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随着人们对交互式多媒体娱乐的需求的迅猛增长,借助视频点播技术的不断发展,视频点播业务逐渐普及。巨大的市场潜力和应用空间推动网络运营商加入到提供视频点播服务的行列中。视频点播成为信息时代中娱乐与信息传播的重要工具将是大势所趋。
在一个视频点播系统中,视频点播服务器的功能决定了系统可以提供何种质量的服务,它的性能决定了整个系统的性能。视频点播服务器技术涵盖了数据压缩、宽带网络、操作系统以及数据库管理等多个方面。本文的内容以视频点播服务器技术的研究为基础,以视频点播服务器的设计与实现为重点,并始终以提高系统的用户容量、减小用户的等待延时、降低系统的成本为主要目标。
拥有单一视频点播服务器的视频点播系统虽然性能有限,但便于控制管理,易于实现,可以作为设计视频点播服务器的原型。单一视频点播服务器集中体现了流式传输的原理。设计中所涉及到的关键技术,包括数据存储策略、硬盘调度策略、视频流轮换策略、接纳控制策略、缓存管理策略以及VCR控制等,是任何视频点播服务器的设计中必须考虑的基本问题。本文对这些技术所使用的各种算法作了简要的分析,比较了各自的优劣。针对这些技术,本文提出了自己的设计方法,在不同的层面上逐一优化,确保层面之间的兼容性,并充分考虑用户容量与等待延时两个性能指标的平衡。其后给出的实现方案以模块化的方式呈现,以伪码的方式描述,在实践中被证明能够达到预期的性能。
分布式视频点播系统将执行不同功能的视频点播服务器分布到网络中的不同节点,它们协同工作,共同支持大量的并发视频流。其性能上比起单一视频点播服务器的系统有很大提升,并具有良好的可扩展性。由于网络结构与存储结构的变化,分布式视频点播系统中服务器的设计涉及到一些特有的关键技术,包括存储分配策略、存储重分配策略、服务器选择策略以及缓存策略等。这些任务都需要中央服务器与本地服务器共同完成。本文对这些技术所使用的各种算法进行了分析和比较。针对这些技术,再加上实现流式传输所必需的技术,本文提出了自己的设计方法,同时充分考虑了网络传输成本与本地存储成本之间的平衡以及系统的负载均衡。其后给出的实现方案包含中央服务器的实现与本地服务器的实现,以模块化的方式呈现,并强调了两者之间的密切联系。