一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010525730.5	申请日：	2010.10.29
公开号：	CN101997874A	公开日：	2011.03.30
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H04L 29/06申请日:20101029\|\|\|公开
IPC分类号：	H04L29/06; H04L12/56; G09B5/08	主分类号：	H04L29/06
申请人：	山东大学
发明人：	袁东风; 林贺; 石祚夫; 魏斌; 赫明哲; 颜廷芝; 黄权; 仝红红; 岑楠
地址：	250100 山东省济南市历城区山大南路27号
优先权：
专利代理机构：	济南金迪知识产权代理有限公司 37219	代理人：	王绪银
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内容摘要

一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，属于电子信息技术领域。利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户观看流媒体远程教育视频流畅。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。本发明在尽量减小用户等待时间的基础上，实现有限资源的动态管理，显著地提高了针对于农村用户的视频点播系统性能。系统针对农民用户，价格低廉，性能稳定。

权利要求书

1：一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，其特征在于，利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户观看流媒体远程教育视频流畅；所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法；中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用 C 语言编程实现；首次流合并方法为：设第一个用户请求播放时间为 t1，对应当前组播流为 K1，当前组播流的搜索周期为 T1，则当前组播流搜索中心点 tn1 ＝ t1，第二个用户请求播放时间为 t2 ： 1) 若 t2 满足 tn1-T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1/2，则将该组播流并入到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ； 2) 若 t2 满足 tn1-T1 ＜ t2 ＜ tn1-T1/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度 5％，当该组播流与当前组播流 K1 播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ； 3) 若 t2 满足 tn1+T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1，则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度 5％，当该组播流与当前组播流 K1 播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；在确定首次流合并搜索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中 λ 为调整系数，数值在 0.5-1.0 ； 2) 和 3) 的条件，则新建组播流 K2 ；若 t2 均不满足上述 1)、选择合并流方法为：设第 i 个用户请求播放时间为 ti，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为 tnj，则选择的要并入的组播流为 tn ＝ min{tn1-ti， tn2-ti， tn3-ti，…… } ；流合并方法为：设第 i 个用户请求播放时间为 ti，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为 tnj，对应中心点 tnj 的组播流为 Kj，搜索周期为 Tj，已经合并的组播流数为 Kmj ： 1) 若 ti 满足 tnj-Tj/2 ＜ t2 ＜ tnj+Tj/2，则将该组播流并入到组播流 Kj 中，流合并搜索中心点为 2) 若 ti 满足 tnj-Tj ＜ Ti ＜ tnj-Tj/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度 5％，当该组播流与组播流 Kj 播放速度同步时，将该组播流合并到组播流 Kj 中，流合并搜索中心点为 3) 若 ti 满足 tnj+Tj/2 ＜ ti ＜ tnj+Tj，则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度 5％，当该组播流与组播流 Kj 播 2 放速度同步时，将该组播流合并到组播流 Kj 中，首次流合并搜索中心点为当 Kj 组播流内的合并用户数达到 Kmn 时，调整 Kj 组播流的搜索周期其中 λ 为调整系数，数值在 0.5-1.0 ；周期动态调整方法为：当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔 tp 时，即 tnj-tni ＜ tp 时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为 Ti ＝ Tj/2+Ti/2+tp，合并后中心点为 ti ＝ (tnj/2+tni/2+tp)/2，其中 tp 根据使用时的网络环境动态确定；通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。

说明书

一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法
    【技术领域】
     本发明涉及一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，属于电子信息技术领域。背景技术随着宽带网与流媒体技术的发展，视频点播的需求将越来越广泛，对于广大农民用户，基于流媒体的农业远程教育系统将会为农民用户提供丰富的学习指导。但村镇一般采用 ADSL 网络，带宽受限。本系统基于瘦客户端 + 网络 + 服务器的模式，以所在村镇流媒体缓存服务器为中继，向省流媒体服务中心点播视频。本发明针对农民用户特点的中心聚合模式的周期补丁缓存策略，实现了在带宽与嵌入式资源受限的情况下，用户终端视频点播的流畅播放，提高了访问并发性，有效的改善了用户的体验效果。
     发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对嵌入式终端内存与主频资源受限、网络带宽受限等特点，提供一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法。
     采用周期补丁算法，可以有效的节省系统资源，提高用户并发访问率，但是，嵌入式终端资源受限，农民用户接入 ADSL 带宽受限，选用单一的周期的方式很难满足农民用户访问，需要针对农民用户对节目的访问特点来动态调整周期的大小。
     本发明针对农民用户点播视频在时间与地域上的特殊性，在周期补丁算法的基础上，实现周期的动态调整。
     本系统利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户可以流畅观看流媒体远程教育视频。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用 C 语言编程实现。
     首次流合并方法为：
     设第一个用户请求播放时间为 t1，对应当前组播流为 K1，当前组播流的搜索周期为 T1，则当前组播流搜索中心点 tn1 ＝ t1，第二个用户请求播放时间为 t2 ：
     1) 若 t2 满足 tn1-T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1/2，
     则将该组播流并入到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；
     2) 若 t2 满足 tn1-T1 ＜ t2 ＜ tn1-T1/2，
     则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度 5％，当该组播流与当前组播流 K1 播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；
     3) 若 t2 满足 tn1+T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1，
     则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度 5％，当该组播流与当前组播流 K1 播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；
     在确定首次流合并搜索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中 λ 为调整系数，数值在 0.5-1.0 ；
     若 t2 均不满足上述 1)、 2) 和 3) 的条件，则新建组播流 K2。
     选择合并流方法为：
     设第 i 个用户请求播放时间为 ti，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为 tnj，则选择的要并入的组播流为
     tnj ＝ min{tn1-ti， tn2-ti， tn3-ti，…… }。
     流合并方法为：
     设第 i 个用户请求播放时间为 ti，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为 tnj，对应中心点 tnj 的组播流为 Kj，搜索周期为 Tj，已经合并的组播流数为 Kmj ：
     1) 若 ti 满足 tnj-Tj/2 ＜ t2 ＜ tnj+Tj/2，则将该组播流并入到组播流 Kj 中，流合并搜索中心点为 2) 若 ti 满足 tnj-Tj ＜ Ti ＜ tnj-Tj/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度 5％，当该组播流与组播流Kj 播放速度同步时，将该组播流合并到组播流 Kj 中，流合并搜索中心点为 3) 若 ti 满足 tnj+Tj/2 ＜ ti ＜ tnj+Tj，
     则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度 5 ％，当该组播流与组播流 Kj 播放速度同步时，将该组播流合并到组播流 Kj 中，首次流合并搜索中心点为
     当 Kj 组播流内的合并用户数达到 Kmn 时，调整 Kj 组播流的搜索周期其中 λ 为调整系数，数值在 0.5-1.0。
     周期动态调整方法为：
     当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔 tp 时，即 tnj-tni ＜ tp 时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为
     Ti ＝ Tj/2+Ti/2+tp，
     合并后中心点为
     ti ＝ (tnj/2+tni/2+tp)/2，
     其中 tp 根据使用时的网络环境动态确定。
     通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。附图说明图 1 是本系统的硬件结构图。本系统基于瘦客户端 + 网络 + 服务器的模式为农民用户提供信息。终端采用嵌入式系统构架，通过 ADSL 网络连接至村镇的流媒体缓存服务器，再通过骨干宽带网络连接至流媒体服务中心，流媒体服务中心以组播形式向用户提供媒体服务，实现针对农民用户的远程教育系统。
     图 2 是本发明的软件流程图。
     1 为公式 tn1-T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1/2 ；
     2 为公式 tn1-T1 ＜ t2 ＜ tn1-T1/2 ；
     3 为公式 tn1+T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1 ；
     4 为公式 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；
     5 为公式 6 为公式 tnj ＝ min{tn1-ti， tn2-ti， tn3-ti，…… } ； 7 为公式 tnj-Tj/2 ＜ t2 ＜ tnj+Tj/2 ； 8 为公式 tnj-Tj ＜ ti ＜ tnj-Tj/2 ； 9 为公式 tnj+Tj/2 ＜ ti ＜ tnj+Tj ； 10 为公式 11 为公式 12 为公式 tnj-tni ＜ tp ； 13 为公式 Ti ＝ Tj/2+Ti/2+tp ； ti ＝ (tnj/2+tni/2+tp)/2。具体实施方式
     下面结合附图对本发明做进一步说明。
     实施例：
     一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，本发明的硬件结构框图如图 1 所示，软件流程图如图 2 所示。利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户可以流畅观看流媒体远程教育视频。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用 C 语言编程实现。
     首次流合并方法为：
     设第一个用户请求播放时间为 t1，对应当前组播流为 K1，当前组播流的搜索周期为 T1，则当前组播流搜索中心点 tn1 ＝ t1，第二个用户请求播放时间为 t2 ：
     1) 若 t2 满足 tn1-T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1/2，
     则将该组播流并入到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；
     2) 若 t2 满足 tn1-T1 ＜ t2 ＜ tn1-T1/2，
     则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度 5％，当该组播流与当前组播流 K1 播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1＝ (t1+t2)/2 ；
     3) 若 t2 满足 tn1+T1/2 ＜ t2 ＜ tn1+T1，
     则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度 5％，当该组播流与当前组播流 K1 播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流 K1 中，首次流合并搜索中心点为 tn1 ＝ (t1+t2)/2 ；
     在确定首次流合并搜索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中 λ 为调整系数，数值在 0.5-1.0 ；
     若 t2 均不满足上述 1)、 2) 和 3) 的条件，则新建组播流 K2。
     选择合并流方法为：
     设第 i 个用户请求播放时间为 ti，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为 tnj，则选择的要并入的组播流为
     tnj ＝ min{tn1-ti， tn2-ti， tn3-ti，…… }。
     流合并方法为：设第 i 个用户请求播放时间为 ti，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为 tnj，对应中心点 tnj 的组播流为 Kj，搜索周期为 Tj，已经合并的组播流数为 Kmj ：
     1) 若 ti 满足 tnj-Tj/2 ＜ t2 ＜ tnj+Tj/2，
     则将该组播流并入到组播流 Kj 中，流合并搜索中心点为 2) 若 ti 满足 tnj-Tj ＜ ti ＜ tnj-Tj/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度 5％，当该组播流与组播流将该组播流合并到组播流 Kj 中，流合并搜索中心点为 Kj 播放速度同步时， 3) 若 ti 满足 tnj+Tj/2 ＜ ti ＜ tnj+Tj，
     则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度 5 ％，当该组播流与组播流 Kj 播放速度同步时，将该组播流合并到组播流 Kj 中，首次流合并搜索中心点为
     当 Kj 组播流内的合并用户数达到 Kmn 时，调整 Kj 组播流的搜索周期其中 λ 为调整系数，数值在 0.5-1.0。
     周期动态调整方法为：
     当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔 tp 时，即 tnj-tni ＜ tp 时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为
     Ti ＝ Tj/2+Ti/2+tp，
     合并后中心点为
     ti ＝ (tnj/2+tni/2+tp)/2，
     其中 tp 根据使用时的网络环境动态确定。
     通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。

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1、(10)申请公布号 CN 101997874 A(43)申请公布日 2011.03.30CN101997874A*CN101997874A*(21)申请号 201010525730.5(22)申请日 2010.10.29H04L 29/06(2006.01)H04L 12/56(2006.01)G09B 5/08(2006.01)(71)申请人山东大学地址 250100 山东省济南市历城区山大南路27号(72)发明人袁东风林贺石祚夫魏斌赫明哲颜廷芝黄权仝红红岑楠(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司 37219代理人王绪银(54) 发明名称一种用于农村流媒体远程教育系统的。

2、缓存设计方法(57) 摘要一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，属于电子信息技术领域。利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户观看流媒体远程教育视频流畅。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。本发明在尽量减小用户等待时间的基础上，实现有限资源的动态管理，显著地提高了针对于农村用户的视频点播系统性能。系统针对农民用户，价格低廉，性能稳定。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产。

3、权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 4 页附图 2 页CN 101997879 A 1/2页21.一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，其特征在于，利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户观看流媒体远程教育视频流畅；所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法；中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用C语言编程实现；首次流合并方法为：设第一个用户请求播放时间为t1，对应当前组播流为K1。

4、，当前组播流的搜索周期为T1，则当前组播流搜索中心点tn1t1，第二个用户请求播放时间为t2：1)若t2满足tn1-T1/2t2tn1+T1/2，则将该组播流并入到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)/2；2)若t2满足tn1-T1t2tn1-T1/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5，当该组播流与当前组播流K1播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)/2；3)若t2满足tn1+T1/2t2tn1+T1，则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5，当该组播流与当前组播流K1播放速度同步时，将该。

5、组播流合并到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)/2；在确定首次流合并搜索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中为调整系数，数值在0.5-1.0；若t2均不满足上述1)、2)和3)的条件，则新建组播流K2；选择合并流方法为：设第i个用户请求播放时间为ti，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为tnj，则选择的要并入的组播流为tnmintn1-ti，tn2-ti，tn3-ti，；流合并方法为：设第i个用户请求播放时间为ti，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为tnj，对应中心点t。

6、nj的组播流为Kj，搜索周期为Tj，已经合并的组播流数为Kmj：1)若ti满足tnj-Tj/2t2tnj+Tj/2，则将该组播流并入到组播流Kj中，流合并搜索中心点为2)若ti满足tnj-TjTitnj-Tj/2，则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5，当该组播流与组播流Kj播放速度同步时，将该组播流合并到组播流Kj中，流合并搜索中心点为3)若ti满足tnj+Tj/2titnj+Tj，则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5，当该组播流与组播流Kj播权利要求书CN 101997874 ACN 101997879 A 2/2页3放速度同步时，将该组播流合并到组播流K。

7、j中，首次流合并搜索中心点为当Kj组播流内的合并用户数达到Kmn时，调整Kj组播流的搜索周期其中为调整系数，数值在0.5-1.0；周期动态调整方法为：当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔tp时，即tnj-tnitp时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为TiTj/2+Ti/2+tp，合并后中心点为ti(tnj/2+tni/2+tp)/2，其中tp根据使用时的网络环境动态确定；通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。权利要求书CN 101997874 ACN 101997879 A 1。

8、/4页4一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法技术领域0001 本发明涉及一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，属于电子信息技术领域。背景技术0002 随着宽带网与流媒体技术的发展，视频点播的需求将越来越广泛，对于广大农民用户，基于流媒体的农业远程教育系统将会为农民用户提供丰富的学习指导。但村镇一般采用ADSL网络，带宽受限。本系统基于瘦客户端+网络+服务器的模式，以所在村镇流媒体缓存服务器为中继，向省流媒体服务中心点播视频。本发明针对农民用户特点的中心聚合模式的周期补丁缓存策略，实现了在带宽与嵌入式资源受限的情况下，用户终端视频点播的流畅播放，提高了访问并发性，有效的改善了用户。

9、的体验效果。发明内容0003 本发明要解决的技术问题在于，针对嵌入式终端内存与主频资源受限、网络带宽受限等特点，提供一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法。0004 采用周期补丁算法，可以有效的节省系统资源，提高用户并发访问率，但是，嵌入式终端资源受限，农民用户接入ADSL带宽受限，选用单一的周期的方式很难满足农民用户访问，需要针对农民用户对节目的访问特点来动态调整周期的大小。0005 本发明针对农民用户点播视频在时间与地域上的特殊性，在周期补丁算法的基础上，实现周期的动态调整。0006 本系统利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合模式的周期补丁缓存方法，使用户可以流畅观看流媒体远程。

10、教育视频。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用C语言编程实现。0007 首次流合并方法为：0008 设第一个用户请求播放时间为t1，对应当前组播流为K1，当前组播流的搜索周期为T1，则当前组播流搜索中心点tn1t1，第二个用户请求播放时间为t2：0009 1)若t2满足tn1-T1/2t2tn1+T1/2，0010 则将该组播流并入到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)。

11、/2；0011 2)若t2满足tn1-T1t2tn1-T1/2，0012 则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5，当该组播流与当前组播流K1播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)/2；0013 3)若t2满足tn1+T1/2t2tn1+T1，说明书CN 101997874 ACN 101997879 A 2/4页50014 则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5，当该组播流与当前组播流K1播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)/2；0015 在确定首次流合并搜。

12、索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中为调整系数，数值在0.5-1.0；0016 若t2均不满足上述1)、2)和3)的条件，则新建组播流K2。0017 选择合并流方法为：0018 设第i个用户请求播放时间为ti，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为tnj，则选择的要并入的组播流为0019 tnjmintn1-ti，tn2-ti，tn3-ti，。0020 流合并方法为：0021 设第i个用户请求播放时间为ti，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为tnj，对应中心点tnj的组播流为Kj，搜索周期为Tj。

13、，已经合并的组播流数为Kmj：0022 1)若ti满足tnj-Tj/2t2tnj+Tj/2，0023 则将该组播流并入到组播流Kj中，流合并搜索中心点为0024 2)若ti满足tnj-TjTitnj-Tj/2，0025 则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5，当该组播流与组播流Kj播放速度同步时，将该组播流合并到组播流Kj中，流合并搜索中心点为0026 3)若ti满足tnj+Tj/2titnj+Tj，0027 则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5，当该组播流与组播流Kj播放速度同步时，将该组播流合并到组播流Kj中，首次流合并搜索中心点为0028 当Kj组播流内的合并用。

14、户数达到Kmn时，调整Kj组播流的搜索周期其中为调整系数，数值在0.5-1.0。0029 周期动态调整方法为：0030 当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔tp时，即tnj-tnitp时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为0031 TiTj/2+Ti/2+tp，0032 合并后中心点为0033 ti(tnj/2+tni/2+tp)/2，0034 其中tp根据使用时的网络环境动态确定。0035 通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。说明书CN 101997874 ACN 1019978。

15、79 A 3/4页6附图说明0036 图1是本系统的硬件结构图。本系统基于瘦客户端+网络+服务器的模式为农民用户提供信息。终端采用嵌入式系统构架，通过ADSL网络连接至村镇的流媒体缓存服务器，再通过骨干宽带网络连接至流媒体服务中心，流媒体服务中心以组播形式向用户提供媒体服务，实现针对农民用户的远程教育系统。0037 图2是本发明的软件流程图。0038 1为公式tn1-T1/2t2tn1+T1/2；0039 2为公式tn1-T1t2tn1-T1/2；0040 3为公式tn1+T1/2t2tn1+T1；0041 4为公式tn1(t1+t2)/2；0042 5为公式0043 6为公式tnjmintn。

16、1-ti，tn2-ti，tn3-ti，；0044 7为公式tnj-Tj/2t2tnj+Tj/2；0045 8为公式tnj-Tjtitnj-Tj/2；0046 9为公式tnj+Tj/2titnj+Tj；0047 10为公式0048 11为公式0049 12为公式tnj-tnitp；0050 13为公式TiTj/2+Ti/2+tp；ti(tnj/2+tni/2+tp)/2。具体实施方式0051 下面结合附图对本发明做进一步说明。0052 实施例：0053 一种用于农村流媒体远程教育系统的缓存设计方法，本发明的硬件结构框图如图1所示，软件流程图如图2所示。利用用于农村信息化系统的装置，采用中心聚合。

17、模式的周期补丁缓存方法，使用户可以流畅观看流媒体远程教育视频。所述的中心聚合模式是指：在并入组播流以及流合并时，向开始组播流与结束组播流的时间中心靠近，从而达到带宽占用少的目的；所述的周期补丁缓存方法，包括首次流合并方法、选择流合并方法、流合并方法和周期动态调整方法。中心聚合模式的周期补丁缓存方法利用C语言编程实现。0054 首次流合并方法为：0055 设第一个用户请求播放时间为t1，对应当前组播流为K1，当前组播流的搜索周期为T1，则当前组播流搜索中心点tn1t1，第二个用户请求播放时间为t2：0056 1)若t2满足tn1-T1/2t2tn1+T1/2，0057 则将该组播流并入到当前组播。

18、流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1(t1+t2)/2；0058 2)若t2满足tn1-T1t2tn1-T1/2，0059 则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5，当该组播流与当前组播流K1播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为tn1说明书CN 101997874 ACN 101997879 A 4/4页7(t1+t2)/2；0060 3)若t2满足tn1+T1/2t2tn1+T1，0061 则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5，当该组播流与当前组播流K1播放速度同步时，将该组播流合并到当前组播流K1中，首次流合并搜索中心点为t。

19、n1(t1+t2)/2；0062 在确定首次流合并搜索中心点的同时，利用调整合并周期的大小，其中为调整系数，数值在0.5-1.0；0063 若t2均不满足上述1)、2)和3)的条件，则新建组播流K2。0064 选择合并流方法为：0065 设第i个用户请求播放时间为ti，若其进入时同时处在多个组播流的搜索周期之内，则选择与该用户请求时刻最近的中心搜索点的组播流并入。与该请求最邻近的搜索中心点为tnj，则选择的要并入的组播流为0066 tnjmintn1-ti，tn2-ti，tn3-ti，。0067 流合并方法为：0068 设第i个用户请求播放时间为ti，与该组播流最邻近的组播流的搜索中心点为t。

20、nj，对应中心点tnj的组播流为Kj，搜索周期为Tj，已经合并的组播流数为Kmj：0069 1)若ti满足tnj-Tj/2t2tnj+Tj/2，0070 则将该组播流并入到组播流Kj中，流合并搜索中心点为0071 2)若ti满足tnj-Tjtitnj-Tj/2，0072 则将该组播流在正常播放速度的基础上，加快播放速度5，当该组播流与组播流Kj播放速度同步时，将该组播流合并到组播流Kj中，流合并搜索中心点为0073 3)若ti满足tnj+Tj/2titnj+Tj，0074 则将该组播流在正常播放速度的基础上，减慢播放速度5，当该组播流与组播流Kj播放速度同步时，将该组播流合并到组播流Kj中，首。

21、次流合并搜索中心点为0075 当Kj组播流内的合并用户数达到Kmn时，调整Kj组播流的搜索周期其中为调整系数，数值在0.5-1.0。0076 周期动态调整方法为：0077 当两个组播流的搜索中心点之差小于某一时间间隔tp时，即tnj-tnitp时，将这个组播流合并到搜索中心点小的组播流中，合并后的周期为0078 TiTj/2+Ti/2+tp，0079 合并后中心点为0080 ti(tnj/2+tni/2+tp)/2，0081 其中tp根据使用时的网络环境动态确定。0082 通过上述的周期补丁缓存方法，实现了在用户可承受的启动延时时间范围内，最大程度的减少组播流的数量，实现视频的流畅播放。说明书CN 101997874 ACN 101997879 A 1/2页8图1说明书附图CN 101997874 ACN 101997879 A 2/2页9图2说明书附图CN 101997874 A。

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