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P2P流媒体服务平台的研究
作 者: 潘铭华
导 师: 吴开兴
学 校: 河北工程大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 流媒体 P2P 应用层组播 Directshow
分类号: TN919.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 205次
引 用: 6次
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内容摘要
近年来,Internet上的流媒体应用得到了迅猛的发展,然而流媒体服务的质量并不能让人满意,主要原因在于Internet的原始设计主要是为了满足端对端系统的需求,传统的基于单播的传输方式很容易导致服务器端的性能瓶颈,并不能有效的支持流媒体的大规模数据分发。因此,研究人员提出了IP组播技术:在网络层提供把数据包发送到共享相同IP地址的一个主机组的服务,然而IP组播技术有其自身固有的限制而难以部署,主要包括协议本身的复杂性、网络异构性、以及缺少支持组播的可靠、具有扩展性的拥塞控制机制等。因此尽管IP组播技术已经存在了数十年,仍然没有大规模的商业应用。为了提高Internet上流媒体传输的效率,研究人员提出了基于P2P网络的媒体组播技术:流媒体应用层组播技术,即把组播的功能从网络层移到了应用层。文中首先介绍了现有的P2P的技术框架,并对P2P的典型模型进行了分析,发现不同的模型都是试图在网络带宽效率(bandwidth efficiency)、延时(delay)和可靠性(reliability)之间做出某种权衡。文中提出了一个新的基于半结构化P2P流媒体系统模型,该模型融合了P2P技术和C/S技术的优点,可以在网络带宽效率、延时和可靠性三者之间做出更好的权衡。该模型通过集中化的节点管理和P2P方式分发数据,其主要特点为:⑴易于实现,节点通过服务器集中管理,无需构造和维护复杂的组播树,也不需要部署复杂的P2P组通讯协议。⑵健壮性(robust),节点不依赖于任何其它特定的节点。⑶扩展性(scalability),通过P2P方式分发数据,用户越多,分发越快。⑷带宽适应性(heterogeneity adaptive),通过只能更新关联节点,用户可以根据带宽情况智能控制自己的数据提供节点。最后,文章对该模型进行了技术实现,分析了在实现过程中所涉及到的技术要点,设计出一个基于该模型的应用软件HoneyComb,并对该模型进行了性能分析,得出结论,该模型相对与结构化P2P模型具有传输效率高,鲁棒性好的优势。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 第1章 绪论 11-17 1.1 流媒体概述 11-12 1.2 基于P2P 技术构建流媒体系统 12-14 1.3 技术挑战和研究目标 14-15 1.4 本文研究内容及内容安排 15-16 1.5 小结 16-17 第2章 研究背景和相关工作 17-29 2.1 P2P 服务意义及发展前景 17-19 2.1.1 P2P 技术简介 17-18 2.1.2 P2P 服务意义 18-19 2.2 国内外P2P 技术研究现状 19-26 2.2.1 国外P2P 技术研究现状 19-25 2.2.2 国内的P2P 研究现状 25-26 2.3 P2P 技术在流媒体传输领域应用的意义 26-27 2.3.1 研究意义 26-27 2.4 流媒体传输一般解决方案 27 2.5 小结 27-29 第3章 P2P 流媒体系统基础平台设计理论 29-34 3.1 概述 29-30 3.2 节点加入退出管理 30-31 3.2.1 节点加入 30 3.2.2 节点退出 30-31 3.3 关联节点维护策略 31-32 3.4 流媒体数据同步策略 32-33 3.5 小结 33-34 第4章 P2P 流媒体系统分析与设计 34-56 4.1 系统目标与功能 34-35 4.1.1 系统目标 34 4.1.2 系统功能 34-35 4.2 系统架构方案设计 35-36 4.2.1 系统拓扑架构 35-36 4.2.2 系统软件架构 36 4.3 传输协议的选择 36-41 4.3.1 TCP/UDP 协议简介 36-38 4.3.1.1 TCP 协议简介 37 4.3.1.2 TCP 协议简介 37-38 4.3.2 RTP/RTCP 协议简介 38-39 4.3.2.1 RTP 协议简介 38-39 4.3.2.2 RTCP 协议简介 39 4.3.3 系统协议设计 39-40 4.3.4 系统协议实现工具 40-41 4.4 视频处理工具的选择及技术 41-46 4.4.1 DirectShow 的选择 41-42 4.4.2 DirectShow Filter 及相关组件 42-43 4.4.3 Filter 的连接 43 4.4.4 Filter 的数据传送模式 43-44 4.4.5 Filter 的设计 44-46 4.5 NAT 穿越理论与技术 46-54 4.5.1 NAT 概述 46-47 4.5.2 NAT 种类 47-48 4.5.3 NAT 对P2P 的影响 48-49 4.5.4 现有主流穿越技术 49-50 4.5.5 UDP 穿越技术 50-54 4.6 程序演示 54-55 4.7 小结 55-56 第5章 性能评价 56-61 5.1 播放延迟评估 56-58 5.2 节点失效评估 58-60 5.3 小结 60-61 结论 61-63 参考文献 63-66 附录 66-75 致谢 75-76 作者简介 76 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 76
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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