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异构环境下基于网的P2P直播流媒体技术研究

作　者: 陈华
导　师: 宋建新
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 流媒体对等网络覆盖网络带宽感知
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着Internet的日益普及以及多媒体技术的迅速发展,以视频为主的流媒体业务必将成为Internet的杀手级应用。然而,如何解决视频巨大的数据量占用带宽高、服务持续时间长、传输实时性要求高的问题面临着巨大的挑战。对等网络凭借其优异的可扩展性以及低成本、易部署的优势,成为解决大规模流媒体应用的最重要的技术途径之一。在对目前P2P流媒体技术取得的成果进行详细研究后,确定了P2P流媒体技术最关键的两个问题:覆盖网络的拓扑结构和数据块调度策略。前者关注如何给节点分配邻居节点的问题,后者解决如何在邻居节点之间传送数据块的问题。本文围绕这两个问题展开研究。首先通过研究对数据块调度算法进行研究的文献发现,它们很少考虑到了现实网络环境的异构性,将所有节点服务能力视为一样的。为了充分利用这种异构性来改善系统性能,本文引入了带宽感知的思想。同时为了深入研究基于带宽感知的算法,本文设计了三种对节点上行带宽依赖程度不一样的带宽感知数据块调度算法,通过仿真表明若能合理的利用节点异构性这一属性,让高上行带宽节点优先获取数据块,能够在一定程度上改善系统性能。同时,当前大多数文献在研究数据块调度算法时,都将覆盖网络视为静态随机或者全连通状态。亦有部分文献提出偏好网络的概念,即选择相互间传输延时低或者上行节点带宽高的节点作为邻居节点,相较于随机拓扑网络性能有所改善。相关研究都未考虑节点间的异构特性,本文提出一种简单的、分布式、具有间接测量节点上行带宽功能的覆盖网络拓扑自适应优化算法。通过仿真表明,该算法能有效的改善系统性能,并具有一定的鲁棒性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究背景  9-12
  1.2 研究现状  12-14
    1.2.1 对等网络流媒体直播调度算法  12-14
    1.2.2 对等网络流媒体直播覆盖网络研究  14
  1.3 问题分析与研究内容  14-16
  1.4 本文的工作及论文组织  16-17
第二章 P2P 流媒体技术  17-31
  2.1 P2P 技术  17-21
    2.1.1 P2P 技术的基本概念  17-20
    2.1.2 P2P 的主流应用  20-21
  2.2 流媒体技术  21-26
    2.2.1 流媒体概述  22
    2.2.2 多媒体编码技术  22-23
    2.2.3 多媒体传输协议  23-26
  2.3 P2P 流媒体技术  26-30
    2.3.1 单组播树拓扑  27-28
    2.3.2 多组播树拓扑  28-29
    2.3.3 网状拓扑  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章基于带宽感知的数据块调度算法  31-49
  3.1 系统模型  31-33
  3.2 相关标识及假设  33-34
  3.3 带宽感知算法  34-37
  3.4 实验仿真及性能分析  37-48
    3.4.1 仿真环境  37-42
    3.4.2 性能指标  42
    3.4.3 实验方法  42-43
    3.4.4 均匀分布场景  43-44
    3.4.5 异构场景  44-48
  3.5 本章小结  48-49
第四章覆盖网络拓扑自适应优化  49-65
  4.1 优化思想  49
  4.2 覆盖网络拓扑自适应优化  49-55
    4.2.1 增加邻居节点  51-53
    4.2.2 减少邻居节点  53-55
  4.3 实验仿真及性能分析  55-64
    4.3.1 仿真环境  55-56
    4.3.2 数据块调度方法  56-57
    4.3.3 覆盖网络拓扑  57-60
    4.3.4 覆盖网络性能  60-61
    4.3.5 算法鲁棒性分析  61-64
  4.4 本章小结  64-65
第五章总结与展望  65-67
  5.1 论文总结  65
  5.2 下一步工作展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-72
攻读硕士期间发表的论文  72

异构环境下基于网的P2P直播流媒体技术研究

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