專利名稱：一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻下載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。特別是涉及一種計算機(jī)多媒體信息下載的方法，尤 其涉及一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻下載方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)地圖技術(shù)的迅猛發(fā)展，實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖技術(shù)成為了未來網(wǎng)絡(luò) 地圖發(fā)展的一個重要方向。實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖技術(shù)不僅可以提供地名搜索和路線導(dǎo)航等傳統(tǒng)電 子地圖功能，而且還能夠?yàn)槁肪€導(dǎo)航提供路線同步的實(shí)景視頻，極大地提高了用戶的現(xiàn)場 感和導(dǎo)航體驗(yàn)。為了針對支持分布化處理和任意的線路查詢操作，離散數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)“圖”是較為理想 的大型實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的存儲方式。該存儲方式將實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖抽象為一個圖。圖中的每一 個頂點(diǎn)為路口，圖中的邊為路口與路口之間那部分道路，或稱作道路邊。每一條邊都由組成 這條邊的空間點(diǎn)組成，并且關(guān)聯(lián)了一段反應(yīng)該道路邊真實(shí)場景的視頻，每一個視頻幀中還 存儲了相應(yīng)的空間點(diǎn)用以與地圖同步。然而，由于用戶在實(shí)景漫游的時候，需要實(shí)時播放與道路同步的視頻，因此需要實(shí) 時或者提前下載實(shí)景漫游所需的大量視頻。由于視頻的信息量較大，當(dāng)用戶規(guī)模比較大的 時候，大量向服務(wù)器的視頻下載請求會極大增加服務(wù)器的負(fù)載，造成服務(wù)器帶寬擁擠，提高 運(yùn)營上的帶寬成本。或者，當(dāng)帶寬和計算資源不足時，就會造成用戶實(shí)景視頻的播放斷流， 影響用戶實(shí)景漫游的體驗(yàn)質(zhì)量。針對以上問題，本發(fā)明提出了一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中 的視頻下載方法用以解決大型實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖實(shí)景視頻下載的效率、帶寬、穩(wěn)定性和可靠性 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對大型實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的特點(diǎn)，提供一 種能滿足大型實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的視頻下載方面對服務(wù)器負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求的基于微視 頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻下載方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí) 景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻下載方法，該方法至少包括以下操作步驟；步驟1 通過該區(qū)域已有的GIS系統(tǒng)，獲取每一條街道，以及街道與街道之間的交 叉信息，形成一個圖，該圖的節(jié)點(diǎn)為所有交叉路口，邊為路口到路口的道路或道路邊，將此 圖存儲于服務(wù)器上的空間數(shù)據(jù)庫里；步驟2 圖中的一條邊對應(yīng)一段道路實(shí)景視頻，將這段視頻切分為一系列長度至 多為1的微視頻，其中每個微視頻的主鍵信息為Κ，κ的數(shù)學(xué)表達(dá)式為四元組(P、Q、l、s)，其 中P有Pl和P2是道路邊的兩個路口端點(diǎn)對象，1是該段微視頻的長度，s為該段微視頻在所在道路邊的微視頻系列中的序號，將每一段微視頻和它的主鍵信息存儲入服務(wù)器上的空 間數(shù)據(jù)庫中；步驟3 實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的用戶的客戶端或?qū)Φ润w的集合以及服務(wù)器形成一個對等 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器和客戶端對等體都維持一個微視頻索引和視頻緩存；該視頻索引根據(jù)已有的 對等網(wǎng)絡(luò)索引技術(shù)建立分布式索引，用P2P技術(shù)聯(lián)合所有對等體分布式地存儲、更新和檢 索微視頻索引信息；步驟4 當(dāng)一個用戶開始實(shí)景漫游的時候，啟動定時器；步驟5 每當(dāng)一個用戶在客戶端漫游的時候，該對等體先檢測視頻緩存，如果視頻 存在，就播放緩存的視頻；如果不存在，就從服務(wù)器下載視頻；步驟6 在定時器每一次觸發(fā)時，對等體根據(jù)當(dāng)前漫游位置計算地圖中的鄰域道 路邊上的微視頻索引集合V;步驟7 將V內(nèi)的微視頻索引根據(jù)其所代表道路到當(dāng)前漫游位置的距離從小到大 排序；步驟8 依據(jù)從小到大的順序遍歷集合V內(nèi)的微視頻索引，檢測每個微視頻是否在 對等體視頻緩存里存在，如果不存在，該對等體向?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)索引系統(tǒng)檢索在對等網(wǎng)絡(luò)中擁 有該微視頻的對等體集合，對等體嘗試向該對等體集合中尚未與之建立連接的對等體建立 多點(diǎn)通訊連接，以成功建立的連接為基礎(chǔ)，利用成熟的多點(diǎn)下載技術(shù)和多線程技術(shù)同時下 載該視頻，下載完畢后，如果該微視頻不在本地視頻緩存中，則將該微視頻插入本地視頻緩 存，更新整個對等網(wǎng)絡(luò)的視頻索引；步驟9 當(dāng)一個用戶結(jié)束實(shí)景漫游的時候，終止定時器。所采取的措施還包括上述的步驟6至少包括如下步驟；步驟61 從當(dāng)前漫游位置出發(fā)，沿著漫游者漫游的向前方向，找到當(dāng)前所在道路 邊的一個端點(diǎn)，記錄從當(dāng)前漫游位置到該端點(diǎn)的距離為D1，設(shè)Ll為向前漫游鄰域的最大漫 游距離；步驟62 以該點(diǎn)為初始點(diǎn)，依據(jù)圖的橫向優(yōu)先遍歷算法，向前訪問實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖 的路口，并不再沿當(dāng)前道路邊向回訪問；在橫向優(yōu)先訪問過程中，記錄每一個訪問點(diǎn)到初始 點(diǎn)的距離，如果該距離大于L1-D1，那么停止進(jìn)一步拜訪與這個點(diǎn)相連但的點(diǎn)，在該道路邊 上計算出一個點(diǎn)，使得該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問距離等于Ll-Dl，獲取該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問路徑 所涉及的所有微視頻的索引信息，并將其加入集合V，不斷執(zhí)行以上橫向優(yōu)先遍歷算法，直 到已經(jīng)沒有符合條件的點(diǎn)可以繼續(xù)訪問為止；步驟63 從當(dāng)前漫游位置出發(fā)，沿著漫游者漫游的反向方向，找到當(dāng)前所在道路 邊的另一個端點(diǎn)，記錄從當(dāng)前漫游位置到該端點(diǎn)的距離為D2，設(shè)L2為向后漫游鄰域的最大 漫游距離；步驟64 以該點(diǎn)為初始點(diǎn)，依據(jù)圖的橫向優(yōu)先遍歷算法，向前訪問實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖 的路口，并不再沿當(dāng)前道路邊向回訪問；在橫向優(yōu)先訪問過程中，記錄每一個訪問點(diǎn)到初始 點(diǎn)的距離，如果該距離大于L2-D2，那么停止進(jìn)一步拜訪與這個點(diǎn)相連但的點(diǎn)，在該道路邊 上計算出一個點(diǎn)，使得該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問距離等于L2-D2，獲取該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問路徑 所涉及的所有微視頻的索引信息，并將其加入集合V，不斷執(zhí)行以上橫向優(yōu)先遍歷算法，直到已經(jīng)沒有符合條件的點(diǎn)可以繼續(xù)訪問為止。本發(fā)明的核心是首先將與地圖同步的實(shí)景視頻進(jìn)行逐段分割為微視頻，以便于每 小段視頻下載以及冗余補(bǔ)償。其次將每個客戶端轉(zhuǎn)化為對等體，使得所有客戶端和服務(wù)器 形成一個對等網(wǎng)絡(luò)。每一個對等體上設(shè)置了基于P2P檢索技術(shù)的視頻索引和視頻緩存。當(dāng) 用戶開始實(shí)景漫游的時候，周期性地根據(jù)當(dāng)前漫游位置確定鄰域路徑范圍。根據(jù)鄰域路徑 范圍中的所需的微視頻集合向P2P視頻索引系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)出檢索請求。依據(jù)檢索結(jié)果，采用 成熟的多點(diǎn)下載技術(shù)向多個對等體下載所需的微視頻。下載完畢后，將該微視頻插入本地 視頻緩存。更新對等網(wǎng)絡(luò)的視頻索引。當(dāng)一個用戶結(jié)束實(shí)景漫游的時候，終止定時器。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、服務(wù)器負(fù)載較低。2、系統(tǒng)對服務(wù)器帶寬要求低。3、系統(tǒng)負(fù)載均衡。4、切實(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。5、提高實(shí)景漫游的可靠性和穩(wěn)定性。6、提升實(shí)景漫游的用戶體驗(yàn)質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中步驟1-2中的圖結(jié)構(gòu)和微視頻的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中圖對等網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計架構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中步驟6中的等長鄰域路徑的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中步驟6中的計算鄰域微視頻集合的邏輯流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種視頻電子地圖的圖式化存儲和檢索的方法，該方 法至少包括以下操作步驟；步驟1 通過該區(qū)域已有的GIS系統(tǒng)，獲取每一條街道，以及街道與街道之間的交 叉信息，形成一個圖，該圖的節(jié)點(diǎn)為所有交叉路口，邊為路口到路口的道路或道路邊，將此 圖存儲于服務(wù)器上的空間數(shù)據(jù)庫里；步驟2 圖中的一條邊對應(yīng)一段道路實(shí)景視頻，將這段視頻切分為一系列長度至 多為1的微視頻，其中每個微視頻的主鍵信息為Κ，κ的數(shù)學(xué)表達(dá)式為四元組(P、Q、l、s)，其 中P有Pl和P2是道路邊的兩個路口端點(diǎn)對象，1是該段微視頻的長度，s為該段微視頻在 所在道路邊的微視頻系列中的序號，將每一段微視頻和它的主鍵信息存儲入服務(wù)器上的空 間數(shù)據(jù)庫中；步驟3 實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的用戶的客戶端或?qū)Φ润w的集合以及服務(wù)器形成一個對等 網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器和客戶端對等體都維持一個微視頻索引和視頻緩存；該視頻索引根據(jù)已有的 對等網(wǎng)絡(luò)索引技術(shù)建立分布式索引，用P2P技術(shù)聯(lián)合所有對等體分布式地存儲、更新和檢 索微視頻索引信息；步驟4 當(dāng)一個用戶開始實(shí)景漫游的時候，啟動定時器；
步驟5 每當(dāng)一個用戶在客戶端漫游的時候，該對等體先檢測視頻緩存，如果視頻 存在，就播放緩存的視頻；如果不存在，就從服務(wù)器下載視頻；步驟6 在定時器每一次觸發(fā)時，對等體根據(jù)當(dāng)前漫游位置計算地圖中的鄰域道 路邊上的微視頻索引集合V;步驟7 將V內(nèi)的微視頻索引根據(jù)其所代表道路到當(dāng)前漫游位置的距離從小到大 排序；步驟8 依據(jù)從小到大的順序遍歷集合V內(nèi)的微視頻索引，檢測每個微視頻是否在 對等體視頻緩存里存在，如果不存在，該對等體向?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)索引系統(tǒng)檢索在對等網(wǎng)絡(luò)中擁 有該微視頻的對等體集合，對等體嘗試向該對等體集合中尚未與之建立連接的對等體建立 多點(diǎn)通訊連接，以成功建立的連接為基礎(chǔ)，利用成熟的多點(diǎn)下載技術(shù)和多線程技術(shù)同時下 載該視頻，下載完畢后，如果該微視頻不在本地視頻緩存中，則將該微視頻插入本地視頻緩 存，更新整個對等網(wǎng)絡(luò)的視頻索引；步驟9 當(dāng)一個用戶結(jié)束實(shí)景漫游的時候，終止定時器。本發(fā)明的一種視頻電子地圖的圖式化存儲和檢索的方法，其步驟6還至少包括如 下步驟；步驟61 從當(dāng)前漫游位置出發(fā)，沿著漫游者漫游的向前方向，找到當(dāng)前所在道路 邊的一個端點(diǎn)，記錄從當(dāng)前漫游位置到該端點(diǎn)的距離為D1，設(shè)Ll為向前漫游鄰域的最大漫 游距離；步驟62 以該點(diǎn)為初始點(diǎn)，依據(jù)圖的橫向優(yōu)先遍歷算法，向前訪問實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖 的路口，并不再沿當(dāng)前道路邊向回訪問；在橫向優(yōu)先訪問過程中，記錄每一個訪問點(diǎn)到初始 點(diǎn)的距離，如果該距離大于L1-D1，那么停止進(jìn)一步拜訪與這個點(diǎn)相連但的點(diǎn)，在該道路邊 上計算出一個點(diǎn)，使得該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問距離等于Ll-Dl，獲取該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問路徑 所涉及的所有微視頻的索引信息，并將其加入集合V，不斷執(zhí)行以上橫向優(yōu)先遍歷算法，直 到已經(jīng)沒有符合條件的點(diǎn)可以繼續(xù)訪問為止；步驟63 從當(dāng)前漫游位置出發(fā)，沿著漫游者漫游的反向方向，找到當(dāng)前所在道路 邊的另一個端點(diǎn)，記錄從當(dāng)前漫游位置到該端點(diǎn)的距離為D2，設(shè)L2為向后漫游鄰域的最大 漫游距離；步驟64 以該點(diǎn)為初始點(diǎn)，依據(jù)圖的橫向優(yōu)先遍歷算法，向前訪問實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖 的路口，并不再沿當(dāng)前道路邊向回訪問；在橫向優(yōu)先訪問過程中，記錄每一個訪問點(diǎn)到初始 點(diǎn)的距離，如果該距離大于L2-D2，那么停止進(jìn)一步拜訪與這個點(diǎn)相連但的點(diǎn)，在該道路邊 上計算出一個點(diǎn)，使得該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問距離等于L2-D2，獲取該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問路徑 所涉及的所有微視頻的索引信息，并將其加入集合V，不斷執(zhí)行以上橫向優(yōu)先遍歷算法，直 到已經(jīng)沒有符合條件的點(diǎn)可以繼續(xù)訪問為止。雖然本發(fā)明已通過參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，所作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化，均落在本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻下載方法，其特征是該方法至少包括以下操作步驟；步驟1通過該區(qū)域已有的GIS系統(tǒng)，獲取每一條街道，以及街道與街道之間的交叉信息，形成一個圖，該圖的節(jié)點(diǎn)為所有交叉路口，邊為路口到路口的道路或道路邊，將此圖存儲于服務(wù)器上的空間數(shù)據(jù)庫里；步驟2圖中的一條邊對應(yīng)一段道路實(shí)景視頻，將這段視頻切分為一系列長度至多為l的微視頻，其中每個微視頻的主鍵信息為K，所述的K的數(shù)學(xué)表達(dá)式為四元組(P、Q、l、s)，其中所述的P有P1和P2是道路邊的兩個路口端點(diǎn)對象，l是該段微視頻的長度，s為該段微視頻在所在道路邊的微視頻系列中的序號，將每一段微視頻和它的主鍵信息存儲入服務(wù)器上的空間數(shù)據(jù)庫中；步驟3實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的用戶的客戶端或?qū)Φ润w的集合以及服務(wù)器形成一個對等網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器和客戶端對等體都維持一個微視頻索引和視頻緩存；該視頻索引根據(jù)已有的對等網(wǎng)絡(luò)索引技術(shù)建立分布式索引，用P2P技術(shù)聯(lián)合所有對等體分布式地存儲、更新和檢索微視頻索引信息；步驟4當(dāng)一個用戶開始實(shí)景漫游的時候，啟動定時器；步驟5每當(dāng)一個用戶在客戶端漫游的時候，該對等體先檢測視頻緩存，如果視頻存在，就播放緩存的視頻；如果不存在，就從服務(wù)器下載視頻；步驟6在定時器每一次觸發(fā)時，對等體根據(jù)當(dāng)前漫游位置計算地圖中的鄰域道路邊上的微視頻索引集合V；步驟7將V內(nèi)的微視頻索引根據(jù)其所代表道路到當(dāng)前漫游位置的距離從小到大排序；步驟8依據(jù)從小到大的順序遍歷集合V內(nèi)的微視頻索引，檢測每個微視頻是否在對等體視頻緩存里存在，如果不存在，該對等體向?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)索引系統(tǒng)檢索在對等網(wǎng)絡(luò)中擁有該微視頻的對等體集合，對等體嘗試向該對等體集合中尚未與之建立連接的對等體建立多點(diǎn)通訊連接，以成功建立的連接為基礎(chǔ)，利用成熟的多點(diǎn)下載技術(shù)和多線程技術(shù)同時下載該視頻，下載完畢后，如果該微視頻不在本地視頻緩存中，則將該微視頻插入本地視頻緩存，更新整個對等網(wǎng)絡(luò)的視頻索引；步驟9當(dāng)一個用戶結(jié)束實(shí)景漫游的時候，終止定時器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻 下載方法，其特征是所述的步驟6至少包括如下步驟；步驟61 從當(dāng)前漫游位置出發(fā)，沿著漫游者漫游的向前方向，找到當(dāng)前所在道路邊的 一個端點(diǎn)，記錄從當(dāng)前漫游位置到該端點(diǎn)的距離為D1，設(shè)Ll為向前漫游鄰域的最大漫游距 罔；步驟62 以該點(diǎn)為初始點(diǎn)，依據(jù)圖的橫向優(yōu)先遍歷算法，向前訪問實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的路 口，并不再沿當(dāng)前道路邊向回訪問；在橫向優(yōu)先訪問過程中，記錄每一個訪問點(diǎn)到初始點(diǎn)的 距離，如果該距離大于L1-D1，那么停止進(jìn)一步拜訪與這個點(diǎn)相連但的點(diǎn)，在該道路邊上計 算出一個點(diǎn)，使得該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問距離等于Ll-Dl，獲取該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問路徑所涉 及的所有微視頻的索引信息，并將其加入集合V，不斷執(zhí)行以上橫向優(yōu)先遍歷算法，直到已 經(jīng)沒有符合條件的點(diǎn)可以繼續(xù)訪問為止；步驟63:從當(dāng)前漫游位置出發(fā)，沿著漫游者漫游的反向方向，找到當(dāng)前所在道路邊的 另一個端點(diǎn)，記錄從當(dāng)前漫游位置到該端點(diǎn)的距離為D2，設(shè)L2為向后漫游鄰域的最大漫游 距離；步驟64 以該點(diǎn)為初始點(diǎn)，依據(jù)圖的橫向優(yōu)先遍歷算法，向前訪問實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖的路 口，并不再沿當(dāng)前道路邊向回訪問；在橫向優(yōu)先訪問過程中，記錄每一個訪問點(diǎn)到初始點(diǎn)的 距離，如果該距離大于L2-D2，那么停止進(jìn)一步拜訪與這個點(diǎn)相連但的點(diǎn)，在該道路邊上計 算出一個點(diǎn)，使得該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問距離等于L2-D2，獲取該點(diǎn)到初始點(diǎn)的訪問路徑所涉 及的所有微視頻的索引信息，并將其加入集合V，不斷執(zhí)行以上橫向優(yōu)先遍歷算法，直到已 經(jīng)沒有符合條件的點(diǎn)可以繼續(xù)訪問為止。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于微視頻和對等網(wǎng)絡(luò)的實(shí)景網(wǎng)絡(luò)地圖漫游中的視頻下載方法，其核心是首先將與地圖同步的實(shí)景視頻進(jìn)行逐段分割為微視頻，以便于每小段視頻下載以及冗余補(bǔ)償；其次將每個客戶端轉(zhuǎn)化為對等體，使得所有客戶端和服務(wù)器形成一個對等網(wǎng)絡(luò)，每一個對等體上設(shè)置了基于P2P檢索技術(shù)的視頻索引和視頻緩存；當(dāng)用戶開始實(shí)景漫游的時候，周期性地根據(jù)當(dāng)前漫游位置確定鄰域路徑范圍；根據(jù)鄰域路徑范圍中的所需的微視頻集合向P2P視頻索引系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)出檢索請求；依據(jù)檢索結(jié)果，采用成熟的多點(diǎn)下載技術(shù)向多個對等體下載所需的微視頻，下載完畢后，將該微視頻插入本地視頻緩存，更新對等網(wǎng)絡(luò)的視頻索引，當(dāng)一個用戶結(jié)束實(shí)景漫游的時候，即可終止定時器。
文檔編號H04L12/56GK101945124SQ201010260468
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者周寅 申請人:周寅