基于嵌入式系統(tǒng)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)流媒體技術(shù)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、為了將視頻數(shù)據(jù)有效地分發(fā)到各個(gè)不同的終端，過(guò)去二十多年提出了很多支持實(shí)時(shí)流媒體傳輸?shù)募夹g(shù)，但是低成本、大規(guī)模的視頻直播系統(tǒng)仍然面對(duì)著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的基于服務(wù)器/客戶端架構(gòu)的流媒體技術(shù)，受限于服務(wù)器的帶寬、計(jì)算能力等資源，整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性較差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，上個(gè)世紀(jì)八十年代，提出了IP組播技術(shù)，IP組播可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的視頻傳輸，但是由于各種技術(shù)和管理上的原因，IP組播并沒(méi)有得到廣泛地應(yīng)用。隨后在上個(gè)世紀(jì)九十年代末，出現(xiàn)了基于內(nèi)容分

2、發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)的流媒體技術(shù)解決方案。CDN技術(shù)就是在網(wǎng)絡(luò)各處放置大量節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，構(gòu)成在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)之上的一層網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)時(shí)的根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量和各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的連接、負(fù)載狀況以及到用戶的距離響應(yīng)時(shí)間等綜合信息將用戶的請(qǐng)求重新導(dǎo)向到合適的服務(wù)器上。CDN技術(shù)原理決定了CDN的實(shí)現(xiàn)需要昂貴的硬件投入和設(shè)備維護(hù)，限制了這種技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)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(kuò)展性高等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，比如已經(jīng)實(shí)現(xiàn)

3、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的PPLive、PPStream、UUSee和CCTVbox等。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(yùn)行機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，使用NS-3網(wǎng)絡(luò)仿真工具對(duì)基于樹的P2P流媒體系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能進(jìn)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(biāo)，對(duì)基于網(wǎng)的P2P流媒體系統(tǒng)進(jìn)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(duì)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(duì)可伸縮視頻編碼在網(wǎng)絡(luò)帶寬受限環(huán)境中應(yīng)用的必要性也進(jìn)行了討論。
　　 論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)嵌入式的P2P流媒體系統(tǒng)?；赟Ti7109平臺(tái)為P2P流媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)視頻源，視頻源通過(guò)有線電視接入數(shù)字電視信號(hào)，實(shí)時(shí)的采集有線數(shù)字電視節(jié)目

5、的TS流，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給P2P流媒體系統(tǒng)，為整個(gè)基于P2P的流媒體系統(tǒng)提供視頻源。STi7109平臺(tái)上的操作系統(tǒng)OS21沒(méi)有集成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，為此本文移植了一個(gè)開源的LwIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧?；贒avinci平臺(tái)設(shè)計(jì)了一個(gè)P2P客戶端，Davinci技術(shù)的處理器采用ARM和DSP的雙核架構(gòu)，ARM負(fù)責(zé)控制整個(gè)硬件資源，主要的應(yīng)用程序在ARM端運(yùn)行，DSP作為協(xié)處理器負(fù)責(zé)處理音視頻的編解碼。P2P客戶端的主要功能在ARM端實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)