[发明专利]一种P2P流媒体视频数据传输调度方法

摘要

一种P2P流媒体视频数据传输调度方法，属于流媒体视频数据传输调度方法，用于在网络上传输流媒体视频数据。解决现有P2P流媒体视频传输调度方法未考虑到视频帧和下载缓存分区存在重要性程度不同的问题，从而有效提升播放连续度，进而提升用户体验质量。本发明包括：一、初始化步骤，二、播放启动步骤，三、正常播放步骤。本发明可以在相同的丢包率情况下，优先请求调度I帧子数据分段，其次是P帧子数据分段，最后是B帧子数据分段，从而保持最大程度的播放连续性，进而有效提升体验质量；紧急下载缓存采用顺序调度和非紧急下载缓存采用稀有优先调度相结合的方法，可以在减少启动时间、增强播放连续度以及可扩展性上达到动态最佳折衷。

主权项

1.一种P2P流媒体视频数据传输调度方法，其步骤包括：一、初始化步骤，执行以下子步骤：1.1当前对等节点进入P2P网络，按连接间隔T₀定时向管理服务器发心跳消息；同时从管理服务器的对等节点列表中随机获取N₁个对等节点，若管理服务器对等节点列表中对等节点个数不足N₁个，则从管理服务器对等节点列表中获取所有的对等节点；若所获取的对等节点在当前对等节点自身的对等节点列表中不存在，则增加入当前对等节点自身的对等节点列表中；N₁＝10～50；管理服务器收到各对等节点的心跳消息时，若此对等节点不在管理服务器对等节点列表中，则将此对等节点加入管理服务器对等节点列表中，并在管理服务器对等节点列表中开启此对等节点对应的地址存活定时器；若此对等节点已在管理服务器对等节点列表中，则将管理服务器对等节点列表中该对等节点的地址存活定时器清零；当管理服务器对等节点列表中某对等节点对应的地址存活定时器存活时间T₁到达，管理服务器仍未收到该对等节点的心跳信息，则在管理服务器的对等节点列表中删除该对等节点；1.2当前对等节点根据自身的对等节点列表，连接邻居对等节点，每隔一个交换间隔T₂，向邻居对等节点互相交换各自的缓存映射；从所获取的所有邻居对等节点的缓存映射中，获得每个邻居对等节点中已下载的连续的I帧子数据分段的最大序号G_i，i表示第i个邻居对等节点；1.3确定当前对等节点的起始播放点若p小于1，则令p＝1，转步骤二；N₂为当前对等节点自身的对等节点列表中邻居对等节点个数；N₃为整数，从5～10中随机选取；二、播放启动步骤，执行以下子步骤：2.1在当前对等节点中，从播放点p开始，对紧急下载缓存中的I帧子数据分段执行紧急请求下载，过程为：2.1.1置i＝1；2.1.2判断缓存映射中是否存在I(p+i)帧子数据分段、且I_m(p+i)的值等于0，是则执行过程2.1.3，否则执行过程2.1.4；2.1.3判断请求发送间隔T₃是否到达，是则执行对I(p+i)帧子数据分段的紧急请求下载过程，再执行过程2.1.4，否则直接执行过程2.1.4；2.1.4置i＝i+1，判断是否i≤k，是则执行过程2.1.2，否则执行子步骤2.2，k为紧急下载缓存长度；2.2在当前对等节点中，从播放点p开始，对紧急下载缓存中的P帧子数据分段执行紧急请求下载，过程为：2.2.1置j＝1；2.2.2置i＝1；2.2.3判断缓存映射中是否存在P((p+i)，j)帧子数据分段、且P_m((p+i)，j)的值等于0，是则执行过程2.2.4，否则执行过程2.2.5；2.2.4判断请求发送间隔T₃是否到达，是则执行对P((p+i)，j)帧子数据分段的紧急请求下载过程，再执行过程2.2.5，否则直接执行过程2.2.5；2.2.5置i＝i+1，判断是否i≤k，是则转过程2.2.3，否则执行过程2.2.6；2.2.6置j＝j+1，判断是否j≤P_max，是则转过程2.2.2，否则执行子步骤2.3；2.3在当前对等节点中，从播放点p开始，对紧急下载缓存中的B帧子数据分段执行紧急请求下载，过程为：2.3.1置m＝1；2.3.2置j＝1；2.3.3置i＝1；2.3.4判断缓存映射中是否存在B((p+i)，j，m)帧子数据分段、且B_m((p+i)，j，m)的值等于0，是则执行过程2.3.5，否则执行过程2.3.6；2.3.5判断请求发送间隔T₃是否到达，是则执行对B((p+i)，j，m)帧子数据分段的紧急请求下载过程，再执行过程2.3.6，否则直接执行过程2.3.6；2.3.6置i＝i+1，判断是否i≤k，是则转过程2.3.4，否则执行过程2.3.7；2.3.7置j＝j+1，判断是否j≤P_max，是则转过程2.3.3，否则执行过程2.3.8；2.3.8置m＝m+1，判断是否m≤B_max，是则转过程2.3.2，否则执行子步骤2.4；2.4判断紧急下载缓存中子数据分段的缓存映射的值是否全部为1，是则转步骤三，否则转子步骤2.1；三、正常播放步骤，包括以下子步骤：3.1前移播放点，p＝p+1；3.2判断P帧或B帧子数据分段补偿位是否为1，是则先将对应的P帧或B帧子数据分段缓存映射赋值为0，再将对应的P帧或B帧子数据分段补偿位赋值为0，执行子步骤3.3；否则直接执行子步骤3.3；3.3在当前对等节点中，对非紧急下载缓存中I帧子数据分段执行非紧急请求下载，过程为：3.3.1置i＝1；3.3.2执行对I帧子数据分段的非紧急请求下载过程；3.3.3置i＝i+1，判断是否i≤n-k，是则转过程3.3.2；否则执行子步骤3.4；3.4在当前对等节点中，从播放点p开始，对紧急下载缓存中的I帧子数据分段执行紧急请求下载，过程为：3.4.1置i＝1；3.4.2判断缓存映射中是否存在I(p+i)帧子数据分段、且I_m(p+i)的值等于0，是则执行过程3.4.3，否则执行过程3.4.4；3.4.3判断请求发送间隔T₃是否到达，是则执行对I(p+i)帧子数据分段的请求下载过程并执行过程3.4.4，否则直接执行过程3.4.4；3.4.4置i＝i+1，判断是否i≤k，是则执行步骤3.4.2，否则执行子步骤3.5；3.5在当前对等节点中，从播放点p开始，对紧急下载缓存中的P帧子数据分段执行紧急请求下载，过程为：3.5.1置j＝1；3.5.2置i＝1；3.5.3判断缓存映射中是否存在P((p+i)，j)帧子数据分段、且P_m((p+i)，j)的值等于0，是则执行过程3.5.4，否则执行过程3.5.5；3.5.4判断请求发送间隔T₃是否到达，是则执行对P((p+i)，j)帧子数据分段的请求下载过程并执行过程3.5.5，否则直接执行过程3.5.5；3.5.5置i＝i+1，判断是否i≤k，是则转过程3.5.3，否则执行过程3.5.6；3.5.6置j＝j+1，判断是否j≤P_max，是则转过程3.5.2，否则执行子步骤3.6；3.6在当前对等节点中，从播放点p开始，对紧急下载缓存中的B帧子数据分段执行紧急请求下载，过程为：3.6.1置m＝1；3.6.2置j＝1；3.6.3置i＝1；3.6.4判断缓存映射中是否存在B((p+i)，j，m)帧子数据分段、且B_m((p+i)，j，m)的值等于0，是则执行过程3.6.5，否则执行过程3.6.6；3.6.5判断请求发送间隔T₃是否到达，是则执行对B((p+i)，j，m)帧子数据分段的请求下载过程并执行过程3.6.6，否则直接执行过程3.6.6；3.6.6置i＝i+1，判断是否i≤k，是则转过程3.6.4，否则执行过程3.6.7；3.6.7置j＝j+1，判断是否j≤P_max，是则转过程3.6.3，否则执行过程3.6.8；3.6.8置m＝m+1，判断是否m≤B_max，是则转过程3.6.2，否则执行子步骤3.7；3.7判断分界调整间隔T₇是否到达，是则转子步骤3.8，否则转子步骤3.9；3.8统计紧急下载缓存中I(p+k-1)帧子数据分块下载成功概率的平均值，再判断该平均值是否小于分块调整阈值，是则将紧急下载缓存的长度k增加1，转子步骤3.9；否则将紧急下载缓存的长度k减去1，转子步骤3.9；所述分块调整阈值为0.3～0.5，为0.3时，调整灵敏度较小，为0.5时，调整灵敏度较大；3.9管理服务器判断当前对等节点的存活时间T₁是否到达，是则转子步骤3.10，否则转子步骤3.11；3.10管理服务器判断是否收到当前对等节点心跳消息，是则转子步骤3.11，否则管理服务器将该对等节点从管理服务器对等节点列表中删除，传输调度方法结束；3.11当前对等节点判断播放点前移间隔T₆是否到达，是则转子步骤3.12，否则转子步骤3.3；3.12判断播放点处的图像组数据分段内各子数据分段缓存映射是否全为1，是则执行子步骤3.1；否则判断缓存映射为0的子数据分段的类型：I帧子数据分段转子步骤3.1，P帧子数据分段转过程3.12.1，B帧子数据分段转过程3.12.2；3.12.1用该P帧子数据分段前面最相邻的已下载的I帧子数据分段或P帧子数据分段替代该未下载的P帧子数据分段，将该P帧子数据分段对应的缓存映射赋值为1，该P帧子数据分段补偿位赋值为1，转子步骤3.1；3.12.2用该B帧子数据分段前面最相邻的已下载的I帧子数据分段或，P帧子数据分段替代未下载的B帧子数据分段，该B帧子数据分段对应的缓存映射赋值为1，该B帧子数据分段补偿位赋值为1，执行子步骤3.1。