一種具有服務質量保證的個性化P2P IPTV系統(tǒng)研究.pdf

1、基于IP網(wǎng)絡的多媒體應用已經(jīng)成為當前互聯(lián)網(wǎng)上的關鍵應用，但是隨著用戶數(shù)量的增長及用戶對視頻流播放體驗的更高質量要求，傳統(tǒng)的服務器/客戶端體系結構已經(jīng)不能夠經(jīng)濟地提供大規(guī)模的擴容支持，而P2P架構通過去中心化的設計，把服務器的負載分配到系統(tǒng)中的每一個對等節(jié)點，從而可以從根本上解決系統(tǒng)規(guī)?？蓴U展性的問題并且提供更經(jīng)濟的解決方案.
　　 相對于客戶端/服務器模式，P2P架構已經(jīng)在用戶容量與內容分發(fā)上展現(xiàn)了非常有效的規(guī)?？蓴U展性，但是現(xiàn)

2、有的、采用P2P架構的流媒體系統(tǒng)仍然存在著服務不穩(wěn)定、用戶的播放初始等待時間過長、不具備QoS(Quality of Control)以及不能滿足個性化定制等問題與挑戰(zhàn)。
　　 本文從P2P覆蓋網(wǎng)絡的拓撲結構、數(shù)據(jù)緩存算法與QoS算法三個方面研究如何為基于P2P的視頻點播與視頻廣播系統(tǒng)增加QoS，從而獲得比傳統(tǒng)客戶端/服務器模式更好的用戶體驗與更低的系統(tǒng)運行成本。
　　 (1)本文首先針對視頻點播應用，提出了一種基于P2

3、P的新型應用模式-邊載邊播系統(tǒng)ePAD(eMule based Playing-As-Downloading).本文在eMule P2P文件下載系統(tǒng)的基礎上，設計了新的算法WDCD(Wish Driven ContentDistribuTiO2)，實現(xiàn)了支持邊載邊播的視頻點播網(wǎng)絡ePAD。ePAD網(wǎng)絡通過WDCD算法為eMule文件下載引擎增加了視頻預覽與點播功能，并保持了原有的P2P文件下載吞吐率。
　　 (2)在對P2P視頻

4、點播應用改進的基礎上，本文分析了實時視頻廣播應用與視頻點播應用在P2P覆蓋網(wǎng)絡的拓撲結構、數(shù)據(jù)緩存算法與QoS機制三個方面的不同之處，并提出了一種通過碼流轉換服務實現(xiàn)的、具有服務質量保證的、自適應碼流的P2P實時視頻廣播系統(tǒng)算法-SmartPeerCast.SmartPeerCast通過新的拓撲結構算法消除了異構節(jié)點間在轉發(fā)視頻數(shù)據(jù)時可能遭遇的數(shù)據(jù)傳輸帶寬瓶頸并提高了系統(tǒng)中節(jié)點的上傳帶寬資源利用率；同時通過接收節(jié)點與發(fā)送節(jié)點之間的Sma

5、rt QoS算法有效地消除了由于節(jié)點間傳輸鏈路抖動而造成的數(shù)據(jù)包丟失并實現(xiàn)了對對等節(jié)點的獎懲機制，保證了節(jié)點在數(shù)據(jù)上傳（貢獻）與接收（消費）之間的公平性。
　　 最后本文通過一個實際運行的工程系統(tǒng)與基于網(wǎng)絡模擬器的仿真實驗驗證了上述算法的有效性與性能。針對視頻點播子系統(tǒng)ePAD的實驗結果表明，當ePAD網(wǎng)絡中邊載邊播客戶端所占的百分比遠小于下載客戶端時，ePAD系統(tǒng)具有良好的視頻點播性能。針對視頻廣播子系統(tǒng)SmartPeerCa