P2P流媒体服务方案及其关键技术研究

根据近年来P2P流媒体服务方案的研究成果,归纳并总结P2P流媒体的关键技术,包括覆盖网络构建技术、数据调度技术以及各种优化技术。由此可知,P2P流媒体是一种性价比高、扩展性好的流媒体服务体系,并指出P2P流媒体可进一步的研究方向为P2P流媒体的应用与测量、理论分析与建模、体系架构以及与视频编码、移动网络技术的结合等。

应用网络编码的P2P流媒体技术研究进展

P2P流媒体是一种极具潜力的流媒体内容分发技术。在P2P流媒体系统中采用网络编码,有利于进一步提升系统整体性能。针对目前流行的基于数据驱动覆盖网络的P2P流媒体系统框架,根据直播和点播这两种流媒体播送模式,深入讨论和分析了具有代表性的网络编码P2P流媒体技术方案的实现机制及其优缺点。最后,对该方向的研究趋势进行了展望。

基于时间间隔的P2P流媒体直播系统缓存算法

针对基于分片传输机制的P2P流媒体直播系统客户端缓存问题,为提高节点间请求数据分片的命中率和避免数据分片大量冗余,提出一种依赖邻居节点请求量的节点缓存替换算法。该算法将分片在节点的缓存时间进行等间隔划分,利用马尔可夫链转移概率矩阵计算理论,预测分片在下一时刻的缓存价值。并将该算法和传统算法FIFO及LRU算法进行了对比实验,实验结果表明,在同等条件下,该算法相较于传统算法能更好地提高数据的命中率。

基于区域化的P2P流媒体直播系统模型

基于树状拓扑协议及扩展的模型和基于Gossip协议的模型在媒体数据分发方面存在缺陷。针对该问题,提出一种基于区域化的P2P流媒体直播系统模型,采用动态自适应的区域化自治机制,在大规模的流媒体直播网络系统中降低系统管理控制负载的开销,优化系统带宽和时延,提高了流媒体数据资源的利用率。

一种基于模糊评判规则的P2P流识别算法

针对难以将那些协议未公开、特征不明显的P2P应用识别出来的问题,本文首次将模糊数学理论应用在P2P流的识别中,提出了一种基于模糊评判规则的P2P流识别算法FJRRA。该算法首先对网络数据包进行统一描述,接着定义了长度、出现时机、特征描述以及位置这四个特征的隶属函数,随后建立相应的模糊类,最后用模糊评判规则评定它是归属于某类P2P应用。实验结果说明,运用FJRRA算法可以识别出Skype流,而且准确率较高。

基于行为特征描述的P2P流识别方法的研究

提出了一种基于行为特征描述的P2P流识别算法(BCCIA).首先建立了基于行为特征描述的P2P流的规范化统一描述,并定义了关键字的文法规则.接着,在BCCIA算法中,采用基于均匀分布的Hash函数来实现匹配和加快匹配速度,并详细阐述了模式识别的具体实现步骤.最后,在Linux环境下,以Skype为例进行仿真试验.实验数据表明,采用BCCIA算法,可以很好地实现分类和标识P2P流.

P2P流媒体:一种新型的流媒体服务体系

流媒体应用是推动未来宽带应用的主动力,但流媒体对带宽的高占用特性使其在Internet上大规模应用面临诸多困难。虽然IP组播能减轻服务器和网络负载.但众多原因使之在短期内难以广泛实现;CDN(Content DeliveryNetwork)通过把服务和内容“推”向网络的“边缘”,也能减轻服务器和网络负载,但其昂贵的费用使得一般ICPs无法承担。在Internet环境下最近兴起的P2P(Peer-to-Peer)技术在提高资源利用率、扩展服务能力等方面具有潜在的巨大优势,P2P技术在流媒体中的应用能够充分利用以往被忽视的众多客户机的资源,是一种性价比良好的流媒体服务体系。本文首先指出了P2P流媒体应用中所面临的挑战,并着重从多播树协议、QoS保证、激励机制等方面阐述了P2P流媒体的研究现状,分析讨论了存在的问题,并指出了今后的研究方向。

支持随机访问的协作式P2P流媒体分发策略

提出一种协作式P2P流媒体分发策略CPSD(collaborative P2P streaming dissemination),采用平衡二叉树将媒体对象进行分布式分段预取缓存,用于媒体流快速定位,利用缓存重叠机制构建非结构化网络,用于节点间常规媒体流分发,对此分别提出媒体预取算法及邻居节点搜索算法,并给出节点失效恢复策略及支持随机访问的协作过程。仿真结果表明,与同类系统相比,在随机访问及网络波动过程中,CPSD更能够提供高平滑质量的P2P媒体流服务。

RTMP协议在P2P流媒体系统中的应用

对RTMP协议在实时媒体应用方面的特点和优势进行了阐述,在参考整合近年来国内外的相关研究成果的基础上,提出了一种经过优化的,基于RTMP协议的P2P流媒体技术应用的设计方案。

P2P流实时识别技术研究

分析了P2P流识别技术。为了提高P2P流识别的实时性,提出了基于实时属性集分类的P2P流识别方法。测试结果表明,该方法在不影响P2P流量检测精度的前提下缩短了检测时间。

P2P流媒体系统最大数据传输速率研究

个人计算机性能的提高和网络带宽的增加使得P2P流媒体应用系统迅速发展,本文对P2P流媒体系统模型和最大数据传输速率进行研究.提出一种P2P流媒体系统稳定状态下的系统模型,该模型使用较少的参数刻画系统在稳定状态下的属性.推导证明系统在稳定状态下支持的最大数据传输速率,并提出一种集中式算法WFSOT,快速构造支持最大数据传输速率的节点拓扑结构及分配节点带宽.对WFSOT算法进行分析,重点讨论节点在拓扑结构中深度的变化.

一种基于聚类算法的P2P流媒体服务平台可视化监控系统的设计与实现

基于P2P技术的流媒体服务技术已得到广泛应用.然而P2P流媒体服务系统中拓扑结构的动态性与用户行为的自主性使得流媒体服务质量面临挑战.本文以南京大学研制的交互式P2P流媒体服务平台NJUVoD为背景,基于协同过滤机制及聚类算法,设计了一个面向P2P流媒体服务平台的可视化Web监控系统.实现了对用户行为、拓扑结构、系统状态的在线分析,为了解系统运行状况、优化系统性能提供了决策依据.

P2P流媒体直播分布式缓存替换算法研究

P2P流媒体直播系统中分布式节点缓存区别于传统的Client/Server缓存结构,节点的实时同步给缓存管理提出较大挑战。分析了分布式缓存空间利用率的决定因素,通过节点成功请求比率,缓存的fresh度及数据分片点击率3个指标来评估节点缓存空间利用率,提出了频度限制与改进的LRU相结合的K-Degree&LRU2缓存替换算法。仿真实验结果表明,该算法较传统的FIFO、LRU算法具有更高的执行效率。

P2P流媒体中动态分级传输模型及传输算法

针对流媒体直播系统中因带宽利用率低带来的传输延迟过高的问题,提出了根据节点上传带宽进行动态分级的传输模型。给出了模型初始分级及动态调整的量化依据和方法,并设计了在该模型下的并发传输算法。同级节点并发地进行数据主动传输,同时每个级别节点以几何增长率产生种子并不断向其直接下级节点发送,不断加速该级别节点内部的并发传输,从而实现了带宽的最大化利用并降低了传输的整体延迟。与现有的传输算法进行了仿真对比,结果表明:并发传输算法在将数据内容切分到足够多的份数时,数据块传递到全部节点所花费的总时间单元及节点耗费的平均时间单元均最少。

一种基于期望失真的P2P流媒体数据调度算法

数据调度问题是P2P流媒体研究中的核心问题。本文考虑Peer结点在带宽资源等方面的异构性,以分层编码为基础,提出了一种基于期望失真的数据包调度算法。它用期望失真来表示每个待调度数据包的重要程度,并在数据调度过程中优先请求调度那些期望失真值较大的数据包,从而可在接收节点上维持较高的播放质量水平。仿真实验表明,在多种实验参数条件下该调度算法均具有较好的性能。

基于模糊理论的P2P流媒体节点选择算法

传统Gossip协议对节点的选择存在盲目性,没有考虑节点的存储能力等影响因素,致使节点选择时网络搜索成功率较低,网络传输负载呈现出随机性。通过对非结构化P2P网络中广泛应用的Gossip协议进行探索和研究,运用模糊理论提出基于可靠性的节点选择策略。通过模拟实验对相关数据进行分析,结果表明该策略能有效提高P2P网络中节点的选择效率。

异构环境下的P2P流媒体节点选择算法

针对异构环境的复杂性和不稳定性,提出一种异构环境下的点对点(P2P)流媒体节点选择算法。利用模糊认知图理论研究异构环境下影响节点性能的多方面因素之间的关系,计算节点的综合服务能力,并选择服务能力强的节点作为邻居节点;为保证邻居节点具有较强的实时服务能力,利用马尔科夫蒙特卡洛方法进行随机行走,周期性地更新邻居节点列表,采用Metropolis-Hastings算法计算转移矩阵以满足随机行走的期望静止概率分布。研究结果表明:该算法能在选择优质邻居节点,提高视频服务质量的同时,保证节点的负载均衡,降低系统消耗,显著提高了系统性能。

P2P流媒体稳态传输模型分析

应用排队理论证明了P2P流媒体系统在稳态时可模型化为多个M/M/n排队系统串联的排队链,在此基础上以节点的播放缓存状态为研究对象,建立了P2P流媒体系统的稳态传输模型。考察了不同chunk调度策略下节点的传输特性,以此验证模型的准确性,并进一步考察了P2P流媒体节点数量、节点缓存大小对传输特性的影响。

P2P流媒体服务质量关键技术的研究

流媒体应用已成为当今互联网承载的主要业务之一,如何支持大规模用户在线使用流媒体,并保障流媒体的服务质量(QoS)尤为重要。依据P2P技术的特点和流媒体系统的发展,对比分析了典型流媒体系统的流服务策略,总结归纳了系统的优点与不足。以节点选择机制、数据调度机制、缓存机制、容错机制、激励机制为评价指标,重点对当前流媒体系统服务质量研究进行评述。最后对保障大规模可信流媒体服务质量的研究方向进行了展望。

双端协作的P2P流媒体节点选择机制

针对P2P流媒体系统现有节点选择方法仅在请求节点执行且功能单一的问题,提出超级节点和请求节点双端协作的节点选择机制。在超级节点端,根据路由相似的思想提出面向网络拓扑聚集性的候选节点选择算法。在请求节点端,综合考虑系统动态性与异构性,提出基于枚举的服务节点选择算法,保证流服务质量,融入动态冗余思想以提高健壮性。仿真结果表明,该机制能更好地改进系统的网络拓扑聚集性,提高流服务质量和健壮性。