多媒體內(nèi)容適配服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，提供多媒體內(nèi)容服務(wù)的異構(gòu)計(jì)算環(huán)境已經(jīng)逐步形成，這使得隨時(shí)、隨地的多媒體內(nèi)容服務(wù)成為可能。另外，個(gè)性化服務(wù)已成為內(nèi)容服務(wù)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，用戶需要內(nèi)容提供商根據(jù)個(gè)人喜好定制內(nèi)容，用戶喜好成為內(nèi)容服務(wù)中不可忽略的因素。異構(gòu)計(jì)算環(huán)境和用戶喜好構(gòu)成了多媒體內(nèi)容服務(wù)的軟、硬件環(huán)境--服務(wù)上下文。因?yàn)榉?wù)上下文具有動(dòng)態(tài)變化的特征，所以在變化的服務(wù)上下文中提供多媒體內(nèi)容服務(wù)顯現(xiàn)出兩對(duì)突出的矛盾。第一，用戶希望

2、通過不同的計(jì)算環(huán)境隨時(shí)、隨地的訪問所有的多媒體內(nèi)容，而現(xiàn)實(shí)中絕大部分多媒體內(nèi)容是為特定的計(jì)算環(huán)境制作，其它計(jì)算環(huán)境無法訪問；第二，用戶希望接受個(gè)性化的多媒體內(nèi)容服務(wù)，而內(nèi)容提供商不可能為每個(gè)用戶定制多媒體內(nèi)容。因此，在變化的服務(wù)上下文中，如何開展多媒體內(nèi)容服務(wù)應(yīng)當(dāng)重新考慮。 多媒體內(nèi)容適配服務(wù)(簡(jiǎn)稱內(nèi)容適配服務(wù))是面向變化的服務(wù)上下文提供的多媒體內(nèi)容服務(wù)。內(nèi)容適配服務(wù)的目標(biāo)是使用戶在動(dòng)態(tài)的服務(wù)上下文中享受無縫、平滑、個(gè)性化和保證

3、質(zhì)量的內(nèi)容服務(wù)。內(nèi)容適配是實(shí)現(xiàn)內(nèi)容適配服務(wù)的技術(shù)體系，其核心是使內(nèi)容跟隨服務(wù)上下文的改變自適應(yīng)變化，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)容適配服務(wù)。盡管近十年來研究人員對(duì)內(nèi)容適配做了廣泛研究，但是研究主要集中于適配操作，而對(duì)于內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和適配決策的研究較少。另外，已有的服務(wù)上下文模型還存在語義表達(dá)能力欠缺等問題，不能很好滿足內(nèi)容適配服務(wù)的需求。因此，本文將對(duì)內(nèi)容適配中系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)上下文模型和適配決策模型三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，以期解決其中存在的

4、技術(shù)問題。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括： 第一，內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究。內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是指內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)中各個(gè)組件的邏輯部署結(jié)構(gòu)。內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)決定了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難易程度和執(zhí)行性能。基于面向服務(wù)計(jì)算的思想，本文提出了一種面向服務(wù)的內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。其核心是將內(nèi)容適配服務(wù)系統(tǒng)中的所有組件都視為服務(wù)，它們物理上可以分布于網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)也可以完全不同。通過面向服務(wù)架構(gòu)定義的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制和協(xié)議，使各個(gè)

5、組件邏輯上緊密相連，構(gòu)成完整的內(nèi)容適配系統(tǒng)。該體系結(jié)構(gòu)繼承了面向服務(wù)架構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn)，如：松散耦合、易擴(kuò)展、可伸縮和互操作。此外還具有三個(gè)針對(duì)內(nèi)容適配的突出優(yōu)點(diǎn)：1.充分利用整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算資源，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的適配操作：2.所有服務(wù)面向全網(wǎng)開放，降低了相同類型服務(wù)的實(shí)現(xiàn)冗余：3.充分利用整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)資源，盡量減少重負(fù)荷計(jì)算的適配操作，有效降低內(nèi)容服務(wù)的等待延時(shí)。 第二，服務(wù)上下文模型研究。服務(wù)上下文模型是內(nèi)容服務(wù)過程中上下文

6、信息在計(jì)算機(jī)中的編碼，其本質(zhì)是一種數(shù)據(jù)模型?；谥R(shí)工程中的本體理論，本文提出了一種內(nèi)容適配領(lǐng)域的服務(wù)上下文本體模型，用本體建模語言實(shí)現(xiàn)了服務(wù)上下文知識(shí)庫的建立。最后，采用本體領(lǐng)域權(quán)威的評(píng)價(jià)體系對(duì)該模型做評(píng)價(jià)分析，并設(shè)計(jì)面向服務(wù)計(jì)算模式下，服務(wù)上下文信息的交換協(xié)議。該模型除具備本體模型的特點(diǎn)之外，較其它服務(wù)上下文模型的優(yōu)勢(shì)在于：1.充分考慮個(gè)性化內(nèi)容服務(wù)需要，增強(qiáng)了用戶喜好的描述能力，更加適合內(nèi)容適配；2.具有良好的理論基礎(chǔ)，能夠表達(dá)更

7、復(fù)雜的語義，并且具有推理能力，可以發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含的知識(shí)；3.根據(jù)適配決策的需要，模型考慮領(lǐng)域規(guī)則的描述，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)內(nèi)容適配領(lǐng)域的規(guī)則進(jìn)行編碼。 第三，適配決策模型研究。適配決策是決定當(dāng)前服務(wù)上下文中最優(yōu)內(nèi)容的過程。本文將適配決策分為兩步--最優(yōu)內(nèi)容集決策和最優(yōu)內(nèi)容決策，提出了一種新穎的基于優(yōu)化理論和決策樹的混合決策模型。首先將每種模態(tài)的最優(yōu)內(nèi)容決策視為帶約束的非線性整數(shù)規(guī)劃問題。以決策內(nèi)容與用戶喜好內(nèi)容歸一化距離最小為目標(biāo)函數(shù)，服務(wù)上

8、下文中的其它屬性為約束條件(如：終端設(shè)備能力、網(wǎng)絡(luò)特性、地理位置等)，建立最優(yōu)內(nèi)容決策模型。通過求解每種模態(tài)的最優(yōu)內(nèi)容決策模型，構(gòu)建當(dāng)前服務(wù)上下文中最優(yōu)內(nèi)容集。然后，利用戶喜好建立適配決策樹，將最優(yōu)內(nèi)容集元素作用于適配決策樹實(shí)現(xiàn)適配決策。該適配決策模型具有三個(gè)特點(diǎn)：1.充分考慮用戶喜好，兼顧服務(wù)上下文模型中的其它屬性，滿足內(nèi)容服務(wù)的個(gè)性化需求，保證服務(wù)質(zhì)量；2.模型具有成熟的理論基礎(chǔ)，從問題建模、求解到評(píng)價(jià)都有較完備的理論保證;3.論文

9、為最優(yōu)內(nèi)容決策模型求解和適配決策過程都設(shè)計(jì)了快速算法，可以實(shí)現(xiàn)問題的機(jī)器快速求解。 第四，內(nèi)容適配服務(wù)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。內(nèi)容適配服務(wù)原型系統(tǒng)的主要功能包括：內(nèi)容服務(wù)代理、數(shù)據(jù)管理、服務(wù)實(shí)現(xiàn)和服務(wù)操作。其中，內(nèi)容服務(wù)代理實(shí)現(xiàn)與客戶端交互；數(shù)據(jù)管理利用本體和關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)上下文、服務(wù)注冊(cè)信息和多媒體內(nèi)容的存儲(chǔ)、組織和管理；服務(wù)實(shí)現(xiàn)包括適配決策和適配操作等服務(wù)的具體執(zhí)行：服務(wù)操作利用面向服務(wù)架構(gòu)定義的機(jī)制和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)布、