低成本可扩展的分布式VoD系统体系结构研究

考虑视频点播(VoD)系统的成本代价要求,给出了一种基于普通PC机的、高性价比的分布式VoD系统方案,论述了系统的体系结构、动态扩展及其负载平衡机制.实验数据表明,系统能有效地解决传统集中式VoD系统的瓶颈问题,具有良好的可扩展性,能够满足大规模VoD应用的要求.     

可扩展的VOD服务器系统

提出了分布式可扩展的VOD系统结构，扩展性的研究能够提供更多的并发流服务。从系统结构及工作流程、基于CORBA的通讯、负载均衡及存储技术等方面论述了系统的扩展性。测试结果表明，该系统可以适应不同规模的VOD应用。     

一种以负载平衡为目标的分布式VOD系统视频文件存储方法

本文在研究一种分布式视频服务器负载平衡算法的基础上,引入了服务器端视频文件分盘存储的思想.通过仿真实验分析表明,对视频文件分盘存储能够降低系统的服务拒绝率,更进一步地提高了视频服务器效能.     

结构可扩展的分布式VOD系统

本文从磁盘传输速率、网络传输速率和ＣＰＵ运行速度等方面的分析入手,介绍我们研制的分布式ＶＯＤ系统。     

一种均衡可扩展计算机体系结构分布式模拟方法

分布式并行模拟是提高体系结构模拟速度的有效技术手段之一.首先,建立了分布式并行模拟的通用性能分析模型,并对典型系统的并行加速比、并行效率等性质进行了理论分析,得出了一些有用的结论.在此基础上,提出了均衡可扩展分布式并行模拟方法SEDSim（scalable and evenly distributed simulation）.SEDSim 针对模拟节点负载不均衡问题,提出了开销模型指导的指令区间均衡分割和分配策略CoMEPA（cost model guided evenly partitionand allocation）;针对分布式并行模拟与非连续、任意数量抽样模拟区间的高效集成,提出了基于最小等价距离（minimum equivalent cost,简称MinEC）的指令区间分配策略MinEC.基于sim-outorder 实现了SEDSim,采用SPECCPU2000 中的部分程序对其速度和精度进行了测试,理论分析和测试结果均表明了SEDSim 的优势：相对于常用的方法或策略,CoMEPA 和MinEC 分别能够获得多达约1.6 倍和1.4 倍的性能提升.     

一种集群分布式VoD系统的实现

随着宽带网络的大规模普及和高清视频文件点播需求的大量增加,VoD服务成为宽带网络的重要应用之一。如何降低VoD系统的成本和带宽是运营商普遍关注的问题。描述了一种基于集群架构的低成本分布式VoD系统的实现,并对其核心的最小连接调度算法与影片动态分布模型进行了详细介绍。     

VoD系统性能的综合研究

分析了可能成为VoD系统瓶颈的几个主要因素,给出了在VOD系统的设计与实现中进行许可控制的方法,从而有助于提高VoD系统的性能。     

分布式高可扩展负载平衡中间件技术研究

现有的负载平衡中间件大多采用单一的基于对象的负载平衡粒度,更多地关注同一对象组的不同副本之间的平衡,复杂的分布式应用往往存在多种不同类型的服务对象组共存的情况。该文基于CORBA技术,论述提高负载平衡中间件可扩展性的关键问题、解决方法及其实现,给出了相关的测试结果。     

一种基于分布式异构服务器机群VOD系统的数据分布策略

在VOD（Video-On-Demand）系统中，由多服务器组成的机群比单一的VOD服务器具有更好的可扩展性．同时异构机群比同构机群有更好的实用性、灵活性．也面临更复杂的负载平衡问题．在多VOD服务器异构机群系统中，数据分布策略非常关键，它对整个系统的请求调度、负载平衡、可扩展性等有很大的影响．本文针对数据分布问题，结合有关客户访问模式的统计信息，来确定热门影片的访问概率，再以数据复制的方式，根据影片热门度的不同和各异构服务器上的资源情况，将文件分布到机群中服务器上．实验表明．通过给出的针对异构机群的副本产生和放置模型，提高了客户可扩展性并达到较低的负载不平衡度．本文的策略将客户的行为方式和服务器端组织框架结合起来．既解决了客户的可扩展性问题，又实现了机群内的负载平衡．     

分布式VoD系统中一种分层的缓存管理策略

相对于传统网络服务系统的客户端/服务器构架,分布式VoD系统通过系统中节点问的协作能够获得更好的性能.而节点的存储空间和网络带宽是有限的,因此缓存管理的研究对流媒体服务系统的研发具有重要的意义.该文基于一种灵活的热度估计方法对系统中的存储资源进行分层分析,给出一种减小服务器磁盘I/O负载的优化式及其次优解,同时针对客户节点的不稳定特性提出一种以二次规划为基础的数据置换算法.仿真实验结果表明热度的计算能够较好的反映用户行为的变化,而缓存管理策略有利于减小服务器磁盘数据的读写以及增加系统的可利用资源.     

视频点播中基于用户行为的自适应资源搜索机制*

根据用户访问行为特征,提出一种新的自适应数据搜索结构U-VoD,该机制根据用户的自主访问行为自适应地组成行为相似团体,不需要历史访问记录就能实时地反映用户的访问模式与数据块的流行度。同时,基于搜索结构所学习的信息,设计一种有效的数据流行度感知的预存策略。大量的实验结果表明,U-VoD在频繁的用户交互情景下,极大地降低了用户VCR操作引起的跳转时延,并减轻了对服务器的访问压力。     

视频点播多级许可控制方案

描述了视频点播系统的用户允许控制和节目允许控制等多级允许控制方案。重点叙述了基于节目流行度的节目允许控制方法。对基于节目流行度的允许控制算法进行了数值分析,表明了不同的基于节目流行度的允许控制策略对整个系统新请求阻塞概率的影响。     

多描述可分级编码的研究进展

多媒体及Internet的迅速发展促使视频编码不仅要有较好的容错性能,而且要根据网络带宽和接收设备的特性而自适应地进行调整和传输。多描述编码可以提高视频传输的容错性能但不具有网络自适应性;可分级编码能够根据网络带宽和接收设备的特性而自适应地进行调整和传输但不具有容错性能。综合了多描述编码和可分级编码优势的多描述可分级编码,则不但具有网络带宽的自适应性,同时具有很好的容错性能。在分析了多描述编码和可分级编码的各自局限性的基础上,重点介绍了多描述可分级编码的产生和几种实现策略。     

IP组播技术及其在VoD系统中的应用

介绍了IP组播技术，为支持二层组播实现了IGMP SNOOP协议，并在此基础上设计和实现了基于IP组播技术的VoD系统。     

P2P点播系统的客户端磁盘缓存策略

在基于有服务器结构对等网络环境的点播系统中,针对客户端需要缓存部分流媒体数据的问题,提出一种新型预测双缓存模型,给出相应的缓存替换算法。仿真实验表明,该模型在用户数目增多时,客户端缓存的命中率大幅提高,服务器的负载得到改善,显著降低了VCR操作时所引起的等待延迟。     

集群式VoD系统中文件分块存储策略

在VoD点播中,用户主动中断点播会造成影片不同时间段的部分被访问的概率不同,给传统的分块策略带来了负载不均衡问题。该文分析用户在VoD点播时中断点播的行为模式,在此基础上建立分析点播中断概率的模型,提出一种改进的分块存储策略。仿真表明,改进的策略能够更好地实现负载均衡,提高系统运行效率。     

An architecture to support scalable distributed virtual environment systems on grid

A Distributed Virtual Environment (DVE) system offers a computer-generated virtual world in which individuals located at different places in the physical world can interact with one another. In order to achieve real-time response for a large user base, DVE systems need to have a scalable architecture. In this paper, we present the design of a grid-enabled service oriented framework for facilitating the construction of scalable DVE systems on computing grids. A service component called “gamelet” is proposed, whose distinctive mark is its high mobility for supporting dynamic load sharing. We propose a gamelet migration protocol which can ensure the transparency and efficiency of gamelet migration, and an adaptive gamelet load-balancing (AGLB) algorithm for making gamelet redistribution decisions at runtime. The algorithm considers both the synchronization costs of the DVE system and network latencies inherent in the grid nodes. The activities of the users and the heterogeneity of grid resources are also considered in order to carry out load sharing more effectively. We evaluate the performance of the proposed mechanisms through a multiplayer online game prototype implemented using the Globus toolkit. The results show that our approach can achieve faster response times and higher throughputs than some existing approaches. This research is supported in part by the China National Grid project (863 program) and the HKU Foundation Seed Grant 28506002.     

Columbia's VoD and Multimedia Research Testbed with Heterogeneous Network Support

This paper reports our progress in developing an advanced video-on-demand (VoD) testbed, which will be used to accommodate various multimedia research and applications such as Electronic News on Demand, Columbia's Video Course Network, and Digital Libraries. The testbed supports delivery of MPEG-2 audio/video stored as transport streams over various types of networks, e.g., ATM, Ethernet, and wireless. Both software and hardware video encoders/decoders are used in the testbed. A real-time video pump and a distributed application control protocol (MPEG-2's DSM-CC) have been incorporated. Hardware decoders and set-tops are being used to test wide-area video interoperability. Our VoD testbed also provides an advanced platform for implementing proof-of-concept prototypes of related research. Our current research focus covers video transmission with heterogeneous quality-of-service (QoS) provision, variable bitrate (VBR) traffic modeling, VBR server scheduling, video over Internet, and video transmission over IP-ATM hybrid networks. An important aim is to enhance interoperability. Accommodation of practical multimedia applications and interoperability testing with external VoD systems has also been undertaken.     

基于增强层残差编码的分布式可分级HEVC压缩研究

针对已有可分级视频压缩方法编码复杂度较高的问题,提出一种基于增强残差编码的分布式可分级HEVC压缩方法。首先,在编解码端采用相同的SI(原帧的估算)建立方法来获得最高的压缩率,并使用若干的SI帧来估算EL与SI残差相关性;然后,使用相关性模型决定最低有效位的比特数量并生成校正子,解码端据此校正子重构增强层信息;最终,设计了自适应的编码模式选择机制选择率失真性能较高的编码模式。对比实验结果显示,本文方法具有较低的编码复杂度,同时具有较好的率失真性能。