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應用於影像串流服務之傳輸機制、快取演算法及點對點網路編碼之內容分佈機制

為了解決i ride片長的問題，作者高詠証 這樣論述：

最近幾年，多媒體串流服務，包括線上會議，遠距教學和線上電影等，在網路上已經相當受到歡迎。由於多媒體串流具有高頻寬的需求和長時間播放的特性，它需要相當大的傳輸成本去支援這些多媒體串流服務。此外，如何去轉換多媒體內容的格式來符合各種不同資源有限裝置的需求是一個很大的挑戰，網路有限且隨時間變動的頻寬增加了這個內容轉換工作的難度。為迎合各種不同客戶端裝置的特性和使用者的偏好系統需要傳送差別化的內容。因此，為了去減少傳輸的成本和服務異質性的客戶端，在這篇論文中，我們提出一些創新的機制，包括有格式轉換能力的快取伺服器之快取機制，反應式的傳輸機制和網路編碼的點對點網路內容分佈機制，來支援在

設置有快取伺服器的網路環境中，提供有效率的多版本和多層式的影像傳輸，以及在點對點的網路環境中提供有效率的互動式網路電視服務。首先，針對具有轉換格式能力之快取伺服器的多版本影片的快取問題，我們分析如何去快取最佳的影片版本來減少傳輸成本，根據延伸的權重轉換編碼圖，推導影片效益函數去計算一個影片特定版本的快取效益，這個函數考慮了這個版本的受歡迎程度，在不同的版本之間轉換編碼所需要的時間以及每個版本平均存取的時間長度。我們使用這個效益函數去設計了快取替代演算法，有效地快取最高效益的影片物件，來減少啟始影片的延遲時間和網路頻寬。 接著，我們提出一組快取伺服器輔助的傳輸機制，這機制是針對多層式

影片的串流，藉由整合快取伺服器，互動式的傳輸機制，點對點的網路和群播能力。這些傳輸機制讓多個要求可以共享單一次的傳輸，因此大量減少了所需要的傳輸成本。對於每個傳輸機制，我們計算最佳化的快取配置去決定快取的影片層和快取的影片長度去最小化累積的傳輸成本。這個程序主要是考慮了快取了X層的影片，不僅是節省了要求X層的使用者的傳輸成本，也同時節省了那些要求少於X層的使用者的傳輸成本。 此外，我們提出了一個網路編碼的等價內容分佈機制去減少伺服器負載，影片啟動時間和隨機存取時間去支援隨機存取操作，在點對點隨選視訊串流服務，這些操作是需要的；由於使用者不同步的互動行為以及節點動態加入離開的特性，

隨機存取操作是很難達成的。在網路編碼的等價內容分佈機制中，影片被分為一些片段，一個片段再分為一些區塊，這些區塊再進一步編碼為獨立的編碼區塊，然後再被分佈給不同節點來儲存。使用網路編碼的等價內容分佈機制，一個新來的節點只需要去連接到足夠的父節點就可以觀看整部影片，當執行隨機存取操作時，很少需要再去尋找新的父節點。然而大多數現存的方法都必須尋找特定的父節點包含特定的片段，而我們的方式使用網路編碼的特性去分佈等價的內容在父節點中，因此很少需要再去尋找新的特定父節點，此外，我們也分析系統參數來達到合理的區塊遺失率對於點對點互動性的隨選視訊串流。 實驗結果證明了這些提出的機制可以大量地減少

傳輸成本，傳輸時間，頻寬需求，低的啟始影片時間和隨機存取時間，以及連接到新的父節點的時間，和較少的伺服器資源。這些機制可以進一步地整合和使用去建構一個有效的影片串流平台來提供給各種客戶端裝置一個高效能和高品質的網路電視服務。