探讨IPTV媒体分发技术之一
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探讨IPTV媒体分发技术之一  2012/3/1
3.3.2前缀缓存在上一种算法中,主要是减少对骨干网络的传输带宽的压力,同时提高后续请求者的初始播放速度。但第一个请求者的起始播放时间并没有减少,若在没有用户请求之前将每一个节目的开始部分存储在代理缓存器中,在第一个客户端请求媒体信息时也可以提高其起始速度,同时代理缓存器向每一个媒体服务器请求后续部分内容。这便是前缀缓存算法的基本思想。在采用前缀缓存算法时一个需要考虑的问题是最初在代理缓存器中应当缓存
3.3.2前缀缓存

在上一种算法中,主要是减少对骨干网络的传输带宽的压力,同时提高后续请求者的初始播放速度。但第一个请求者的起始播放时间并没有减少,若在没有用户请求之前将每一个节目的开始部分存储在代理缓存器中,在第一个客户端请求媒体信息时也可以提高其起始速度,同时代理缓存器向每一个媒体服务器请求后续部分内容。这便是前缀缓存算法的基本思想。

在采用前缀缓存算法时一个需要考虑的问题是最初在代理缓存器中应当缓存多长一段节目内容。考虑到,客户端需要平滑地播放媒体内容,代理缓存器中至少要存储从代理服务器到媒体服务器处接收到后续媒体信息的一段时间内足够客户端播放的信息。在代理缓存器的存储空间比较富裕的情况下,可以尽可能将前缀信息存储的相对长一些。

3.3.3分段缓存

前缀缓存算法主要解决起始响应速度问题,在其中隐含了一个媒体信息分段问题。前缀本身就意味着将媒体信息分成了不同的段信息。在代理缓存器从媒体服务器后续请求过程中也需要根据媒体信息的特征分段请求或发送。特别是针对点播类业务,客户端需要快进、快退等操作,这意味着需要在媒体信息中在分段处有标注信息。这也要求将媒体信息本身进行分段。
分段缓存算法是目前学术界研究较多的一种算法,根据不同的用途分段缓存算法又分为指数级分段和“慢分段”,指数级分段是根据内容信息距起始点距离的不同将信息分成不同长度的段,距起始点越远段落的长度越大,这主要是用于代理缓存器快速调整所缓存的内容,在需要的时候可以丢弃大块的媒体信息内容。“慢分段”其基本思想是尽可能晚地对媒体信息进行分段,而要等到收集到了尽可能多的统计信息再对媒体信息进行分段,这样可以最好地降低对带宽的要求,提高服务质量。

分段缓存的最大好处在于可以进行可变比特率传输,为此也有提出根据内容提供者的意见将内容信息中最为精彩的片段取出来进行分段,并在客户端最初观看内容时为其提供这些精彩片段,然后由用户确定是否继续观看所选择的内容或者是直接跳转到其认为最为好看的部分内容。

3.3.4分速率缓存

上面三种算法均是根据时间顺序进行缓存以减少对网络带宽的压力,没有考虑到媒体信息编码后不同时间上信息量的不同从而带来的网络传输带宽需求的变化。分速率缓存算法的基本思想是,将从时间轴上看不同时间段上不同速率的信息,在媒体服务器中存储等速率的部分信息,而在代理缓存器中存储变化速率的部分信息。这样在代理缓存器与媒体服务器之间将采用等速率传输媒体信息,代理缓存器将接收到的等速媒体信息与已经缓存在代理缓存器中变速率部分的媒体信息组合起来发送给客户端,以满足播放器连续播放的要求。

3.4用于不同质客户端的代理缓存

3.3中所介绍的代理缓存主要适用于可以接收相同速率并可以使用相同格式的客户端。IPTV业务可以向采用不同的接入网络接入并具有不同设备配置的客户端提供业务。在这种情况下,为满足不同能力客户端的需要,媒体服务器需要存储采用不同格式适用于网络速率的同一内容的多种备份,这样耗费了大量的存储和网络资源。为解决该问题,分层编码方式应运而生。这种算法是将媒体信息按层进行编码,将具有重要信息的层编码存储在代理缓存器中,将其他层信息存储在媒体服务器中。对于要求速率低的客户端,代理缓存器直接将所存储的信息发送过去就可以满足其需要,而对于要求速率高的客户端,代理缓存器可以先将所存储的信息发送到客户端,同时向媒体服务器请求其他层的信息再转发给客户端,以满足客户端对信息速率和信息格式的要求。目前通常是将媒体信息分为2~3层。最优的分层方式还在研究之中。

通常可适用于速率范围较大的编码速率,如MPEG-4多采用分层编码算法。其最大的优点就是对传输速率和显示格式有不同要求的客户端,采用不同层信息的不同组合,从而节省存储空间和传输带宽。
3.5重叠网络上的代理缓存

目前的Internet运营商多苦于类似BT一类的视频下载软件在网络上的使用。多对一的视频信息的传输消耗了网络的大量资源,造成了网
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