基于應(yīng)用層組播的流媒體直播系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，隨著Internet的迅速發(fā)展和普及，在Internet上產(chǎn)生了許多新的應(yīng)用，例如網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)視頻直播、多媒體遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程會(huì)診等，這使得帶寬急劇消耗，帶來了網(wǎng)絡(luò)擁擠問題。為了緩解網(wǎng)絡(luò)瓶頸，人們提出了IP組播和應(yīng)用層組播技術(shù)，IP組播由路由器束構(gòu)造組播轉(zhuǎn)發(fā)樹，當(dāng)數(shù)據(jù)包從樹的根結(jié)點(diǎn)即數(shù)據(jù)源發(fā)出后，數(shù)據(jù)包沿著轉(zhuǎn)發(fā)樹在不同的結(jié)點(diǎn)路由器上進(jìn)行分發(fā)，最后到達(dá)每個(gè)接收終端。應(yīng)用層組播將組播功能從路由器轉(zhuǎn)移到端系統(tǒng)，由端系統(tǒng)完成所有組播

2、組通訊的功能，部署更容易，可以支持大量的組，擴(kuò)展性好，可以很好的解決組播組地址分配不足的問題，為組播的大范圍開展與應(yīng)用開辟了新的途徑。 本文在對現(xiàn)有應(yīng)用層組播進(jìn)行了深入研究，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新工作分為如下幾個(gè)方面： (1)深入研究現(xiàn)有的應(yīng)用層組播協(xié)議，目前應(yīng)用層組播協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法分為網(wǎng)狀拓?fù)鋬?yōu)先方法、樹狀拓?fù)鋬?yōu)先方法以及隱式方法三大類。針對面向流媒體的直播系統(tǒng)的應(yīng)用背景，重點(diǎn)分析了基于隱式方法的應(yīng)用層組播一馬里蘭大學(xué)提出

3、的NICE。馬里蘭大學(xué)的NICE協(xié)議是一種可擴(kuò)展的應(yīng)用層組播協(xié)議，主要針對大量接收者的低帶寬、數(shù)據(jù)流應(yīng)用，NICE在擴(kuò)展性、低延時(shí)和健壯性等方面都能滿足大規(guī)模流媒體傳輸?shù)男枰?(2)針對網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性問題對NICE做了改進(jìn)，主要方法是提出了帶寬約束模型，對于改進(jìn)后的協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和分析。 (3)應(yīng)用NS-2對所改進(jìn)的協(xié)議進(jìn)行了仿真，仿真實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)方面，一是仿真考查改進(jìn)后協(xié)議的組播樹的相對延時(shí)代價(jià)，二是仿真比較改進(jìn)后

4、的協(xié)議和NICE的最大延時(shí)，平均延時(shí)及二者的伸展度比率，仿真結(jié)果表明隨著群規(guī)模的不斷擴(kuò)大，改進(jìn)后協(xié)議的優(yōu)越性越明顯。 (4)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于應(yīng)用層組播的流媒體直播系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括流媒體服務(wù)器、組播數(shù)據(jù)源，匯聚點(diǎn)，客戶端四部分。而各個(gè)主要功能模塊都在客戶端實(shí)現(xiàn)，在客戶端主要實(shí)現(xiàn)用戶管理模塊，組播管理模塊，流媒體數(shù)據(jù)處理模塊，流媒體數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸模塊，控制報(bào)文傳輸?shù)?。該系統(tǒng)能夠?yàn)榇笠?guī)模用戶提供實(shí)時(shí)多媒體數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。對系統(tǒng)及其各