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基于P2P視頻點播系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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(yīng)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(biāo)準(zhǔn) 7
1.7 P2P潛在的問題 7
1.8 P2P模式與傳統(tǒng)C/S模式的比較 7
1.9 P2P發(fā)展前景 8
2. 視頻點播系統(tǒng)簡介 10
2.1 什么是視頻點播系統(tǒng) 10
2.2 視頻點播系統(tǒng)的應(yīng)用 10
2.3 視頻點播系統(tǒng)的發(fā)展歷史 11
2.4 視頻點播系統(tǒng)的構(gòu)成 12
2.5 視頻點播系統(tǒng)的分類 13
3. 流媒體技術(shù) 14
3.1 流式傳輸?shù)幕A(chǔ) 14
3.2 流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)途徑與過程 15
3.3 支持流媒體傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議 16
3.4 流媒體播放方式 17
4. “PPVOD”視頻點播系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 18
4.1 系統(tǒng)需求 18
4.1.1 開發(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(tǒng)設(shè)計 19
4.3.1 “PPVOD”系統(tǒng)組成 19
4.3.2 “PPVOD”系統(tǒng)功能 20
4.3.3 “PPVOD”服務(wù)器設(shè)計 20
4.3.4 “PPVOD”客戶端設(shè)計 21
4.4 系統(tǒng)實現(xiàn) 22
4.4.1 “PPVOD”服務(wù)器實現(xiàn) 22
4.4.2 “PPVOD”客戶端實現(xiàn) 23
4.5 系統(tǒng)技術(shù)剖析 28
4.5.1 Windows Sockets 編程技術(shù) 29
4.5.2 多線程技術(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(tǒng)進(jìn)1步研究的工作 42
結(jié)論 44
參考文獻(xiàn) 45
致謝辭 46
基于P2P的視頻點播系統(tǒng)
摘要:隨著流媒體應(yīng)用在Internet上的流行，傳統(tǒng)C/S模式的流媒體服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足流媒體對服務(wù)器性能和高帶寬的要求，嚴(yán)重阻礙了流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高和容量的擴大。隨著個人PC機性能的增強，Peer-to-peer模型得到了廣泛的應(yīng)用。Peer-to-peer模型通過有效利用網(wǎng)絡(luò)的帶寬、存儲能力和計算資源，提供了1個持久性的存儲基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。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(jié)合起來，充分利用客戶計算機的資源，減輕流媒體服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，突破了傳統(tǒng)的流媒體播放系統(tǒng)帶寬瓶頸，能夠保持節(jié)目流完整而流暢地播放.本人采用VC 6.0以面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)了”PPVOD”視頻點播系統(tǒng)。系統(tǒng)提供了1套在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)內(nèi)并發(fā)地隨時隨地點播視頻文件的解決方案。系統(tǒng)運用了客戶端的拉技術(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實時傳輸協(xié)議，創(chuàng)造性地實現(xiàn)了視頻點播系統(tǒng),是1種性價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(shù)據(jù)傳輸樹
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)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，創(chuàng)造了良好的應(yīng)用環(huán)境，而流媒體技術(shù)的進(jìn)步又推動和促進(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(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域遍及人類社會的各個方面。
視頻點播系統(tǒng)是分布式流媒體的1種重要的應(yīng)用系統(tǒng)。視頻點播系統(tǒng)也被稱為VOD系統(tǒng)，其全稱是Video On Demand，意即按需要的視頻流播放。視頻點播技術(shù)是當(dāng)前流媒體通信應(yīng)用的1項前沿技術(shù)，是面向未來的信息、通信等相關(guān)技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)。同時視頻點播又是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)行實時傳輸，以實現(xiàn)影視點播、信息查詢、電視購物、遠(yuǎn)程教育等服務(wù)的1項交互式多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)。
然而，隨著寬帶技術(shù)的普及使人們不再滿足于傳統(tǒng)的網(wǎng)頁瀏覽、文件下載、聊天等因特網(wǎng)表現(xiàn)方式，流媒體以其特有的娛樂性和交互性成為因特網(wǎng)應(yīng)用的主流，也成為推動未來寬帶應(yīng)用的主動力。寬帶應(yīng)用的主體也變成了以VOD、視頻會議、遠(yuǎn)程教學(xué)和遠(yuǎn)程醫(yī)療等流媒體應(yīng)用為主。
因特網(wǎng)上的傳統(tǒng)流媒體系統(tǒng)是基于C/S模式的，1般包括1臺或多臺服務(wù)器，若干客戶機。我們將系統(tǒng)能同時服務(wù)的客戶總數(shù)稱為系統(tǒng)容量，C/S模式的流媒體系統(tǒng)容量主要是由服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)輸出帶寬決定的，有時服務(wù)器的處理能力，內(nèi)存大小，I/O速率也影響到系統(tǒng)的容量。在C/S模式下，由于傳輸流媒體占用的帶寬大，持續(xù)時間長，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(tǒng)容量也不過幾百個客戶，根本就不具有經(jīng)濟規(guī)模性。另外，由于因特網(wǎng)不能保證，如果客戶機距服務(wù)器較遠(yuǎn)，則流媒體傳輸過程中的延遲、抖動、帶寬、丟包率等指標(biāo)也將更加不確定，服務(wù)器為每1個客戶都要單獨發(fā)送1次流媒體內(nèi)容，從而網(wǎng)絡(luò)資源的消耗也10分巨大。所以在當(dāng)前資源有限的條件下，如何滿足不斷增長的用戶需求，并在確保服務(wù)質(zhì)量的同時，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中的各個節(jié)點進(jìn)行對等計算，充分利用Internet上的空閑資源，允許兩個客戶機之間直接交換信息而受到廣泛關(guān)注，將P2P技術(shù)應(yīng)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)的視頻點播系統(tǒng)在此背景下誕生了。
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