[發明專利]一種動態自適應的P2P直播流媒體子流調度方法

有效

• 申請號: 201510241352.0
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104967866B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 王群;戴秀岳;胡超;許博
• 申請（專利權）人: 浙江樹人大學
• 主分類號: H04N21/234
• 分類號: H04N21/234;H04N21/262;H04N21/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及一種對網絡中對等方資源調度和利用的方法，具體的說是一種動態自適應的P2P直播流媒體子流調度方法，屬于網絡數據通信技術領域。

背景技術

采用P2P技術將直播視頻數據傳輸給因特網中的大量用戶是一種經濟和便捷的方法，它能夠有效利用網絡邊緣普通接入用戶的帶寬資源從而極大降低視頻源服務器的壓力，具有較好的可擴展性，當前實現大規模部署的直播流系統，如PPLive、UUSee等，都采用了這種方法。然而，普通終端主機相對于服務器來說，具有較大的動態性，會隨時加入和退出系統，因此P2P直播流系統目前主要面臨的挑戰就是如何在動態網絡環境下滿足用戶流暢收看直播節目的服務質量需求。

一般而言，在設計P2P直播流系統時，需要重點考慮的兩個方面是對等方構建的覆蓋網結構以及視頻數據的調度和分發機制。覆蓋網結構是P2P直播流系統的基礎，視頻數據傳輸都是在覆蓋網之上進行，典型的覆蓋網結構包括單樹結構、多樹結構和網狀結構。樹狀覆蓋網的優點是與數據的分發過程具有相同的結構，利于數據的擴散，但是具有特定結構的覆蓋網在高動態性的網絡環境中較難維護，因此它的健壯性不強，而且也無法利用葉子節點的帶寬資源。網狀覆蓋網采用數據驅動的方式進行構建，也被稱為無結構的網絡，它會隨著對等方的加入和退出不斷調整，這種覆蓋網能有效應對節點擾動給系統帶來的影響。

視頻數據調度和分發機制則在覆蓋網的基礎上對將視頻數據多播傳輸給各個對等方，而在對視頻流進行調度和分發時，目標對象可以是整個視頻流^[1]、劃分后的子流^[2]或者單個數據塊^[3]。直接對整個視頻流進行調度時，采用的方式是單樹結構的覆蓋網，系統健壯性差、對等網絡資源利用率低，而將視頻流劃分為細粒度的數據塊進行分發時，可以在對等網絡中有效利用對等方的上傳能力進行并發傳輸，但這種細粒度的調度方式無法同時兼顧系統開銷和數據分發時延方面的性能，一種折衷的方案是將視頻流劃分為更粗粒度的單元，也即子流，進行傳輸，然而這種方法也存在著劃分方式不靈活、對等方帶寬利用率不高、難以應對高動態網絡環境的問題。

參考文獻

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發明內容

發明目的：針對目前基于P2P的直播流媒體系統存在缺乏高效的資源調度機制、用戶體驗質量難以得到保證等問題，提出一種以靈活調度對等網絡資源為目標的動態自適應子流調度方法。

技術方案：一種動態自適應的P2P直播流媒體子流調度方法，該方法著重描述了對等方在劃分子流和進行子流調度時所采用的方法，包括以下步驟：

A.視頻流服務器對原始的視頻流進行初始化處理，所有的視頻數據都按照16KB大小劃分為數據塊，每個數據塊都附加報頭信息，標識數據塊的序號，然后轉入步驟B；

B.對等方按照視頻數據塊的序號將所有數據塊劃分到16條子流中，其中數據塊序號可轉換為16N+K（其中N為自然數，K為小于16的自然數）模式的數據塊，屬于第K+1條子流，然后對每條子流采用二元組(G, K)標識，其中G表示子流數目，這里為16，K表示子流序號，此外，子流數目相同且K/2的值取整后相等的兩條子流稱為相鄰子流，然后轉入步驟C；