基于转码的多流率P2P流媒体系统研究

摘要

当前国内外对P2P流媒体系统的研究取得了大量成果。由于通信技术和移动互联网的飞速发展，接入互联网的终端设备日益趋于多元化。这些设备在软硬件条件、网络环境上存在明显差异，给P2P流媒体系统带来了新的问题。用户会根据自身设备特性、网络环境，选择合适的编码率或者编码格式的多媒体数据。观看同一节目的用户，可能接收不同格式的数据流，在这样的情况下，一些研究人员提出了转码技术与流媒体系统相结合的方案。转码是指将多媒体数据从某种编码格式或者编码率转换为另一种编码格式或者编码率的过程。P2P流媒体系统中加入转码技术，将同一频道下，接收不同格式数据的用户连接到同一系统中，更好地利用客户端的计算能力、上传带宽，以降低源节点负载。
　　针对以上问题，本文提出了基于转码技术的，使用双层Chord环进行资源定位的DChord(Double-deck)流媒体点播系统。考虑到网状网结构的P2P流媒体系统普遍使用洪泛查询方式，资源定位效率低，并给系统带来较大负担，本文利用Chord资源定位效率高的特点，设计了双层Chord结构，将观看同一节目的节点组织到同一Chord环中。缓存索引信息使用哈希函数映射到Chord环中，保存到相应节点处。系统数据调度采用接收者驱动模式，请求节点发起请求，确定服务节点，使用随机网络编码进行数据传输。接收相同格式数据的节点优先提供服务，其次是接收更高质量数据的转码节点。每个节点保存若干邻居节点信息，每次请求资源时，首先查询邻居，当邻居节点没有缓存目标资源时，使用节目Chord资源定位算法在节目Chord中查询。
　　最后在PeerSim环境下进行了模拟实验，在相同的节点操作模型下，对DChord和PROMISE的性能进行了对比分析，DChord具有更高的用户节点上传带宽利用率和更低的源节点负载。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．3 研究目标

1．4 本文工作及章节安排

2 相关技术介绍

2．1 P2P技术介绍

2．1．1 P2P技术的概念

2．1．2 P2P网络的特点

2．1．3 P2P网络的分类

2．1．4 P2P网络的应用

2．2 P2P流媒体系统介绍

2．2．1 P2P流媒体系统的基本概念

2．2．2 P2P流媒体系统发展演变

2．3 转码的概念及使用

2．3．1 转码的概念

2．3．2 转码技术的使用

3 DChord系统

3．1 设计思想及相关概念

3．2 系统组成结构

3．3 Chord

3．3．1 Chord工作原理

3．3．2 Chord的路由表结构及资源定位算法

3．4 双层Ohord网络工作原理

3．4．1 双层Chord结构

3．4．2 网络构建

3．4．3 资源定位

3．5 数据调度

3．5．1 邻居节点选择

3．5．2 接受服务请求的判断

3．5．3 数据传输方式

3．5．4 数据调度策略

4 实验及分析

4．1 实验配置

4．1．1 节点加入和退出模型

4．1．2 实验相关参数

4．2 实验结果及分析

结论

参考文献

致谢