[发明专利]一种动态自适应的P2P直播流媒体子流调度方法

摘要

本发明公开了一种基于P2P直播流媒体系统中的动态自适应子流调度方法，该方法能根据对等网络的状况进行相应的子流分裂和合并操作，从而更好地利用对等网络资源。该方法的基本思想是直播流媒体系统在划分子流时不再采用静态和大小固定的方式，而是将其分割成大小为16KB的不可再分传输单元；对等方在向父结点请求流媒体数据时，根据父结点的可用带宽和网络的动态性等情况确定，当父结点的可用带宽较高或者网络动态性不强时，子流的粒度较粗，从而节省系统开销，降低分发时延，反之则子流的力度越细，从而保证系统的健壮性。本发明在视频数据分发时延、数据块到达率以及系统健壮性方面比现有方法具有更好的性能。

主权项

一种动态自适应的P2P直播流媒体子流调度方法，其特征在于，包括以下步骤：A.视频流服务器对原始的视频流进行初始化处理，所有的视频数据都按照16KB大小划分为数据块，每个数据块都附加报头信息，标识数据块的序号，然后转入步骤B；B.对等方按照视频数据块的序号将所有数据块划分到16条子流中，然后转入步骤C；C.对等方与其他对等方交互缓存映射表，并从中选择部分对等方作为邻居集合NeighborSet，然后从NeighborSet中选择16个对等方作为父结点，并向这些父结点发送子流请求，每个父结点请求一条子流，然后转入步骤D；D.对等方在接收父结点发送过来的子流同时，对各条子流的传输速率进行监视，如果某条子流的下载速率持续10秒都低于子流的码率，转入步骤E，如果某条子流中各个数据块的平均传输速率在20秒内都高于子流码率的2倍，转入步骤F，否则继续对各条子流的传输速率进行监视；E.对等方从NeighborSet中找到另一个已获得该条子流的对等方作为一个新的父结点，然后对该条子流进行分裂，其中K为偶数的数据块仍从原来的父结点下载，K为奇数的数据块从新的父结点下载，两条子流的子流数目G值都修改为原来的2倍，同时对K值进行更新，然后返回步骤D；其中G表示子流数目，K表示子流序号；F.对等方将该子流与其相邻子流进行合并，如果相邻子流已经经过分裂，则同时中断所有被分裂出来的子流的传输，从而形成一条新的子流，并继续向该父结点 请求新的子流，新子流的子流数目G值改为原来的一半，同时对K值进行更新，然后返回步骤D；对等方进行子流调度的流程，开始于步骤S101，对等方对原始视频流进行初始化，并将所有数据块划分为16条子流，然后转S102；在步骤S102中，对等方与网络中的其他对等方建立应用层连接，从中选择部分对等方作为邻居，子流数目相同且K/2(K表示子流序号)的值取整后相等的两条子流认为相邻子流，构建邻居集合NeighborSet，并定期与集合中的邻居交互缓存映射表，然后转S103；在步骤S103中，对等方从NeighborSet中选择16个邻居作为父结点，并向它们请求各条子流，然后转S104；在步骤S104中，对等方对各条子流的传输速率进行实时监测，然后转S105；在步骤S105中，如果当某条子流的传输速率连续10秒钟都低于子流的码率时，转S106，否则转S108；在步骤S106中，对等方从NeighborSet中选择一个新的邻居作为父结点，然后转S107；在步骤S107中，对等方将原来的子流分裂为2条新子流，并分别向原来的父结点和新的父结点分别请求1条子流，然后转S104；在步骤S108中，如果某条子流的传输速率连续20秒钟都高于子流码率的2倍时，转S109，否则转S104；在步骤S109中，对等方找到该子流的相邻子流，然后转S110；在步骤S110中，对等方将该子流与其相邻子流进行合并，并向该子流的父结点请求合并后的新子流，然后转S104。