[发明专利]基于IP组播群的跨频道援助方法及系统

说明书

本发明涉及基于IP组播群的跨频道援助方法及系统，所述方法包括：在节点初始化时，将同一IP组播群的不同频道节点加入到被援助频道的覆盖网中，实现将被援助频道的覆盖网节点的范围扩展至整个P2P系统的节点；协调者控制IP组播的启用时机、停用时机，完成IP组播群内各节点组播任务的分配；所述节点接收IP组播任务分配表和协调者候选序列，进行IP组播传输；所述节点利用来自协调者的IP组播域邻居信息，优化IP单播传输。本方案很好地利用了流行频道的节点规模和IP组播的带宽放大能力，实现了以协调者为核心的IP组播群内数据分发任务的协作传输，也利用其拓扑信息优化单播传输的数据调度使得援助后的流媒体传输能力大幅提高。

技术领域

本发明涉及计算机多媒体技术领域，尤其涉及一种基于IP组播群的跨频道援助方法及系统。

背景技术

P2P覆盖网是互联网的数据分发的一种重要技术，也常用于流媒体直播。P2P流媒体传输有两类差别较大的应用场景：直播和点播。直播对实时性要求更高，而点播对内容选址要求更高，它们的共同之处是对数据块的传输顺序和带宽要求比较高。因为直播的实时性要求，组播技术十分适合于直播应用。但因为IP组播设备部署的困难，目前互联网上更为常见的流媒体直播通常是应用层组播(覆盖网组播)。

性能方面，P2P流媒体直播系统呈现以下特点：(1)上传带宽总量提高但依旧不足。应用层组播利用参与节点的上传带宽，降低了服务器的带宽要求。但根据实际数据统计，对上传带宽依旧是紧缺资源。(2)节点规模大有利于质量提高。直播频道节点数量越多，流媒体质量越稳定。这导致用户规模不同的频道质量相差较大，小众频道的流媒体质量明显下降。(3)频道的带宽资源分配不均。某些频道上传带宽严重不足，同时有些频道比较丰富。(4)节点高度动态性严重影响质量，而小众频道的节点动态性更为明显，更加剧了质量的下降。

使用方面，流媒体系统呈现以下特点：(1)多频道同时运行。大规模部署的P2P流媒体系统如PPLive、UUSEE、CoolStreaming、Sopcast都提供数量较多的频道。(2)频道的用户量呈现Zipf-like分布。用户在少数频道聚集，但用户规模小的频道数量众多，在P2P流媒体系统或是专用的IPTV流媒体系统都观察到此种规律。(3)频道抖动。很多节点频繁切换频道，造成了单频道的节点动态性，但很多时候并非离开系统。

在流媒体分发方面，IP组播先于应用层的P2P组播提出，但因为诸多因素的影响，IP组播设备在互联网全局范围的部署尚不能完全覆盖。但随着技术更新，局域网环境中的IP组播设备已经越来越普及，形成很多局部的IP组播群，称之为孤岛(Island) 。孤岛内的组播传输效率很高，而且无额外消耗的上传带宽。

现有技术中，公开号CN103686231A的专利公开了影片的集成管理、失效替换与续播的方法及系统，其具体公开了一种影音集成管理方法与系统，可在网络中搜集具有关联的影片，整理成多个频道推荐给使用者观看，这一方法与系统可定期检查各频道的影片是否已经失效，并寻找其他影片来替换已失效的影片提供了跨装置和跨频道的影片续播。然而，这一方案没有降低援助节点本身需要消耗的上传带宽，没有对流媒体传输能力的提高做出贡献。

发明内容

针对背景技术中出现的问题，本发明提出一种基于IP组播群的跨频道援助方法，所述方法包括以下步骤：

将同一IP组播群的不同频道节点加入到被援助频道的覆盖网中，实现将被援助频道的覆盖网节点的范围扩展至整个P2P系统的节点，完成节点初始化；

协调者控制IP组播的启用时机、停用时机，完成IP组播群内各节点组播任务的分配；

所述节点接收IP组播任务分配表和协调者候选序列，清空上次协调的所有信息并处理本次信息；

所述节点利用来自协调者的IP组播域邻居信息，优化IP单播传输。

优选的是，所述节点初始化步骤包括：