基于可分级视频编码的P2P直播系统设计与仿真

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对等网络(Peer-to-Peer, P2P)因其高可扩展性和资源共享特性在流媒体直播领域取得了很大的成功,受到了学术界和工业界的广泛青睐。但是网络带宽的不确定性,终端设备处理能力差异性等,都要求流媒体系统提供与实际用户的需求相匹配的视频质量服务。为了提供这种分级的流媒体服务,可分级视频编码(Scalable VideoCoding,SVC)技术作为一种全新的解决思路被提出。因此,利用P2P网络实时地传输SVC流,P2P系统便可以支持可分级的实时流媒体服务,能够适应网络带宽和终端设备进行合理传输,具有非常广泛的应用前景。本文首先研究了P2P直播算法设计的关键技术,及其目前在针对SVC视频流传输方面的相关研究工作,分析了针对SVC视频流的基于数据驱动协议的P2P直播解决方案在异构环境下实现和部署上的优势。通过对H.264/SVC编码技术的进一步研究,利用现有的参考软件和开源框架,设计了基于真实SVC数据的流传输仿真框架,仿真实现并评估了使用真实SVC数据流的传输。并结合可分级编码的视频流数据特点,分析了在异构网络场景下基于“拉”的数据调度问题的特点,改进了P2P数据调度算法,并在此基础上给出了利用该算法进行可分级视频服务的P2P流媒体直播系统的架构设计与仿真实现。对本文算法在规模可扩展性,传输效率,播放连续度,播放质量等方面进行了评估和对比分析,仿真结果验证了本文算法对于异构环境的适应性,符合理论分析的结果。
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