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宽带网的飞速发展推动了流媒体直播系统的广泛应用,但传统的基于C/S模式的流媒体直播系统存在服务能力瓶颈,很难适应大规模的应用。由此出现了基于P2P技术的流媒体分发技术,通过将P2P技术与流媒体技术相结合,充分利用各个节点的资源,减轻了流媒体服务器的压力,使得基于P2P技术的流媒体直播系统具有了更好的可扩展性,鲁棒性和实用性。
本文介绍了流媒体技术和P2P技术的相关知识,以及流媒体直播的原理。在此基础上,本文研究了现有的覆盖网络构建方案,数据传输调度算法和现有的流媒体直播系统模型。在分析现有流媒体直播系统模型性能的基础上,本文提出了一个新的流媒体直播系统模型——PPLSMS(P2P Live Streaming-Media System)模型。PPLSMS模型是一种混合结构模型,它综合了树状拓扑控制性好和网状拓扑可靠性高的优点,达到了优化网络邻近性,同时抵抗网络动态性的目的。在PPLSMS模型中,本文提出了两阶段的数据传输调度算法。该算法提高了系统中节点的数据下载带宽,从而提高了流媒体直播时的播放连续度。为了进一步减少节点加入时的播放启动延迟,本文引入了“虚拟修补”的思想,并在其基础上加以改进,以适应节点的数据传输调度。
此外,本文具体阐述了流媒体直播系统PPLSMS各模块的实现,并在局域网环境中对PPLSMS进行了测试,测试结果表明PPLSMS基本达到了设计要求。同时,本文也对PPLSMS的相关性能指标进行了仿真测试,仿真结果表明PPLSMS对系统的鲁棒性、可扩展性和时延性能都进行了优化,并且在各个性能之间做出了较好的权衡。最后,本文对流媒体直播系统的研究与开发工作进行了总结,并阐述了将来的一些后续工作。