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一种对等网络流媒体直播算法的设计与仿真实现

作　者: 程刚
导　师: 黄佳庆
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 流媒体直播对等网络分层编码网络仿真
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
引　用: 0次
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内容摘要

流媒体直播作为多媒体技术在互联网上的热点应用而受到广泛的研究与关注。对等网络流媒体直播技术由于其部署成本低,良好的可扩展性等优势成为当今流媒体直播的主流解决方案。针对目前P2P流媒体直播系统所面临的问题,提出了一种基于异步数据传输和中心目录服务的非结构化的P2P流媒体直播系统。针对互联网终端的网络带宽与计算能力的异构性,采用分层编码技术,并通过采用轮转请求流媒体数据片段的方法,使得节点能够根据自身能力和网络环境自适应的调整传输速率,达到播放连续度和视频播放质量的最佳平衡。通过流量局域网策略,来控制跨ISP链路的网络流量。另外,提出了一种基于贡献值的激励机制来保证对等网络节点之间的公平共享。本文扩展了通用的并行分布式网络仿真平台PDNS,在该平台上实现了该直播协议,并详细论述了伙伴节点管理,数据传输调度,流量局域化等算法设计和实现上的细节。最后,通过最多达上万节点的大规模的数据包级的网络仿真,分析了各种协议参数和策略对系统性能的影响,验证了本文的方案是可行和有效的。本文提出的直播系统具有良好的可扩展性,在增强播放质量,减少服务器带宽压力和跨ISP链路流量等方面都具有一定的优势,提升了用户体验的质量。仿真的数据结果具有一定的参考价值,有利于对P2P流媒体直播算法的进一步研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 研究背景  8-10
  1.2 课题来源和意义  10
  1.3 P2P 直播协议算法需求分析  10-11
  1.4 本文的研究内容和组织  11-12
2 技术背景与需求分析  12-18
  2.1 P2P 流媒体技术简介  12-14
  2.2 视频分层编码技术  14-15
  2.3 网络仿真技术  15-17
  2.4 本章小结  17-18
3 流媒体直播系统设计  18-33
  3.1 仿真系统总体设计  18-20
  3.2 Tracker 服务器设计  20-21
  3.3 源服务器设计  21
  3.4 Peer 节点设计  21-32
  3.5 本章小结  32-33
4 流媒体直播系统仿真实现  33-43
  4.1 仿真程序总体设计  33-35
  4.2 数据和控制消息传输  35-37
  4.3 Tracker 功能实现  37-38
  4.4 Peer 功能实现  38-40
  4.5 仿真Trace 记录  40-42
  4.6 本章小结  42-43
5 仿真设计与分析  43-54
  5.1 仿真场景设计  43-45
  5.2 性能评估指标  45-46
  5.3 仿真实验与结果分析  46-53
  5.4 本章小结  53-54
6 总结与展望  54-56
  6.1 总结  54
  6.2 展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-61
附录1 攻读硕士期间的论文和专利成果  61

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