視頻網(wǎng)格資源組織與調(diào)度方法的研究.pdf

1、網(wǎng)格支持資源的高度共享及服務(wù)間的廣泛協(xié)作，為大規(guī)模綜合網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)提供了一種有效的解決手段。近年來，對網(wǎng)格中視頻服務(wù)的研究已成為網(wǎng)格技術(shù)的一個研究熱點。視頻網(wǎng)格是一種服務(wù)網(wǎng)格，它可以有效地組織和管理視頻資源，能夠靈活、動態(tài)地生成和組合各種視頻服務(wù)，并按照視頻服務(wù)的QoS需求來調(diào)度網(wǎng)格資源，從而作為一個統(tǒng)一平臺來提供視頻服務(wù)。為了能夠有效地管理和使用視頻資源，視頻資源的組織機制和調(diào)度策略成為視頻網(wǎng)格中的關(guān)鍵問題。由于視頻服務(wù)形式多樣、資源

2、需求量大，以及具有嚴(yán)格和復(fù)雜的QoS需求，使得視頻資源組織和調(diào)度非常復(fù)雜。 論文針對視頻網(wǎng)格中的資源組織和調(diào)度技術(shù)中的一些關(guān)鍵問題開展研究，在視頻資源組織模型方面，側(cè)重于支持多屬性查詢和范圍查詢方式的資源組織方法；在組織模型的基礎(chǔ)上，研究了視頻內(nèi)容處理服務(wù)和視頻流服務(wù)中的資源調(diào)度策略。此外，基于本文視頻資源組織和調(diào)度方法，開發(fā)視頻序列中的人臉識別應(yīng)用原型，以展示本文研究工作的實用意義。論文的主要貢獻如下： (1)針對網(wǎng)格

3、視頻服務(wù)中視頻資源的多屬性查詢和范圍查詢方式的需求，提出了一種基于DHT(Distributed Hash Fable)和擴展簇的層次資源組織機制。我們采用兩層資源組織結(jié)構(gòu)，在上層利用DHT對單個關(guān)鍵字定位具有Log2N時間復(fù)雜度的優(yōu)點，以及視頻資源的分類信息較為穩(wěn)定的特點，采用改進的DHT方法將多個視頻資源類有效地組織起來；在下層根據(jù)視頻資源的詳細(xì)描述信息采用擴展簇的方式，在資源類中靈活地組織視頻資源。基于此結(jié)構(gòu)，可以高效、快速地實

4、現(xiàn)視頻資源的多屬性查詢和范圍查詢。 (2)針對大規(guī)模網(wǎng)格視頻內(nèi)容處理服務(wù)的實時性需求，提出了一種基于節(jié)點聚類的啟發(fā)式資源調(diào)度策略。我們采用節(jié)點聚類的方法，將網(wǎng)格中符合應(yīng)用調(diào)度需求的節(jié)點進行聚類，以降低節(jié)點搜索空間和調(diào)度范圍；在節(jié)點類中按照帶寬優(yōu)先的方式進行調(diào)度，并通過均衡調(diào)整實現(xiàn)任務(wù)分配的均勻化，使視頻內(nèi)容處理服務(wù)能夠盡早完成。 (3)針對網(wǎng)格中視頻流服務(wù)有較高的穩(wěn)定性要求，提出了一種基于概率預(yù)測的視頻流兩級切換策略。我

5、們首先根據(jù)節(jié)點間能力、穩(wěn)定性和代價的差異，以及故障相關(guān)性，按照切換目標(biāo)集合的整體切換失效概率找出可切換節(jié)點集；然后采用試探切換策略來降低非穩(wěn)定、低代價的視頻服務(wù)節(jié)點之間切換失敗時的開銷；并通過兩級切換，利用穩(wěn)定性下降切換傳輸部分視頻流信息，來提高故障切換的速度，降低開銷，從而以較低代價保障視頻流的穩(wěn)定性。 (4)針對彈性圖匹配人臉識別算法大數(shù)據(jù)量、高時間復(fù)雜度的特點，提出了一種基于臉部內(nèi)容的局部有限變形分布式彈性圖匹配算法。在