VOD系統的性能分析

應用技術(shù)與研究學(xué)術(shù)探討VOD系統的性能分析張靜(內蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院，內蒙古包頭014010)摘要]隨著(zhù)多媒體技術(shù)、通信技術(shù)以及硬件存儲技術(shù)的發(fā)展,人們已不再滿(mǎn)足以往單一、被動(dòng)的信息獲取方式,而是希望主動(dòng)參與節目之中,視頻點(diǎn)播(Video On Demand,VOD)是一種用戶(hù)可控制的視頻分配業(yè)務(wù),本文分析了VOD系統的運行效率與命中率問(wèn)題。[關(guān)鍵詞]命中率 ;VOD;PN節點(diǎn);運行效率(3)全交互式視頻點(diǎn)播(Interactive Video On Demand,IVOD)0.前言這種方式的視頻服務(wù)下，用戶(hù)對流媒體可以進(jìn)行完全控制，目前,流媒體服務(wù)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)的一項重要服務(wù),并顯示如暫停、快進(jìn)、快退等操作。出了巨大的發(fā)展潛力。不同于傳統的網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)，流媒體文件1.運行效率的總體分析的傳輸具有實(shí)時(shí)性、連續性等特點(diǎn),而且,視頻服務(wù)的相關(guān)技術(shù)包VOD系統的核心內容是數據服務(wù)，數據的傳輸包括MS的括流媒體數據采集、編解碼、存儲、傳輸播放等。網(wǎng)絡(luò )寬帶技術(shù)及數據請求、其他PN的數據請求、向其他PN的數據請求以及本地其支撐業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，為流媒體服務(wù)的開(kāi)展奠定了堅實(shí)的基磁盤(pán)的lO。圖1.1是PN的數據流圖:其最終目的是滿(mǎn)足MS的數礎。在多媒體新聞發(fā)布、視頻點(diǎn)播、在線(xiàn)直播、網(wǎng)絡(luò )廣告、網(wǎng)上演據請求,所有其他的數據流全部是為這個(gè)中心服務(wù)的。示、遠程教育、電子商務(wù)、實(shí)時(shí)視頻會(huì )議等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)領(lǐng)域，流媒體技術(shù)都具有廣闊的應用前景，近年來(lái)，新興的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)是流媒體應用的- -個(gè)重要應用方向,特別隨著(zhù)人們體驗要求的善強臺提高，高清晰視頻點(diǎn)播服務(wù)具有巨大的發(fā)展潛力。視頻點(diǎn)播系統是一種受用戶(hù)控制的流媒體服務(wù),不同于傳統MS數據請求式電視中用戶(hù)只能被動(dòng)地接受電視提供的信息,享受交互式視頻磁盤(pán)I0服務(wù)的用戶(hù)可根據自己的喜好選擇系統提供的影片、視頻節目、游戲和各種流媒體信息，在收看過(guò)程中可以對節目進(jìn)行控制，包括快進(jìn)、快退、暫停等。除了視頻點(diǎn)播之外,多媒體服務(wù)系統還可圖1.1 PN數據流圉提供各種增值業(yè)務(wù),包括圖文資料提供、信息查詢(xún)、通過(guò)電視進(jìn)行網(wǎng)上購物等多種服務(wù)。相對于傳統的被動(dòng)的信息接受方式，用戶(hù)從數據流圖中可以得到，MS的數據請求來(lái)源包括本地磁盤(pán)對其具有完全的選擇性與控制性,而且具有服務(wù)的多樣性與可擴10與從其他PN請求的數據，VOD的分發(fā)策略的目標是盡可能展性。得提高M(jìn)S數據請求從磁盤(pán)I0得到的比例。為此,算法的設計都按照視頻服務(wù)方式及其功能,目前的視頻點(diǎn)播系統主要分為是從這個(gè)角度出發(fā)地，盡可能地把用戶(hù)最可能點(diǎn)播的內容推送到以下三類(lèi):PN,讓用戶(hù)通過(guò)磁盤(pán)I0在本地獲得數據。但帶來(lái)的一-個(gè)問(wèn)題是內(1)準視頻點(diǎn)播NearVideoOn Demand,NVOD)容調整代價(jià)。節目按照一定的間隔時(shí)間從頭開(kāi)始播放,例如某個(gè)節目的播VOD網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的一個(gè)重要性能指標是內容調整代價(jià)，這個(gè)放時(shí)間為1個(gè)小時(shí)，系統則每間隔5分鐘播放- -次，總共產(chǎn)生12代價(jià)主要指部署調整時(shí)媒體內容通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的傳輸代價(jià),即部署調個(gè)視頻流，用戶(hù)只能從這12個(gè)頻道中選擇離點(diǎn)播時(shí)間最近的一整調整占用系統的資源， 部署調整不應該影響VOD系統正常內個(gè)頻道進(jìn)行觀(guān)看，按照這種方式,點(diǎn)播- -個(gè)節目最多只需要5分容服務(wù)。部署調整包括對PN節點(diǎn)內的影片進(jìn)行增刪，從單個(gè)PN鐘的等待時(shí)間。這種方式實(shí)現比較簡(jiǎn)單、容易,但具有等待時(shí)間比的角度 考慮,影片塊的刪除基本不耗費資源,影片塊的增加意味較長(cháng)的缺點(diǎn)。著(zhù)PN需要從其他PN或源服務(wù)器請求媒體內容，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )存儲(2)真視頻點(diǎn)播(True VideoOn Demand,TVOD)到本地?？梢杂孟到y部署調整過(guò)程中內容的遷移比例來(lái)標示系統每個(gè)用戶(hù)與服務(wù)器都會(huì )產(chǎn)生-一個(gè)流 媒體連接，用戶(hù)點(diǎn)播時(shí)，運營(yíng)效率:B= T/S其中T表示遷移內容大小,S示系統媒體庫容視頻服務(wù)器啟動(dòng)一個(gè)連接，把用戶(hù)請求的內容實(shí)時(shí)發(fā)送給用戶(hù)。量若有另一個(gè)用戶(hù)提出同樣的需求，服務(wù)器采用同樣的方式,而且2.新影片上線(xiàn)的部署效率視頻流- -旦開(kāi)始播放，就要連續播放下去,一直到結束。 這種方式在新影片部署過(guò)程中國煤化工,小相關(guān)，相具有實(shí)時(shí)的特點(diǎn),但是服務(wù)占用的系統資源比較大,而且界面的比較于系統總的存儲容MHCNMHG友好性比較差。! -init的部署容作者簡(jiǎn)介:張靜,女,內蒙古包頭人,學(xué)士,講師。主要研究方向:多媒體技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )。-59一.學(xué)術(shù)探討應用技術(shù)與研究量為:新影片的大小x PN的數量。根據系統在3TNet.上運行經(jīng)系到到系統的吞吐量。用戶(hù)數據的獲得包括兩部分，-部分是本驗，一部2個(gè)G的影片能夠在20s左右的時(shí)間進(jìn)行完全部署,而地PN的數據,另一部分 是通過(guò)本地PN從其他PN獲得的數據。且新影片的上線(xiàn)頻率不是特別高，在系統的實(shí)際運營(yíng)維護中,可PN間的數據交換受PN之間的帶寬影響很大。在對VOD系統進(jìn)以對部署時(shí)間進(jìn)行選擇，在用戶(hù)對系統的訪(fǎng)問(wèn)空閑時(shí)間進(jìn)行部行設計時(shí)，引進(jìn)了影片流行度權值配置與影片分段流行度權值配署,所以對系統的日常運行不會(huì )構成影響。置的雙層配置結構，通過(guò)配置的方式來(lái)反映用戶(hù)的點(diǎn)播行為。影響系統命中率的主要因素是影片分發(fā)過(guò)程中的參數是否能合適3.影片熱度變化調整效率反映用戶(hù)的點(diǎn)播行為。通過(guò)這個(gè)觀(guān)點(diǎn)對系統的命中率進(jìn)行分析，影片熱度變化調整主要包含兩部分的內容:普通影片的存儲包括分析用戶(hù)的各種點(diǎn)播行為對系統的命中率的影響，并通過(guò)分比例和普通影片的流行度變化做出反應。假設80%的用戶(hù)點(diǎn)播的析結果討論如何提高系統的命中率。是20%的最熱門(mén)的影片,20%的用戶(hù)點(diǎn)播其他影片。同時(shí)，隨著(zhù)時(shí)普通影片取決于兩個(gè)方面，-方面是影片的流行度,在系統間的變化,在某個(gè)階段因為紀念性事情的發(fā)生，會(huì )導致某- - 類(lèi)影運營(yíng)過(guò)程中,根據實(shí)時(shí)收集的統計數據可以分析得到影片的大致片的訪(fǎng)問(wèn)量增加,這種因為時(shí)間變化而引起的影片訪(fǎng)問(wèn)量的變化流行度分布，從曲線(xiàn)擬合的角度,使得影片分類(lèi)權值表能夠正確需要反應在影片部署調整上。反映影片的流行度分布。影片分段權值表采取類(lèi)似的方式,通過(guò)在影片熱度變化調整過(guò)程中,影片的熱度變化可以認為比較長(cháng)期的數據收集,分析,以曲線(xiàn)擬合的方式使得權值表能夠正確平穩的，假設每次需要調整的影片只占全部影片數量的20%,由反映用戶(hù)點(diǎn)播行為的文件請求內部?jì)A向性。由于分發(fā)流程的實(shí)現于系統影片的分布具有哈希特性,因此在調整過(guò)程中,每部需要采取的是雙層流行度配置結構，因此,在系統運營(yíng)的實(shí)際配置過(guò)調整的影片的調整量只占20%左右，因此每次熱度調整最多只需程中,可以利用項目組內的內容分發(fā)仿真分析結果,將合適的分要調整總影片容量的4%左右。這個(gè)比例對系統的實(shí)際運營(yíng)來(lái)發(fā)算法通過(guò)配置的方式應用到實(shí)際運營(yíng)。說(shuō)是比較合適的,不會(huì )對系統的實(shí)際運營(yíng)構成影響。而且,由6.結束語(yǔ)于系統的內容分發(fā)流程的基礎是雙層流行度權值配置結構，因此在實(shí)際運營(yíng)的時(shí)候，可以通過(guò)配置的方式，將系統配置成只調整通過(guò)對VOD系統的運行效率與命中率的分析,應用到系統一部分影片,或只調整影片的一部分內容,完全適應系統運營(yíng)的中使其性能有了很大的改善。在系統的運行效率上,VOD內容部需要。署分發(fā)算法模塊的設計能夠滿(mǎn)足系統實(shí)際運營(yíng)的需要,不會(huì )對系統的實(shí)際運營(yíng)構成影響。在命中率方面，由于系統采用的是雙層4. PN節點(diǎn)變化調整效率配置結構，最初的數據設置根據理論分析所得，通過(guò)系統- -段時(shí)在PN節點(diǎn)變化過(guò)程中,由于網(wǎng)絡(luò )的變化,需要對全網(wǎng)的影間的運營(yíng)，需要對用戶(hù)點(diǎn)播數據進(jìn)行收集,并對統計信息進(jìn)行分片分布做- -個(gè)比較大的調整,因此對系統的影響比較大。在部署析研究,得到正確的配置權值,來(lái)反映系統運營(yíng)的實(shí)際情況。而流程實(shí)施過(guò)程中，新影片上線(xiàn)與影片熱度變化調整是日常性調且,由于采用的雙層流行度配置策略，項目組的內容分發(fā)性能分整,而PN節點(diǎn)變化引起的調整是網(wǎng)絡(luò )結構變化調整,屬于系統結析結果都可以應用到該平臺。構變化調整,結構性的變化在系統運營(yíng)過(guò)程中是相當少的。為此，可以在PN節點(diǎn)變化時(shí),采用系統運營(yíng)調整的方式進(jìn)行，暫停系統參考文獻:的日常部署調整。根據實(shí)際運營(yíng)狀況，停用系統的課配置模塊,如[]駱雛20083Tnet視頻點(diǎn)播中的緩存調度和分發(fā)技術(shù)優(yōu)化研究，中國科系統統計數據收集模塊等，節省資源，為PN節點(diǎn)內容調整服務(wù)。學(xué)技術(shù)大學(xué)。[2]郭東鄭輇,殷保群,王嵩2008基于P2P媒體內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )中分布式節5.內容請求命中率點(diǎn)的設計和實(shí)現.電信科學(xué)2008年第8期.系統的命中率主要是指系統的單點(diǎn)命中率，指用戶(hù)從本地[3]侯成寶,宋建新2008 P2P與CDN結合實(shí)現IPTV業(yè)務(wù).信息技術(shù)2008PN獲得數據的數據量與獲得的數據總量的比例，該指標直接關(guān)第3期.Analysis of VOD System's PerformanceZhang Jing(College of Information Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou, Inner Mongolia ,014010,China)[ Abstract ] With the development of mulimedia technologies, communication as well as hardware storage technology , the peo-ple are not only satisfied with the passive information, but also hope to participate in th中國煤化yideo on demand(Video On Demand, VOD) is the video distribution service which can be contolld by th3rating eficiencyand hit probability question of VOD system.YHCNMHG[ Keywords ] hit probability;VOD; PN node; operating eficiency