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视频流应用层组播系统设计与实现

作　者: 李剑平
导　师: 黄东军
学　校: 中南大学
专　业: 软件工程
关键词: 应用层组播 VFW H.263 混合P2P网络模型完成端口
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

实时视频流技术在未来生活的方方面面都有着重要的应用,如可视电话、远程教育、视频会议、视频点播等。而在实时多媒体通讯应用中,视频流的应用层组播传输是关键技术之一。应用层组播优势在于只需改变端系统,便于实现和推广,便于针对特定应用优化。本文详细介绍了P2P技术与基于P2P技术的应用层组播技术的特点与发展现状,对影响组播数构造的两个因素,即节点的度和组播树的高度进行分析,建立并实现了一个综合考虑网络带宽和节点运算能力的度约束组播数构造算法。在此应用层组播算法的基础上,对视频流的应用层组播系统的功能需求进行分析,采用混合P2P网络结构,将系统分为服务器端、客户端和发布端。将系统功能分为视频捕捉,数据压缩解压缩,数据传输模块和P2P网络控制4个模块。其中视频捕捉模块采用Vedio For Windows实现,数据压缩解压缩则应用H.263视频会议压缩标准。数据传输和P2P网络控制这2个模块是本文介绍的重点,使用TCP协议传输与会信息,UDP协议传输实时视频信息。并介绍了利用Windows Sockets API实现网络传输的方法。设计并实现了重叠I/O的完成端口模型和三线程模型。P2P网络控制模块主要实现了基于度约束的应用层组播算法。本文设计并实现的视频流的应用层组播系统,能够满足Internet上视频会议的基本要求,具有较强的实用性,提出的度约束组播算法更为优化。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 应用层组播研究现状  9-12
  1.3 研究内容与工作目标  12
  1.4 论文结构  12-13
第二章应用层组播与构造算法  13-21
  2.1 引言  13-14
  2.2 基于P2P技术的ALM  14-16
    2.2.1 P2P技术  14
    2.2.2 P2P网络组织结构  14-15
    2.2.3 基于混合P2P树形结构的ALM  15-16
  2.3 影响组播树构造的因素  16-17
  2.4 本文的ALM构造算法  17-19
    2.4.1 度数的计算  17-18
    2.4.2 算法描述  18-19
  2.5 本章小结  19-21
第三章实时视频应用层组播系统设计  21-27
  3.1 引言  21
  3.2 端系统结构  21-23
    3.2.1 硬件组成  21
    3.2.2 软件组成  21-23
  3.3 系统运行流程  23-26
    3.3.1 服务器端运行流程  23-24
    3.3.2 发布端运行流程  24-25
    3.3.3 客户端运行流程  25-26
    3.3.4 系统运行流程  26
  3.4 本章小结  26-27
第四章组播树构造与视频数据传输  27-45
  4.1 传输层协议的应用  27-29
    4.1.1 TCP协议与UDP协议  27-28
    4.1.2 协议选用策略  28-29
  4.2 组播树构造算法的实现  29-31
    4.2.1 网速的测量  29-30
    4.2.2 主机容量测量  30-31
  4.3 基于Socket的视频传输  31-33
    4.3.1 Windows Sockets API  31-32
    4.3.2 Socket的工作流程  32-33
  4.4 实时视频传输关键技术  33-41
    4.4.1 完成端口模型  34-36
    4.4.2 三线程模型  36-41
  4.5 系统应用与评价  41-43
  4.6 本章小结  43-45
第五章结论  45-47
  5.1 工作总结  45
  5.2 未来展望  45-47
参考文献  47-51
致谢  51-52
攻读学位期间主要研究成果  52

视频流应用层组播系统设计与实现

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