大规模流媒体应用中关键技术的研究

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  摘要流媒体的高速发展以及网络技术的突破性发展极大地促进了大规模流媒体技术的发展,并使其应用范围不断扩大,如今大规模流媒体的引用已引起了社会各界人士的密切关注。基于此,笔者就以P2P技术的流媒体方案为例,对大规模流媒体技术的未来应用进行展望。
  关键词大规模流媒体;应用;关键技术
  中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)11-0001-01
  近年来,随着流媒体的不断发展以及网络技术的不断更新和升级,大规模媒体技术也得到了广泛的应用,引起了社会各界人士的高度重视。鉴于此,笔者首先介绍了流媒体的相关知识,接着分析了大规模流媒体应用现状的应用现状,最后对其应用中关键性技术进行了分析并对其未来应用进行了展望。
  1流媒体概述
  1.1 流媒体的定义
  流媒体是一种新型的媒体格式,它采用流式传输的方式进行传输,使媒体能够在网络上进行播放。流媒体又叫做流式媒体,它是指商家把视频节目压缩成数据包,通过视频传送服务器传送到网路上。用户可以通过解压设备对压缩包进行解压,视频节目就能以原来的媒体格式播放出来。
  1.2 流媒体的流式传输方法
  流媒体的流式传输方法有两种:顺序流式传输和实式流式传输。前者就是指顺序下载,用户可以边下载边观看,在特定的时间内,用户可以观看已经下载下来的视频节目,而无法观看到还未下载下来的视频节目。后者就是指在网络连接与正常且媒体信号稳定的情况下,用户可以实时地观看视频节目。
  2大规模流媒体的应用现状
  现有的大规模流媒体应用系统面临着几大挑战,其主要包括可扩展性问题、安全问题、异构性问题以及网络服务质量问题,以上种种问题都在一定程度上限制了大规模流媒体的应用。为了更好地应对上述挑战,学术界提出了一系列的新体系、新技术,以此来构建大规模流媒体系统的关键技术,分别为网络传输技术和编码技术。这两大技术极大地促进了流媒体技术的发展,使其应用范围不断扩大。目前,流媒体的分类形式多种多样,具体介绍如下。
  按照传输技术来划分,现有的大规模流媒体应用方案可以分为P2P技术支持的流媒体方案和IP组播技术支持的流媒体方案,其中P2P技术支持的流媒体方案包括多发送端多接送端、单发送端多接收端以及多发送端单接受端,而IP组播技术支持的流媒体方案则包括分层组播、流复制组播以及但速率组播[1]。
  照网络传输技术的发展历程,大规模流媒体系统经历了如下3个阶段:①此阶段是利用IP组播协议来传输数据;②在这个阶段,大规模流媒体系统得到了一定的发展,此阶段采用对等网络P2P传输模式来传输数据;③在这个阶段,大规模流媒体系统在以上两个阶段的基础上,又得到了较大的发展,利用多点对多点的P2P流媒体技术进行实时视频流传输。虽然大规模流媒体系统在时代发展的推动下得到了很大的发展,但在P2P技术给解决当
  前大规模流媒体应用中的网络与系统瓶颈问题带来新的机遇的同时,也给大规模流媒体系统带来新的挑战。下面就以基于P2P技术的流媒体方案为例来阐述和归纳大规模流媒体应用中的关键技术,并对其未来的发展方向进行展望。
  3大规模流媒体应用中关键性技术分析-基于P2P技术的流媒体方案
  3.1 P2P流媒体覆盖网络的构建技术
  P2P流媒体覆盖网络的构建技术主要有两种,即基于应用组播技术和基于支持分布式操作的通信协议。另外,还有各种技术结合或各种机构组合的混合结构,主要包括混合结构、网络结构、多组播树结构以及单组播树结构。
  3.2 P2P流媒体数据调度策略
  流媒体在数据分配的过程中会出现一些问题,因此,这就需要有效的数据调度策略来提高P2P流媒体服务方案的性能,数据调度策略的内容包括以下几点。
  1)数据调度机制。这种数据调度机制又分为推模式、拉模式和推拉结合模式。每一种模式都具有一定的作用,能够有效解决特定情况下的实际问题,从而提高P2P流媒体服务方案的性能。就以拉模式为例,它是一种数据调度机制,可以用于网状结构的P2P流媒体系统中,并具有自身的优点,主要优点有以下几点:①节点负载较为匀称,节点利用率较高;②节点间的父子关系较为宽松,有效规避了单点时效问题。
  2)数据调度算法。这种数据调度算法包括随机调度策略、最少优先策略、最急优先策略和权重轮询策略以及数据调度算法的改进[2]。以上策略都在大规模流媒体应用中起着重要的作用,使P2P流媒体服务方案的性能得到了大大的提高。就以最少优先策略为例,它是优先调度P2P网络中的稀缺数据块,若数据块在稀缺度上有着相同点,就要从带宽最大的另据节点调度,CoolStream-ing/DONet流媒体服务方案采用此调度策略。该策略有利于加快数据块在网络中的扩散而达到较好的负载均衡和带宽利用率。
  4大规模流媒体应用中关键性技术的展望
  结合以上大规模流媒体应用现状和大规模流媒体应用中关键性技术的分析,我们可以对其进行展望,随着社会的进步和技术的改进,大规模流媒体技术的应用也出现了新的问题,因此,大规模流媒体的应用仍有较大的研究空间,其应用的推广必须做到以下几点。
  1)加强P2P与视频编码技术、移动网络技术结合的理论研究。
  2)加强P2P流媒体的体系架构研究。
  3)加强P2P流媒体的理论分许和建模研究。
  4)加强P2P流媒体的应用与测量研究。
  5结束语
  近年来,随着流媒体的不断发展以及网络技术的不断更新和升级,大规模媒体技术也得到了广泛的应用,但是,该技术方案在实际应用中仍然存在着不足,因此,要采取相关的策略来提升P2P流媒体服务方案的性能,从而进一步推广该技术的应用。
  参考文献
  [1]朱晓亮,王丽娜.无线Mesh网流媒体传输速率控制策略及模型[J].计算机应用研究,2009(03).
  [2]杨戈,廖建新,朱晓民,樊秀梅.流媒体分发系统关键技术综述[J].电子学报,2009(01).
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