[发明专利]一种教育用的低带宽的视频传播系统构建方法

权利要求书

1.一种教育用的低带宽的视频传播系统构建方法,其特征在于，所述算法包括下述步骤：

步骤一：构建基于低带宽流媒体传输网络；构建传输网络过程如下：

S1：客户节点之间的连接：

首先通过STUN协议判断NAT类型、NAT端口变化规律、NAT是否有黑名单机制信息；

将上述信息存到辖区连接中的Edgeserver中，当有伙伴节点来与它穿越，会交换彼此的这些信息，不同的排列组合会有不同的穿越策略；

将每一次穿越的过程和结果记录到后台数据库；之后对记录到后台数据库的数据进行周期性地分析并调整协商穿越策略；

S2：连接完成之后，节点与节点之间就成为邻居，彼此会进行状态交换和心跳，之后对节点之间的邻居关系进行定义；

邻居关系定义过程如下：设计节点LRU淘汰链表，链表中保持40个联系的邻居节点，老的节点会退出，新的节点会加入，LRU会根据增减原则来进行LRU新增和淘汰；

S3：对节点进行分层，让部分节点成为超级节点；

所述超级节点在被任命时都会分配到一个分组ID，Edgeserver会根据自己辖区的超级节点数量进行分组，每个分组由多个超级节点组成，分组内的超级节点负担自己分组的媒体分片分发；

步骤二：利用传输网络对流媒体进行传输；

预先订阅机制，原理就是每个P2P客户节点会根据自己缓冲区最大的segmentID来进行预订，提前预订10秒以后的媒体数据分片，预订请求要根据节点评估出来的亲和力值score做权衡，收到这些请求的超级节点会将预订的分片请求信息保存下来，等到Edgeserver推送这个分片到这个超级节点，它就会无条件转发这些被预订的报文给发起预订的节点；

步骤三：利用缓冲器对流媒体进行缓冲和时延控制；

步骤四：对流媒体利用秒开技术进行播放；

在P2P分发网络中新进入的节点会收到Edgeserver的上一个GOP关键帧分片ID，客户节点根据这个ID从各个邻居中快速拉取整个GOP分片数据，而不是单纯地让Edgeserver来发，秒开的速度平均缩短了100毫秒。

2.根据权利要求1所述的一种教育用的低带宽的视频传播系统构建方法，其特征在于，所述超级节点满足下述要求：

有足够的上传带宽，4G和弱WIFI下不能成为超级节点；

有空闲的CPU和内存，计算能力不够的低端移动设备不能成为超级节点；

对邻居通信友好，不是通信孤岛；

得到Edgeserver的任命，和Edgeserver之间通信顺畅；

当所述超级节点性能衰减，Edgeserver会让其退化成为普通节点。

3.根据权利要求1所述的一种教育用的低带宽的视频传播系统构建方法，其特征在于，所述增减原则如下：就近原则，内网优先，同城同一运营商网络次之；

周期性评测延迟和媒体分片命中率，末位淘汰；

当LRU列表中节点不足40个时会从备用节点列表中选取新的节点进行连接并加入到LRU中。