[发明专利]用于实时媒体码流的点对点网络传输方法及系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种实时媒体码流的点对点网络传输方法及系统。

背景技术

传统的多媒体串流技术多采用主从式(Server-Client)网络传递架构，主要由服务器供应多媒体内容串流服务给需要的客户端。然而，采用此种主从式网络传递架构，在同一时间使用者大量增加的情况下，服务器终将因为硬件条件或网络频宽到达上限而不堪负荷，甚至可能因为单一服务器突然的中断(例如：硬设备发生问题、网络断线等)，使得整体服务终止。

点对点(Peer-to-Peer，P2P)网络架构则可解决主从式网络传递架构中，服务器超出负载的问题，在实时码流传输的应用中，树状点对点(Tree-Based P2P)网络传输是最常见的P2P传输模式，然而传统的树状点对点网络，因节点加入顺序不同可能造成“传输瓶颈”。详言之，在群播树传输中，如果建构树状结构的原则是以节点频宽为参考依据的话，就会因为实际节点加入的顺序而造成频宽算法无法最佳化，严重的话可能造成整棵树传输的“瓶颈”或“传输中断”。图1A及图1B为传统群播树的传输瓶颈的范例。其中，在节点频宽与数量已知的情况下，图1A为理想依据频宽顺序所建立的最小深度的群播树。然而，在实际情况中，节点加入顺序并非可以预知的，因此多数频宽能力低的节点比频宽能力高的节点较早进入服务，那么就有可能建立出上层负载能力很小的群播树，以至于影响整棵树的深度与传输稳定度，此种情形我们称的为群播树的“瓶颈”，如图1B所示。

另一方面，传统群播树传输架构的一个严重问题是上层节点的断线将会造成下方大量节点的传输中断，甚至整棵子树崩解，这个问题如果发生在上述瓶颈的情况下，情况就会更加的严重，因此应尽量减少上层节点变动的频率，以增加群播树的稳定度。图2为传统群播树传输中上层节点断线造成下层节点子树崩解的范例。由图2可知，当群播树中的上层节点断线时，其下层节点子树会连带崩解，而造成大量节点的传输中断。

发明内容

本发明提供一种用于实时媒体码流的点对点网络传输方法及系统，可改进树状点对点实时串流网络的节点联机机制，以提升群播树传输的质量，并减少节点传输中断的机率。

本发明提出一种用于实时媒体码流的点对点网络传输方法，适于传输一实时媒体码流至群播树下的多个节点。此方法根据各个节点底下可负担的子节点数目及所累积的在线时间，计算各个节点的信赖值，然后依据各个节点的子节点数目及信赖值，试算出这些节点排列后的群播树的理想情况—“理想信赖群播树”，作为调整节点位置的参考。最后，依据各个节点的信赖值大小，由大至小依序调整各个节点在群播树中的位置，使得调整后的节点在群播树与理想信赖群播树中的阶层差异为最小。

本发明提出一种用于实时媒体码流的点对点网络传输系统，适于管理群播树下的多个节点以传输一实时媒体码流。此系统包括目标建立模块及节点调整模块。其中，目标建立模块系根据各个节点底下可负担的子节点数目及所累积的在线时间，计算各个节点的信赖值，以及依据各个节点的子节点数目及信赖值，将这些节点重新排列以建立一个理想信赖群播树。节点调整模块系依据各个节点的信赖值的大小，由大至小依序调整各个节点在群播树中的位置，使得调整后的节点在群播树与理想信赖群播树中的阶层差异为最小。

基于上述，本发明的用于实时媒体码流的点对点网络传输方法及系统系以节点频宽、在线时间与相对延迟作为依据，动态调整群播树节点的位置，并于调整过程中采用跳跃式的更新方式，如此一来不但可以更全面的考虑群播树中所有节点，亦可更快速达到更新目的。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A及图1B为传统群播树的传输瓶颈的范例；

图2为传统群播树传输中上层节点断线造成下层节点子树崩解的范例；

图3是依照本发明一实施例所绘示的理想信赖群播树的范例；

图4是依照本发明一实施例所绘示的用于实时媒体码流的点对点网络传输系统的示意图；

图5A至图5D是依照本发明一实施例所绘示的参加模式的范例；

图6是依照本发明一实施例所绘示的用于实时媒体码流的点对点网络传输系统的方块图；

图7则是依照本发明一实施例所绘示的用于实时媒体码流的点对点网络传输方法的流程图；

图8是依照本发明一实施例所绘示的节点位置调整方法的流程图；

图9A至图9R是依照本发明一实施例所绘示的调整群播树中节点位置的范例；