基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法技术方案

技术编号:11827677 阅读:111 留言:0更新日期:2015-08-05 10:56
本发明专利技术公开了一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,以解决频道切换过程中等待时间过长问题。首先节点加入P2P系统并向目录服务器发送观看节目请求;目录服务器根据节点请求更新在线节点统计模块中的频道热度列表,然后目录服务器中的频道预测模块利用最新频道热度列表,计算发送给请求节点的频道数M;目录服务器通知请求节点向其他节点或内容服务器发送包含流行度排名前M个频道的预加载项并发流的请求;其他节点或内容服务器响应节点请求,发送包含多个频道数据的并发流;当用户发生频道切换时,检查新频道是否已经在并发流中,若是,用户可以无需等待直接切换到频道;否则,节点需重新向内容服务器申请频道内容。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通信技术,特别涉及一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法
技术介绍
频道切换时间是指用户从发起频道请求到用户观看到第一幅图像所消耗的时间,这过程包括了节点的请求处理时间,频道发现时间,数据传输时间,以及数据解码时间。当今P2P技术与流媒体的结合突破了网络带宽对多媒体信息传播的限制,大大地改善了网络电视用户的观看体验。在P2P系统里,因为每个节点既充当客户端,也充当路由,服务器端,所以P2P系统比C/S系统大大减少对带宽的要求。但也由于P2P系统的数据传输方式,对于具有上百个频道的P2P流媒体系统,频道切换时间过长仍是一大瓶颈。一般观看网络电视的切换延时都多于5秒,在P2P流媒体系统里,切换延时更是多于20秒,从而严重影响了观众的观看体验。这是由于传统的P2P流媒体系统大多采用分簇结构,即观看相同频道的节点聚集成一个簇,簇间仅相互分享一个频道的内容。当一个节点从一个频道切换到另一个频道时,它需要完成从一个簇跳转到另一个簇的过程和从离开一个频道再到重新加入一个频道。频道切换的时间除了正常的频道数据请求处理,数据传输,数据解码,也包含了节点离开一个簇,发现一个簇,加入一个簇的时间花费。现有的技术多从改善节点簇间距离,调整缓冲区大小和帧间距离等减少新频道的发现延时,但这也增加了系统的复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,该频道切换方法提高了频道切换速度,收获了更好的用户体验。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,包括:根据用户的观看记录,统计用户的观看频道热度表;根据在线点击率,统计系统频道热度表;当第一个用户节点加入P2P流媒体系统,同时向目录服务器请求某一频道数据时,目录服务器将返回内容服务器地址。新用户节点向该地址请求频道数据,而内容服务器将返回包含请求频道数据在内的多个频道并发流数据。当用户发生频道切换时,先查看请求新频道是否已经缓存在本地,若是,则直接播放缓存中新频道数据,实现零延时切换;否则,重新向目录服务器请求频道数据。当再次有新用户节点加入P2P流媒体系统,同时向目录服务器请求某一频道数据时,目录服务器将返回邻居节点或者内容服务器地址列表。新用户节点向该地址列表请求频道数据,而邻居节点或内容服务器将返回包含请求频道数据在内的多个频道并发流数据。当用户发生频道切换时,先查看请求新频道是否已经缓存在本地,若是,则直接播放缓存中新频道数据,实现零延时切换;否则,重新向目录服务器请求频道数据。一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,包括以下步骤,I)用户节点加入P2P系统,同时向目录服务器发出频道请求;2)请求节点内的频道统计模块自动记录历史观看信息,包括节点请求的频道信息,节点请求发出的时刻,节点接受到数据的时刻,节点开始播放数据时刻,节点缓存足够分享给其他节点的时刻,节点停止下载数据时刻,节点观看结束时刻,用户切换频道的时刻;3)请求节点更新内部频道统计模块的频道热度列表;4)目录服务器更新在线节点统计模块,更新的信息包括,所有节点请求的频道概要信息,收到节点请求的时刻,频道的平均接入延时,在线节点数量,总频道数,缓存更新间隔,各频道平均播放速度;根据用户请求,目录服务器更新在线节点统计模块中的频道热度列表。根据当前在线观看概率,按热度降序,得出在线频道热度列表;5)目录服务器内频道预测模块收集在线节点统计模块中关于请求节点的信息,包括收到节点请求的时刻,频道的平均接入延时,在线节点数量,总频道数,该节点缓存更新间隔,各频道平均播放速度,预加载项数据大小;6)频道预测模块以最新频道热度列表和节点信息为参数,计算需要发送给用户的频道数M。在在线频道热度列表中,挑选前M个频道组合成为并发流;7)根据频道预测模块的计算结果,目录服务器查看在线播放内容列表,若某个节点P的在线缓存恰好包含这M个频道,目录服务器的在线节点管理模块将返回P的地址信息及M个频道信息给请求节点;否则,目录服务器返回内容服务器的地址信息及M个频道缩略信息给请求节点;8)请求节点根据返回地址,再次向P或者内容服务器发送包含M个频道内容的请求;9)若网络带宽丰裕时,P或者内容服务器发送包含M个频道预加载项及请求频道的并发流给请求节点;当网络带宽匮乏时,P或者内容服务器根据M个频道的流行度大小依次发送给请求节点;10)当用户进行频道切换时,若新频道已经在本地缓存中,用户无需等待,直接切换到新频道;若切换频道不在本地缓存中,节点需重新向目录服务器申请数据。本专利技术实施例提供的频道切换方法,通过统计所有频道的切换概率,利用并发流将多个频道预加载项传送给请求节点,实现节点切换的零切换时延。一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,包括,在P2P流媒体系统中,使用并发流传输数据,不但可以在不增加中心内容服务器的负载压力下,提高频道切换速度,同时可以减少大量的通信开销。通信开销包括传输层,网络层,链路层,物理层的传输通信交互消息开销。设在P2P单流传输下,单频道传输的通信消息交互数为Ss (I) =C0以此类推,单流传输下,M个频道传输的通信消息数为Ss(M) =M*Ss(l) =M*c。消息交互数随频道数增加而成线性增长。若采用并发流传输,单频道传输的通信消息交互数为Sc (I) = c,M个频道传输的通信消息交互数为Sc(M) =C0频道的通信消息交互数都为常数,不受传输频道的个数影响,且是单流传输下消息数的1\M。由于用户节点有限的缓存空间和网络带宽,为了有效减少重复请求频道数据的时间开销,提高并发流数据的使用率,该专利技术提出了一种确定并发流中包含频道数量的方法,热度概率法。一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,包括,在目录服务器中,以一定的时间长度作为一个时隙,在每个时隙中,统计所有频道请求量,即可计算各频道的在线观看人次。通过j时隙频道i的观看人数Nu与总在线人数Nj比值求得频道观看概率P u,即Pu= Nu/%。根据当前在线观看概率,按热度降序,得出在线频道热度列表。根据当前请求节点与节点,或节点与内容服务器的带宽使用情况,计算请求节点可以传输的频道个数M。若带宽资源足够的情况下,M等于系统拥有有的频道个数。在在线频道热度列表中,挑选前M个频道组合成为并发流。目录服务器返回包含这M个频道的节点或内容服务器地址。在一个P2P流媒体系统中,当一用户节点请求某一个频道数据时,将有多个频道的内容数据以并行流的方式同时传送给用户节点。当用户进行频道切换时,若新频道已经在本地缓存中,用户直接切换到新频道;若切换频道不在本地缓存中,节点重新向目录服务器请求数据。本专利技术的工作原理:首先节点加入P2P系统并向目录服务器发送观看频道请求;目录服务器根据节点请求,计算发送给请求节点的频道数M(M>1);根据P2P系统中节点的播放情况,目录服务器通知请求节点向其他节点或内容服务器发送包含流行度排名前M个频道的预加载项并发流的请求;其他节点或内容服务器响应节点请求,发送M个频道的预加载项并发流;当用户发生频道切换时,检查新频道是否已包含并发流中本文档来自技高网...
基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法

【技术保护点】
一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法,其特征在于,包括以下步骤:1)节点加入P2P流媒体系统,并向目录服务器发送频道内容请求;2)节点更新内部频道统计模块频道热度列表;3)根据用户请求,目录服务器更新在线节点统计模块的频道热度列表,并收集请求节点信息;4)频道预测模块利用在线节点统计模块的统计信息,计算需要发送给用户的频道及频道数M;5)根据频道预测模块的计算结果,目录服务器查看在线节点播放内容列表,若某个节点P的在线缓存恰好包含这M个频道,目录服务器返回节点P的地址信息及M个频道信息给请求节点;否则,目录服务器返回内容服务器的地址信息及M个频道信息给请求节点;6)根据目录服务器的返回地址,请求节点向节点P或者内容服务器发送包含M个频道内容的请求;7)节点P或内容服务器发送包含多个频道预加载项的并发流;若网络带宽丰裕,节点P或者内容服务器发送包含多个频道预加载项的并发流给请求节点;若网络带宽匮乏,则按照M个频道流行度的大小,先发送若干个流行度靠前的频道预加载项的并发流给请求节点,后逐步发送其他频道的并发流;8)当用户发生频道切换时,检查新频道是否已包含并发流中,若是,用户可以无需等待直接切换到频道,实现零延时频道切换,否则,节点需重新向目录服务器申请频道内容;9)节点接收到频道内容时,节点再次向目录服务器发送缓存信息报告。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨灿邓妙怡
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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