一種具有服務(wù)質(zhì)量保證的個(gè)性化P2P IPTV系統(tǒng)研究.pdf

1、基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上的關(guān)鍵應(yīng)用，但是隨著用戶數(shù)量的增長及用戶對(duì)視頻流播放體驗(yàn)的更高質(zhì)量要求，傳統(tǒng)的服務(wù)器/客戶端體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能夠經(jīng)濟(jì)地提供大規(guī)模的擴(kuò)容支持，而P2P架構(gòu)通過去中心化的設(shè)計(jì)，把服務(wù)器的負(fù)載分配到系統(tǒng)中的每一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，從而可以從根本上解決系統(tǒng)規(guī)?？蓴U(kuò)展性的問題并且提供更經(jīng)濟(jì)的解決方案.
　　 相對(duì)于客戶端/服務(wù)器模式，P2P架構(gòu)已經(jīng)在用戶容量與內(nèi)容分發(fā)上展現(xiàn)了非常有效的規(guī)模可擴(kuò)展性，但是現(xiàn)

2、有的、采用P2P架構(gòu)的流媒體系統(tǒng)仍然存在著服務(wù)不穩(wěn)定、用戶的播放初始等待時(shí)間過長、不具備QoS(Quality of Control)以及不能滿足個(gè)性化定制等問題與挑戰(zhàn)。
　　 本文從P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)緩存算法與QoS算法三個(gè)方面研究如何為基于P2P的視頻點(diǎn)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(wù)器模式更好的用戶體驗(yàn)與更低的系統(tǒng)運(yùn)行成本。
　　 (1)本文首先針對(duì)視頻點(diǎn)播應(yīng)用，提出了一種基于P2

3、P的新型應(yīng)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(chǔ)上，設(shè)計(jì)了新的算法WDCD(Wish Driven ContentDistribuTiO2)，實(shí)現(xiàn)了支持邊載邊播的視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)ePAD。ePAD網(wǎng)絡(luò)通過WDCD算法為eMule文件下載引擎增加了視頻預(yù)覽與點(diǎn)播功能，并保持了原有的P2P文件下載吞吐率。
　　 (2)在對(duì)P2P視頻

4、點(diǎn)播應(yīng)用改進(jìn)的基礎(chǔ)上，本文分析了實(shí)時(shí)視頻廣播應(yīng)用與視頻點(diǎn)播應(yīng)用在P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)緩存算法與QoS機(jī)制三個(gè)方面的不同之處，并提出了一種通過碼流轉(zhuǎn)換服務(wù)實(shí)現(xiàn)的、具有服務(wù)質(zhì)量保證的、自適應(yīng)碼流的P2P實(shí)時(shí)視頻廣播系統(tǒng)算法-SmartPeerCast.SmartPeerCast通過新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)算法消除了異構(gòu)節(jié)點(diǎn)間在轉(zhuǎn)發(fā)視頻數(shù)據(jù)時(shí)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(diǎn)的上傳帶寬資源利用率；同時(shí)通過接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間的Sma

5、rt QoS算法有效地消除了由于節(jié)點(diǎn)間傳輸鏈路抖動(dòng)而造成的數(shù)據(jù)包丟失并實(shí)現(xiàn)了對(duì)對(duì)等節(jié)點(diǎn)的獎(jiǎng)懲機(jī)制，保證了節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)上傳（貢獻(xiàn)）與接收（消費(fèi)）之間的公平性。
　　 最后本文通過一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的工程系統(tǒng)與基于網(wǎng)絡(luò)模擬器的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述算法的有效性與性能。針對(duì)視頻點(diǎn)播子系統(tǒng)ePAD的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)ePAD網(wǎng)絡(luò)中邊載邊播客戶端所占的百分比遠(yuǎn)小于下載客戶端時(shí)，ePAD系統(tǒng)具有良好的視頻點(diǎn)播性能。針對(duì)視頻廣播子系統(tǒng)SmartPeerCa