形成父子關(guān)系。子對等體從其父親(parent)接收數(shù)據(jù)。相比 之下，數(shù)據(jù)驅(qū)動方法中的對等體沒有固定的父子關(guān)系。對等體尋找缺失數(shù)據(jù) (missing?data)，并且無論在哪里能夠獲得該缺失數(shù)據(jù)都取回(retrieve)該缺失數(shù) 據(jù)。盡管在早期的對等努力中廣泛地使用基于重疊的方法，但是數(shù)據(jù)驅(qū)動方 法正變得更加流行，因?yàn)樗行У亟鉀Q了擾動(churn)和不對稱帶寬問題。

雖然大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的努力展示了良好的可擴(kuò)展性并且與傳統(tǒng)客戶端- 服務(wù)器服務(wù)模型相比支持更多數(shù)目的用戶，但是現(xiàn)有技術(shù)方案在本質(zhì)上是盡 力而為的(best-effort)，并且對系統(tǒng)性能需求的支持還沒有充分地研究。由于 服務(wù)器處的有限帶寬，如果服務(wù)器過度接納(over-admit)客戶端，則客戶端側(cè) 的所感覺到的視頻質(zhì)量可能受損害。因此，為了提供所期望的服務(wù)質(zhì)量(QoS)， 接納控制是必要的。

發(fā)明內(nèi)容

一種相關(guān)的應(yīng)用針對性能知曉(performance?aware)對等視頻點(diǎn)播服務(wù)。該 應(yīng)用將對等下載合并到傳統(tǒng)的客戶端-服務(wù)器視頻點(diǎn)播服務(wù)模型中。該對等下 載承載主要的數(shù)據(jù)傳遞負(fù)荷，從而顯著地減少施加在服務(wù)器上的工作負(fù)荷。 因此，服務(wù)器將其資源的大多數(shù)投入于提供緊急數(shù)據(jù)以滿足性能需求。改善 了在客戶端端的所感覺到的性能。用所記住的(in?mind)性能需求來設(shè)計對等 下載算法。

視頻點(diǎn)播服務(wù)允許用戶在他們想要的任何時候通過網(wǎng)絡(luò)選擇并且觀看視 頻內(nèi)容。相關(guān)的應(yīng)用包括分段的(segmented)對等視頻共享模型，其允許視頻 點(diǎn)播設(shè)置中的內(nèi)容共享。通過將性能知曉對等數(shù)據(jù)下載算法和服務(wù)器輔助 (server-assisted)補(bǔ)充(complementary)流式傳送合并來解決性能問題，所述性能 知曉對等數(shù)據(jù)下載算法和服務(wù)器輔助補(bǔ)充流式傳送共同實(shí)現(xiàn)與通過傳統(tǒng)客戶 端-服務(wù)器服務(wù)模型所提供的性能相類似的性能，但是支持更多的用戶。

本發(fā)明針對通過在服務(wù)器側(cè)執(zhí)行接納控制來進(jìn)一步改善客戶端所感覺到 的視頻質(zhì)量。服務(wù)器具有要執(zhí)行的大量任務(wù)/服務(wù)，包括在對等網(wǎng)絡(luò)中對領(lǐng)頭 的子剪輯(leading?sub-clip)進(jìn)行流式傳送服務(wù)、執(zhí)行補(bǔ)充流式傳送、以及向客 戶端/用戶上載內(nèi)容。由于服務(wù)器處的有限帶寬資源以及服務(wù)器提供各種服務(wù) 和執(zhí)行各種任務(wù)的責(zé)任，重要的是，執(zhí)行接納控制，使得客戶端所感覺到的 視頻質(zhì)量滿足客戶端的期望。