應(yīng)用技術(shù)與研究學(xué)術(shù)探討VOD系統(tǒng)的性能分析張靜(內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010)摘要]隨著多媒體技術(shù)、通信技術(shù)以及硬件存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展,人們已不再滿足以往單一、被動(dòng)的信息獲取方式,而是希望主動(dòng)參與節(jié)目之中,視頻點(diǎn)播(Video On Demand,VOD)是一種用戶可控制的視頻分配業(yè)務(wù),本文分析了VOD系統(tǒng)的運(yùn)行效率與命中率問(wèn)題。[關(guān)鍵詞]命中率 ;VOD;PN節(jié)點(diǎn);運(yùn)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，用戶對(duì)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(xiàng)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?jié)摿?。不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，流媒體文件1.運(yùn)行效率的總體分析的傳輸具有實(shí)時(shí)性、連續(xù)性等特點(diǎn),而且,視頻服務(wù)的相關(guān)技術(shù)包VOD系統(tǒng)的核心內(nèi)容是數(shù)據(jù)服務(wù)，數(shù)據(jù)的傳輸包括MS的括流媒體數(shù)據(jù)采集、編解碼、存儲(chǔ)、傳輸播放等。網(wǎng)絡(luò)寬帶技術(shù)及數(shù)據(jù)請(qǐng)求、其他PN的數(shù)據(jù)請(qǐng)求、向其他PN的數(shù)據(jù)請(qǐng)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(jiān)實(shí)的基磁盤的lO。圖1.1是PN的數(shù)據(jù)流圖:其最終目的是滿足MS的數(shù)礎(chǔ)。在多媒體新聞發(fā)布、視頻點(diǎn)播、在線直播、網(wǎng)絡(luò)廣告、網(wǎng)上演據(jù)請(qǐng)求,所有其他的數(shù)據(jù)流全部是為這個(gè)中心服務(wù)的。示、遠(yuǎn)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(yīng)用前景，近年來(lái)，新興的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)是流媒體應(yīng)用的- -個(gè)重要應(yīng)用方向,特別隨著人們體驗(yàn)要求的善強(qiáng)臺(tái)提高，高清晰視頻點(diǎn)播服務(wù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ曨l點(diǎn)播系統(tǒng)是一種受用戶控制的流媒體服務(wù),不同于傳統(tǒng)MS數(shù)據(jù)請(qǐng)求式電視中用戶只能被動(dòng)地接受電視提供的信息,享受交互式視頻磁盤I0服務(wù)的用戶可根據(jù)自己的喜好選擇系統(tǒng)提供的影片、視頻節(jié)目、游戲和各種流媒體信息，在收看過(guò)程中可以對(duì)節(jié)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(tǒng)還可圖1.1 PN數(shù)據(jù)流圉提供各種增值業(yè)務(wù),包括圖文資料提供、信息查詢、通過(guò)電視進(jìn)行網(wǎng)上購(gòu)物等多種服務(wù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的被動(dòng)的信息接受方式，用戶從數(shù)據(jù)流圖中可以得到，MS的數(shù)據(jù)請(qǐng)求來(lái)源包括本地磁盤對(duì)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(kuò)10與從其他PN請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，VOD的分發(fā)策略的目標(biāo)是盡可能展性。得提高M(jìn)S數(shù)據(jù)請(qǐng)求從磁盤I0得到的比例。為此,算法的設(shè)計(jì)都按照視頻服務(wù)方式及其功能,目前的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)主要分為是從這個(gè)角度出發(fā)地，盡可能地把用戶最可能點(diǎn)播的內(nèi)容推送到以下三類:PN,讓用戶通過(guò)磁盤I0在本地獲得數(shù)據(jù)。但帶來(lái)的一-個(gè)問(wèn)題是內(nèi)(1)準(zhǔn)視頻點(diǎn)播NearVideoOn Demand,NVOD)容調(diào)整代價(jià)。節(jié)目按照一定的間隔時(shí)間從頭開(kāi)始播放,例如某個(gè)節(jié)目的播VOD網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)是內(nèi)容調(diào)整代價(jià)，這個(gè)放時(shí)間為1個(gè)小時(shí)，系統(tǒng)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(diào)整時(shí)媒體內(nèi)容通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的傳輸代價(jià),即部署調(diào)個(gè)視頻流，用戶只能從這12個(gè)頻道中選擇離點(diǎn)播時(shí)間最近的一整調(diào)整占用系統(tǒng)的資源， 部署調(diào)整不應(yīng)該影響VOD系統(tǒng)正常內(nèi)個(gè)頻道進(jìn)行觀看，按照這種方式,點(diǎn)播- -個(gè)節(jié)目最多只需要5分容服務(wù)。部署調(diào)整包括對(duì)PN節(jié)點(diǎn)內(nèi)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(xiàn)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(fèi)資源,影片塊的增加意味較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。著PN需要從其他PN或源服務(wù)器請(qǐng)求媒體內(nèi)容，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)(2)真視頻點(diǎn)播(True VideoOn Demand,TVOD)到本地。可以用系統(tǒng)部署調(diào)整過(guò)程中內(nèi)容的遷移比例來(lái)標(biāo)示系統(tǒng)每個(gè)用戶與服務(wù)器都會(huì)產(chǎn)生-一個(gè)流 媒體連接，用戶點(diǎn)播時(shí)，運(yùn)營(yíng)效率:B= T/S其中T表示遷移內(nèi)容大小,S示系統(tǒng)媒體庫(kù)容視頻服務(wù)器啟動(dòng)一個(gè)連接，把用戶請(qǐng)求的內(nèi)容實(shí)時(shí)發(fā)送給用戶。量若有另一個(gè)用戶提出同樣的需求，服務(wù)器采用同樣的方式,而且2.新影片上線的部署效率視頻流- -旦開(kāi)始播放，就要連續(xù)播放下去,一直到結(jié)束。 這種方式在新影片部署過(guò)程中國(guó)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(tǒng)資源比較大,而且界面的比較于系統(tǒng)總的存儲(chǔ)容MHCNMHG友好性比較差。! -init的部署容作者簡(jiǎn)介:張靜,女,內(nèi)蒙古包頭人,學(xué)士,講師。主要研究方向:多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。-59一.學(xué)術(shù)探討應(yīng)用技術(shù)與研究量為:新影片的大小x PN的數(shù)量。根據(jù)系統(tǒng)在3TNet.上運(yùn)行經(jīng)系到到系統(tǒng)的吞吐量。用戶數(shù)據(jù)的獲得包括兩部分，-部分是本驗(yàn)，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(shù)據(jù),另一部分 是通過(guò)本地PN從其他PN獲得的數(shù)據(jù)。且新影片的上線頻率不是特別高，在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)維護(hù)中,可PN間的數(shù)據(jù)交換受PN之間的帶寬影響很大。在對(duì)VOD系統(tǒng)進(jìn)以對(duì)部署時(shí)間進(jìn)行選擇，在用戶對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)空閑時(shí)間進(jìn)行部行設(shè)計(jì)時(shí)，引進(jìn)了影片流行度權(quán)值配置與影片分段流行度權(quán)值配署,所以對(duì)系統(tǒng)的日常運(yùn)行不會(huì)構(gòu)成影響。置的雙層配置結(jié)構(gòu)，通過(guò)配置的方式來(lái)反映用戶的點(diǎn)播行為。影響系統(tǒng)命中率的主要因素是影片分發(fā)過(guò)程中的參數(shù)是否能合適3.影片熱度變化調(diào)整效率反映用戶的點(diǎn)播行為。通過(guò)這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的命中率進(jìn)行分析，影片熱度變化調(diào)整主要包含兩部分的內(nèi)容:普通影片的存儲(chǔ)包括分析用戶的各種點(diǎn)播行為對(duì)系統(tǒng)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(yīng)。假設(shè)80%的用戶點(diǎn)播的析結(jié)果討論如何提高系統(tǒng)的命中率。是20%的最熱門的影片,20%的用戶點(diǎn)播其他影片。同時(shí)，隨著時(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(tǒng)間的變化,在某個(gè)階段因?yàn)榧o(jì)念性事情的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致某- - 類影運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,根據(jù)實(shí)時(shí)收集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以分析得到影片的大致片的訪問(wèn)量增加,這種因?yàn)闀r(shí)間變化而引起的影片訪問(wèn)量的變化流行度分布，從曲線擬合的角度,使得影片分類權(quán)值表能夠正確需要反應(yīng)在影片部署調(diào)整上。反映影片的流行度分布。影片分段權(quán)值表采取類似的方式,通過(guò)在影片熱度變化調(diào)整過(guò)程中,影片的熱度變化可以認(rèn)為比較長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)收集,分析,以曲線擬合的方式使得權(quán)值表能夠正確平穩(wěn)的，假設(shè)每次需要調(diào)整的影片只占全部影片數(shù)量的20%,由反映用戶點(diǎn)播行為的文件請(qǐng)求內(nèi)部?jī)A向性。由于分發(fā)流程的實(shí)現(xiàn)于系統(tǒng)影片的分布具有哈希特性,因此在調(diào)整過(guò)程中,每部需要采取的是雙層流行度配置結(jié)構(gòu)，因此,在系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際配置過(guò)調(diào)整的影片的調(diào)整量只占20%左右，因此每次熱度調(diào)整最多只需程中,可以利用項(xiàng)目組內(nèi)的內(nèi)容分發(fā)仿真分析結(jié)果,將合適的分要調(diào)整總影片容量的4%左右。這個(gè)比例對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)來(lái)發(fā)算法通過(guò)配置的方式應(yīng)用到實(shí)際運(yùn)營(yíng)。說(shuō)是比較合適的,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)構(gòu)成影響。而且,由6.結(jié)束語(yǔ)于系統(tǒng)的內(nèi)容分發(fā)流程的基礎(chǔ)是雙層流行度權(quán)值配置結(jié)構(gòu)，因此在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的時(shí)候，可以通過(guò)配置的方式，將系統(tǒng)配置成只調(diào)整通過(guò)對(duì)VOD系統(tǒng)的運(yùn)行效率與命中率的分析,應(yīng)用到系統(tǒng)一部分影片,或只調(diào)整影片的一部分內(nèi)容,完全適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的中使其性能有了很大的改善。在系統(tǒng)的運(yùn)行效率上,VOD內(nèi)容部需要。署分發(fā)算法模塊的設(shè)計(jì)能夠滿足系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的需要,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)構(gòu)成影響。在命中率方面，由于系統(tǒng)采用的是雙層4. PN節(jié)點(diǎn)變化調(diào)整效率配置結(jié)構(gòu)，最初的數(shù)據(jù)設(shè)置根據(jù)理論分析所得，通過(guò)系統(tǒng)- -段時(shí)在PN節(jié)點(diǎn)變化過(guò)程中,由于網(wǎng)絡(luò)的變化,需要對(duì)全網(wǎng)的影間的運(yùn)營(yíng)，需要對(duì)用戶點(diǎn)播數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,并對(duì)統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行分片分布做- -個(gè)比較大的調(diào)整,因此對(duì)系統(tǒng)的影響比較大。在部署析研究,得到正確的配置權(quán)值,來(lái)反映系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況。而流程實(shí)施過(guò)程中，新影片上線與影片熱度變化調(diào)整是日常性調(diào)且,由于采用的雙層流行度配置策略，項(xiàng)目組的內(nèi)容分發(fā)性能分整,而PN節(jié)點(diǎn)變化引起的調(diào)整是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化調(diào)整,屬于系統(tǒng)結(jié)析結(jié)果都可以應(yīng)用到該平臺(tái)。構(gòu)變化調(diào)整,結(jié)構(gòu)性的變化在系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中是相當(dāng)少的。為此，可以在PN節(jié)點(diǎn)變化時(shí),采用系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)調(diào)整的方式進(jìn)行，暫停系統(tǒng)參考文獻(xiàn):的日常部署調(diào)整。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況，停用系統(tǒng)的課配置模塊,如[]駱雛20083Tnet視頻點(diǎn)播中的緩存調(diào)度和分發(fā)技術(shù)優(yōu)化研究，中國(guó)科系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集模塊等，節(jié)省資源，為PN節(jié)點(diǎn)內(nèi)容調(diào)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(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)中分布式節(jié)5.內(nèi)容請(qǐng)求命中率點(diǎn)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).電信科學(xué)2008年第8期.系統(tǒng)的命中率主要是指系統(tǒng)的單點(diǎn)命中率，指用戶從本地[3]侯成寶,宋建新2008 P2P與CDN結(jié)合實(shí)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù).信息技術(shù)2008PN獲得數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量與獲得的數(shù)據(jù)總量的比例，該指標(biāo)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(guó)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