P2P的視頻直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著P2P網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，基于P2P技術(shù)的流媒體傳輸系統(tǒng)作為P2P技術(shù)的重要應(yīng)用之一也成為當(dāng)前分布式系統(tǒng)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本課題嘗試將P2P網(wǎng)絡(luò)和流媒體技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在研究現(xiàn)行模型和技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)架了一個(gè)基于P2P的視頻直播系統(tǒng)，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，其中包括P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、根據(jù)底層網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行均衡負(fù)載的優(yōu)化算法、數(shù)據(jù)源預(yù)處理、Buffer管理機(jī)制和差錯(cuò)控制和恢復(fù)等。
　　本文的研究工作取得了以下成果：

2、r>　　1．結(jié)合流媒體應(yīng)用的特點(diǎn)和需求，提出了一個(gè)分布式環(huán)境下的單源應(yīng)用層多播協(xié)議 SSAMP(Single Source Application Layer Multicast protocol)，并討論了SSAMP協(xié)議在支持節(jié)點(diǎn)加入，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)維護(hù)、節(jié)點(diǎn)離開(kāi)和失效、回路檢測(cè)與消除等方面的核心算法。
　　2．為實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載的目標(biāo)，引入了相應(yīng)的優(yōu)化策略。這一優(yōu)化策略均衡了系統(tǒng)負(fù)載，有效地減小了多播樹(shù)高度和平均源到端延時(shí)。同時(shí)，經(jīng)過(guò)幾

3、輪優(yōu)化，系統(tǒng)中性能較好的節(jié)點(diǎn)因?yàn)槠鋵?duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)較大而被定位到距離根節(jié)點(diǎn)較近的位置；相反，系統(tǒng)中性能較差的節(jié)點(diǎn)因?yàn)槠鋵?duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)較小而不斷下沉，被定位到葉節(jié)點(diǎn)的位置，提高了節(jié)點(diǎn)的帶寬利用率，使多播樹(shù)的結(jié)構(gòu)趨于合理。
　　3．實(shí)現(xiàn)了該直播系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)的預(yù)處理。這一過(guò)程主要包括編碼和拆分兩個(gè)步驟，負(fù)責(zé)將原始媒體文件定制成時(shí)間長(zhǎng)度相等的片斷(Segment)在覆蓋網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸和緩存。
　　4．提出了高效的Buffer管理機(jī)制。由于

4、節(jié)點(diǎn)的不穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性，網(wǎng)絡(luò)連接是一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)，視頻流數(shù)據(jù)的傳輸可能會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的中斷。因此，網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要具有一定的緩存能力來(lái)緩存最近固定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的視頻流數(shù)據(jù)，并以時(shí)間間隔為單位進(jìn)行管理，以便在多播樹(shù)恢復(fù)的過(guò)程中，保證視頻流播放的連續(xù)性。
　　5．差錯(cuò)控制與恢復(fù)：對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的視頻直播系統(tǒng)而言，重傳所有出錯(cuò)的數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實(shí)的，通過(guò)采用有條件地選擇重傳的辦法對(duì)重傳機(jī)制加以限制，以滿(mǎn)足視頻直播系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)