集群视频服务器的拥塞控制研究

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随着人们对视频点播等视频服务的需求迅猛增长,视频服务器得到广泛应用。集群视频服务器具有较好的扩展性、可靠性和高性价比越来越受到关注。高质量的视频服务需要持续的高带宽,但是互联网提供的是尽力而为的服务,网络带宽动态变化,当网络拥塞时,数据包大量丢失。为了改善视频服务质量,服务器必须实施拥塞控制,减少丢包率。然而,现有的拥塞控制策略有些计算量较大,影响视频服务器提供的最大并发流个数;有些需要客户端播放器的特殊支持,不适用于QucikTime等常用的播放器;有些只能适用于特定编码格式的文件,缺乏通用性。因此,有必要研究一种新的适合集群视频服务器的拥塞控制策略,以便提高视频服务质量。该策略基于视频点播常用的MPEG(Moving Picture Expert Group)文件的编码格式和传输特点,在MPEG系统层解码单元内进行速率平滑,减少了对客户端缓存要求,缩短了启动延迟;在速率控制中采用探测网络带宽常用的AIMD(Additive Increase and Multiplicative Decrease)算法,并结合特定文件提供的速率进行速率调整,能够使客户较快摆脱拥塞状况;在丢帧策略中,首先根据丢帧个数和类别进行细粒度的媒体文件发送级别划分,然后在丢帧时根据速率控制计算出的发送速率确定发送级别,迅速判别丢弃哪些帧,计算简单。该拥塞控制策略成功应用于集群视频服务器WanLian系统。实验表明,在采用拥塞控制后,丢包率明显减少,同时减少了在网络拥塞时客户播放影片出现的声音断续、图像马赛克现象。
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