基于ip组播群的跨频道援助方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及计算机多媒体技术领域，尤其设及一种基于IP组播群的跨频道援助 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 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）。
[0003] 性能方面，P2P流媒体直播系统呈现W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。该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。
[0004]使用方面，流媒体系统呈现W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。
[0005]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。
[0006] 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，可在网络中捜集具有关联 的影片，整理成多个频道推荐给使用者观看，该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，该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】
[0007]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W下步骤：
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 所述节点Pi接收IP组播任务分配表TS-和协调者候选序列CC，清空上次协调的 所有信息并处理本次信息；
[0011] 所述节点Pi利用来自协调者的IP组播域邻居信息，优化IP单播传输。
[0012] 优选的是，所述节点初始化步骤包括：
[001引判断节点Pi是否处于一个物理IP组播群中，如果不是则Pi按照传统网状覆盖网 节点对待；
[0014] 若所述节点Pi处于一个物理IP组播群中，则P i侦听同一IP组播群gk内是否存 在覆盖网0的其它节点，若有则Pi设置的私有IP组播地址0與与所述其它节点的IP保持 一致，否则《鸣取一个目前空闲的候选地址；
[0015] 若所述节点Pi加入现有adk组播群，则所述节点Pi通过adk接收覆盖网0的数据 和/或指令，W判断同一IP组播群gk内覆盖网0是否启用了IP组播传输；
[0016]若所述组播群gk内已经启用了IP组播，则节点Pi将自己作为最后的备选cr。，同 时作为普通节点接收数据和协调者cr。的指令，若所述组播群gk内尚未启用IP组播，则节 点Pi作为cr。为覆盖网0在gk内启用IP组播。
[0017] 在上述任一方案中优选的是，所述协调者的工作过程包括：
[0018] 步骤a.向IP组播地址adk发出信息收集指令，并设置反馈定时器Tf;
[0019] 步骤b.通过单播收集gk内其他节点的状态信息；
[0020] 步骤C.Tf触发反馈信息统计，所述统计的信息包括：节点数量pc、节点状态序列 PS={pSj}，1《j《pc、ps冷节点P j的数据地图血j中至少一种；
[0021]步骤d.if(pc<a) {
[00过if(pc>a)通过adk发出IP组播停用指令；
[002引转到（i);
[0024] }
[0025] 其中，所述a是启动IP组播的节点数量阔值；
[002引步骤e.根据{血,.}，过滤得到适用IP组播的数据单元序号集合DS= {ds,};[0027]步骤f.根据DS和PS生成IP组播任务分配表TS-= { <dsJ，pj，td> }，其中PJ 是psjGPS所对应的节点，td是默认为0的任务延时值；
[002引步骤g.根据PS生成下轮协调者候选序列CC= { <Py，ty> }，其中 1《y《min(pc, 5 )，Py是psyGPS所对应的节点，ty是Py的定时值，5是最大协调者候 选序列尺寸参数；
[0029] 步骤h.向IP组播地址adk发送IP组播任务分配表TS-和协调者候选序列CC;
[0030] 步骤i.结束协调工作过程。
[0031] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤e中ds,满足產少有a> 3个节点没有且 需要ds,对应的数据单元。
[0032] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤f进一步包括任务分配原则，所述原则包 括：
[0033] ds,被分配两遍，即存在第一和第二两个任务承担者；
[0034] 已经有ds,的数据单元的节点Pj.优先被选为ds,的任务承担者；
[00巧]IP组播群内所承担IP组播任务均衡分布；
[0036] 若所述第一和第二承担者都已经有ds,数据单元，则第二承担者存在任务延时td =丫，其中丫 > 0。
[0037] 在上述任一方案中优选的是，所述节点Pi接收IP组播任务分配表TS-和协调者候 选序列CC，清空上次协调的所有信息并处理本次信息的步骤进一步包括：
[00測步骤（1)遍历TS-= { <dsX，Pj，td> }并逐项处理；
[003引步骤似遍历CC= { <Py，ty> }，若PPJ，则由ty设置协调候选定时器Te% 由re触发Pi作为协调者工作。
[0040] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤（1)中的逐项处理包括Pi=PJ和Pi声PJ 两种情况。
[00川在上述任一方案中优选的是，当Pi=P财分为W下S种情况：
[004引若td> 0,用td设置组播任务定时器Tmt，由T-t触发Pi通过IP组播发送ds,所对 应的已有的数据单元化,；
[0043] 若td= 0且Pi没有ds,所对应的数据单元化，，则Pi在通过单播获取到后立即通 过IP组播发送化y;
[0044] 若td= 0且Pi有ds,所对应