基于嵌入式系統(tǒng)的對等網(wǎng)絡流媒體技術與實現(xiàn).pdf

1、為了將視頻數(shù)據(jù)有效地分發(fā)到各個不同的終端，過去二十多年提出了很多支持實時流媒體傳輸?shù)募夹g，但是低成本、大規(guī)模的視頻直播系統(tǒng)仍然面對著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的基于服務器/客戶端架構的流媒體技術，受限于服務器的帶寬、計算能力等資源，整個系統(tǒng)的可擴展性較差。為了解決這個問題，上個世紀八十年代，提出了IP組播技術，IP組播可以實現(xiàn)一對多的視頻傳輸，但是由于各種技術和管理上的原因，IP組播并沒有得到廣泛地應用。隨后在上個世紀九十年代末，出現(xiàn)了基于內(nèi)容分

2、發(fā)網(wǎng)絡(CDN)的流媒體技術解決方案。CDN技術就是在網(wǎng)絡各處放置大量節(jié)點服務器，構成在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)之上的一層網(wǎng)絡，并實時的根據(jù)網(wǎng)絡流量和各服務節(jié)點的連接、負載狀況以及到用戶的距離響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向到合適的服務器上。CDN技術原理決定了CDN的實現(xiàn)需要昂貴的硬件投入和設備維護，限制了這種技術的大規(guī)模應用。
　　 最近，基于P2P的流媒體系統(tǒng)依靠其低成本、易于部署和可擴展性高等優(yōu)點，得到了廣泛的應用，比如已經(jīng)實現(xiàn)

3、商業(yè)化運營的PPLive、PPStream、UUSee和CCTVbox等。按照拓撲結構的不同，目前存在的P2P流媒體系統(tǒng)可以分為兩類：基于樹的P2P流媒體系統(tǒng)和基于網(wǎng)的P2P流媒體系統(tǒng)。
　　 本文以開源的PeerCast系統(tǒng)和iGM系統(tǒng)為例子，分別分析了基于樹的P2P流媒體系統(tǒng)和基于網(wǎng)的P2P流媒體系統(tǒng)的原理和運行機制。在此基礎上，使用NS-3網(wǎng)絡仿真工具對基于樹的P2P流媒體系統(tǒng)的拓撲結構的性能進行了仿真分析；選取視頻質(zhì)量和

4、數(shù)據(jù)分發(fā)延遲為度量目標，對基于網(wǎng)的P2P流媒體系統(tǒng)進行了數(shù)據(jù)建模分析和仿真分析，指出在緩沖區(qū)足夠大的情況下，增大鄰居數(shù)對視頻質(zhì)量的提升非常小，但是可以有效地減小數(shù)據(jù)分發(fā)延遲。
　　 本論文對可伸縮視頻編碼在網(wǎng)絡帶寬受限環(huán)境中應用的必要性也進行了討論。
　　 論文設計并實現(xiàn)了一個嵌入式的P2P流媒體系統(tǒng)?；赟Ti7109平臺為P2P流媒體系統(tǒng)設計了一個視頻源，視頻源通過有線電視接入數(shù)字電視信號，實時的采集有線數(shù)字電視節(jié)目

5、的TS流，通過網(wǎng)絡發(fā)送給P2P流媒體系統(tǒng)，為整個基于P2P的流媒體系統(tǒng)提供視頻源。STi7109平臺上的操作系統(tǒng)OS21沒有集成TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議棧，為此本文移植了一個開源的LwIP網(wǎng)絡協(xié)議棧?；贒avinci平臺設計了一個P2P客戶端，Davinci技術的處理器采用ARM和DSP的雙核架構，ARM負責控制整個硬件資源，主要的應用程序在ARM端運行，DSP作為協(xié)處理器負責處理音視頻的編解碼。P2P客戶端的主要功能在ARM端實現(xiàn)，實時