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基于P2P視頻點(diǎn)播系統的設計與實(shí)現
畢業(yè)論文
目錄
前言 1
1. P2P概述 2
1.1 P2P概念 2
1.2 P2P網(wǎng)絡(luò )模型 2
1.2.1 純分布式P2P網(wǎng)絡(luò )模型 2
1.2.2 混合式P2P網(wǎng)絡(luò )模型 3
1.3 P2P技術(shù)的主要應用 3
1.4 P2P關(guān)鍵技術(shù) 5
1.5 P2P的優(yōu)勢 6
1.6 P2P組織與標準 7
1.7 P2P潛在的問(wèn)題 7
1.8 P2P模式與傳統C/S模式的比較 7
1.9 P2P發(fā)展前景 8
2. 視頻點(diǎn)播系統簡(jiǎn)介 10
2.1 什么是視頻點(diǎn)播系統 10
2.2 視頻點(diǎn)播系統的應用 10
2.3 視頻點(diǎn)播系統的發(fā)展歷史 11
2.4 視頻點(diǎn)播系統的構成 12
2.5 視頻點(diǎn)播系統的分類(lèi) 13
3. 流媒體技術(shù) 14
3.1 流式傳輸的基礎 14
3.2 流式傳輸的實(shí)現途徑與過(guò)程 15
3.3 支持流媒體傳輸的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議 16
3.4 流媒體播放方式 17
4. “PPVOD”視頻點(diǎn)播系統設計與實(shí)現 18
4.1 系統需求 18
4.1.1 開(kāi)發(fā)目的 18
4.1.2 運行環(huán)境 18
4.2 可行性分析 18
4.3 系統設計 19
4.3.1 “PPVOD”系統組成 19
4.3.2 “PPVOD”系統功能 20
4.3.3 “PPVOD”服務(wù)器設計 20
4.3.4 “PPVOD”客戶(hù)端設計 21
4.4 系統實(shí)現 22
4.4.1 “PPVOD”服務(wù)器實(shí)現 22
4.4.2 “PPVOD”客戶(hù)端實(shí)現 23
4.5 系統技術(shù)剖析 28
4.5.1 Windows Sockets 編程技術(shù) 29
4.5.2 多線(xiàn)程技術(shù) 32
4.5.3 播放技術(shù) 34
4.5.4 通信協(xié)議 38
4.5.5 P2P模式的流媒體服務(wù)技術(shù) 39
4.6 系統進(jìn)1步研究的工作 42
結論 44
參考文獻 45
致謝辭 46
基于P2P的視頻點(diǎn)播系統
摘要:隨著(zhù)流媒體應用在Internet上的流行，傳統C/S模式的流媒體服務(wù)系統已經(jīng)不能滿(mǎn)足流媒體對服務(wù)器性能和高帶寬的要求，嚴重阻礙了流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高和容量的擴大。隨著(zhù)個(gè)人PC機性能的增強，Peer-to-peer模型得到了廣泛的應用。Peer-to-peer模型通過(guò)有效利用網(wǎng)絡(luò )的帶寬、存儲能力和計算資源，提供了1個(gè)持久性的存儲基礎結構。本文介紹了1種基于P2P網(wǎng)絡(luò )平臺上新的流媒體播放技術(shù)，它將P2P網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和流媒體技術(shù)結合起來(lái)，充分利用客戶(hù)計算機的資源，減輕流媒體服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )負載，突破了傳統的流媒體播放系統帶寬瓶頸，能夠保持節目流完整而流暢地播放.本人采用VC 6.0以面向對象方法開(kāi)發(fā)了”P(pán)PVOD”視頻點(diǎn)播系統。系統提供了1套在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)內并發(fā)地隨時(shí)隨地點(diǎn)播視頻文件的解決方案。系統運用了客戶(hù)端的拉技術(shù)、MPEG的軟件解碼技術(shù)、基于DirectShow COM組件的流媒體回放技術(shù)、TCP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，創(chuàng )造性地實(shí)現了視頻點(diǎn)播系統,是1種性?xún)r(jià)比良好的流媒體服務(wù)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:P2P；流媒體；C/S模式；數據傳輸樹(shù)
A VOD System Based on P2P Technology
Abstract: With the popularity of the streaming media, the traditional C/S service system is unable to satisfy the requirement of server and bandwidth. And this weakness terribly hinders the improvement of streaming media’s quality and the enlargement of the capacity. With PC ability enhancing, Peer-to-peer model has been used widely. Peer-to-peer systems are positioned to take advantage of gains in network bandwidth, storage capacity, and computational resources to provide long-term durable storage infrastructures. A new streaming media technology based on P2P networks is introduced in this paper. The technology is combined P2P networks technology with streaming media technology, which make good use of the recourses of client computer and reduce the load of streaming media and network. At the same time, the new technology overcomes hand width limitation of traditional stream media player system. So the video streams might be played fully and smoothly. The PPVOD System is developed by VC6.0 using object-oriented method, which provides a solution for being video on demand file any time any where in LAN、MAN and WAN. It applys data-pulled technology, the MPEG decode technology, the media-playback technology Based on DirectShow COM, and puts to use TCP protocol. Therefore, it’s an excellent streaming media service technology.
Key words: P2P; streaming media; C/S mode; data transfers tree
前言
計算機及通信技術(shù)的空前發(fā)展為流媒體技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎，創(chuàng )造了良好的應用環(huán)境，而流媒體技術(shù)的進(jìn)步又推動(dòng)和促進(jìn)了計算機及通信技術(shù)向更高的水平躍進(jìn)。流媒體技術(shù)從問(wèn)世起即引起人們的廣泛關(guān)注，并迅速由科學(xué)研究走向應用，其應用領(lǐng)域遍及人類(lèi)社會(huì )的各個(gè)方面。
視頻點(diǎn)播系統是分布式流媒體的1種重要的應用系統。視頻點(diǎn)播系統也被稱(chēng)為VOD系統，其全稱(chēng)是Video On Demand，意即按需要的視頻流播放。視頻點(diǎn)播技術(shù)是當前流媒體通信應用的1項前沿技術(shù)，是面向未來(lái)的信息、通信等相關(guān)技術(shù)相結合的新技術(shù)。同時(shí)視頻點(diǎn)播又是1項業(yè)務(wù)，它泛指利用交互式網(wǎng)絡(luò )將聲音圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，以實(shí)現影視點(diǎn)播、信息查詢(xún)、電視購物、遠程教育等服務(wù)的1項交互式多媒體應用業(yè)務(wù)。
然而，隨著(zhù)寬帶技術(shù)的普及使人們不再滿(mǎn)足于傳統的網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件下載、聊天等因特網(wǎng)表現方式，流媒體以其特有的娛樂(lè )性和交互性成為因特網(wǎng)應用的主流，也成為推動(dòng)未來(lái)寬帶應用的主動(dòng)力。寬帶應用的主體也變成了以VOD、視頻會(huì )議、遠程教學(xué)和遠程醫療等流媒體應用為主。
因特網(wǎng)上的傳統流媒體系統是基于C/S模式的，1般包括1臺或多臺服務(wù)器，若干客戶(hù)機。我們將系統能同時(shí)服務(wù)的客戶(hù)總數稱(chēng)為系統容量，C/S模式的流媒體系統容量主要是由服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò )輸出帶寬決定的，有時(shí)服務(wù)器的處理能力，內存大小，I/O速率也影響到系統的容量。在C/S模式下，由于傳輸流媒體占用的帶寬大，持續時(shí)間長(cháng)，而服務(wù)器端可利用的網(wǎng)絡(luò )帶寬有限，所以即使是使用高檔服務(wù)器，其系統容量也不過(guò)幾百個(gè)客戶(hù)，根本就不具有經(jīng)濟規模性。另外，由于因特網(wǎng)不能保證，如果客戶(hù)機距服務(wù)器較遠，則流媒體傳輸過(guò)程中的延遲、抖動(dòng)、帶寬、丟包率等指標也將更加不確定，服務(wù)器為每1個(gè)客戶(hù)都要單獨發(fā)送1次流媒體內容，從而網(wǎng)絡(luò )資源的消耗也10分巨大。所以在當前資源有限的條件下，如何滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的用戶(hù)需求，并在確保服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，降低流媒體的服務(wù)成本，就成為流媒體技術(shù)研究中的重要課題。近幾年興起的P2P技術(shù)，能利用Internet中的各個(gè)節點(diǎn)進(jìn)行對等計算，充分利用Internet上的空閑資源，允許兩個(gè)客戶(hù)機之間直接交換信息而受到廣泛關(guān)注，將P2P技術(shù)應用于流媒體業(yè)務(wù)，必能解決服務(wù)器端網(wǎng)絡(luò )帶寬和服務(wù)器能力限制的障礙。為此基于P2P技術(shù)的視頻點(diǎn)播系統在此背景下誕生了。
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