基于p2p技术的流媒体直播系统的设计与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于P2P技术的流媒体直播系统的设计与实现姓名：赵娟娟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：郭庆平20090501武汉理工大学硕士学位论文摘要近年来，随着计算机网络和通信技术的飞速发展，对网络带宽要求较高的多媒体技术也迅猛地发展起来。其中，基于流媒体技术相关的研究和应用成为了当前热点之一。在互联网中，传统的C／S模式是由拥有强大的处理能力和高带宽的高性能计算机承担网络服务器，大量的数据集中在服务器上存储和传输，然而网络带宽和计算机硬件的限制以及流媒体本身对带宽要求高的特点造成了视频业务发展的瓶颈，而通过使用P2P技术，可以突破这个

2、限制，使大规模同时下载和观看直播成为了可能，因而将P2P技术引入流媒体服务中具有广阔的应用前景。本文首先介绍了基于P2P的流媒体直播系统的相关理论和技术，然后给出了P2P流媒体直播系统的方案设计，并深入地分析和设计了其中的三个关键技术：应用层多播树的建立和维护、流媒体数据调度算法、NAT(NetworkAddressTranslation)穿透；最后从实际应用出发，设计并实现了一个基于P2P的流媒体直播系统，并详细介绍了其体系结构和功能模块。本文重点研究了三方面的内容：一、深入分析流媒体编码技术，在基于WindowMediaEncoderSDK的基础上，设计并实现

3、了一个更适合直播系统的实时编码数字视频信号的多路流媒体编码器。二、在深入分析现有应用层多播树结构及建立方案的基础上，综合考虑网络地址邻近原则和节点服务能力等问题，设计并实现适合于本系统的应用层多播树建立及维护方案。三、在深入分析NAT工作原理的基础上，提出一种基于TCP的NAT穿透解决方案，以提高应用层多播树建立及后期提供流服务的稳定性。本文在Windows平台下构造P2P网络对等组，通过拟定的应用层协议传输数据，通过优化建立好的基于组播树的应用层网络，保证网络的稳定性。关键词：P2P，流媒体，NAT，组播树武汉理工大学硕士学位论文AbstractInrecent

4、years，winltherapiddevelopmentofcomputernetworksandcommunicationtechnologies，higherbandwidthrequirementsofmultimediatechnologyhavealsodevelopedrapidly．Researchesandapplicationsbasedonstreamingmediatechnologyhavebecomeoneofthecurrenthottestspots．InthetraditionalC／Smodel，networkserversis

5、assumedbyacomputerwhichhaspowerfulprocessingcapabilityandlargebandwidth,high-performance，andalargeamountofdatatransmissionandstorageisconcentratedintheserver,However,thelimitationsofnetworkandcomputerhardware,aswellasthecharacteristicsofstreamingmediaitselfcausethecapacitybottleneek．I

6、tCanovercomethislimitationbyusingtheP2Ptechnology,whichenablesuserstodownloadandwatchlivebroadcastatthe8a／netimeaspossible．TheapplicationprospectsofthetechnologycombiningP2P、析Ⅱlstreamingmediaservicesale嘶glltening．ThethesisfirstlyintroducesthetheoryandtechnologyofP2Pstreamingmediabroad

7、castsystem,thenproposesadesigningschemeofP2PlivestreamingsystemandanalysesthreekeytechnologiesofP2Pstreamingmediabroadcastsystemindetail：①111ebuildingandmaintenanceofapplicationlayermultieasttree．(g)DataschedulingalgorithmsofP2Pstreamingmediabroadcastsystem．③TheNATpenetration．Finally,

8、aP2P—