p2p网络下基于网络编码直播系统传输策略的研究

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1、摘要流媒体正在成为推动未来宽带应用的主动力。流媒体对带宽资源要求高且服务时间长，在传统的C／S模式下服务器很容易成为系统瓶颈，如何在Intemet网络上提供大规模的流媒体内容分发一直是过去十多年里流媒体研究领域的核心问题。由媒体代理服务器发展起来的CDN技术又面临高昂的成本问题，IP组播技术由于协议本身的复杂性、网络异构性、以及缺少支持组播的可靠的、具有扩展性的拥塞控制机制等自身固有的限制而难以部署。为了提高Intemet上的流媒体的QoS，研究人员提出了基于P2P网络的媒体分发技术：P2P分发技术，即把组播的功能从网络层移

2、到了应用层。在P2P模式中，媒体内容使用客户们自己的带宽分发。P2P系统中客户贡献资源给群体，反过来又使用其他客户提供的资源。节点为了共享内容而合作，数据通信量不会固定在某个特定的地方。典型的情况是，没有掌管内容的中心服务器，节点处于平等地位。P2P模式是解决服务器链路瓶颈问题的理想模式。现在已经涌现出许多P2P直播系统，如PPLive，QQLive，Gridmedia等，都可以取得比传统C／S模式的系统更好的效果，然而，其媒体质量还没有完全达到用户的需求，进一步提升系统的性能是必要的。为了这个目标有人提出了将网络编码使用到

3、P2P直播系统中，本文将在这方面做深入研究。本文主要内容如下：1．介绍了P2P直播系统的框架，对媒体编码技术和流媒体传输策略进行说明。2．对现有的基于树和基于Gossip协议的两类直播系统在整体结构、扩展性、鲁棒性、健壮性和经济性等方面作了分析，主要包括PeerCast、SplitStream、Coopnet、DONet和Codedstream等。3．在现有研究基础上提出一个使用网络编码的基于Gossip协议的P2P直播系统，在源服务器和节点上加入编解码功能，通过相应的数据调度算法实现流媒体数据的分发。4．对使用和不使用网络

4、编码的系统进行建模仿真，通过仿真验证该系统与不使用网络编码的系统相比具有的优势，同时研究数据调度算法和邻居优化算法对摘要基于网络编码的直播系统的影响，找出最适用的方案。关键词：P2P，视频直播系统，网络编码，建模仿真llABSTRACTABSTRACTMediastreamingisbecomingthemainlydrivingforceforfuturebroadbandnetworkapplications．Inatraditionalclient．serverstreamingsystem，theserverofte

5、nbecomesthebottleneckduetothehighbandwidthandlongdurationofmultimediastreams，howtodistributestreamingmediacontenttoalargenumberofhostsinascalablewayhasbecomethekeyissueofmultimediaresearchareainthelastdecade．TheContentDeliveryNetworkapproachhasthelimitingfactorofex

6、pensivecost．IPmulticast，anetworklayerservicethatallowsasinglesourcetodistributeadatastreamtomanysimultaneousreceiversinanefficientmanner,hasmetwithlimitedSUCCESSduetoanumberoffactorsincludingcomplexityofnetworkprotocolitself,itsinabilitytoaddressIntemetheterogeneit

7、y,anditslackofsupportforefficientandscalabletransportprotocolsforreliabilityandcongestioncontr01．InordertoimprovetheQoSofStreamingovertheIntemet，mediaOVerP2Pnetworkisproposed．IntheP2Pmodel，multimediacontentsaredistributedbyusingthebandwidthoftheclients．Theclientsin

8、P2Psystemcontributeresourcestothecommunityandinturnusetheresourcesprovidedbyotherclients．Datatrafficisnotlocalizedonaspecificsitesincethepeerscoo