基于大数据量的实时流媒体P2P树算法研究

摘要

随着科学技术的飞速发展，人们对相互之间交流信息与方式有了更为苛刻的需求。这些信息不再局限于文字、声音、静态图像和低质量的动态图像。虽然提供高质量动态图像的方法有很多种，但大多需要昂贵的通信费用或以牺牲其实时性为代价。今天，人们更需要一种高质量，高实时性，低费用的通信方式。LRST(大数据量实时流媒体传输)技术正是应这一需求应运而生的。跨国公司的分支机构，相距较远的分校区，只要有网络的地方就可以将现场采集的高质量信号通过一台连接到网络的计算机进行远距离P2P传输。通信的目标是实现数据可靠、安全、及时、低成本的传递，本系统正是基于这一理念而设计的，因此，它具有十分广泛的用途和前景，如远程教学，电视会议，家庭娱乐，新闻报道，赛事直播等。 LrstP2P技术是基于下一代互联网协议构建的，因此首先它得益于lPv6技术对其流媒体的良好支持，由于lPv6地址的无穷性，可以忽略目前Intemet上NAT对用户的隔离；由于本系统传输的信号是高质量的大数据量信号，所以极大地提高了视频质量和实时性；在父选择策略上，经过与现有方法的比较，本文使用了部分最小树深算法和Multi-sender to Single-receiver模式，并通过距离矢量的方法对父节点进行了分类，引入了新颖的主一补通信模式，所以加快了用户节点加入网络的速度，增加了网络的可靠性，提高了视频质量，使QoS控制机制得到了保障；由于IPv6对组播技术的良好支持，所以我们引入了组播技术，组播技术使网络加强了网络的分布式特点，提高了网络的自治能力和错误恢复能力，降低了因节点意外退出而发生的通信中断和延迟时间。 最后本文在CemetⅡ和校园网环境中对LrstP2P技术进行了可行性分析和测试。测试的结果显示LrstP2P技术是一种可行的技术，它改进了现有技术的不足之处，降低了通信成本，让轻松传输大数据量的实时流媒体成为可能。但是这项技术要得到实际应用还有很长的路要走。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2相关技术的研究与应用

1.2.1 P2P流媒体技术的研究

1.2.2基于大数据量实时流媒体网络传输的研究

1.3作者的主要工作

1.4论文的组织

第2章流媒体和相关的P2P技术

2.1流媒体的定义

2.2流媒体的传输技术研究

2.2.1流媒体的传输基础

2.2.2流媒体的传输协议

2.2.3流媒体播放方式

2.4 P2P技术简介

2.4.1 P2P技术的概念

2.4.2 P2P的两种形式

2.4.3已有的几种P2P树

2.5 IPv6对流媒体的应用

2.5.1 IPv6特有的流特性

2.6小节

第3章基于大数据量实时流媒体P2P树模型的构建

3.1构建大数据量实时流媒体P2P树模型的目的

3.2现有P2P树模型和问题

3.3大数据量流媒体信号的定义

3.3.1 DV格式编码

3.3.2 DV数据的RTP封装

3.4 DV流传输的网络自适应方法设计

3.5数据丢失策略设计

3.6 LrstP2P树算法模型

3.6.1父选择策略分析

3.6.2 LrstP2P算法

3.7 LrstP2P中的关键问题

3.7.1节点管理

3.7.2重定向机制

3.7.3网络监测

3.7.4 QoS控制

3.8 LrstP2P特点

3.9小节

第4章LrstP2P树模型的组播实现设计

4.1组播技术的产生和优越性

4.2 IPv6组播技术

4.3基于组播技术的节点管理

4.3.1根节点维护组播表

4.3.2第N+1级节点维护组播表

4.3.3 N+1级组播地址分配过程

4.4基于组播技术的重定向

4.4.1主父节点正常退出

4.4.2主父节点意外退出

4.5小节

第5章LrstP2P网络的仿真与测试

5.1实验平台的搭建

5.1.1实验环境

5.1.2实验拓扑的构建

5.2系统的测试

5.2.1节点的平均丢包率

5.2.2节点的实际接收流量统计

5.2.3主父节点退出时延

5.2.4节点CPU利用率估值

5.3小节

结论

参考文献

致谢

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