视频流应用层组播系统设计与实现

摘要

实时视频流技术在未来生活的方方面面都有着重要的应用，如可视电话、远程教育、视频会议、视频点播等。而在实时多媒体通讯应用中，视频流的应用层组播传输是关键技术之一。应用层组播优势在于只需改变端系统，便于实现和推广，便于针对特定应用优化。
　　 本文详细介绍了P2P技术与基于P2P技术的应用层组播技术的特点与发展现状，对影响组播数构造的两个因素，即节点的度和组播树的高度进行分析，建立并实现了一个综合考虑网络带宽和节点运算能力的度约束组播数构造算法。
　　 在此应用层组播算法的基础上，对视频流的应用层组播系统的功能需求进行分析，采用混合P2P网络结构，将系统分为服务器端、客户端和发布端。将系统功能分为视频捕捉，数据压缩解压缩，数据传输模块和P2P网络控制4个模块。其中视频捕捉模块采用Vedio For Windows实现，数据压缩解压缩则应用H.263视频会议压缩标准。
　　 数据传输和P2P网络控制这2个模块是本文介绍的重点，使用TCP协议传输与会信息，UDP协议传输实时视频信息。并介绍了利用WindowsSockets API实现网络传输的方法。设计并实现了重叠I/O的完成端口模型和三线程模型。P2P网络控制模块主要实现了基于度约束的应用层组播算法。
　　 本文设计并实现的视频流的应用层组播系统，能够满足Internet上视频会议的基本要求，具有较强的实用性，提出的度约束组播算法更为优化。