[发明专利]一种P2P视频点播系统合作数据预取方法

说明书

技术领域

本申请涉及视频点播技术领域，特别是涉及一种对等P2P视频点播系统合作数据预取方法。

背景技术

基于P2P(Peer-to-Peer，对等)视频点播系统技术的流媒体直播与点播系统具有良好的可扩展性，可以较低的成本实现大规模的流媒体应用。视频点播系统允许用户在任何时间选择观看感兴趣的视频内容，并且支持随机搜索、暂停、快进快退等交互式操作，因而更受用户欢迎。

然而，用户在播放时的随机搜索行为改变了连续播放的数据需求模式，且随机搜索行为具有很强的不确定性。在P2P视频点播系统流媒体系统中，频繁的随机搜索行为会严重影响用户观看视频的流畅性。当用户进行随机搜索操作时，播放进度发生了改变，原来的邻居结点通常不能满足当前新的数据需求。这种情况下，结点的缓存功能失去作用。在P2P视频点播系统流媒体系统中，数据来源于源服务器或其它对等结点，在新的邻居结点列表建立之前，只能从源服务器获取数据，从而增加了源服务器的压力。若等待建立新的邻居结点列表，从随机搜索操作到再次播放将经历较长的时延。并且无论从何而来，现场获取数据用于满足播放需求都需要一定的时间。

为了减小随机搜索操作带来的时延，可以设计优化的数据存储策略，使用户尽可能在本地得到满足随机搜索需求所需要的数据块。因此，如何设计好缓存或存储策略，对于缩短响应时延、降低源服务器负载和提高观看流畅性非常重要。

数据预取机制首先预测系统将来的数据需求，然后利用空闲资源提前获取部分数据。在P2P视频点播系统中，如果可以预取部分数据块并保存在本地，当用户执行随机搜索操作时，首先在本地预取的数据集中查找。若预取数据可以满足随机搜索的需要，则可以有效缩短用户随机搜索操作的响应时间，同时减轻源服务器的负荷。数据预取需解决两个关键问题，即取什么和由谁来取。现有的数据预取方法通常假定用户的随机搜索操作范围有限或毫无规律，因而采用顺序预取或随机预取策略。另外，现有的方法依据单个结点的带宽和存储能力决定预取数据块的数量。由于单个结点的传输能力和存储空间有限，结点只能预取少量数据块甚至无法预取，从而限制了数据预取的作用。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种P2P视频点播系统合作数据预取方法，可以在有限的预取缓存条件下达到较为理想的预取数据命中率，从而可以有效缩短系统响应用户随机搜索操作的等待时间，提高P2P视频点播系统视频点播的服务质量。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种对等P2P视频点播系统合作数据预取方法，包括以下步骤：

当一个结点加入到P2P视频点播系统后，该结点建立一个以其为主结点的合作组或者加入到一个已建立的合作组中，所述合作组中包括一个主结点和若干个成员结点，并且主结点的播放进度与成员结点的播放进度的差距在预设阈值内；

所述合作组内的主结点确定所述合作组的数据预取范围，并根据所述数据预取范围生成数据预取任务，且定期将所述数据预取任务分配给所述合作组内所有结点；

所述合作组内的所有结点按照所分配的数据预取任务获取相应的数据，并且将所获取的数据信息发送给主结点。

优选地，当一个结点加入到P2P视频点播系统后，以该结点为主结点建立一个合作组或者将该结点加入到已建立的合作组中新加入的，具体为：

当一个结点加入到P2P视频点播系统后，该结点定期检测是否处于某一个合作组内；

如果否，该结点将向所有邻居结点发出建立一个合作组的邀请信息，所述邀请信息内携带有该结点的当前播放进度；

该结点接收所有邻居结点的答复消息，判断建立合作组所需的结点数据是否达到建组要求数量；

如果是，则建立一个以该结点为主结点的合作组，并向被邀请加入的结点发送确认消息；如果否，则该结点向所有邻居结点发送加入请求，所述加入请求内携带有该结点的当前播放进度，若所述加入请求被某一个合作组接受，则该结点加入到该合作组中。

优选地，所述合作组内的主结点确定所述合作组的数据预取范围具体为：

所述合作组内的主结点根据其所在的合作组的缓存大小以及当前播放时间点，利用用户随机搜索距离概率分布函数来确定数据预取范围。

优选地，所述合作组内的主结点定期将所述数据获取任务分配给所述合作组内所有的结点，具体为：

所述合作组内的主结点定期将所述数据获取任务平均分配给所述合作组内所有结点，或者根据合作组内各结点的能力按比例将所述数据获取任务分配给所述合作组内所有的结点。