P2P技術(shù)在視頻系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種P2P網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),基于P2P技術(shù)的視頻服務(wù)在過去幾年里用戶群急劇膨脹、應(yīng)用面也不斷拓寬。典型的P2P視頻系統(tǒng)包括PPLive、PPStream和QQ直播等。P2P視頻服務(wù)作為一種包含更豐富信息的應(yīng)用,伴隨著媒體壓縮技術(shù)的進(jìn)步和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化研究工作的深入,在遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、交互電影和電視領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用?？梢奝2P視頻服務(wù)是一個充滿研究潛力和意義的領(lǐng)域。
　　 本論文針對

2、P2P視頻服務(wù)的兩個典型應(yīng)用:實(shí)時流媒體系統(tǒng)和視頻點(diǎn)播系統(tǒng)做了大量的研究工作。主要的研究成果包括:
　　 (1)從減少P2P實(shí)時流媒體系統(tǒng)帶寬消耗的角度出發(fā),通過分析結(jié)點(diǎn)狀態(tài)和行為,對數(shù)據(jù)分片的下載過程進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,并提出一種較高效的數(shù)據(jù)調(diào)度策略。為了避免下載過期數(shù)據(jù),通過在數(shù)據(jù)可用信息交互過程中添加少量本地信息,以幫助下載者選擇合適的數(shù)據(jù)及下載源。通過剔除不必要的數(shù)據(jù)下載來降低系統(tǒng)的下載開銷。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該策略可以在只增加

3、8％控制開銷的基礎(chǔ)上,減少約20％的下載開銷,并獲得99％以上的播放連續(xù)度。
　　 (2)針對大型視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中結(jié)點(diǎn)多、管理維護(hù)困難的特點(diǎn),提出了一個基于分層結(jié)構(gòu)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)OXVoD。在該系統(tǒng)中,播放進(jìn)度相近的結(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個層。OXVoD融合了DHT(distributed hash table)的精確高效和Gossip協(xié)議的簡單實(shí)用。該系統(tǒng)中的上層結(jié)點(diǎn)為下層結(jié)點(diǎn)提供下載服務(wù),能有效均衡負(fù)載。對視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的下載過程進(jìn)行數(shù)學(xué)建

4、模,給出了其排隊(duì)論模型,并提出一種數(shù)據(jù)下載策略。理論分析了該策略的可行性。仿真實(shí)驗(yàn)表明,OXVoD可以在服務(wù)器負(fù)載穩(wěn)定的情況下,保證99％以上的結(jié)點(diǎn)正常加入系統(tǒng),并獲得95％以上的播放連續(xù)度。
　　 (3)借助結(jié)點(diǎn)維護(hù)的部分歷史信息預(yù)測結(jié)點(diǎn)未來的行為,以幫助結(jié)點(diǎn)從多個潛在數(shù)據(jù)源中選擇最佳的數(shù)據(jù)提供者。建立了P2P點(diǎn)播系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,綜合考慮了數(shù)據(jù)資源的稀缺性和緊迫性,將提高VoD系統(tǒng)播放連續(xù)度問題轉(zhuǎn)變?yōu)榍髱奁谧鳂I(yè)調(diào)度問題的最優(yōu)