[发明专利]一种基于特征优先级的P2P数据调度方法

说明书

本发明公开了一种基于特征优先级的P2P数据调度方法，该方法解决了传统分片调度策略中存在的只关注部分类型分片，而忽略其它类型分片的问题。本发明根据分片特征将分片划分成紧急分片、锚点分片、稀有分片和普通分片等四种分片，并且锚点设置不再像传统的锚点策略那样简单地将视频等分，而是根据视频分片被请求的频率来设置锚点。每种分片的下载优先级由高到低设置，当高优先级的分片下载完毕，次优先级的分片就开始下载，直至四种分片都下载完成。本发明提出的分片调度方案，保障视频播放流畅性同时，提供良好的用户操作体验，并增加系统中稀有分片的副本数量。

技术领域

本发明是一种基于特征优先级的P2P数据调度策略，属于多媒体通信技术领域。

背景技术

近年来，基于P2P的视频点播服务应用快速发展，相关的技术受到研究人员的高度重视。在P2P视频点播系统中，存在多个对等节点。每个对等节点可以同时充当服务器和客户端。由于大多数视频传输发生在对等节点之间，从而有效减轻视频服务器压力。然而在P2P网络中，也面临着视频点播服务质量不高和网络节点计算资源利用率低等问题，为解决这些问题人们提出了多种数据分片调度策略，如紧急策略、随机策略和最少紧急混合策略等。

紧急策略，是指节点优先选择距离当前播放时间最近的分片进行下载。公开号为CN102025645A的专利提出了一种紧急调度方法，该方法认为离播放点越近的分片其下载优先级越高而离播放点越远的分片其下载优先级越低。公开号为CN103327415A的专利提出了一种加速下载视频的方法，该方法按照播放的顺序把分片加入到下载队列中，下载队列中靠前的分片较小，而靠后的分片较大。公开号为CN103905917A的专利提出一种基于双窗口的分片调度方法，该方法将依据离播放点的距离划分得到两个大小相等的子窗口(紧急窗口和一般窗口)，其中紧急窗口会紧急下载一般窗口下载失败的分片，起到及时补漏的作用。紧急策略能够有效提高视频播放的流畅性，但会导致靠近视频开始时的分片副本较多而临近视频结束时的分片副本较少，这会使得观看同一视频不同内容的两个节点很难互相为对方提供分片。

随机策略，是指节点随机选择分片进行下载。公开号为CN104506897A的专利提出了一种加权随机分片选择方法，距离当前播放点越远的分片权重越大，距离越近的分片权重越低。公开号为CN103001986A的专利提出了一种基于P2P的下载方法及点播系统，该方法中将首先按照播放的时间顺序下载分片，当下载的数据量达到预定时，则开始随机下载分片而不再顺序下载。随机策略具有分片资源利用率高、应对突发访问能力强等优点，但是在异构的网络环境中效果差，性能不稳定且会影响视频播放的流畅性。

最少紧急混合策略，是指节点将分片的优先级用最少优先级和紧急优先级的加权和来表示。公开号为CN102904833A的专利提出了一种自适应的P2P流媒体数据片选择方法，该方法提出一句计算分片的紧急调度优先级和稀有调度优先级得到最终分片的优先级。公开号为CN101969459A的专利提出了一种控制数据块分布的方法，该方法认为在下载紧急分片的同时需要考虑分片在网络中的实时分布情况，并依此来增加稀有分片的副本数量。最少紧急混合策略既考虑了紧急分片(即临近当前视频播放点的分片)和稀有分片(即在P2P网络中分片副本较少的分片)，保证用户观看视频流畅的同时也提高了分片的分发效率。但是，在用户快进、快退和跳转等操作较为频繁的情况下，该策略的性能也不太理想，比如会出现视频起播时延较大等问题，其中视频起播时延是指用户在快进、快退和跳转等VCR操作(即用户交互操作)后等待视频再次播放的时间。

上述的分片调度策略虽然有各自优点，但也存在一些缺陷。主要原因在于它们没有综合考虑分片之间的差异性。基于此，本发明提出了一种基于特征优先级的数据分片调度策略。

发明内容

针对传统分片调度策略中存在的只关注部分类型分片，而忽略其它分片的问题，本发明提出了一种基于分片特征的数据分片调度策略。该策略综合考虑各种分片的特征，有效解决传统分片调度策略存在的缺陷，从而保障视频播放流畅性同时，提供良好的用户操作体验。