CN108243202B - 一种高效的媒体数据布局方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效的媒体数据布局方法，该方法包括控制节点向该下游节点对应的常用布局节点组发送媒体数据查询请求，每个常用布局节点组根据媒体数据标识从本地中查找下游节点请求的媒体数据，并做出响应；控制节点基于常用布局节点的响应，选择常用布局节点或非常用布局节点对用户进行媒体数据提供；该方法能够根据媒体数据本身的属性进行媒体数据布局，将同一媒体数据分层次的布局到一个或者多个设备中，从而对于重要的媒体数据提供较多的数据备份，此外，还能够通过用户的请求，将媒体进行高效的传播，大大的提高了媒体布局的效率。

Description

一种高效的媒体数据布局方法

【技术领域】

本发明属于数据布局领域，尤其涉及一种高效的媒体数据布局方法。

【背景技术】

随着第三代移动通信技术和宽带网络的发展，网络通信能力不断提高，带来了业务的数量和种类的急剧增加，极大丰富了用户的生活。其中，采用流媒体技术将节目的多媒体数据(影像和声音等)进行压缩处理后存储到网络服务器，用户通过访问网络服务器，在下载节目的同时便可观看和收听该节目，而不需要在节目的整个多媒体文件下载完成后才能观看、收听。流媒体技术实现了在低带宽环境下实时提供高质量的影音效果。流媒体业务应用范围广泛，多种应用业务都需要流媒体技术支撑，流媒体业务已成为第三代移动通信技术和宽带网的主流业务。

现有技术中的媒体数据布局方法不能基于媒体本身的属性进行分层次的媒体提供，用户也不能对不同属性的媒体进行有效的获取。基于上述诸多问题，现在亟需一种高效的媒体数据布局方法，能够根据媒体数据本身的属性进行媒体数据布局，将同一媒体数据分层次的布局到一个或者多个设备中，从而对于重要的媒体数据提供较多的数据备份，此外，还能够通过用户的请求，将媒体进行高效的传播，大大的提高了媒体布局的效率。

【发明媒体数据】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种高效的媒体数据布局方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：控制节点向该下游节点对应的常用布局节点组发送媒体数据查询请求，每个常用布局节点组根据媒体数据标识从本地目录中查找下游节点请求的媒体数据，如果查找到所请求的媒体数据，则返回所请求媒体数据的媒体数据质量作为响应，否则不做响应；

步骤2：控制节点基于常用布局节点的响应，选择常用布局节点或非常用布局节点对用户进行媒体数据提供，如果控制节点接收到常用布局节点的响应，则根据响应常用布局节点及其返回的媒体数据质量和需求参数选择一个常用布局节点提供媒体数据；

如果控制节点没有接收到任何一个常用布局节点的响应，则根据媒体数据排名度等级选择一个或者多个常用布局节点进行媒体数据加载，并选择一个非常用布局节点提供媒体数据。

进一步的，如果控制节点没有接收到任何一个常用布局节点的响应，则表示该下游节点对应的所有常用布局节点均没有加载用户请求的媒体数据，而和该用户喜好类似的其他下游节点也没有请求该媒体数据。

进一步的，还包括排名度高的媒体数据主动推送的步骤：媒体节点将新的排名度高的媒体数据提供给各个布局节点。

进一步的，媒体节点获取活跃度高于第一活跃值的布局节点组，获取该布局节点组中每个布局节点的可用存储空间大小，基于该存储空间的大小为该布局节点提供相应质量的等级的媒体数据。

进一步的，为可用存储空间较大的布局节点提供质量等级较高的媒体数据。

进一步的，活跃度为布局节点基于用户请求提供媒体数据的频次，在一定时间段内为下游节点提供媒体数据的次数越多，其活跃度越高。

进一步的，活跃度为布局节点被设置为下游节点对应的常用布局节点的次数，当一布局节点被设置为常用布局节点的次数越多，其活跃度越高。

进一步的，第一活跃度为活跃度排名超过第一约定值的布局节点对应的活跃度。

进一步的，该第一约定值为10或者20。

进一步的，活跃度为布局节点中保存的媒体数据的数量，布局节点保存的媒体数据数量越多则其活跃度越高，反之亦然。

本发明的有益效果包括：能够根据媒体数据本身的属性进行媒体数据布局，将同一媒体数据分层次的布局到一个或者多个设备中，从而对于重要的媒体数据提供较多的数据备份，此外，还能够通过用户的请求，将媒体进行高效的传播，大大的提高了媒体布局的效率。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明的一种高效的媒体数据布局方法的流程图；

图2是本发明的一种高效的媒体数据布局系统的结构图。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参见附图1，其示出了本发明的一种高效的媒体数据布局方法的基本步骤：

步骤1：控制节点向该下游节点对应的常用布局节点组发送媒体数据查询请求，每个常用布局节点组根据媒体数据标识从本地目录中查找下游节点请求的媒体数据，如果查找到所请求的媒体数据，则返回所请求媒体数据的媒体数据质量作为响应，否则不做响应；

步骤2：控制节点基于常用布局节点的响应，选择常用布局节点或非常用布局节点对用户进行媒体数据提供，如果控制节点接收到常用布局节点的响应，则根据响应常用布局节点及其返回的媒体数据质量和需求参数选择一个常用布局节点提供媒体数据；

如果控制节点没有接收到任何一个常用布局节点的响应，则根据媒体数据排名度等级选择一个或者多个常用布局节点进行媒体数据加载，并选择一个非常用布局节点提供媒体数据；

参见附图2，是本发明所应用的一种高效的媒体数据布局系统，该系统包括一个或多个媒体节点，一个或多个控制节点，一个或多个布局节点，一个或者多个下游节点。

基于上述系统，下面对本发明的一种高效的媒体数据布局方法进行详细说明：

(1)下游节点通过媒体数据请求界面发出针对指定媒体数据的媒体数据请求，该请求中携带媒体数据标识；该媒体数据请求被发送给控制节点；媒体数据请求中携带所请求的媒体数据的需求参数(Q，S)；其中，Q为媒体数据质量，S为到达速度；其中，媒体数据质量限定的所请求的媒体数据的呈现质量，通常，媒体数据质量越高媒体数据的大小越大；而到达速度限定媒体数据到达下游节点的加载速度；媒体数据质量和到达速度之间可能存在矛盾，当媒体数据质量较高时，可能需要牺牲到达速度；

优选的：该媒体数据请求界面通过下游节点的应用程序、网页、特定功能来呈现，该呈现的媒体数据由媒体节点提供；

(2)控制节点向该下游节点对应的常用布局节点组发送媒体数据查询请求，每个常用布局节点组根据媒体数据标识从本地目录中查找下游节点请求的媒体数据，如果查找到所请求的媒体数据，则返回所请求媒体数据的媒体数据质量作为响应，否则不做响应；

控制节点保存下游节点及其常用布局节点组的对应表；每个下游节点对应的常用布局节点组可能是相同或不同的(不同包括完全不同和部分不同)；该对照表被控制节点实时更新；常用布局节点组中的常用布局节点选自和下游节点之间的通信开销小于第一阈值的布局节点；常用布局节点做出一次响应，则其命中率增加1；每过一个时间周期命中率减少第一预设值，此时，如果命中率小于第二预设值，则将该命中率小于第二预设值的布局节点从下游节点对应的常用布局节点组中删除；如果一布局节点和该下游节点之间的通信开销小于第一阈值，则将其增加入该下游节点对应的常用布局节点组，并将其命中率设置为一初始值；优选的：该初始值大于第二预设值；

(3)控制节点基于常用布局节点的响应，选择常用布局节点或非常用布局节点对用户进行媒体数据提供，以及基于媒体数据排名度选择一个或多个常用布局节点进行媒体数据加载；

如果控制节点接收到常用布局节点的响应，则根据响应常用布局节点Li及其返回的媒体数据质量QLi和需求参数(Q，S)选择一个常用布局节点提供媒体数据；具体的：根据公式(1)计算每个响应常用布局节点的平衡系数Bi，其中Ci为布局节点Li和下游节点之间的通信开销；该通信开销值为动态值，需要定期的进行实时更新，w1为调整值，该调整值为控制节点设置的预设值；选择Bi最小的常用布局节点作为所选择的常用布局节点；该常用布局节点所能提供的媒体数据质量以及到达速度和下游节点的需求最接近；

优选的：当一个常用布局节点能够提供多个质量等级的媒体数据时，针对每个质量等级均计算该平衡系数值；其中，质量等级分为n个等级，分别为Q1～Qn；

如果控制节点没有接收到任何一个常用布局节点的响应，则根据媒体数据排名度等级HT选择一个或者多个常用布局节点进行媒体数据加载，并选择一个非常用布局节点提供媒体数据；其中排名度分为m个等级；

选择一个非常用布局节点，具体为：获取通信开销Ci小于第二阈值的非常用布局节点中能够提供媒体数据质量等级大于等于Q的非常用布局节点组，如果组中元素的个数小于1，则通知用户等待；此时用户需要等待常用布局节点媒体数据加载后进行媒体数据提供；否则，从该非常用布局节点组中选择通信开销Ci最小的非常用布局节点作为所选择的非常用布局节点；由该非常用布局节点为下游节点提供媒体数据，具体为：获取大小为SB的媒体数据块Block，其中该SB＝(w2×Q)/MIN{Ci}，w2为调节因子，通信开销较大的情况下，先发送较小的媒体数据块；如果该非常用布局节点能够提供的媒体数据质量大于Q，则将该媒体数据块Block先进行有损压缩，将该媒体数据块压缩为质量等级Q的媒体数据块Q_Block，然后对该经过有损压缩后的媒体数据块Q_Block进行无损压缩成为媒体数据块C_Q_Block，然后将该媒体数据块C_Q_Block提供给下游节点；

根据媒体数据排名度HT等级(HT为HT1～HTm，其中HT1排名度值最低，HTm排名度值最高)选择一个或者多个常用布局节点进行媒体数据加载，具体为：

(A)如果媒体数据排名度P1×HTm<HT＝<HTm；首先选择通信开销Ci最小的常用布局节点加载质量等级为Q的媒体数据，然后获取剩余常用布局节点组中每个常用布局节点的可用存储空间，将可用存储空间从大到小排列，选择排列前n－1的常用布局节点分别加载除了质量等级Q之外的n-1个质量等级的媒体数据，每个常用布局节点加载一个质量等级的媒体数据；其中，P1为第一比率值；优选的:P1＝90％；

(B)如果媒体数据排名度P2×HTm<HT＝<P1×HTm；首先选择通信开销Ci最小的常用布局节点加载质量等级为Q的媒体数据，然后获取剩余常用布局节点组中每个常用布局节点的可用存储空间，将可用存储空间从大到小排列，选择排列前(n－1)mod 2的常用布局节点分别加载除了质量等级Q之外的(n-1)mod 2个质量等级的媒体数据，每个常用布局节点加载一个质量等级的媒体数据；其中，P2为第二比率值；优选的:P1＝80％；

(C)如果媒体数据排名度P3×HTm<HT＝<P2×HTm；首先选择通信开销Ci最小的常用布局节点加载质量等级为Q的媒体数据，然后获取剩余可用存储空间最大的常用布局节点用于加载质量等级Qn的媒体数据，获取可用存储空间最小的常用布局节点用于加载质量等级Q1的媒体数据；其中，P3为第三比率值；优选的:P1＝50％；

(D)如果媒体数据排名度HT＝<P3×HTm；则选择通信开销Ci最小的常用布局节点加载质量等级为Q的媒体数据，其中，P3为第三比率值；优选的:P1＝50％；

(4)媒体节点基于控制节点的选择，获取相应质量等级的媒体数据，将该质量等级的媒体数据进行分块和压缩后提供到相应常用布局节点；具体为：针对每个需要向其提供媒体数据的常用布局节点，媒体节点首先创建提供进程，该进程获取该常用布局节点的可用接收缓存大小Siz_Buf，根据公式(2)计算媒体数据分块大小Siz_BlK，其中CPmin_Qk为质量等级Qk媒体数据对应的最小压缩率，PC为冗余百分比，PC为和压缩算法对应的预设值；

Siz_BlK＝Siz_Buf/(CPmin_Qk×(1+PC)) (2)

进程将媒体数据按从头到尾的顺序分成多个大小为Siz_BlK的块，不足1块大小的媒体数据分成1块；在媒体节点的发送缓存空间中申请大小为Siz_Buf的空间，进程逐个的获取每个分块，将该分块经过压缩后保存到该大小为Siz_Buf的发送缓存空间中，然后将该压缩后的分块发送到对应的常用布局节点中；在发送完成后，将该大小为Siz_Buf的空间释放后，进程进入休眠状态，在接收到常用布局节点接收完成的消息后，该进程被唤醒并继续下一媒体数据块的获取、压缩和发送，直到所有的媒体数据块均被处理完毕为止；

由于媒体节点面向所有的布局节点，因此其发送缓存空间非常有限，通过进程异步唤醒的方式，使得发送缓存空间在时间维度和空间维度上均可以实现共享，从而增加了空间的利用度；

优选的：质量等级及其对应的最小压缩率关联的保存在对照表中，该对照表保存在媒体节点的本地存储中；优选的PC＝10％；

(5)常用布局节点用于计算可用接收缓存大小Siz_Buf，接收媒体节点提供的媒体数据块，并将接收到的媒体数据块按顺序保存到本地存储空间中；具体为：常用布局节点基于公式(3)计算可用接收缓存大小Siz_Buf；其中，Qk为控制节点分配的要加载的媒体数据质量，Buf_All为该常用布局节点当前全部可用接收缓存大小，Par_Cur为当前正在并行加载的媒体数据的数量，Par_all为该常用布局节点支持的最大并行加载媒体数据的数量；

Siz_Buf＝Buf_All×(Qk/Qk+Q1)/(Par_all－Par_Cur) (3)

常用布局节点创建接收进程，该接收进程在接收缓存空间中申请大小为Siz_Buf的空间，将接收到的媒体数据块存放在该空间中，接收完毕后该接收到的媒体数据块按媒体数据的逻辑顺序和媒体数据标识关联保存载本地缓存空间中；常用布局节点在当前媒体数据块接收完毕后，发送媒体数据块接收完毕消息给媒体节点以继续后续媒体数据块的提供；该申请的大小为Siz_Buf的空间在媒体数据加载过程中一直保留而不释放，直到媒体数据对应的所有媒体数据块均加载完毕后，进程释放该申请的接收缓存空间并结束接收进程；

常用布局节点需要留出少量的空间，在超出支持的最大并行度之外还能允许最低服务质量的媒体数据加载；

(6)接收质量等级为Q的媒体数据的常用布局节点提供媒体数据给下游节点；具体的：当该接收质量等级为Q的媒体数据的常用布局节点接收到的媒体数据块为所选择非常用布局节点还没有提供给下游节点的媒体数据时，停止该非常用布局节点的媒体数据提供，改为由该常用布局节点进行媒体数据提供；也就是说：当常用布局节点的加载速度追赶上非常用布局节点的提供速度时，进行提供布局节点的切换；

(7)下游节点获取常用布局节点或非常用布局节点提供的媒体数据块，将接收到的媒体数据块进行解压缩后按媒体数据的逻辑顺序和媒体数据标识关联后保存在本地存储空间中；接收到的媒体数据块不需要全部到齐，只要符合呈现顺序的媒体数据块已经接收完毕，就可以将该媒体数据块按呈现顺序呈现给用户；

还包括排名度高的媒体数据主动推送的步骤：

(8)媒体节点将新的媒体数据提供给各个布局节点；具体的：媒体节点获取活跃度高于第一活跃值的布局节点组，获取该布局节点组中每个布局节点的可用存储空间大小，基于该存储空间的大小为该布局节点提供相应质量的等级的媒体数据；优选的：为可用存储空间较大的布局节点提供质量等级较高的媒体数据；

本发明的一种高效的媒体数据布局方法，能够根据媒体数据本身的属性进行媒体数据布局，将同一媒体数据分层次的布局到一个或者多个设备中，从而对于重要的媒体数据提供较多的数据备份，此外，还能够通过用户的请求，将媒体进行高效的传播，大大的提高了媒体布局的效率。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种高效的媒体数据布局方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：控制节点向所述控制节点的下游节点对应的常用布局节点组发送媒体数据查询请求，每个常用布局节点组根据媒体数据标识从本地目录中查找下游节点请求的媒体数据，如果查找到所请求的媒体数据，则返回所请求媒体数据的媒体数据质量作为响应，否则不做响应；

步骤2：控制节点基于常用布局节点的响应，选择常用布局节点或非常用布局节点对用户进行媒体数据提供，如果控制节点接收到常用布局节点的响应，则根据响应常用布局节点及其返回的媒体数据质量和需求参数选择一个常用布局节点提供媒体数据；

如果控制节点没有接收到任何一个常用布局节点的响应，则根据媒体数据排名度等级选择一个或者多个常用布局节点进行媒体数据加载，并选择一个非常用布局节点提供媒体数据。

2.根据权利要求1所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，如果控制节点没有接收到任何一个常用布局节点的响应，则表示该下游节点对应的所有常用布局节点均没有加载用户请求的媒体数据，而和该用户喜好类似的其他下游节点也没有请求该媒体数据。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，还包括排名度高的媒体数据主动推送的步骤：媒体节点将新的排名度高的媒体数据提供给各个布局节点。

4.根据权利要求3所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，媒体节点获取活跃度高于第一活跃值的布局节点组，获取该布局节点组中每个布局节点的 可用存储空间大小，基于该存储空间的大小为该布局节点提供相应质量的等级的媒体数据。

5.根据权利要求4所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，优选的：为可用存储空间较大的布局节点提供质量等级较高的媒体数据。

6.根据权利要求5所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，活跃度为布局节点基于用户请求提供媒体数据的频次，在一定时间段内为下游节点提供媒体数据的次数越多，其活跃度越高。

7.根据权利要求4所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，活跃度为布局节点被设置为下游节点对应的常用布局节点的次数，当一布局节点被设置为常用布局节点的次数越多，其活跃度越高。

8.根据权利要求7所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，第一活跃度为活跃度排名超过第一约定值的布局节点对应的活跃度。

9.根据权利要求8所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，该第一约定值为10或者20。

10.根据权利要求5所述的高效的媒体数据布局方法，其特征在于，活跃度为布局节点中保存的媒体数据的数量，布局节点保存的媒体数据数量越多则其活跃度越高；布局节点保存的媒体数据数量越少则其活跃度越低。