一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法

摘要

一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，属于电子信息技术领域。利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户观看流媒体远程教育视频流畅。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。本发明在尽量减小用户等待时间的基础上，实现有限资源的动态管理，显著地提高了针对于农村用户的视频点播系统性能。系统针对农民用户，价格低廉，性能稳定。

主权项

1.一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，其特征在于，利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户观看流媒体远程教育视频流畅；所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法；中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用C语言编程实现；首次流合并方法为：设第一个用户请求播放时间为t₁，对应当前组播流为K₁，当前组播流的搜索周期为T₁，则当前组播流搜索中心点t_n1＝t₁，第二个用户请求播放时间为t₂：1)若t₂满足t_n1-T₁/2＜t₂＜t_n1+T₁/2，则将该组播流并入到当前组播流K₁中，首次流合并搜索中心点为t_n1＝(t₁+t₂)/2；2)若t₂满足t_n1-T₁＜t₂＜t_n1-T₁/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5％，当该组播流与当前组播流K₁播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K₁中，首次流合并搜索中心点为t_n1＝(t₁+t₂)/2；3)若t₂满足t_n1+T₁/2＜t₂＜t_n1+T₁，则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5％，当该组播流与当前组播流K₁播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K₁中，首次流合并搜索中心点为t_n1＝(t₁+t₂)/2；在确定首次流合并搜索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中λ为调整系数，数值在0.5-1.0；若t₂均不满足上述1)、2)和3)的条件，则新建组播流K2；选择合并流方法为：设第i个用户请求播放时间为t_i，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为t_nj，则选择的要并入的组播流为t_n＝min{t_n1-t_i，t_n2-t_i，t_n3-t_i，……}；流合并方法为：设第i个用户请求播放时间为t_i，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为t_nj，对应中心点t_nj的组播流为K_j，搜索周期为T_j，已经合并的组播流数为K_mj：1)若t_i满足t_nj-T_j/2＜t₂＜t_nj+T_j/2，则将该组播流并入到组播流K_j中，流合并搜索中心点为2)若t_i满足t_nj-T_j＜T_i＜t_nj-T_j/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5％，当该组播流与组播流K_j播放速度同步时，将该组播流合并到组播流K_j中，流合并搜索中心点为$t_{\mathrm{nj}}=\frac{t_{\mathrm{nj}}\times K_{\mathrm{mj}}+t_i}{K_{\mathrm{mj}}+1};$3)若t_i满足t_nj+T_j/2＜t_i＜t_nj+T_j，则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5％，当该组播流与组播流K_j播放速度同步时，将该组播流合并到组播流K_j中，首次流合并搜索中心点为当K_j组播流内的合并用户数达到K_mn时，调整K_j组播流的搜索周期其中λ为调整系数，数值在0.5-1.0；周期动态调整方法为：当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔t_p时，即t_nj-t_ni＜t_p时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为T_i＝T_j/2+T_i/2+t_p，合并后中心点为t_i＝(t_nj/2+t_ni/2+t_p)/2，其中t_p根据使用时的网络环境动态确定；通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。