一种视频内容预部署方法技术

本发明专利技术提供了一种视频内容预部署方法，该方法包括：步骤1)根据待部署的视频内容参考热度，通过归一化方法，计算得出待部署视频内容在所有服务节点上的覆盖度；步骤2)根据覆盖度得出每一部待部署的视频内容的目标服务节点数目；步骤3)把待部署的视频内容分成若干个切片，在部署任务下发时，对每一部视频内容的每个切片，从所有服务节点中选取对应目标服务节点数目的目标服务节点进行部署。本发明专利技术的视频内容预部署方法针对边缘设备集群存储空间有限的情况，能够实现对于用户点播的热点视频，尽可能多地在服务节点进行有效部署。

A pre deployment method for video content

The invention provides a video content pre-deployment method, which comprises: step 1) calculating the coverage of video content to be deployed on all service nodes by normalization method according to the video content reference heat to be deployed; step 2) obtaining the target service of each video content to be deployed according to the coverage; Step 3) The video content to be deployed is divided into several slices, and each slice of each video content is deployed by selecting the target service node corresponding to the number of target service nodes from all service nodes. The video content pre-deployment method of the present invention can realize effective deployment of hot video on demand by users in the service node as much as possible in view of the limited storage space of edge device cluster.

【技术实现步骤摘要】
一种视频内容预部署方法
本专利技术涉及互联网多媒体
，特别涉及一种视频内容预部署方法。
技术介绍
随着互联网和计算机技术不断发展，人民文化生活水平不断提高，人们对网络视频服务的需求也越来越高，为了满足人们日益增长的需求，视频运营商一般采取CDN加速服务的方式，将视频内容“靠近”用户进行部署，使用户点播视频的速度大大提升。但是，由于国内网络存在带宽不足、流量费用高的现状，使用CDN服务的成本比较高，所以更进一步地，视频运营商开始将目光转向网络边缘设备，利用用户家中的小型缓存设备(例如机顶盒、电视盒子、智能路由器等)来进行内容部署。这一内容部署方式有许多优点，首先视频资源无限接近用户，能获得更快的资源响应速度，其次是利用边缘节点之间P2P共享的方式，可以为运营商节约主干流量，另外，这种方法还可以实现针对不同用户进行资源特异性部署，进一步提升用户满意度。虽然资源部署在边缘设备上有诸多好处，但是也有它的局限性，例如设备的计算性能、带宽以及存储空间有限。对于视频服务，存储空间受限是比较大的问题，这意味着能部署的视频资源有限，所以如何利用有限的存储空间，对用户点播的热点视频进行有效部署是一个关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对边缘设备集群存储空间有限的情况，尽可能多地对用户点播的热点视频进行有效部署，提供一种视频内容预部署方法。为了实现上述目的，本专利技术提出的一种视频内容预部署方法，该部署方法适用于分布式集群，也就是能够使用P2P技术进行资源共享的边缘节点(机顶盒、视频盒子、带存储的无线路由器等)的集群的有限存储空间中部署热点视频，本方法具体包括：步骤1)根据待部署的视频内容参考热度，通过归一化方法，计算得出待部署视频内容在所有服务节点上的覆盖度；步骤2)根据覆盖度得出每一部待部署的视频内容的目标服务节点数目；步骤3)把待部署的视频内容分成若干个切片，在部署任务下发时，对每一部视频内容的每个切片从所有服务节点中选取对应目标服务节点数目的目标服务节点进行部署。作为上述技术方案的进一步改进，所述的步骤1)包括：对于n部待部署的视频内容，计算得出第i部视频内容在所有服务节点上的覆盖度Ki具体表示为：其中，S是单一服务节点的可用存储空间，hi是第i部视频内容参考热度，是n部待部署视频内容的平均体积。作为上述技术方案的进一步改进，所述的步骤2)包括：根据覆盖度得出第i部待部署的视频内容的目标服务节点数目初值Ni：Ni＝N·Ki其中，N是服务节点总数目；利用目标服务节点数目初值Ni与源服务器带宽范围内能够支持同时下载的最大节点数进行比较，如果目标服务节点数目初值Ni大于最大节点数，则选取最大节点数作为第i部待部署的视频内容的目标服务节点数目；否则，选取目标服务节点数目初值Ni作为第i部待部署的视频内容的目标服务节点数目。作为上述技术方案的进一步改进，所述的步骤3)中选取对应目标服务节点数目的目标服务节点满足：保持同一部视频内容中的各切片之间所选取的服务节点不同；或者保持同一部视频内容中相邻的两个切片之间所选取的服务节点不同；或者按服务节点资源分布进行排序，然后优先选取具有空闲资源的服务节点作为目标服务节点。本专利技术的一种视频内容预部署方法优点在于：本专利技术的方法通过选取热点影片进行部署，利用影片的点播热度生成了对应影片的覆盖度，通过覆盖度可以将影片按照热度分布情况部署在服务节点集群中；从而能利用边缘服务节点有限的空间，加快用户点播时视频资源的响应速度。附图说明图1为本专利技术中的一种视频内容预部署方法的工作流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术所述的一种视频内容预部署方法进行详细说明。本专利技术提供了一种视频内容预部署方法，主要针对边缘设备集群存储空间有限的情况，实现对于用户点播的热点视频，尽可能多地在服务节点进行有效部署。如图1所示，本专利技术的方法包括：步骤1)根据待部署的视频内容参考热度，通过归一化方法，计算得出待部署视频内容在所有服务节点上的覆盖度；步骤2)根据覆盖度得出每一部待部署的视频内容的目标服务节点数目；步骤3)把待部署的视频内容分成若干个切片，在部署任务下发时，对每一部视频内容的每个切片，从所有服务节点中选取对应目标服务节点数目的目标服务节点进行部署。实施例一在本实施例中，利用上述视频内容预部署方法进行部署操作的具体过程为：步骤S1)通过视频网站获取节目点播数据，作为待部署视频内容，可以使用用户点击量作为视频内容的参考热度hi，通过归一化方法，计算出待部署内容在服务节点的覆盖度Ki：Ki＝C·hi(1)其中，Ki表示第i部视频内容在所有服务节点上的覆盖度，C是归一化参数，可以暂且不管，下文公式推导可以消去这一参数。由于服务节点的存储空间有限，是没法对所有影片进行部署的，根据帕列托法则，可大致推断80％的点击量都由20％的视频获得，所以部署这20％的影片就能够满足大部分用户的需求；因此选定热点视频的方法，就是按点击量大小，对影片列表进行排序，从前往后选定m个影片，取值m需满足m个影片点击量之和与从点击量的比值大于等于80％。步骤S2)把待部署视频内容分成Mi个切片，在部署任务下发时，对每一部视频内容的每个切片都会选取一定数量的、且不同的目标服务节点进行部署；根据覆盖度得出每部待部署视频内容的目标服务节点数目初值：Ni＝N·Ki(2)其中，N是服务节点总数目，Ni表示第i部待部署的视频内容的目标服务节点数目初值。对于上述Mi个切片，可以采用直播流切片工具，经过工具处理，将视频内容切分成符合HLS协议的固定长度(一般一个切片为1M左右的体积)的小文件，同时生成m3u8索引文件，通过查找索引文件，播放器可以找到相应小文件进行无缝播放。假如N是100，某部视频内容的覆盖度是80％，那么在部署的时候就要选取80个节点，这些节点会同时向服务器获取资源，从而给存储片段的源服务器带来压力；由于集群内部存在P2P共享的方式，当某一服务节点收到一个片段时，根据覆盖度，该服务节点会向没有该片段的邻居节点进行内容扩散，这样实际上只要选取一个节点进行部署，就能靠它的扩散作用完成部署的覆盖度要求，它向邻居节点发送完片段之后，收到该片段的服务节点又会再一次向周围的邻居节点进行内容扩散。但是，如果过度依赖集群中的扩散作用，又会给集群带来太大压力；所以选取节点的数量要在源服务器的带宽能力范围内，如果超出源服务器的能力范围，就不能按照(2)式选取服务节点数量。所以，Ni需要满足Ni∈[1,M],M指源服务器在其带宽范围内最多支持M个服务节点同时下载文件片段。即：利用目标服务节点数目初值Ni与M值进行比较，如果目标服务节点数目初值Ni大于源服务器的带宽值M，则选取M值作为第i部待部署的视频内容的目标服务节点数目；否则，选取目标服务节点数目初值Ni作为第i部待部署的视频内容的目标服务节点数目。步骤S3)根据使用场景，可以假设对于一次预部署的所有视频任务，恰好能够放入边缘服务集群的所有可用存储空间之中：进一步假设集群中单个边缘服务节点的存储空间是S，服务节点总数目是N，使用mi(i∈[1,n])表示一部影片的体积，即指影片文件大小，例如一部影片的文件大小是300MB，Ki表示第i部影片的覆盖度，表示拥有第i部影片的目标服务节点数目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频内容预部署方法，其特征在于，包括：步骤1)根据待部署的视频内容参考热度，通过归一化方法，计算得出待部署视频内容在所有服务节点上的覆盖度；步骤2)根据覆盖度得出每一部待部署的视频内容的目标服务节点数目；步骤3)把待部署的视频内容分成若干个切片，在部署任务下发时，对每一部视频内容的每个切片，从所有服务节点中选取对应目标服务节点数目的目标服务节点进行部署。

【技术特征摘要】
1.一种视频内容预部署方法，其特征在于，包括：步骤1)根据待部署的视频内容参考热度，通过归一化方法，计算得出待部署视频内容在所有服务节点上的覆盖度；步骤2)根据覆盖度得出每一部待部署的视频内容的目标服务节点数目；步骤3)把待部署的视频内容分成若干个切片，在部署任务下发时，对每一部视频内容的每个切片，从所有服务节点中选取对应目标服务节点数目的目标服务节点进行部署。2.根据权利要求1所述的视频内容预部署方法，其特征在于，所述的步骤1)包括：对于n部待部署的视频内容，计算得出第i部视频内容在所有服务节点上的覆盖度Ki具体表示为：其中，S是单一服务节点的可用存储空间，hi是第i部视频内容参考热度，是n部待部署视频内容的平均体积。3.根据权利要求2所述的视频内容预部署方法，其特征在于，所述的步骤2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学，李强，党寿江，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11