CN102917028A - 网络视频直播的缓存方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种网络视频直播的缓存方法，包括：若Peer获取的数据来源包含PA，则根据Peer的状态信息，检测Peer的缓存数据是否达到预设阈值；若是，则根据缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停Peer从PA获取数据。本发明还公开一种网络视频直播的缓存装置。本发明通过在Peer获取的数据来源包含PA时，根据Peer的状态信息，检测Peer的缓存数据是否达到预设阈值、若是，则暂停Peer从PA获取数据的方法，具有降低直播服务器压力的有益效果，提高了缓存服务器运行的稳定性和服务功能的可靠性。

Description

网络视频直播的缓存方法及装置
技术领域
本发明涉及网络视频流媒体传输技术领域，尤其涉及一种网络视频直播的缓存方法及装置。
背景技术
P2P（Peer to Peer network，对等网络）是当前应用在流媒体传输领域中的主流网络技术，相对于传统的C/S (Client/Server，客户端/服务器) 技术而言，P2P技术的最大特点是各个节点之间可以直接通信且同时具有服务器和客户端的功能，还具有路由和高速缓存的功能，并不单一依赖集中式服务器节点。由于上述功能特点，P2P网络技术被广泛应用在网络流媒体系统中。
现有技术的P2P网络直播系统中，往往忽视对节点从缓存服务器获取数据的策略考虑。虽然缓存服务器在P2P网络模式中的压力，相比在传统的C/S模式下已经大大减小，但缓存服务器仍要面对实时地从外部获取新的数据和及时地在P2P网络中发布数据的巨大压力；尤其是当新的视频流数据刚刚到达缓存服务器时，此时P2P网络中的节点没有该新的数据流；如果P2P网络中没有一个好的策略来处理这种情况，那么所有的节点都将开始从缓存服务器上获取新的数据，服务器的压力会陡然增加，从而导致与服务器链接的链路拥塞、数据传输速率降低、数据丢包率增大等负面影响。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种网络视频直播的缓存方法及装置，旨在解决网络视频直播服务器因缓存压力而带来的一系列问题。
本发明公开了一种网络视频直播的缓存方法，包括以下步骤：
步骤S01、若当前节点Peer获取的数据来源包含缓存服务器节点PA，则根据所述Peer节点的状态信息，检测所述Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值；
步骤S02、在所述Peer节点的缓存数据达到预设阈值时，根据所述缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停所述Peer节点从所述PA获取数据。
优选地，所述步骤S02具体包括：
根据所述Peer节点的缓存数据，获取所述缓存数据支持Peer节点播放器继续播放的播放时间；
根据所述播放时间及缓存数据的获取速率，设定所述Peer节点暂停从所述PA获取数据的暂停时间。
优选地，所述步骤S02之后还包括步骤：
步骤S03、在所述暂停时间达到后，所述Peer节点继续获取数据。
优选地，所述步骤S03具体包括：
在所述暂停时间达到后，所述Peer节点获取当前每个所述节点的状态信息；
判断对等节点PO是否能够满足所述Peer节点播放器的播放要求；
若是，则Peer节点停止从所述PA节点获取数据；
若否，则根据所述Peer节点获取的数据来源，进行相应操作。
优选地，所述步骤S03中在所述暂停时间达到后，触发所述Peer节点即刻获取当前每个所述节点的状态信息；但在暂停之前，所述Peer节点根据预置时间间隔周期性获取当前每个所述节点的状态信息。
本发明还公开一种网络视频直播的缓存装置，包括：
数据检测模块，用于在Peer节点获取的数据来源包含PA节点时，根据所述Peer节点的状态信息，检测所述Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值；
数据缓存模块，用于在所述Peer节点的缓存数据达到预设阈值时，根据所述缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停所述Peer节点从所述PA获取数据。
优选地，所述数据缓存模块具体用于：
根据所述Peer节点的缓存数据，获取所述缓存数据支持Peer节点播放器继续播放的播放时间；
根据所述播放时间及缓存数据的获取速率，设定所述Peer节点暂停从所述PA获取数据的暂停时间。
优选地，所述网络视频直播的缓存装置，还包括：
数据获取模块，用于在所述暂停时间达到后，所述Peer节点继续获取数据。
优选地，所述数据获取模块具体包括：
状态信息获取单元，用于在所述暂停时间达到后，所述Peer节点获取当前每个所述节点的状态信息；
数据来源识别单元，用于判断PO节点是否能够满足所述Peer节点播放器的播放要求；若是，则Peer节点停止从所述PA节点获取数据；若否，则根据所述Peer节点获取的数据来源，进行相应操作。
优选地，所述状态信息获取单元在所述暂停时间达到后，触发所述Peer节点即刻获取当前每个所述节点的状态信息；但在暂停之前，所述Peer节点根据预置时间间隔周期性获取当前每个所述节点的状态信息。
本发明通过在Peer节点获取的数据来源包含PA节点时，根据Peer节点的状态信息，检测Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值、若是，则根据缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停Peer节点从PA节点获取数据的方法，具有降低直播服务器压力的有益效果，提高了缓存服务器运行的稳定性和服务功能的可靠性。
附图说明
图1是本发明P2P网络对等节点一应用场景示意图；
图2是本发明网络视频直播的缓存方法第一实施例流程示意图；
图3是本发明网络视频直播的缓存方法第二实施例流程示意图；
图4是本发明网络视频直播的缓存装置第一实施例结构示意图；
图5是本发明网络视频直播的缓存装置第二实施例结构示意图；
图6是本发明网络视频直播的缓存装置中数据获取模块一实施例结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1是本发明P2P网络对等节点一应用场景示意图；如图1所示，本发明实施例中，对网络中的所有对等节点分成三类：
Peer：图1所示的当前节点，从P2P网络中的其他对等节点获取数据；
PA：缓存服务器节点，如图1中的Acc节点，PA节点具有为整个P2P网络获取外部资源和加速节点间数据获取速率的功能；
PO：除去PA节点，与所述Peer节点相连通的其他节点的总称。
本发明具体实施例将直接采用上述节点进行具体实施方式的描述，对上述节点的具体描述，后续将不再赘述。
参照图2，图2是本发明网络视频直播的缓存方法第一实施例流程示意图；如图2所示，本发明网络视频直播的缓存方法具体包括以下步骤：
步骤S01、若Peer节点获取的数据来源包含PA节点，则根据Peer节点的状态信息，检测Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值；
判断Peer节点获取数据的来源。如果数据来源只有PO节点，则继续获取资源；如果数据来源包含PA节点，则根据所述Peer节点的状态信息，检测该Peer节点的数据缓存区，并判断Peer节点的缓存数据是否达到设定的阈值，如图1中的数据缓存阈值。在一优选的实施例中，在P2P网络中，所述Peer节点根据预置时间间隔周期性地获取与所述Peer节点相连通的每个节点的状态信息。
步骤S02、在所述Peer节点的缓存数据达到预设阈值时，根据所述缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停所述Peer节点从所述PA获取数据。
若Peer节点的缓存数据达到设定的阈值，则该缓存数据能够支持播放器继续播放一段时间；根据该缓存数据，计算该缓存数据能够支持播放器持续播放的播放时间T：
T=M/bps；                      （1）
其中，M为Peer节点缓存的数据大小，bps为编码率。
根据上述播放时间T及Peer节点缓存数据的获取速率，随机设定Peer节点暂停从PA节点获取数据的暂停时间T1，对该暂停时间T1的计时由Peer节点的计时器完成。该暂停时间T1的取值范围为[Tmin,Tmax]，其中，最大暂停时间Tmax不能大于已缓存数据可以播放的时间，Tmin根据系统条件人为设定，Tmax的计算方法为：
Tmax=min{Tmin+T×(1-λ),T} ；（2）
其中，T由公式（1）计算得出，λ由下述公式获取：
λ = M t / Width / t , M t / Eidth / t ≤ 1 1 , M t / Width / t > 1 ; - - - ( 3 )
其中，Mt为t时间内视频正常播放所需要的数据量，Width为Peer节点的带宽，该带宽为单位时间内Peer节点获取的数据量。
上述公式（1）至公式（3）为网络正常情况下的计算公式，若当前网络状况良好时，缓存速率快，则节点暂停时间就可以稍长。
在Peer节点暂停从PA节点获取数据之前，Peer节点自身的相关模块按照预置的时间间隔周期性地对网络中与Peer节点自身相连通的所有的节点状态进行检测，并获取上述各个节点的状态信息，且在Peer节点暂停从PA节点获取数据的时间结束后，触发Peer节点即刻获取上述节点的当前状态信息。
本发明通过在Peer节点获取的数据来源包含PA节点时，根据Peer节点的状态信息，检测Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值、若是，则根据缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停Peer节点从PA节点获取数据的方法，具有降低直播服务器压力的有益效果。
参照图3，图3是本发明网络视频直播的缓存方法第二实施例流程示意图；本实施例与本发明网络视频直播的缓存方法第一实施例的区别是，仅增加了步骤S03；本实施例仅对步骤S03作具体描述，本发明网络视频直播的缓存方法所涉及的其他步骤请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
如图3所示，本发明网络视频直播的缓存方法，步骤S02之后还包括步骤：
步骤S03、在所述暂停时间达到后，所述Peer节点继续获取数据。
当Peer节点的计时器达到上述设置的暂停时间后，触发Peer节点立刻获取当前P2P网络中各个对等节点的当前状态信息，并根据获取的所述状态信息识别数据来源，获取对应的相关数据。具体地，Peer节点获取当前P2P网络中各个对等节点的状态信息后，判断PO节点是否能够满足Peer节点播放器的播放要求；如果能够满足，则Peer节点停止从PA节点获取数据，降低PA节点压力；如果PO节点不能够满足Peer节点播放器的播放要求，则继续将PA节点作为Peer节点获取数据的一个来源，重复执行上述实施例中的步骤S01至S02。
本实施例通过在暂停时间达到后，Peer节点继续获取数据的方法，具有提高缓存服务器运行的稳定性和服务功能的可靠性的有益效果。
参照图4，图4是本发明网络视频直播的缓存装置第一实施例结构示意图；如图4所示，本发明网络视频直播的缓存装置包括：
数据检测模块01，用于在Peer节点获取的数据来源包含PA节点时，根据所述Peer节点的状态信息，检测所述Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值；
数据检测模块01判断Peer节点获取数据的来源。如果数据来源只有PO节点，则数据检测模块01继续获取资源；如果数据来源包含PA节点，则数据检测模块01根据所述Peer节点的状态信息，检测该Peer节点的数据缓存区，并判断Peer节点的缓存数据是否达到设定的阈值，如图1中的数据缓存阈值。在一优选的实施例中，在P2P网络中，所述Peer节点根据预置时间间隔周期性地获取与所述Peer节点相连通的每个节点的状态信息。
数据缓存模块02，用于在所述Peer节点的缓存数据达到预设阈值时，根据所述缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停所述Peer节点从所述PA获取数据。
若数据检测模块01判断Peer节点的缓存数据达到设定的阈值，该缓存数据能够支持播放器继续播放一段时间；数据缓存模块02根据该缓存数据，计算该缓存数据能够支持播放器持续播放的播放时间T：
T=M/bps；                      （1）
其中，M为Peer节点缓存的数据大小，bps为编码率。
数据缓存模块02根据上述播放时间T及Peer节点缓存数据的获取速率，随机设定Peer节点暂停从PA节点获取数据的暂停时间T1，对该暂停时间T1的计时由Peer节点的计时器完成。该暂停时间T1的取值范围为[Tmin,Tmax]，其中，最大暂停时间Tmax不能大于已缓存数据可以播放的时间，Tmin根据系统条件人为设定，Tmax的计算方法为：
Tmax=min{Tmin+T×(1-λ),T}；（2）
其中，T由公式（1）计算得出，λ由下述公式获取：
λ = M t / Width / t , M t / Eidth / t ≤ 1 1 , M t / Width / t > 1 ; - - - ( 3 )
其中，Mt为t时间内视频正常播放所需要的数据量，Width为Peer节点的带宽，该带宽为单位时间内Peer节点获取的数据量。
上述公式（1）至公式（3）为网络正常情况下的计算公式，若当前网络状况良好时，缓存速率快，则节点暂停时间就可以稍长。
本发明通过在Peer节点获取的数据来源包含PA节点时，根据Peer节点的状态信息，检测Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值、若是，则根据缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停Peer节点从PA节点获取数据，具有降低直播服务器压力的有益效果。
参照图5，图5是本发明网络视频直播的缓存装置第二实施例结构示意图；本实施例与本发明网络视频直播的缓存装置第一实施例的区别是，仅增加了数据获取模块03；本实施例仅对数据获取模块03作具体描述，本发明网络视频直播的缓存装置所涉及的其他模块请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
如图5所示，本发明网络视频直播的缓存装置还包括：
数据获取模块03，用于在所述暂停时间达到后，所述Peer节点继续获取数据。
参照图6，图6是本发明网络视频直播的缓存装置中数据获取模块一实施例结构示意图。如图6所示，本发明网络视频直播的缓存装置中数据获取模块03具体包括：
状态信息获取单元031，用于在所述暂停时间达到后，所述Peer节点获取当前每个所述节点的状态信息；
数据来源识别单元032，用于判断PO节点是否能够满足所述Peer节点播放器的播放要求；若是，则Peer节点停止从所述PA节点获取数据；若否，则根据所述Peer节点获取的数据来源，进行相应操作。
具体地，当状态信息获取单元031得知Peer节点的计时器达到上述设置的暂停时间后，状态信息获取单元031触发Peer节点立刻获取当前P2P网络中各个对等节点的状态信息；数据来源识别单元032判断PO节点是否能够满足Peer节点播放器的播放要求；如果能够满足，则数据来源识别单元032控制Peer节点停止从PA节点获取数据，降低PA节点压力；如果PO节点不能够满足Peer节点播放器的播放要求，则数据来源识别单元032继续将PA节点作为Peer节点获取数据的一个来源，供Peer节点获取该PA节点的相关数据。
在一优选的实施例中，数据获取模块03在所述暂停时间达到后，触发所述Peer节点立刻获取网络中与Peer节点自身相连通的各个节点的当前状态信息，并根据所述状态信息识别数据来源，继续获取对应的相关数据。
本实施例通过在暂停时间达到后，Peer节点继续获取数据，具有提高缓存服务器运行的稳定性和服务功能的可靠性的有益效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种网络视频直播的缓存方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01、若当前节点Peer获取的数据来源包含缓存服务器节点PA，则根据所述Peer节点的状态信息，检测所述Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值；
步骤S02、在所述Peer节点的缓存数据达到预设阈值时，根据所述缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停所述Peer节点从所述PA获取数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S02具体包括：
根据所述Peer节点的缓存数据，获取所述缓存数据支持Peer节点播放器继续播放的播放时间；
根据所述播放时间及缓存数据的获取速率，设定所述Peer节点暂停从所述PA获取数据的暂停时间。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S02之后还包括步骤：
步骤S03、在所述暂停时间达到后，所述Peer节点继续获取数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S03具体包括：
在所述暂停时间达到后，所述Peer节点获取当前每个所述节点的状态信息；
判断对等节点PO是否能够满足所述Peer节点播放器的播放要求；
若是，则Peer节点停止从所述PA节点获取数据；
若否，则根据所述Peer节点获取的数据来源，进行相应操作。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S03中在所述暂停时间达到后，触发所述Peer节点即刻获取当前每个所述节点的状态信息；但在暂停之前，所述Peer节点根据预置时间间隔周期性获取当前每个所述节点的状态信息。
6.一种网络视频直播的缓存装置，其特征在于，包括：
数据检测模块，用于在Peer节点获取的数据来源包含PA节点时，根据所述Peer节点的状态信息，检测所述Peer节点的缓存数据是否达到预设阈值；
数据缓存模块，用于在所述Peer节点的缓存数据达到预设阈值时，根据所述缓存数据的获取速率，设定暂停时间，暂停所述Peer节点从所述PA获取数据。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据缓存模块具体用于：
根据所述Peer节点的缓存数据，获取所述缓存数据支持Peer节点播放器继续播放的播放时间；
根据所述播放时间及缓存数据的获取速率，设定所述Peer节点暂停从所述PA获取数据的暂停时间。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：
数据获取模块，用于在所述暂停时间达到后，所述Peer节点继续获取数据。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据获取模块具体包括：
状态信息获取单元，用于在所述暂停时间达到后，所述Peer节点获取当前每个所述节点的状态信息；
数据来源识别单元，用于判断PO节点是否能够满足所述Peer节点播放器的播放要求；若是，则Peer节点停止从所述PA节点获取数据；若否，则根据所述Peer节点获取的数据来源，进行相应操作。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述状态信息获取单元在所述暂停时间达到后，触发所述Peer节点即刻获取当前每个所述节点的状态信息；但在暂停之前，所述Peer节点根据预置时间间隔周期性获取当前每个所述节点的状态信息。
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