基于P2P实时流媒体时移技术研究

摘要

基于P2P的实时流媒体技术能够充分利用网络节点资源，减轻服务器压力，扩展系统规模，反映实时特性，因此成为近年来流媒体技术研究的一个热点。时移作为流媒体的关键技术已经在非实时流媒体系统中得到了广泛的应用，时移操作是指允许用户选择流媒体时间内的任意位置进行播放。但是由于当前实时流媒体系统存在系统结构与缓存算法两方面的问题，导致实时流媒体时移功能还未得到有效的利用。所以研究实时流媒体的系统结构、缓存算法，实现高效的时移功能具有重要的理论意义与实用价值。
　　 本文针对实时流媒体时移技术涉及的关键问题展开研究工作如下：
　　 针对当前树状，网状以及DHT实时流媒体体系结构在实时流媒体系统中的弊端，本文提出了半分布式P2P时移流媒体结构SPTS。SPTS依据时空关系为节点设计了双ID标识，从而提高了节点的空间和资源感知度，解决了DHT结构中逻辑网络与物理网络的失配问题，增强了资源搜索效率；利用中心化拓扑和全分布式非结构化拓扑的优点，解决了树状、网状结构中节点负荷高，资源耗费大的问题。仿真实验表明，SPTS结构能缩短传输路径，降低搜索延迟。
　　 针对当前实时流媒体系统中由于资源存储定位错误导致首视频块缺失，热点视频块不足的问题，本文提出了应用于P2P实时流媒体系统的IPPI、LSPI缓存算法。IPPI、LSPI算法将缓存区域分为固定缓存和播放缓存两部分。固定缓存区域存储系统实时共享视频块，并保持不变；播放缓存区域存储节点播放所需视频块，根据播放进度进行改变。IPPI、LSPI算法解决了首视频块缺失，热点视频块不足的问题，减轻了服务器压力。仿真实验的结果表明IPPI、LSPI算法有效地减小了服务器压力，降低了视频块丢失率。
　　 本文利用实时流媒体结构和缓存算法的研究成果，设计了基于P2P的实时流媒体系统原型SPTSS。SPTSS系统通过将IPPI、LSPI缓存算法与SPTS结构结合，可以有效地完成实时流媒体的时移功能，减轻服务器与节点压力。实验测试结果表明系统在运行过程中，服务器和节点压力均维持在很小的范围内。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 实时流媒体结构与缓存相关研究工作

3 半分式P2P时移流媒体结构

4 时移流实时缓存定位算法

5 SPTSS系统

6 总结与展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文及科研成果