基于P2P的用户生产内容视频资源查找策略

现有用户生产内容(UGC)类视频系统通常采用C/S架构设计,导致了视频服务器极大的带宽压力。提出一种采用对等网(P2P)的在线短视频查找策略——FastSearch,其目的是利用视频资源之间的关联关系进行视频资源定位,以显著提高点播节点之间的视频分享效率并降低对视频服务器的带宽需求。实验表明FastSearch具备良好的视频数据源节点查找能力,集成了该查找策略的短视频系统能有效减少对视频服务器的带宽消耗。     

P2P实时点播系统

在实时点播系统中对异步的服务请求的处理,是通过在Peer节点上缓存目标节目部分段的数据,让新节点加入时直接从Peer节点获取数据,可以在很大程度上减少对源服务器带宽资源的占用。基于单棵组播树,本文研究如何对Peer节点进行组织,以适应大规模实时点播系统的应用需求。     

一种基于节点可选度的P2P点播流媒体数据调度算法

当前的P2P(Peer-to-Peer)点播流媒体系统中数据调度算法未能充分利用每个用户节点自身的特性.在分析典型数据调度算法基础上提出一种基于节点可选度的数据调度算法(SSP算法).该算法一方面在调度下载数据块时综合考虑了邻居节点带宽能力及其所拥有的数据信息.另一方面对服务节点的请求处理过程进行了优化.SSP算法有利于提高用户节点播放视频的连续性,降低流媒体服务器的负载压力,从而改善P2P点播流媒体系统的整体服务质量.仿真结果和实际应用表明算法性能良好,适用于用户节点能力差异较大的P2P点播流媒体环境.     

一种依赖社会网络的P2P视频点播推荐机制

提出一种新颖实用的视频推荐机制,用于缓解高质量P2P视频点播服务中存在的节点带宽饥饿现象.通过分析中国科技大学校园视频点播系统10个月的点播日志,发现视频在视频关联网络有聚簇的趋势,社会网络的现象明显.基于视频的社会网络特性,利用P2P视频点播系统已有的gossip协议,设计了一种新颖实用的基于社会网络的分布式视频推荐机制.利用gossip协议和视频之间的社会网络关系属性,此机制能够分布式的并且低代价的给饥饿节点推荐最优的视频.饥饿的节点通过接受推荐来避免继续陷入饥饿.实验表明该推荐机制能有效地缓解点播节点的带宽饥饿,提高P2P网络资源的利用效率.     

支持VCR操作的P2P视频点播服务器容量配置方法

在P2P视频点播系统中,用户交互式操作(VCR操作)行为的异步特征使得用户间的数据共享更加困难,从而对视频源服务器的带宽和处理能力都提出了很高的要求.本文研究如何提高P2P视频点播系统的VCR操作用户体验,提出在P2P视频点播系统中增设一台服务器专用于支持用户的交互性操作,并研究了该服务器的容量配置问题.利用泊松过程描述点播请求到达交互支持服务器的行为,通过排队理论建立了用户点播请求最长允许等待时间与交互支持服务器服务带宽之间的定量关系.数据实验结果表明,只需相对较小的服务器容量,即可满足较大规模的用户点播数据请求.     

P2P-VOD缓存策略MVC

本文介绍了P2P-VOD系统中的MVC缓存策略,该策略是为了改进流媒体系统视频播放的流畅程度,服务器负载压力而提出的。P2P-VOD系统视频的连续播放,服务器的被请求频率和用户的满意程度是系统重要因素,然而现在系统中的SVC缓存策略没有充分考虑到冷热门频道节点重叠存储数据的情况,由此本文提出MVC缓存策略,该策略充分考虑到点播系统中视频冷热度,流行值等会引起系统整体缓存不均衡的因素,提高冷门视频数据分块缓存量,在节点多的情况下,热门频道节点帮助冷门频道下载数据分片,在服务器通信量不足的情况下,提高视频播放的流畅程度,减轻服务器的负载压力。     

P2P异步传输点播系统设计与仿真

互联网上大规模Peer-to-Peer(P2P)点播服务存在高效资源调度和不可预知用户行为等挑战.借鉴BitTor-rent(BT)算法原理,提出基于异步传输的P2P点播系统.该系统采用集中式节点定位以及非结构化拓扑,通过异步传榆机制提升文件资源共享度和利用率,并引入视频数据块的优先级和稀有程度改进系统播放连续度.数据包及仿真实验表明本系统在播放连续度、启动时延以及服务器压力等性能指标上的良好性能,充分验证了点播系统中异步传榆机制的可行性.     

基于P2P的视频点播系统的设计与实现

目前基于IP的各种互联网应用层出不穷,其中对视频节目的下载需求也逐渐增大,但是传统的视频下载服务主要是采用客户端/服务器模式,服务器以单播的方式和每个客户建立连接。随着客户数目的快速增加,服务器的带宽等资源成为系统瓶颈。P2P技术作为解决这种问题的一个方案,应用日益广泛。本文在对当前流行的几种P2P结构进行研究的基础上,提出下载排序以及播放控制两种算法优化,并以开源软件JTorrent为基础,开发出适合流媒体播放的点播系统。     

一种可扩展的P2P流媒体点播服务体系

大规模对等网络点播服务的主要挑战在于有效的资源调度和难以预测的用户行为.本文借鉴BitTorrent(BT)算法原理,提出基于异步传榆的可扩展对等网络点播系统.该系统采用集中式节点定位以及非结构化拓扑,通过异步传输机制提升媒体数据资源共事度,引入基于优先级和稀有度的数据传输调度提高播放连续度,提出一种低复杂度的缓存维护策略减少系统维护开销,并定义"发送方"激励机制确保节点持续共享带宽和数据资源.数据包级仿真实验分析表明,本系统在播放连续度、启动时延以及服务器压力等方面均能较好地满足大规模网络点播应用的要求.     

大规模P2P视频点播系统:聚焦客户端

使用P2P网络提供视频点播(VOD)服务可以支持大规模用户群以及节省服务器带宽开销.由于VOD必须支持VCR特性(如拖动、暂停、任意选择观看位置等),构建出大规模可扩展的高性能VOD系统仍然存在很大的挑战.论文给出了基于P2P的VOD系统参考模型.定义了设计目标,分析了其中的难点.以PPLive点播系统为实例给出了基于客户端的解决方案,包括磁盘缓存淘汰策略、内存缓存预取策略、邻居关系维护、任务调度、数据上传策略等.PPLive点播系统目前以投入实际运行,最大同时在线人数超过21万,在线影片数据超过700部,流畅度与拖动延迟良好,与传统的客户服务器模式相比,平均服务器带宽节省率达到88%以上,人数峰值带宽节省率达到93%.     

一种分层P2 P流媒体系统重叠网的构建策略

基于Peer-to-Peer(P2P)技术的流媒体应用具有部署效率高及可扩展性好等突出优势。而采用分层视频编码技术的P2P流媒体系统把原视频流分解为多个视频层数据进行分发,让节点能够选择与自己带宽资源相匹配的视频质量,使其很好地适应节点的异构性。但是各分层视频数据传输的路径存在较大差异,使重叠网构建策略面临更大的挑战。因此定义了基于分层视频编码技术环境下的P2P流媒体重叠网络构建问题,并证明该问题是一个NP难问题。提出了一种构建重叠网的集中启发式算法,同时还提出了一种基于视频组(Streaming Group)的分布式重叠网络构建策略。通过大规模网络仿真实验验证了基于该分布式重叠网构建策略的分层流媒体系统具备低服务器带宽占用、高数据获取率等优点。     

Peer Assisted Video Streaming With Supply-Demand-Based Cache Optimization

In this paper, we consider a hybrid P2P video on-demand architecture that utilizes both the server and the peer resources for efficient transmission of popular videos. In our system architecture, each peer dedicates some cache space to store a particular segment of a video file as well as some of its upload bandwidth to serve the cached segment to other peers. Peers join the system and issue a streaming request to a control server. Control server directs the peers to streaming servers or to other peers who have the desired video segments. Control server also decides which peer should cache which video segment. Our main contribution in this paper is to determine the proper caching strategies at peers such that we minimize the average load on the streaming servers.      

支持高视频播放率的层次化P2P流媒体系统

目前的P2P流媒体系统具有自组织、容错性和匿名性等优点,但是在健壮性和对高视频播放率的有效支持方面还存在一些问题。本文提出了一种层次化P2P流媒体系统(HPSS)来支持高视频播放率,节点根据带宽和延迟分组聚类,在系统中形成多级层次结构,从视频源服务器来取得视频数据。通过积极地平衡聚类中的上传能力,既能够有效地解决P2P系统中支持高视频播放率的问题,提供接近一个P2P系统能够达到的最大流媒体速率,同时保证系统具有良好的健壮性,在聚类的头节点失效的情况下,不降低整个系统的流媒体速率。最后通过仿真实验证明了HPSS的上述优点。     

Enabling broadcast of user-generated live video without servers

We are witnessing the unprecedented popularity of User-Generated-Content (UGC) on the Internet. While YouTube hosts pre-recorded video clips, in near future, we expect to see the emergence of User-Generated Live Video, for which any user can create its own temporary live video channel from a webcam or a hand-held wireless device. Hosting a large number of UG live channels on commercial servers can be very expensive. Server-based solutions also involve various economic, copyright and content control issues between users and the companies hosting their content. In this paper, leveraging on the recent success of P2P video streaming, we study the strategies for end users to directly broadcast their own live channels to a large number of audiences without resorting to any server support. The key challenge is that end users are normally bandwidth constrained and can barely send out one complete video stream to the rest of the world. Existing P2P streaming solutions cannot maintain a high level of user Quality-of-Experience (QoE) with such a highly constrained video source. We propose a novel Layered P2P Streaming (LPS) architecture, to address this challenge. LPS introduces playback delay differentiation and constructs virtual servers out of peers to boost end users’ capability of driving large-scale video streaming. Through detailed packet-level simulations and PlanetLab experiments, we show that LPS enables a source with upload bandwidth slightly higher than the video streaming rate to stream video to tens of thousands of peers with premium quality of experience.     

结合CDN与P2P技术的混合流媒体系统研究

对基于CDN和P2P的流媒体系统进行了分析对比,指出了它们各自的优缺点,并根据因特网的结构特点,给出了一种结合这两种技术的混合流媒体系统的设计方案,提出了客户机端的内容缓存替换问题并给出了一种替换算法,对客户机离线的随机性与频繁性问题,文中给出了一种新的失效服务节点的快速替换查找策略。     

一种P2P网络环境下的OLAP查询方案

传统网络环境和P2P环境中,客户端向OLAP服务器提交OLAP查询,并从服务器获取查询结果,OLAP服务器的负载将随着客户端的增加而急剧增加。设计了一种基于P2P（Peer-to-Peer,点对点技术）技术的DQDC（Distributed Query Data Cube,多维数据集的分布式查询）算法,实现P2P网络中语义级的多节点Data Cube数据共享,从而提高系统整体的决策分析性能。     

Robust control in cloud assisted peer to peer live streaming systems

Existing live video streaming systems can be classified as server (cloud) based or as peer-to-peer (P2P). The client–server approach promises stability and (Quality of Service) QoS by incurring expensive bandwidth provision cost on the server. On the other hand, P2P architecture is scalable with low bandwidth and maintenance cost. Here we propose a cloud assisted P2P live streaming architecture which is scalable and stable. In order to achieve this we have developed: (i) a scalable gossip protocol that monitors dynamically the total available bandwidth resources of the participating peers, (ii) a control strategy that dynamically allocates the bandwidth that is required.The first step towards this direction is to create a theoretical model that captures the dynamic relationship between the total bandwidth surplus/deficit and peers’ bandwidth utilization in order to be able to apply a control theoretical approach. Moreover, we quantify the impact of monitoring inaccuracies and peers’ dynamic bandwidth changes and we calculate analytically, as a function of them, the minimum amount of bandwidth overprovision that ensures the undisturbed distribution of the stream. System is evaluated through a detailed simulator of a complete P2P live streaming system and testified the uninterrupted and complete stream delivery even in very adverse bandwidth changes.