面向 IPFS 视频流传输的预处理内容路由方法研究

《IEICE Transactions on Communications》：Preemptive content routing method for IPFS video streaming

　　

摘要：

星际文件系统（IPFS）是一种点对点（P2P）内容交换协议的实现，其最显著的特点是能够提供防篡改的内容。IPFS使用内容标识符（CIDs），这些标识符来源于内容的哈希值，作为节点之间交换内容的依据。在上传内容时，持有该内容的节点会将内容的路由信息（即内容的CID和持有该内容的节点的IP地址）分发给多个节点。为了检索内容，节点会通过这些路由信息进行迭代查找，以确定内容的持有者。这一查找过程被称为内容路由。通过这些操作，IPFS实现了基于内容的请求，并提供了防篡改的内容。已经提出了多种IPFS视频流传输的方法。许多方法利用IPFS/HTTP网关（GW）来连接IPFS和HTTP，为客户端提供基于HTTP的自适应比特率（ABR）流传输。然而，许多ABR视频流传输实现需要将视频分割成较短间隔的片段。这导致IPFS网络中的内容请求频繁发生，从而增加了视频片段的路由时间，降低了客户端的播放质量。在本文中，我们提出了一种针对IPFS视频流中视频片段的预处理内容路由方法。在该方法中，IPFS/HTTP网关会根据客户端请求对视频片段进行预处理内容路由，从而减少了客户端下载视频片段的时间，进而提高了客户端使用ABR算法估计的视频质量。在评估中，我们在Kubernetes集群中部署了IPFS网络，并将所提出方法与传统方法（不进行预处理内容路由的方法）的播放质量进行了比较。结果表明，与传统方法相比，所提出的方法提高了视频播放的比特率...

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