基于应用层组播的流媒体主动修补技术研究

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随着互联网的迅猛发展,流媒体服务已经成为Internet上相当重要的一种业务,而且发展迅速。流媒体具有数据量大,持续时间长,实时性要求高的特点。当并发用户数量很大时,一般的单播服务器、服务器集群、IP组播都不能很好的满足要求,应用层组播由于部署方便、可专门对流媒体传输进行优化,成为了目前最流行的流媒体传输技术。但应用层组播中数据的复制和转发都依赖不稳定的端系统,一旦组播树中的中间节点离开,就导致流媒体数据不能完整的接收,流媒体回放的连续性受到影响。 本文分析了应用层组播流媒体直播系统连续性问题的产生原因,研究了现有的几种主要解决方案及其优缺点,基于重加入后再修补的思路,设计了一种分布式的主动修补方案。为方便在缓冲和修补时的定位,该方案首先在组播树的根节点对数据进行序列化包装;通过节点在回放前的缓冲,保证了断连后可以继续回放一定时间;通过回放后的缓冲,节点可以保存数据以便为其它节点修补;新父节点通过重加入报文获得修补起始点信息,并启动新的线程向其传输自身缓冲中的匹配数据来完成修补。此外,该方案通过节点第一次加入后的虚拟修补可以减少第一次回放前的等待时间。主动式修补保证了节点对流媒体的连续回放,稳定的回放质量。与其他修补技术相比,主动修补方案不需要额外的控制花销,而且初始回放的延迟短,并有更好的修补效果。通过仿真试验,也证明它的优越性。
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