[发明专利]一种面向P2P视频点播系统的跳播实现方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机网络领域，涉及流媒体点播技术应用，特别涉及一种面向P2P视频点播系统的跳播实现方法。 

背景技术

随着网络技术和多媒体编码技术的发展，越来越多的实时流媒体应用进入了我们的生活。点对点网络电视(Peer-to-Peer Internet Protocol Television，P2P IPTV)作为最成功的实时流媒体应用之一，正以其显著的优势赢得越来越多的用户，给传统的电话和电视业务带来了很大的冲击。 

一方面，P2PIPTV应用的出现打破了传统的网络视频分享方式。在传统方式下，用户首先要对整个视频文件进行下载，然后才能观看。由于视频文件一般较大，所以用户需要忍受很长的下载等待时间。而P2P IPTV应用使用户可以一边下载视频内容一边观看视频内容，从而使用户免去了漫长的下载等待。另一方面，这些P2P IPTV应用不仅可以像传统电视一样向用户提供视频直播服务，而且还可以与用户交互，提供传统电视很难实现的视频点播业务。 

与直播领域相比，在视频点播领域，P2P技术的发展速度相对较为缓慢。主要是因为点播当中的高度交互性需求，使得实现的复杂程度较高。对于用户来说，视频点播系统比视频直播系统增加了更多的能动性，其中最重要的功能之一就是支持跳播，即任意选择视频的某一时间点开始播放。 

当前存在各种P2P视频点播系统，这些系统各有各自的优势，其中P2VoD系统是较为出色的系统。P2VoD是佛罗里达大学提出来的一个基于树状拓扑的P2P视频点播系统。系统中提出“代”的概念，进行数据分发和失效恢复。不足之处是系统无法顺利处理跳播的行为，这是该系统的一大缺陷。 

发明内容

本发明针对现有系统的上述不足，提出一种能够减少用户的等待时间、适合推广到大规模的IPTV VoD覆盖网络之中的面向P2P视频点播系统的跳播实现方法，实现对跳播行为的处理。本发明的技术方案如下： 

一种面向P2P视频点播系统的跳播实现方法，将服务器中源视频的内容分块，顺次标号为1，2，3，……，称为数据块标号；P2P视频点播系统中每个用户都相当于一个对等体，每个对等体都开辟有缓存用以存放播放的数据块，每隔一定时间就会删除缓存中标号最小的数据块；规定缓存中最小数据块标号相同的对等体称为一代，同一代中各对等体采用可变缓存机制，后加入代的对等体的缓存要小于先加入的，二者的差等于加入 时间的差；所有代的全体对等体组成一个会话，同一会话中，代的标号从1开始递增；每个对等体选择从3个父对等体处获取数据，规定第i代中的对等体的父对等体都来自第(i-1)代，第1代的对等体的父对等体是源服务器；当用户需要跳转到视频的某一位置观看时，即当前对等体发生跳播行为，首先在本会话内部搜寻合适的对等体来作为父对等体，使用短距离跳播算法；当发生跳播的对等体无法在其所在的会话中找到合适的新父对等体时，将按照长距离跳播算法处理。 

作为优选实施方式，对于短距离跳播算法，设发生跳播行为的对等体为X，跳播到的位置为视频的Tp_X位置，发生跳播的时间是T，则设置X的加入时间Tj_X＝T-Tp_X，最小标号数据块用N表示，最小标号数据块删除时间用Te表示，根据用户的选择，分向前跳播和向后跳播两种情况， 

(1)向前跳播：X递推的获取父代G1、G1的子代G2、G2的子代乃至更下一代的信息，直到找到一代Gn，其最小标号数据块删除时间Ten晚于X的加入时间Tj_X，则X成为Gn的子代的成员，若一直找到当前会话的最后一代仍未找到，则按照长距离跳播算法进行处理； 

(2)向后跳播：X递推的获取父代G1、G1的父代G2’、G2’的父代乃至更上一代的信息，直到找到一代Gn’，其最小标号数据块的标号Nn’早于X跳播到的数据块，X成为Gn’的子代的成员，若一直找到当前会话的第一代仍未找到，则按照长距离跳播算法进行处理。 

对于长距离跳播算法，仍然设发生跳播的对等体为X，跳播到的数据块为N_X，换算后的加入时间是Tj_X，步骤如下： 

首先连接服务器，索取当前各会话的信息，获取各会话中最年轻一代的成员的信息，包括当前最小标号数据块N和最小标号数据块删除时间Te；根据用户的选择，分向前跳播和向后跳播两种情况，