流媒体代理缓存技术研究

随着流媒体技术在互联网上的广泛应用,原有用于加速Web内容分发的代理缓存技术也被应用于流媒体内容分发领域。然而,由于流媒体对象的一些独特特点,需要在传统Web缓存技术的基础上提出适用于流媒体对象的缓存技术。本文分析了基于代理缓存的流媒体分发中的关键问题和技术挑战,对现有的各种流媒体缓存方案进行了综述、分类和比较,最后对流媒体代理缓存的未来发展方向进行了展望。     

流媒体代理缓存和预取方法的研究

代理缓存可以降低用户的启动延迟，减轻网络流量和服务器的负载，且在Web中也已广泛使用。但由于流媒体和非流媒体(文本，图像)有着显著的区别，目前，支持流媒体的代理缓存技术还面临着许多挑战。文中针对流媒体的数据量大和高带宽需求等特性，对支持流媒体的代理缓存和预取方法进行了总结。调研、分类、比较了目前已有的一些缓存算法和预取算法的优缺点，为下一步的研究提供启发和借鉴作用，同时指出将来的研究方向和热点问题。     

交互式流媒体代理缓存

基于代理的流媒体应用中通常假设用户总是从媒体内容的起始部分请求播放.然而,在交互式场景下用户的焦点可能是媒体内容的任意部分.针对交互式流媒体应用,提出了一种基于分段的流行度敏锐(popularity-wise)缓存算法,适用于缓存任意媒体内容流行度分布下的热点部分.仿真结果表明,现有的分段缓存算法的性能随着用户交互强度的增加而显著下降,而流行度敏锐算法在不同的用户请求模式和交互强度下都可以提供较低的用户响应时延和链路占用带宽.     

流媒体代理缓存和预取方法的研究

代理缓存可以降低用户的启动延迟,减轻网络流量和服务器的负载,且在Web中也已广泛使用.但由于流媒体和非流媒体(文本,图像)有着显著的区别,目前,支持流媒体的代理缓存技术还面临着许多挑战.文中针对流媒体的数据量大和高带宽需求等特性,对支持流媒体的代理缓存和预取方法进行了总结.调研、分类、比较了目前已有的一些缓存算法和预取算法的优缺点,为下一步的研究提供启发和借鉴作用,同时指出将来的研究方向和热点问题.     

一种高效的流媒体代理缓存替换算法

提出基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）,考虑流媒体文件的字节有效性和文件块大小等因素,使替换出内存的数据块更合理。避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,与LRU, LFU和SCU-2算法相比,该算法的缓存命中率、字节命中率和空间利用率较高。     

基于补丁算法的流媒体代理缓存的研究与实现

对流媒体代理缓存和流调度技术进行了分析与研究，结合代理缓存和补丁算法的优点，设计与实现了一种基于补丁算法的流媒体代理缓存的高效方法。分析和实验研究表明，该方法能进一步减少对骨干网络带宽资源和原始服务器的磁盘I/O资源的占用，提高用户访问请求的响应速度。     

改进的最小效用流媒体代理缓存替换算法

在SCU-K算法的基础上,提出了基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）。此外算法还考虑了流媒体文件的字节有效性和文件块大小的因素,使得替换出内存的数据块更加合理。不但避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,相对于LRU、LFU和SCU-2,其在缓存命中率、字节命中率和空间利用率都得到了提升。     

流媒体缓存分散式存储转换方法

在移动网络环境下为了降低访问终端位置变化给流媒体缓存应用效果带来的影响,借鉴分段缓存的思路,提出一种在流媒体缓存应用中使用的分散存储转换方法.在分散式存储转换方法中,利用分散函数的技术对流媒体缓存算法的缓存内容选取和释放内容选取两方面工作进行了修改.针对典型的流媒体缓存算法,通过模拟测试表明了分散式存储转换方法能提升流媒体缓存在移动网络环境下的工作效果.     

基于流行度预测的流媒体代理缓存替换算法

针对流行度随时间变化的特性,利用回归分析技术给出了一种流媒体文件的流行度预测算法,并在增加少量存储空间及计算时间消耗的情况下,将该预测算法应用于流媒体代理缓存服务器的缓存替换算法之中,模拟实验表明,该方法能减少缓存的替换次数,提高缓存命中率,性能较优。     

基于P2P的流媒体代理缓存系统

文章介绍了传统代理缓存系统和P2P流媒体系统在传输流媒体的不足,提出了一种把代理缓存技术和P2P流媒体技术相结合的流媒体服务系统。该系统解决了基于代理缓存的技术的可扩展性问题,消除了仅仅依赖节点自组织的P2P流媒体技术的服务质量不稳定的问题,能够提供可扩展的流服务的传送。     

一种新的基于代理缓存的流媒体分送策略

提出了一种新的带缓存的补丁调度策略,有效地将代理缓存与服务器调度技术结合起来,采用基于缓存窗口自适应伸缩的缓存分配方案,实现了流媒体对象在代理服务器中缓存的数据段数与其流行度成正比的原则。理论分析及实验结果表明,该策略有效地降低了服务器及骨干网络带宽资源的消耗,对于客户请求到达速率的变化具有非常好的适应性。     

一种Internet上流媒体代理高速缓存的框架

文章采用代理高速缓存技术解决Internet上流媒体传输时瓶颈带宽对传输质量的影响，分析了现有Web缓存技术用于音频、视频等连续媒体对象的不足，提出了一种新的流媒体代理高速缓存的框架，讨论了框架中各模块实现的关键技术。     

局域网流媒体Caching代理服务器的实现

With the widespread use of streaming media application on the Internet, a significant change in Internet workload will be provoked.Caching is one kind of applied technique relatively for enhancing the scalability of streaming system and reducing the workload of server/network. We have utilized RTP/RTSP protocol, and implemented the prototype of streaming proxy caching based on LAN in visual C-t-t-environment with WINSOCK network interface. This system can play a role in decreasing server load, reducing the traffic from streaming server to proxy, and improving the Start-up latency of the client.     

一种基于Sever和Proxy流媒体流行性的Caching策略

1 概述经过了2000、2001两年的社区宽带网建设的高速发展后,摆在中国ISP们面前的任务是如何在已建成的宽带网上开展增值服务,许多ISP尝试在宽带网上开展流媒体(Streaming Media)服务,如视频点播VOD(Video On-Demand)系统。然而,流媒体对网络带宽和实时性的要求使得流服务器必须能够进行端对端(End-to-End)的拥塞控制和质量调整,由于     

种基于Sever和Proxy流媒体流行性的Caching策略

It is expected that by 2003, continuous media will account for more than 50% of the data available on origin servers. This will provoke a significant change in Internet workload, due to the high bandwidth requirements and the long-lived nature of digital video, streaming server loads and network bandwidths are proving to be major limiting factors. Aiming at the characteristic of broadband network in a residential area, we propose a popularitybased on server-proxy caching strategy for streaming media. According to a streaming media popularity on streaming server and proxy, this strategy caches the content of this streaming media partially or completely, and plays an important role in decreasing server load, reducing the traffic from streaming server to proxy, and improving the startup latency of the client.     

一种基于质量命中率的流媒体代理缓存布局方法

在网络边缘对流媒体的热点片段进行缓存,是流媒体分发研究领域的一个热点。异构环境下不同种类的接入用户对流媒体的播放质量具有不同的要求。为了使代理缓存最大限度地满足全体用户对收看质量的请求,本文首先提出了质量命中率的定义来衡量代理缓存对提高用户观看质量的贡献,然后提出了一种基于质量命中率的流媒体代理缓存布局方法。仿真结果表明,该布局方法不仅能使全体用户的平均质量命中率最大,而且有效地利用了代理缓存的磁盘空间,显著降低了片段的播放时延。     

基于可变窗口的流媒体缓存算法研究与实现

缓存管理是影响流媒体服务器性能的关键因素之一。通过对流媒体访问特性的分析,提出并实现了基于可变窗口的流媒体缓存替换算法CABVW。该算法通过动态调整拆分代价和合并代价的阈值,实现了磁盘带宽和缓存的负载平衡。实验结果表明,该算法与传统主流算法相比明显地增加了流媒体服务器的并发用户数量;算法计算复杂度低,也较易于实现。