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多媒体和网络技术的不断进步促进了流媒体的飞速发展,视频会议、视频邮件、视频点播、IPTV等技术,在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。IPTV作为流媒体的一种多媒体视讯业务,在大量用户访问时,会出现中心服务器负担过重,造成系统响应速度慢、网络拥塞严重、缓存利用率低、容量不足等问题。针对这些问题,本文研究了IPTV应用环境下的网络视频存储和检索技术,以达到提高网络视频存储系统的存储效率和服务性能的目的。
本文在研究网络视频点播规律、流媒体缓存策略和IPTV媒体存储分发机制的基础上,提出了一种网络视频的PSU存储检索机制。该策略基于前缀缓存、分段缓存和用户点播行为分析,利用分段存储和动态调整存储比例的方法,提高IPTV存储系统的利用率和服务性能。PSU存储检索机制采取前缀缓存和后缀分段存储的方式,对视频文件进行分段处理,引入“大、小热度”的概念,量化视频文件之间和内部分段之间的流行度差异,通过增加前缀缓存数量的方法,优化了IPTV系统三层存储结构中的存储比例。
PSU存储和检索系统设计部分详细描述了系统的总体架构、工作流程以及模块组成,对于每个模块的具体功能结构给出了设计框架。其中定义了视频文件及分段的信息管理机制,热度统计、排序、流行度分级算法的工作流程,以及分段存储比例的动态调整机制等。在Linux系统下,利用C++语言对系统的各个模块进行了编程实现,其中包括视频分段数据组织方式,基于热度的统计、排序和分级算法实现,分段的动态调整过程以及数据库操作部分的代码实现。
本文给出了PSU存储和检索系统在Linux环境下的实验测试过程和性能分析。在用户点播命中率、缓存片段数量和访问延时三个方面,比较了前缀缓存、分段缓存和PSU存储检索机制,结果表明PSU存储和检索机制在一定程度上提高了网络视频系统的存储效率和用户点播命中率,降低了访问延迟,从而提高了网络视频系统的服务性能。