一种基于微视频和对等网络的实景网络地图漫游中的视频下载方法

摘要

本发明涉及一种基于微视频和对等网络的实景网络地图漫游中的视频下载方法，其核心是首先将与地图同步的实景视频进行逐段分割为微视频，以便于每小段视频下载以及冗余补偿；其次将每个客户端转化为对等体，使得所有客户端和服务器形成一个对等网络，每一个对等体上设置了基于P2P检索技术的视频索引和视频缓存；当用户开始实景漫游的时候，周期性地根据当前漫游位置确定邻域路径范围；根据邻域路径范围中的所需的微视频集合向P2P视频索引系统进行发出检索请求；依据检索结果，采用成熟的多点下载技术向多个对等体下载所需的微视频，下载完毕后，将该微视频插入本地视频缓存，更新对等网络的视频索引，当一个用户结束实景漫游的时候，即可终止定时器。

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域。特别是涉及一种计算机多媒体信息下载的方法，尤其涉及一种基于微视频和对等网络的实景网络地图漫游中的视频下载方法。

背景技术

随着多媒体技术和网络地图技术的迅猛发展，实景网络地图技术成为了未来网络地图发展的一个重要方向。实景网络地图技术不仅可以提供地名搜索和路线导航等传统电子地图功能，而且还能够为路线导航提供路线同步的实景视频，极大地提高了用户的现场感和导航体验。

为了针对支持分布化处理和任意的线路查询操作，离散数学结构“图”是较为理想的大型实景网络地图的存储方式。该存储方式将实景网络地图抽象为一个图。图中的每一个顶点为路口，图中的边为路口与路口之间那部分道路，或称作道路边。每一条边都由组成这条边的空间点组成，并且关联了一段反应该道路边真实场景的视频，每一个视频帧中还存储了相应的空间点用以与地图同步。

然而，由于用户在实景漫游的时候，需要实时播放与道路同步的视频，因此需要实时或者提前下载实景漫游所需的大量视频。由于视频的信息量较大，当用户规模比较大的时候，大量向服务器的视频下载请求会极大增加服务器的负载，造成服务器带宽拥挤，提高运营上的带宽成本。或者，当带宽和计算资源不足时，就会造成用户实景视频的播放断流，影响用户实景漫游的体验质量。

针对以上问题，本发明提出了一种基于微视频和对等网络的实景网络地图漫游中的视频下载方法用以解决大型实景网络地图实景视频下载的效率、带宽、稳定性和可靠性问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对大型实景网络地图的网络环境的特点，提供一种能满足大型实景网络地图的视频下载方面对服务器负载和网络带宽的需求的基于微视频和对等网络的实景网络地图漫游中的视频下载方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于微视频和对等网络的实景网络地图漫游中的视频下载方法，该方法至少包括以下操作步骤；

步骤1：通过该区域已有的GIS系统，获取每一条街道，以及街道与街道之间的交叉信息，形成一个图，该图的节点为所有交叉路口，边为路口到路口的道路或道路边，将此图存储于服务器上的空间数据库里；

步骤2：图中的一条边对应一段道路实景视频，将这段视频切分为一系列长度至多为l的微视频，其中每个微视频的主键信息为K，K的数学表达式为四元组(P、Q、l、s)，其中P有P1和P2是道路边的两个路口端点对象，l是该段微视频的长度，s为该段微视频在所在道路边的微视频系列中的序号，将每一段微视频和它的主键信息存储入服务器上的空间数据库中；

步骤3：实景网络地图的用户的客户端或对等体的集合以及服务器形成一个对等网络，服务器和客户端对等体都维持一个微视频索引和视频缓存；该视频索引根据已有的对等网络索引技术建立分布式索引，用P2P技术联合所有对等体分布式地存储、更新和检索微视频索引信息；

步骤4：当一个用户开始实景漫游的时候，启动定时器；

步骤5：每当一个用户在客户端漫游的时候，该对等体先检测视频缓存，如果视频存在，就播放缓存的视频；如果不存在，就从服务器下载视频；

步骤6：在定时器每一次触发时，对等体根据当前漫游位置计算地图中的邻域道路边上的微视频索引集合V；

步骤7：将V内的微视频索引根据其所代表道路到当前漫游位置的距离从小到大排序；

步骤8：依据从小到大的顺序遍历集合V内的微视频索引，检测每个微视频是否在对等体视频缓存里存在，如果不存在，该对等体向对等网络索引系统检索在对等网络中拥有该微视频的对等体集合，对等体尝试向该对等体集合中尚未与之建立连接的对等体建立多点通讯连接，以成功建立的连接为基础，利用成熟的多点下载技术和多线程技术同时下载该视频，下载完毕后，如果该微视频不在本地视频缓存中，则将该微视频插入本地视频缓存，更新整个对等网络的视频索引；

步骤9：当一个用户结束实景漫游的时候，终止定时器。

所采取的措施还包括：

上述的步骤6至少包括如下步骤；

步骤61：从当前漫游位置出发，沿着漫游者漫游的向前方向，找到当前所在道路边的一个端点，记录从当前漫游位置到该端点的距离为D1，设L1为向前漫游邻域的最大漫游距离；

步骤62：以该点为初始点，依据图的横向优先遍历算法，向前访问实景网络地图的路口，并不再沿当前道路边向回访问；在横向优先访问过程中，记录每一个访问点到初始点的距离，如果该距离大于L1-D1，那么停止进一步拜访与这个点相连但的点，在该道路边上计算出一个点，使得该点到初始点的访问距离等于L1-D1，获取该点到初始点的访问路径所涉及的所有微视频的索引信息，并将其加入集合V，不断执行以上横向优先遍历算法，直到已经没有符合条件的点可以继续访问为止；

步骤63：从当前漫游位置出发，沿着漫游者漫游的反向方向，找到当前所在道路边的另一个端点，记录从当前漫游位置到该端点的距离为D2，设L2为向后漫游邻域的最大漫游距离；

步骤64：以该点为初始点，依据图的横向优先遍历算法，向前访问实景网络地图的路口，并不再沿当前道路边向回访问；在横向优先访问过程中，记录每一个访问点到初始点的距离，如果该距离大于L2-D2，那么停止进一步拜访与这个点相连但的点，在该道路边上计算出一个点，使得该点到初始点的访问距离等于L2-D2，获取该点到初始点的访问路径所涉及的所有微视频的索引信息，并将其加入集合V，不断执行以上横向优先遍历算法，直到已经没有符合条件的点可以继续访问为止。

本发明的核心是首先将与地图同步的实景视频进行逐段分割为微视频，以便于每小段视频下载以及冗余补偿。其次将每个客户端转化为对等体，使得所有客户端和服务器形成一个对等网络。每一个对等体上设置了基于P2P检索技术的视频索引和视频缓存。当用户开始实景漫游的时候，周期性地根据当前漫游位置确定邻域路径范围。根据邻域路径范围中的所需的微视频集合向P2P视频索引系统进行发出检索请求。依据检索结果，采用成熟的多点下载技术向多个对等体下载所需的微视频。下载完毕后，将该微视频插入本地视频缓存。更新对等网络的视频索引。当一个用户结束实景漫游的时候，终止定时器。

本发明具有如下优点：

1、服务器负载较低。

2、系统对服务器带宽要求低。

3、系统负载均衡。

4、切实增强了系统的可扩展性。

5、提高实景漫游的可靠性和稳定性。

6、提升实景漫游的用户体验质量。

附图说明

图1是本发明实施例中步骤1-2中的图结构和微视频的示意图；

图2是本发明实施例中图对等网络的设计架构示意图；

图3是本发明实施例中步骤6中的等长邻域路径的示意图；

图4是本发明实施例中步骤6中的计算邻域微视频集合的逻辑流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图4所示，本发明的一种视频电子地图的图式化存储和检索的方法，该方法至少包括以下操作步骤；

步骤1：通过该区域已有的GIS系统，获取每一条街道，以及街道与街道之间的交叉信息，形成一个图，该图的节点为所有交叉路口，边为路口到路口的道路或道路边，将此图存储于服务器上的空间数据库里；

步骤2：图中的一条边对应一段道路实景视频，将这段视频切分为一系列长度至多为l的微视频，其中每个微视频的主键信息为K，K的数学表达式为四元组(P、Q、l、s)，其中P有P1和P2是道路边的两个路口端点对象，l是该段微视频的长度，s为该段微视频在所在道路边的微视频系列中的序号，将每一段微视频和它的主键信息存储入服务器上的空间数据库中；

步骤3：实景网络地图的用户的客户端或对等体的集合以及服务器形成一个对等网络，服务器和客户端对等体都维持一个微视频索引和视频缓存；该视频索引根据已有的对等网络索引技术建立分布式索引，用P2P技术联合所有对等体分布式地存储、更新和检索微视频索引信息；

步骤4：当一个用户开始实景漫游的时候，启动定时器；

步骤5：每当一个用户在客户端漫游的时候，该对等体先检测视频缓存，如果视频存在，就播放缓存的视频；如果不存在，就从服务器下载视频；

步骤6：在定时器每一次触发时，对等体根据当前漫游位置计算地图中的邻域道路边上的微视频索引集合V；

步骤7：将V内的微视频索引根据其所代表道路到当前漫游位置的距离从小到大排序；

步骤8：依据从小到大的顺序遍历集合V内的微视频索引，检测每个微视频是否在对等体视频缓存里存在，如果不存在，该对等体向对等网络索引系统检索在对等网络中拥有该微视频的对等体集合，对等体尝试向该对等体集合中尚未与之建立连接的对等体建立多点通讯连接，以成功建立的连接为基础，利用成熟的多点下载技术和多线程技术同时下载该视频，下载完毕后，如果该微视频不在本地视频缓存中，则将该微视频插入本地视频缓存，更新整个对等网络的视频索引；

步骤9：当一个用户结束实景漫游的时候，终止定时器。

本发明的一种视频电子地图的图式化存储和检索的方法，其步骤6还至少包括如下步骤；

步骤61：从当前漫游位置出发，沿着漫游者漫游的向前方向，找到当前所在道路边的一个端点，记录从当前漫游位置到该端点的距离为D1，设L1为向前漫游邻域的最大漫游距离；

步骤62：以该点为初始点，依据图的横向优先遍历算法，向前访问实景网络地图的路口，并不再沿当前道路边向回访问；在横向优先访问过程中，记录每一个访问点到初始点的距离，如果该距离大于L1-D1，那么停止进一步拜访与这个点相连但的点，在该道路边上计算出一个点，使得该点到初始点的访问距离等于L1-D1，获取该点到初始点的访问路径所涉及的所有微视频的索引信息，并将其加入集合V，不断执行以上横向优先遍历算法，直到已经没有符合条件的点可以继续访问为止；

步骤63：从当前漫游位置出发，沿着漫游者漫游的反向方向，找到当前所在道路边的另一个端点，记录从当前漫游位置到该端点的距离为D2，设L2为向后漫游邻域的最大漫游距离；

步骤64：以该点为初始点，依据图的横向优先遍历算法，向前访问实景网络地图的路口，并不再沿当前道路边向回访问；在横向优先访问过程中，记录每一个访问点到初始点的距离，如果该距离大于L2-D2，那么停止进一步拜访与这个点相连但的点，在该道路边上计算出一个点，使得该点到初始点的访问距离等于L2-D2，获取该点到初始点的访问路径所涉及的所有微视频的索引信息，并将其加入集合V，不断执行以上横向优先遍历算法，直到已经没有符合条件的点可以继续访问为止。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，所作形式和细节上的各种各样变化，均落在本发明的保护范围内。