一種具有服務(wù)質(zhì)量保證的個性化P2P IPTV系統(tǒng)研究.pdf

1、基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上的關(guān)鍵應(yīng)用，但是隨著用戶數(shù)量的增長及用戶對視頻流播放體驗的更高質(zhì)量要求，傳統(tǒng)的服務(wù)器/客戶端體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能夠經(jīng)濟(jì)地提供大規(guī)模的擴容支持，而P2P架構(gòu)通過去中心化的設(shè)計，把服務(wù)器的負(fù)載分配到系統(tǒng)中的每一個對等節(jié)點，從而可以從根本上解決系統(tǒng)規(guī)模可擴展性的問題并且提供更經(jīng)濟(jì)的解決方案.
　　 相對于客戶端/服務(wù)器模式，P2P架構(gòu)已經(jīng)在用戶容量與內(nèi)容分發(fā)上展現(xiàn)了非常有效的規(guī)?？蓴U展性，但是現(xiàn)

2、有的、采用P2P架構(gòu)的流媒體系統(tǒng)仍然存在著服務(wù)不穩(wěn)定、用戶的播放初始等待時間過長、不具備QoS(Quality of Control)以及不能滿足個性化定制等問題與挑戰(zhàn)。
　　 本文從P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)緩存算法與QoS算法三個方面研究如何為基于P2P的視頻點播與視頻廣播系統(tǒng)增加QoS，從而獲得比傳統(tǒng)客戶端/服務(wù)器模式更好的用戶體驗與更低的系統(tǒng)運行成本。
　　 (1)本文首先針對視頻點播應(yīng)用，提出了一種基于P2

3、P的新型應(yīng)用模式-邊載邊播系統(tǒng)ePAD(eMule based Playing-As-Downloading).本文在eMule P2P文件下載系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了新的算法WDCD(Wish Driven ContentDistribuTiO2)，實現(xiàn)了支持邊載邊播的視頻點播網(wǎng)絡(luò)ePAD。ePAD網(wǎng)絡(luò)通過WDCD算法為eMule文件下載引擎增加了視頻預(yù)覽與點播功能，并保持了原有的P2P文件下載吞吐率。
　　 (2)在對P2P視頻

4、點播應(yīng)用改進(jìn)的基礎(chǔ)上，本文分析了實時視頻廣播應(yīng)用與視頻點播應(yīng)用在P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)緩存算法與QoS機制三個方面的不同之處，并提出了一種通過碼流轉(zhuǎn)換服務(wù)實現(xiàn)的、具有服務(wù)質(zhì)量保證的、自適應(yīng)碼流的P2P實時視頻廣播系統(tǒng)算法-SmartPeerCast.SmartPeerCast通過新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)算法消除了異構(gòu)節(jié)點間在轉(zhuǎn)發(fā)視頻數(shù)據(jù)時可能遭遇的數(shù)據(jù)傳輸帶寬瓶頸并提高了系統(tǒng)中節(jié)點的上傳帶寬資源利用率；同時通過接收節(jié)點與發(fā)送節(jié)點之間的Sma

5、rt QoS算法有效地消除了由于節(jié)點間傳輸鏈路抖動而造成的數(shù)據(jù)包丟失并實現(xiàn)了對對等節(jié)點的獎懲機制，保證了節(jié)點在數(shù)據(jù)上傳（貢獻(xiàn)）與接收（消費）之間的公平性。
　　 最后本文通過一個實際運行的工程系統(tǒng)與基于網(wǎng)絡(luò)模擬器的仿真實驗驗證了上述算法的有效性與性能。針對視頻點播子系統(tǒng)ePAD的實驗結(jié)果表明，當(dāng)ePAD網(wǎng)絡(luò)中邊載邊播客戶端所占的百分比遠(yuǎn)小于下載客戶端時，ePAD系統(tǒng)具有良好的視頻點播性能。針對視頻廣播子系統(tǒng)SmartPeerCa