p2p視頻直播系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)

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1、上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFP2PVIDEOSYSTEMINSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYAuthor:陳敏慎Specialty:ComputerTechnologyAdvisorⅠ:Prof.蔣興浩AdvisorⅡ:Prof.楊宇平SchoolofElectronic

2、sandElectricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaJuly6,2012-II-上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractP2P的視頻直播系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)摘要隨著P2P網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,基于P2P技術(shù)的流媒體傳輸系統(tǒng)作為P2P技術(shù)的重要應(yīng)用之一也成為當(dāng)前分布式系統(tǒng)領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。本課題嘗試將P2P網(wǎng)絡(luò)和流媒體技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,在研究現(xiàn)行模型和技術(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)架了一個基于P2P的視頻直播系統(tǒng),并對相關(guān)問題進(jìn)行了深入研究,

3、其中包括P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、根據(jù)底層網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行均衡負(fù)載的優(yōu)化算法、數(shù)據(jù)源預(yù)處理、Buffer管理機(jī)制和差錯控制和恢復(fù)等。本文的研究工作取得了以下成果:1.結(jié)合流媒體應(yīng)用的特點(diǎn)和需求,提出了一個分布式環(huán)境下的單源應(yīng)用層多播協(xié)議SSAMP(SingleSourceApplicationLayerMulticastprotocol),并討論了SSAMP協(xié)議在支持節(jié)點(diǎn)加入,節(jié)點(diǎn)狀態(tài)維護(hù)、節(jié)點(diǎn)離開和失效、回路檢測與消除等方面的核心算法。2.為實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載的目標(biāo),引入了相應(yīng)的優(yōu)化策略。這一優(yōu)化策略均衡了系統(tǒng)負(fù)載,有效地

4、減小了多播樹高度和平均源到端延時。同時,經(jīng)過幾輪優(yōu)化,系統(tǒng)中性能較好的節(jié)點(diǎn)因?yàn)槠鋵ο到y(tǒng)的貢獻(xiàn)較大而被定位到距離根節(jié)點(diǎn)較近的位置;相反,系統(tǒng)中性能較差的節(jié)點(diǎn)因?yàn)槠鋵ο到y(tǒng)的貢獻(xiàn)較小而不斷下沉,被定位到葉節(jié)點(diǎn)的位置,提高了節(jié)點(diǎn)的帶寬利用率,使多播樹的結(jié)構(gòu)趨于合理。3.實(shí)現(xiàn)了該直播系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)的預(yù)處理。這一過程主要包括編碼和拆分兩個步驟,負(fù)責(zé)將原始媒體文件定制成時間長度相等的片斷(Segment)在覆蓋網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸和緩存。4.提出了高效的Buffer管理機(jī)制。由于節(jié)點(diǎn)的不穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性,網(wǎng)絡(luò)連接是一個不穩(wěn)定的

5、狀態(tài),視頻流數(shù)據(jù)的傳輸可能會出現(xiàn)短時間內(nèi)的中斷。因此,網(wǎng)絡(luò)中的任何一個節(jié)點(diǎn)都需要具有一定的緩存能力來緩存最近固定時間長度內(nèi)的視頻流數(shù)據(jù),并以時間間隔為單位進(jìn)行-V-上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文Abstract管理,以便在多播樹恢復(fù)的過程中,保證視頻流播放的連續(xù)性。5.差錯控制與恢復(fù):對于實(shí)時性要求較高的視頻直播系統(tǒng)而言,重傳所有出錯的數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實(shí)的,通過采用有條件地選擇重傳的辦法對重傳機(jī)制加以限制,以滿足視頻直播系統(tǒng)對實(shí)時性的需要。關(guān)鍵詞:對等網(wǎng)絡(luò),非結(jié)構(gòu)化P2P,分布式,應(yīng)用層組播,視頻直播-VI-上海交通

6、大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFP2PVIDEOSYSTEMAbstractAlongwiththeapplicationofP2Ptechnologybecomesmoreandmorepopular,P2PstreamingsystembasedonP2Ptechnologyhasbecomeoneofthehotspotresearchesindistributedsystem.Thissubjectattemptstomakeacombinatio

7、nofP2PInternetandstreamingtechnology.Onbasisofpresentmodelandtechnologyresearching,weestablishedavideolivesystembasedonP2P,andmadeanin-depthresearchontherelativeissues,includingdesignofP2Poverlaynetwork,optimizedarithmeticofbalancedloadbasedonbottomnetworks

8、tatus,pretreatmentofdataresource,Buffermanagementmechanism,errorcontrolandrecovery.Thecontributionofthispaperisasfollowing:1.Accordingtothespecialtyandrequirementofstreamingapplication,SingleSourceAppl

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