基于焦点修正的流媒体分段缓存策略

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1、万方数据第35卷p知￡35第12期No．12计算机工程ComputerEngineering2009年6月June2009·开发研究与设计技术·文章编号一loo忙3428(2009)12—_0242—03文献标识码：A中圈分类号：TP393基于焦点修正的流媒体分段缓存策略王蒙蒙，篦可进(扛苏大学计算机科学与通信工程学院，镇江212013)■耍：针对现有分段算法的缺点，提出一种基于用户随机行为的分段缓存策略，充分考虑不同流媒体对象及同一流媒体对象的不同段落在流行性方面的差异，以段落的流行度作为空间调度的依据，结合前缀缓存的思想，保证缓存效率，且改善字节命中率和延时

2、启动率。实验表明，较之焦点缓存和适应性分段缓存，该策略的字节命中率分别提高了8％和18％左右。关麓词：流媒体点播；代理缓存；字节命中率；焦点修正SegmentCacheStrategyforStreamMediaBasedonFocusModificationWANGMeng-meng，BAOKe-jin(CollegeofComputerScienceandTelecommunicationEngineering，JiangsuUniversity,Zhenjiang212013)[Abstract]Aimingattheshortageofexistings

3、egmentargorithm，thispaperpropsesasegmentcachestrategybasedonuserrandombehavior．Itconsidersthedifferencesinfluiditiesofdifferentstreammediaobjectsanddifferentsegmentsinanobject．Thespacescheduleisaccordingasthefluidityofsegments，itcombineswiththeprefixcache，guaranteesthecacheefficiency

4、,improvesthehitratioanddelaystartratio．Theexperimentindicatesthehitratioeachraises8％andl8％comparedwithfocuscacheandadaptivesegmentcache．IKeywords]orderprogmmmeofstreammedia；proxycache；bytehitratio；focusmodification1概述随着多媒体点播应用的普及，多媒体内容的传输导致骨干带宽紧张和用户接入时延增加。代理缓存通过缓存用户重复请求内容提高响应速度、降低带宽需

5、求。但流媒体资源远大于普通的Web资源，因此，为了提高代理缓存的效率，只能存储代价最高的部分媒体。代价的高低取决于用户请求特征、带宽资源、存储约束等。本文从请求特征和带宽资源的角度考虑实现交互式访问功能，以达到缓存媒体资源中最流行段的目的。缓存策略的实现目标通常包括减少客户端启动延迟和提高字节命中率。对大量点播日志的研究表明，媒体资源存在以下特点：(1)媒体资源的流行性符合Zipf定律。(2)大多数媒体资源仅部分被访问。(3)访问出现大量的交互式动作(如快进等)。在分段策略llJ中，当热点是非前缀媒体部分时需要提供额外空间才能缓存热点片段，将浪费空间，并降低缓存

6、命中率。而在文献【2—3】提出的分段算法未能较好地揭示焦点的本质。鉴于此，本文提出了基于焦点修正的流媒体分段缓存策略。2焦点修正分段分段缓存算法中分段策略是提高效率的关键。媒体对象的流行性随时间变化，为了提高缓存空问利用率，分段的大小也应随之变化。此外，用户的随机行为更倾向于焦点段落，该部分内容是缓存的重点。本文充分考虑媒体对象不同段落的流行性差异及变化趋势，并单独考虑前缀部分，避免较大的启动延时。算法的实现过程通过不断将焦点部分和非焦点部分分开，以更好地缓存焦点部分，提高缓存效率。2．1分段方法当媒体对象首次被访问时，其全部内容默认被缓存。根—_242一据日志

7、信息确定每个参考点的访问数、极点位置，根据极点个数划分段落。其中，参考点指在整个媒体对象最初访问期间，由流行度确定的时刎；极点指某一参考点对应的访问数达到极值的点。访问频率变化如图I所示。6050《40辎3020100O5lO15202530参考点阴I访问菝率变化在图l中参考点是0，5，10，15，20，25，30；极点为5，15，20，25。根据极点位置将对象划分为以下5段：b[0115]，hiS][15】，6115】[20】，b[20][25]，b[25][30】。上述为第1次分段，下文以段为考察对象，每经过丁时刻计算一次段平均访问长度，当段平均访问长度的变

8、化超过门限值(例如20％