مدل سازی و ارزیابی استراتژی های پخش آنلاین (استرمینگ) چندمنظوره در سیستم های نظیر به نظیر ارسال ویدئو بر مبنای تقاضا (P2P VoD) Modeling and Evaluation of Multisource Streaming Strategies in P2P VoD Systems

1. مقدمه

در سال های اخیر، توزیع محتوای چندرسانه ای ( به ویژه ویدئو) در سطح گسترده ای به اینترنت کشانده شده است. این منابع عظیم پخش آنلاین پشت خط مستلزم وتوان پردازش قابل توجه و، مهمتر از همه ظرفیت پهنای باند بالا می باشد. سیستم های پخش آنلاین ویدئو بر مبنای تقاضا (VOD) که اشاره ای به پخش آنلاین نقطه به نقطه و الگوی کلاینت – سرور دارند، تمام مقیاس پذیری ها و موضوعات هزینه را مجسم می کنند. فناوری نظیر به نظیر (P2P) اغلب برای انتقال سیستمی محتوا در سرورها، یا ایجاد جوامع توزیع و اشتراک غیرمتمرکز محتوا به صورت کامل، مورد استفاده قرار می گیرند. در هر دو مورد، شبکه های نظیر به نظیر به اشتراک منابع موجود، همانند کانال ارتباط و ظرفیت حافظه میانجی خود به صورت محدود می پردازند تا مشترکا با یکدیگر کار کنند.

ارائه دهندگان خدمات می توانند مزایایی را از ظرفیت منابع در دسترس شبکه های نظیر به نظیر ( از نظر حافظه و حافظه فرّار) برای قرار دادن مضامین خاص در آن ها به شکل فعال) بدست آورند. هدف اینست که چنین محتوا برای شبکه های نظیر به نظیر دیگر مفید باشد، به این ترتیب فشار را در سرورهای کمتر می کند. در این مورد، کارهای تحقیقاتی مرتبط قبلی به تحلیل طرح پخش آنلاین ارسال ویدئو بر مبنای تقاضا بر مبنی نظیر به نظیرپرداخته که از ظرفیت های ذخیره سازی گیرنده های دیجیتال (STBs) به منظور ارائه خدمات پخش آنلاین ارسال ویدئو بر مبنای تقاضا رو به افزایش استفاده می کند [1]. امروزه، تجهیزاتی با انواع متفاوت به عنوان STB مورد استفاده قرار می گیرند. رایج ترین آن ها رسیورهایی برای کانال های اختصاصی همانند شبکه های کابلی یا پخش زمینی می باشد. عوامل ساده تر می تواند توسط گذرگاه های خانگی، همانند DSL یا مودم های کابلی با درایور هارد و خصوصیات توسعه یافته فراهم گردد.

راه حل پخش آنلاین به شکل شبکه نظیر به نظیر بر مبنای قرار دادن محتوا فعال بر روی STB شامل قسمت کردن محتوای ویدئویی مختلف به زیرشاخه های مکمل و سپس گسترش آن ها بر روی زیرمجموعه های STB باشد. بر این مبنا، درخواست سرویس ارسال ویدئو بر مبنای تقاضا (VoD) که توسط STB ایجاد می گردد، می تواند با مشارکت شبکه های نظیر به نظیری دیگر در شبکه انجام گیرد، به شرطی که آن ها دارای زیرشاخه ها و ظرفیت ارتباط بالا برای انجام آن باشند.

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

جدا از استراتژی گلچین شده برای تکرار و توزیع محتوا، نیاز به ابزاری برای پیش بینی موثر عملکرد سرویس های کمکی VoD با اندازه بزرگ وجود دارد، که به مدل سازی جنبه های مربوطه ای می پردازد که احتمالا تاثیری بیر روی عملکرد سیستم به عنوان نمونه شبکه های مبتنی بر STB دارد ( غیریکنواختی پهنای باند کاربر، دسترس ناپذیری کاربران احتمالی، طرح کدگذاری قابل قبول مقیاس پذیر)[7]، [8]. در این مقاله به دنبال پر کردن خلاء ها با طرح مدل ساده و توسعه پذیر می باشیم، که می تواند به صورت موفقیت آمیزی توسط توسعه دهندگان برای تایید یا هماهنگ سازی انتخاب طرح شان بکار رود.

سهم این پژوهش دوگانه می باشد. در ایتدا، ما به بیان مدل نظری صف بندی تحلیلی مقیاس پذیر و ساده جدید پرداخته، که قادر به ارائه و مد نظر قرار دادن فعالیت بنیادین سیستم های مبتنی بر STB می باشد. دوم اینکه، نشان می دهیم که چگونه مدل ما می تواند به سادگی تعمیم داده شود تا به ارزیابی سناریوهای پیوندی، ناهمگن و دینامیک بپردازد. این مدل با تمام ضمایم خود با مقایسه نتایج عملکردش در برابر مدل هایی که از محیط شبیه سازی شده حاصل می گردد، تایید می گردد. این نسبت مناسب با نتایج شبیه سازی شده حاصل تایید ما، اثبات می کند که این مدل به عنوان ابزار انعطاف پذیر و معقولی برای طراحی و ابعاد سیستم ارسال ویدئو بر مبنای تقاضا بر مبنای STB می باشد.

مابقی مقاله به صورت زیر بخش بندی می گردد. بخش 2، به مرور مناسب ترین کارهای تحقیقات می پردازد. بخش 3 شرح کاملی از طرح VOD مورد نظر ما می پردازد. بخش 4 شرح کاملی از مدل تحلیلی ما و توسعه ان ارائه می د هد. بخش 5 استراتژی های پخش آنلاین چندمنظوره متفاوت را نشان می دهخد. در بخش 6، اعتبار مدل ما مورد ارزیابی قرار می گیرد. درپایان، بخش 7 نتیجه گیر قابل توجهی از کار ما را نشان می دهد.

2. امروزه، توزیه محتوای چندرسانه ای بر روی اینترنت تکیه ای بر روی مراکز داده و شبکه های انتقال محتوا داشته که همراه با موانع بزرگی همچون گسترش و پیچیدگی مدیریتی، مصرف توان، و فقدان مقیاس پذیری می باشد. چندین پژوهش مطرح شده اند تا این فناوری را با شبکه های نظیر به نظیر که توسط STB هایی که در خانه کاربران قرار می گیرد ، یعنی توسط اینترنت، جایگزین شود. مشخصا در مورد پخش آنلاین VOD، به بیان وضعیت فعلی می پردازیم.

Toast [9] به عنوان اولین پژوهش بوده که بر مبنای آن طرح VOD نظیر به نظیر بر مبنای STB توسعه یافته است. این سیستم به صلاح پروتکل بین تورنت پرداخت که این امکان را برای STB ایجاد کند تا داده تا را نسبت به یکدیگر به جریان انداخته، درحالیکه همچنان از سرور های VOD برای فراهم کردن مقادیر محتوا، زمانی که نظری نتواند اطلاعات درخواستی را به موقع فراهم کند، استفاده می کند. برای بهبود بازدهی سیستم، محقق [10] ، ماژول جذابی را به پروتکل بیت تورنت که در سناریو مبتنی بر STB مورد استفاده قرار می گیرد، مطرح می کند.

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

اکثر فعالیت های اخیر تمرکز خود را بر روی مسئله بازتولید محتوای تولید شده بر روی شبکه نظیر به نظیر که توسط STB ایجاد می گردد، قرار می دهند. در قسمت [2]، محققان به بهینه سازی حافظه میانجی تحت مدل عرضه و تقاضای تصادفی می پردازند و نشان می دهند که پروفایل حافظه میانجی بهینه نسبت به محبوبیت محتوا متناسب می باشند. همچنین در [3] ، محققان مدل عملیاتی شبکه اتلاف را مد نظر قرار داده، و بطور مجانبی استراتژی گمارش محتوای مطلوب را در ارتباط با طبقه محتوای محدود شده تعیین کرده، و سپس به سمت مقیاس گذاری " کاتالوگ های بزرگ" جایگزین پیش می روند، به صورتی که اندازه کاتالوگ در تعادل با جمعیت کاربری می باشد. به هر حال، اگرچه تحقیقات قبلی و و استدلال های رایج، استفاده از استراتژی تکرار تناسب با جمعیت را پیشنهاد می دهد، محققان در [4] گزارش کرده اند که این سیاست منجر به عملکرد ضعیفی به ویژه برای فیلم های غیرمحبوب می گردد.

از طرف دیگر، به دلیل تغییر علاقه متنوع کاربران ر مورد مجموعه ای از ویدئوهای ذخیره شده، معمول نمی باشد که عدم توازنی در عرضه و تقاضا بین ویدئوها وجود داشته باشد. این مورد نیازمند تعدادی از بازتولید ویدئوهایی می باشد که بطور فعال سازگار با محبوبیت ویدئوها به منظور تضمین کیفیت خدمات مناسب است. چندین تحقیق الگوریتم های متفاوتی را برای کنترل نسبت تکرار مطرح کرده اند. این الگوریتم ها توسط دو رویکرد مشخص می گردند: سازگاری انفعالی، که در آن کاربر سازگار با نسبت تکرار در سیستم P2P-VoD با استفاده از الگوریتم جایگزین می باشد [3], [6]، و سازگاری فعال، که سرور بطور فعال به بارگذاری داده هایی می پردازد که نسخه عینی در نسبت تکرار مناسب نمی باشد [2], [5].

مدلی که در این مقاله مطرح شده است، به تکمیل فعالیت های شرح داده شده در بالا می پردازد، که هدف ان پیش بینی تاثیر انتخاب طرح بر روی عملکرد سیستم بوده که از طریق نظریه احتمال مسدود شدن، بیان می گردد.

3. طرح سیستم

طرح های احتمالی زیادی برای پشتیبانی از برنامه های کاربردی P2P VoD مبتنی بر STB مطرح شده اند. برای هر طرح، الگوریتم های مختلفی برای تکرار محتوا، توزیع، و جستجوی محتوای ویدئویی تعریف شده است. در اینجا، به شرح راه حل P2P VoD ساده ای می پردازیم که سازگار با اکثر طرح های مبتنی بر STB می باشد.

ما سیستمی را مد نظر قرار می دهیم که شامل B STB بوده که به یکدیگر متصل بوده و شبکه نظیر به نظیر واقعی را ایجاد می کنند که در لایه کاربردی فعالیت دارند. انتظار می رود که هر STB 1) در لبه شبکه ، یعنی در خانه کاربر، احتمالا در پشت Xdsl یا رابط FTTH قرار بگیرد، 2) مجهز به تجهیزات ذخیره سازی محدود شده ای باشد که برابر با چند گیگابایت می باشد، و 3) همیشه فعال و قابل دسترس باشد.

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

با مد نظر قرار دادن ظرفیت ذخیره سازی کوچک هر STB، طرح الگو که به تعیین جایگزینی تکرار می پردازد نشان دهنده فعالیت پیچیده ای می باشد که که در تحقیقات به صورت گسترده ای مد نظر قرار می گیرد [12]. به هر حال معیار گمارش برای تکرار عنوان c بر روی B در ارتباط با مسئله انتقال ویدئویی متعامد بوده و بیشتر مد نظر قرار نمی گیرد.

سیستم تکیه ای بر روی سرور مسیریاب (نیاز به دانلود ترجمه) دارد، که مسئول پیگیری دسترس پذیری محتوا در شبکه نظیر به نظیر با بروزرسانی تصاویر فیلم میزبانی شده توسط هر STB می باشد. زمانی که کاربر u می خواهد ویدئویی را مشاهده کند، به فراهم کردن STB، ، مجموعه ای از STB های فعال در دسترس، (نیاز به دانلود ترجمه) می پردازد، که به میزبانی عناوین مورد نظر می پردازند. سپس (نیاز به دانلود ترجمه) بطور دلخواه یک (نیاز به دانلود ترجمه) را از بین (نیاز به دانلود ترجمه) انتخاب می کند، تا محتوا را دانلود کند. (نیاز به دانلود ترجمه) می تواند به تامین درخواست در صورتی که پهنای باند بارگذاری شده کافی را برای انتقال ویدئو در نسبت کدگذاری شده اعلام شده داشته باشد، بپردازد. اگر شرایط بعدی تامین گردد، (نیاز به دانلود ترجمه) شروع به انتقال ویدئو به (نیاز به دانلود ترجمه) می کند. در غیر اینصورت (نیاز به دانلود ترجمه) به سمت STB که در (نیاز به دانلود ترجمه) فهرست شده است حرکت می کند و مجدادا درخواستی را برای محتوای مربوطه ارائه می دهد. این رویکرد تکرار می گردد تا زمانیکه درخواست انجام شده توسط (نیاز به دانلود ترجمه) به صورت موفقیت آمیزی تامین شده و کاربر بتواند ویدئو را مشاهده کند.

این امکان نیز وجود دارد که در شرایط استفاده بیش از حد، شبکه ها قادر نباشند درخواست ورودی کاربران جدید را تامین کنند، که باعث کاهش درخواست کاربر (نیاز به دانلود ترجمه) شده و ان ها می بایست برای مدت زمان زیادی قبل از انیکه شبکه هایی را برای آپلود پیدا کنند منتظر بمانند. زمانی که (نیاز به دانلود ترجمه) تعداد تلاش های درخواست احتمالی (نیاز به دانلود ترجمه) را منقضی کرد، به سرور پشتیبانی یعنی (نیاز به دانلود ترجمه) بر می گردد، تا در نهایت ویدئو را دریافت کند. پیش بینی می شود که دارای منابع محدود و ظرفیت آپلود نامحدود بوده، بنابراین قادر خواهد بود تا به انتقال آنچه که در (نیاز به دانلود ترجمه) شاخص گذاری می شود و مورد درخواست تقاضای ورودی جدید می باشد بپردازد. به هر حال متوسل شدن به (نیاز به دانلود ترجمه) به عنوان آخرین گزینه احتمالی برای سیستم می باشد و به عنوان شبکه نظیر به نظیر بوده که توسط STB ها ایجاد شده تا به طور کامل به مدیریت درخواست های ورودی به طور مستقل بپردازد.

مشاهده کنید که این طرح می تواند به آسانی توسعه یابد تا مواردی را مد نظر قرار دهد که بر مبنای آن فیلم ها به زیرشاخه های مکمل تقسیم می شوند.

4. شرح مدل

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

A. فرضیات سیستم ابتدایی

در ابتدا سیستم نظیر به نظیر کاملی را با توجه به شبکه (نیاز به دانلود ترجمه) ( یا شبکه های نظیر معتبر، یعنی زمانی که نوسانی اتفاق نمی افتد) مد نظر قرار می دهیم، که پهنای باند تنها توسط STB ها ایجاد می گردند، به این ترتیب نشان می دهیم که چگونه مدل مان به آسانی می تواند سازگار با مدل سازی سیستم های هیبریدی بوده که انتشار ویدئو تنها توسط سرورهایی پشتیبانی می گردد که پهنای باند اضافی مورد نیاز را برای تضمین QoS (کیفیت خدمات) به کاربران ارائه می دهند. در ادامه، فرضیه اصلی که مدل مان بر روی آن تکیه دارد ارائه می دهیم:

1) فرض ما بر اینست که تمام STB ها دارای حافظه میانجی موضعی می باشند که می تواند نسبت به محتوای Z ذخیره گردد. بنابراین، ظرفیت ذخیره سازی کل که از مجموعه گره ها ایجاد می گردد برابر با (نیاز به دانلود ترجمه) می باشد.

2) در ابتدا سناریو همگنی را مد نظر قرار می دهیم که تمام STB ها توسط ظرفیت آپلود مشابه U ایجاد می گردند. به این ترتیب، در بخش IV-G، نشان خواهیم داد که چگونه مدل ما می تواند نسبت به سناریوهای ناهمگن تعمیم داده شود.

3) انتظار می رود که تمام محتوای ویدئویی با کیفیت مشابهی کدگذاری شوند، یعنی. نسبت اسمی ویدئو برای تمام محتوا بر مبنای فرضیات برابر با بیت d می باشد. همان طور که در بخش IV-G شرح داده شد، این فرضیات می تواند نسبتا منتشر گردد.

4) علاوه بر این، فرض ما بر اینست که مدت زمان محتوا توزیع کلی را با میانگین (نیاز به دانلود ترجمه) دنبال می کند.

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

B. محبوبیت محتوا

C. مضمون های متفاوتی توسط سرویس VoD برای کاربرانش ارائه می گردد، هر محتوای (نیاز به دانلود ترجمه) دارای محبوبیت مرتبط به (نیاز به دانلود ترجمه) بوده، که نرخ کلی را نشان می دهد که کاربران محتوای C را درخواست می دهند. نتایج عددی که در این مقاله نشان داده شده است، اشاره ای به سناریوهایی دارد که محتوا به تعداد محدودی از I از دسته (نیاز به دانلود ترجمه) بر طبق به محبوبیت آن ها تقسیم می شوند. تمام محتوا در دسته (نیاز به دانلود ترجمه) دارای محبوبیت مشابه مرتبط با (نیاز به دانلود ترجمه) می باشد. علاوه بر این، فرض ما بر اینست که جذاب بودن محتوا در دسته های مختلف بر طبق به Zipf با پارامتر a توزیع می گردد:

ما خاطر نشان می کنیم که توزیع Zipf به صورت یک مدل واقع گرایانه محبوبیت محتوای ویدئویی در اینترنت در بخش 13 نشان داده شده است. به هر حال، مدل ما با مد نظر قرار دادن توزیع معمول میتنی بر Zipf شرح داده شده و مورد ارزیابی قرار گیرد، آن همچنین تحت توزیع محبوبیت محتوای کل کار می کند.

C. مدل مبنا

فرض ما بر این است که محتوای c به اندازه (نیاز به دانلود ترجمه) در سیستم تکرار می گردد ( یعنی در (نیاز به دانلود ترجمه) متفاوت STB ها ذخیره می گردد). بنابراین زمانی که درخواستی برای محتوای خاص c توسط کاربر منتشر می گردد، سیستم می تواند آن را مجدادا به هر بخش (نیاز به دانلود ترجمه) که چنین محتوایی را ذخیره سازی می کند، هدایت کند. پخش انلاین فورا از STB که محتوای مورد نظر را ذخیره می کند، آغاز می گردد، به شرطی که پهنای باند کافی در STB مورد نظر برای حفظ نسبت انتقال حداقل d نسبت به نرخ اسمی ویدئو وجود داشته باشد.اگر سرورها برای حمایت از توزیع محتوا مشارکت داشته باشند، درخواست نمی توانند توسط مجموعه STB ها براورده گردند، به یکی از سرور های (نیاز به دانلود ترجمه) هدایت می گردند. ( بخش IV-H را مشاهده کنید)، در غیر ایتصورت مسدود می گردند.

ما به مدلسازی هر STB مستقلی می پردازیم که محتوای ضمیمه شده C را به عنوان صف ساده ذخیره سازی می کنند. دو سیستم صف بندی مختلف به خوبی سازگار با دو شرایط متفاوت می باشند که: 1) سیستم به صورتی طراحی می گردد که نسبت آنی دانلود همزمان را به حداکثر می رساند، تا در بهترین حالت از پهنای باند آپلود STB ها استفاده کند ( همانند سیستم های مبتنی برفشار). یا 2) زمانی که سیستم برای حفظ نرخ دانلود متناسب با نرخ اسمی ویدئو در هر موقعیت پهنای باند ( همانند سیستم های مبتنی بر فشار) طراحی شده است.

در مورد اول، می توانیم به مدل سازی هر STB به عنوان سرور مجزا، محدودیت صف اشتراک گذاری پردازنده (اشتراک پردازنده M/G/1/K) بپردازیم. محدوده صف اشتراک گذاری پردازنده به صورتی تنظیم می گردد که این اطمینان را ایجاد می کند که سیستم می تواند همیشه به تضمین حداقل نرخ دانلود برابر با نرخ اسمی ویدئو برای دانلودهای متوالی، یعنی (نیاز به دانلود ترجمه) بپردازد.

در مورد دوم، به مدل سازی STB با استفاده از صف چند سرور بدون هیچ خط انتظاری (M/G/K/K) می پردازیم، به صورتی که داریم . مشاهده کنید که در هر دو مورد ما این فرض را مطرح می کنیم که نرخ ورود در STB ها از فرایند پواسون همگن پیروی می کند. این فرضیه، که عملا بطور کامل تایید نمی گردد، یکی از منابع اصلی تخمین مدل ما را ایجاد می کند.

با مد نظر قرار دادن b-th STB که به میزبانی محتوای c می پردازد، ما به تعریف با استفاده از نرخ درخواست b و با (نیاز به دانلود ترجمه) ، دوره میانگین محتوای ذخیره شده در b می پردازیم. سپس به تعریف ظرفیت برای هر STB با (نیاز به دانلود ترجمه) می پردازیم، به صورتی که می توانیم به آسانی به ارزیابی ، یعنی احتمالاتی که توسط STB برای مدل های صف که در بالا توصیف شده است، بپردازیم:

اکنون عملکرد STB های مجزا را که به صورت مستقل می باشند، مد نظر قرار دهید، می توانیم به براوردی در ارتباط با احتمالاتی برسیم که درخواست دانلود ورودی برای محتوای c نمی تواند توسط STB هایی که به ذخیره سازی محتوای مربوطه می پردازند، انجام گیرد.

که در این قرمول (نیاز به دانلود ترجمه) مجموعه ای از محتوای c ذخیره سازی شده STB را نشان می دهد.

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

که در این فرمول ، کاردینال مجموعه STB هایی می باسد که به ذخیره سازی محتوای c که به کاربر توسط ردیاب (نیاز به دانلود ترجمه) بر می گردد، می پردازد.

ما تاکید می کنیم که ارزیابی (نیاز به دانلود ترجمه) بلافاصله صورت نمی گیرد. می توان آن را از طریق براورد نقاط ثابت ارلانگ که در گزارش تخصصی مان به تفصیل شرح داده می شود، بدست آورد.

D. ارزیابی

می توان تقریبا به ارزیابی (نیاز به دانلود ترجمه) به شکل زیر پرداخت:

که در این فرمول (نیاز به دانلود ترجمه) نشان دهنده نرخ ورود به b از درخواست های تازه برای c می باشد ( یعنی، درخواست های مربوط به جعبه b به عنوان اولین جعبه ای می باشد که آن ها به سمت آن هدایت می گردند)، (نیاز به دانلود ترجمه) نرخ متوسط درخواست های تازه را برای محتواهای دیگر ذخیره شده در b نشان می دهد، و اصطلاح سوم نشان دهنده نرخ میانگین درخواست ها مجددا هدایت شده می باشد ( یعنی درخواست هایی که قبلا در بعضی از STB ها مسدود می گردند). مشاهده کنید که ما نرخ درخواست هایی را مد نظر قرار می دهیم که بطور یکسان در میان تمام بخش های سیستم توزیع می گردند. اکنون داریم ، که بستگی به نرخ متوسط ورود به بخش هایی دارد که از نظر کمیت (نیاز به دانلود ترجمه) به صورت (نیاز به دانلود ترجمه) نشان داده می شوند. روش عددی نقاط ثابت استاندارد برای حل نتایج حلقه مرغ و تخم مرغ مورد استفاده قرار می گیرد.

E. توسعه موارد چند رشته ای

سیستم ساده ای که در بخش قبلی شرح داده شد قادر به بکارگیری پهنای باند آپلود STB تنها تحت شرایط d (نیاز به دانلود ترجمه) می باشد. برای افزایش بازدهی سیستم، محتوای ویدئو می تواند در زیرشاخه های H پارتیشن بندی گردد، و زیرشاخه های مختلف توسط STB های متفاوت بازیابی می گردند. هر زیرشاخه شامل بخشی از پخش آنلاین ویدئویی می باشد و می بایست در نسبت (نیاز به دانلود ترجمه) دانلود گردد. روش ساده برای ایجاد زیرشاخه های متفاوت H از فایل ویدئویی تقسیم آن به بخش های کوچکتری با اندازه های یکسان و تعیین قطعات زیرشاخه های h بوده که توالی n به تعیین (نیاز به دانلود ترجمه) می پردازد.

3) هر زیر شاخه از ویدئو c به اندازه (نیاز به دانلود ترجمه) برابر تکرار شده و توسط مجموعه گسسته ای از (نیاز به دانلود ترجمه) ذخیره می گردد. زمانی که درخواست دانلود جدید برای محتوای c فرا می رسد، برای هر زیرشاخه، یک STB که به میزبانی زیرشاخه های مربوطه می پردازد به عنوان سرور انتخاب می گردد در صورتی که پهنای باند کافی موجود باشد.

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

دانلود محتوا می تواند به صورت موفقیت آمیزی تنها زمانی که تمام زیرشاخه ها توسط STB دانلود گردند، آغاز می گردد. در نتیجه، این احتمال که موارد ورودی جدید مسدود می گردد، به صورت زیر داده می شود.

توسعه در ارتباط با موارد شبکه های نظیر نامعتبر

زمانی که نظیرها کاملا معتبر نباشند، این امکان وجود دارد که بعضی از شبکه های نظیر به میزبانی نسخه هایی از c که در دسترس نمی باشند، بپردازند، یعنی موارد غیر قابل دسترس همانند سیستم هایی که مشابه شبکه های نظیر به نظیر دینامیک می باشند. بنابراین تعداد شبکه های نظیر موجود به میزبانی محتوای c در زمان t پرداخته که به عنوان متغیر تصادفی می باشد. تحت این فرضیه که رفتار نظیرهای مختلف مستقل می باشد، و هر نظیر با احتمال (نیاز به دانلود ترجمه) در دسترس می باشد، متغیر (نیاز به دانلود ترجمه) به عنوان متغیر تصادفی توزیع شده دوجمله ای می باشد.

در نتیجه، در موارد پایه که هیچ مورد چندرشته ای مجاز نمی باشد، معادله 3 به شکل زیر مختصر می گردد:

توسعه در مواردی که چند ویدئویی مجاز می باشد، می تواند در خطوط مشابهی به انجام برشد.

G. توسعه موارد ناهمگن

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

که در این فرمول می باشد.

سپس عبارت (نیاز به دانلود ترجمه) می تواند به صورت شرطی بر روی بردار (نیاز به دانلود ترجمه) بدست آید، که موئلفه (نیاز به دانلود ترجمه) بر مینای تعداد STB هایی می باشد که متعلق به دسته m بوده که توسط ردیاب (نیاز به دانلود ترجمه) برگشت داده می شود:

در نهایت عبارت (نیاز به دانلود ترجمه) با شرط زدایی بر روی r بدست می آید.

در عوض، به منظور توسعه، مدل ما نسبت به مواردی که فایل ها با نسبت های دانلود مختلف همزمان وجود دارند، می بایست به طبقه بندی موارد تعمیم داده شده چنددسته ای با معادلات صف شاده در مورد 2 بپردازیم. تعمیم چنددسته ای هر دو سیستم M/G/K/K PS و M/G/1/K در تحقیقات، تحت محدودیت هایی وجود دارند که زمان سرویس بر مبنای توزیع نوع فاز می باشد [15]. می توانیم از این نتایج برای دسترسی به معادله (نیاز به دانلود ترجمه) استفاده کنیم، که با استفاده از آن به خطوط مشابهی همانند موارد قبلی بر می گردیم و می توانیم به ارزیابی احتمال مسدود شدن بپردازیم.

H. سیستم های هیبریدی

در سیستم های هیبریدی، پیش بینی می شود که مجموعه ای از سرورهای توزیع شده (نیاز به دانلود ترجمه) توسط منابع نامحدودی مجهز گردند، که به حمایت از فرایند ارسال محتوا می پردازد. درخواست هایی که نمی توانند توسط STB ها مد نظر قرار گیرند، به سرور (نیاز به دانلود ترجمه) محدود می گردد. در چنین موردی، این مسئله حائز اهمیت می باشد تا به مشخص کردن پهنای باند درخواستی مربوط به سرور (نیاز به دانلود ترجمه) بپردازیم، که بر مبنای سناریوهای اصلی به صورت زیر ارزیابی می گردد:

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

که در این فرمول (نیاز به دانلود ترجمه) نشان دهنده احتمالاتی می باشد که رشته ای از محتوای c توسط STB ها به انجام نمی رسد.

5. استراتژی های چند ویدئویی- تکنیک های پیشرفته

تکنیک های چند ویدئویی ساده که در بخش قبلی مورد بحث قرار گرفت از طریق بکارگیری تکنیک های کدگذاری پیشرفته همانند کدگذاری لایه بندی شده (LC) و کدگذاری چند توصیفه (MDC) موثرتر می باشد.

A. کدگذاری لایه بندی شده

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

B. کدگذاری چند توصیفه

همچنین طرح MDC ( کدگذاری چند توصیفه) به تقسیم رشته های ویدئویی در چندین لایه می پردازد ( توصیف آکا)، اما بر خلاف SVC، تمام توصیف ها میزان مشابهی از اطلاعات را منتقل کرده و کیفیت ویدئو کدگشایی شده با توجه به تعداد لایه های دریافتی موفقیت آمیز افزایش می یابد. به این ترتیب هیچ لایه مبنایی برای کدگشایی ویدئو وجود نداشته و لایه های دریافتی به اندازه ای می باشند که به بازتولید پخش آنلاین ویدئو کیفی مبنا بپردازند. ایده های که در پشت این فناوری نوید دهنده می باشد بر مبنای برگشت پذیری خطا در برابر رشته های رسانه ای می باشد درحالیکه باعث فعال شدن پخش آنلاین اتوماتیک ویدئویی می گردد.

C. گسترش مدل

جهت مشاهده متن کامل، فایل ترجمه را دانلود نمایید.

جدول 1

خلاصه ای از پارامترهای STB که سازگار با سناریو (نیاز به دانلود ترجمه) و (نیاز به دانلود ترجمه) می باشد.

مشاهده می کنید که زمانیکه تکنیک MDC بکار گرفته می شود، کیفیت تجربیات حاصل شده توسط کاربران بستگی به تعداد رشته های h دریافتی دارد.

6. ارزیابی عملکرد

در این بخش به ارزیابی اعتبار مدل مان می پردازیم؛ که از حالت مبنا، که در بخش IV-C نشان داده شده تا تمام زیرشاخه های آن که در بخش IV-E تا IV-H نشان داده شده می باشد.

A. اعتبار مدل

به منظور ارزیابی سودمندی مدل مطرح شده، دو سناریو مختلف را مد نظر قرار می دهیم. در سناریو اول، که به نام (نیاز به دانلود ترجمه) می باشد، سرویس VOD تکیه ای بر روی شبکه FTTH ( کابل کشی به خانه) دارد، که STB ها مزایایی را از پیوند فیبرها با ظرفیت پهنای باند آپلود و دانلود منظم کسب می کنند. حتی زمانی که فیبرها در تمام کشورها منتشر نمی شوند، خدمات شبکه فیبر توسط بسیاری از ارائه دهندگان خدمات اینترنتی مطرح شده، و ارتباطات فیبری اغلب در اشتراک با سرویس پخش آنلاین VOD [17] مطرح می گردند. سناریو دومی که مورد قبول می باشد، به نام (نیاز به دانلود ترجمه) است، که در عوض تنظیمات رایج تری را مد نظر قرار می دهد، که بر مبنای آن هر STB تکیه ای بر روی رابط ADSL با ظرفیت آپلود کم دارد. این دو سناریو همچنین در ارتباط با ظرفیت ذخیره سازی موجود در هر STB متفاوت می باشد، که بر مبنای پیش بینی در تناسب با پهنای باند موجود ارتباط بالا می باشد. در هر دو سناریو، STB های فعال 2K مد نظر قرار گرفته و مجموعه محتوا توسط 400 عنوان ایجاد می گردد. هر عنوان به دسته مشخصی مرتبط به شاخص رایح مشخص همان طور که در بخش IV-B نشان داده شده است، اضافه می گردد. بنابراین هر محتوا در شبکه STB در هر زمان متناسب با شاخص رایج طبقاتی که متعلق به آن است، تکرار می گردد. مشخصا ما تابع رایج Zipf را با (نیاز به دانلود ترجمه) و 10 دسته محتوای متفاوت می پذیریم.