[发明专利]基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术，特别涉及一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法。

背景技术

频道切换时间是指用户从发起频道请求到用户观看到第一幅图像所消耗的时间，这过程包括了节点的请求处理时间，频道发现时间，数据传输时间，以及数据解码时间。

当今P2P技术与流媒体的结合突破了网络带宽对多媒体信息传播的限制，大大地改善了网络电视用户的观看体验。在P2P系统里，因为每个节点既充当客户端，也充当路由，服务器端，所以P2P系统比C/S系统大大减少对带宽的要求。但也由于P2P系统的数据传输方式，对于具有上百个频道的P2P流媒体系统，频道切换时间过长仍是一大瓶颈。一般观看网络电视的切换延时都多于5秒，在P2P流媒体系统里，切换延时更是多于20秒，从而严重影响了观众的观看体验。

这是由于传统的P2P流媒体系统大多采用分簇结构，即观看相同频道的节点聚集成一个簇，簇间仅相互分享一个频道的内容。当一个节点从一个频道切换到另一个频道时，它需要完成从一个簇跳转到另一个簇的过程和从离开一个频道再到重新加入一个频道。频道切换的时间除了正常的频道数据请求处理，数据传输，数据解码，也包含了节点离开一个簇，发现一个簇，加入一个簇的时间花费。

现有的技术多从改善节点簇间距离，调整缓冲区大小和帧间距离等减少新频道的发现延时，但这也增加了系统的复杂性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法，该频道切换方法提高了频道切换速度，收获了更好的用户体验。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法，包括：

根据用户的观看记录，统计用户的观看频道热度表；根据在线点击率，统计系统频道热度表；

当第一个用户节点加入P2P流媒体系统，同时向目录服务器请求某一频道数据时，目录服务器将返回内容服务器地址。新用户节点向该地址请求频道数据，而内容服务器将返回包含请求频道数据在内的多个频道并发流数据。

当用户发生频道切换时，先查看请求新频道是否已经缓存在本地，若是，则直接播放缓存中新频道数据，实现零延时切换；否则，重新向目录服务器请求频道数据。

当再次有新用户节点加入P2P流媒体系统，同时向目录服务器请求某一频道数据时，目录服务器将返回邻居节点或者内容服务器地址列表。新用户节点向该地址列表请求频道数据，而邻居节点或内容服务器将返回包含请求频道数据在内的多个频道并发流数据。

当用户发生频道切换时，先查看请求新频道是否已经缓存在本地，若是，则直接播放缓存中新频道数据，实现零延时切换；否则，重新向目录服务器请求频道数据。

一种基于并发流的P2P实时播放系统快速频道切换方法，包括以下步骤，

1)用户节点加入P2P系统，同时向目录服务器发出频道请求；

2)请求节点内的频道统计模块自动记录历史观看信息，包括节点请求的频道信息，节点请求发出的时刻，节点接受到数据的时刻，节点开始播放数据时刻，节点缓存足够分享给其他节点的时刻，节点停止下载数据时刻，节点观看结束时刻，用户切换频道的时刻；

3)请求节点更新内部频道统计模块的频道热度列表；

4)目录服务器更新在线节点统计模块，更新的信息包括，所有节点请求的频道概要信息，收到节点请求的时刻，频道的平均接入延时，在线节点数量，总频道数，缓存更新间隔，各频道平均播放速度；根据用户请求，目录服务器更新在线节点统计模块中的频道热度列表。根据当前在线观看概率，按热度降序，得出在线频道热度列表；

5)目录服务器内频道预测模块收集在线节点统计模块中关于请求节点的信息，包括收到节点请求的时刻，频道的平均接入延时，在线节点数量，总频道数，该节点缓存更新间隔，各频道平均播放速度，预加载项数据大小；

6)频道预测模块以最新频道热度列表和节点信息为参数，计算需要发送给用户的频道数M。在在线频道热度列表中，挑选前M个频道组合成为并发流；

7)根据频道预测模块的计算结果，目录服务器查看在线播放内容列表，若某个节点P的在线缓存恰好包含这M个频道，目录服务器的在线节点管理模块将返回P的地址信息及M个频道信息给请求节点；否则，目录服务器返回内容服务器的地址信息及M个频道缩略信息给请求节点；

8)请求节点根据返回地址，再次向P或者内容服务器发送包含M个频道内容的请求；