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基于P2P视频点播系统的设计与实现
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目录
前言 1
1. P2P概述 2
1.1 P2P概念 2
1.2 P2P网络模型 2
1.2.1 纯分布式P2P网络模型 2
1.2.2 混合式P2P网络模型 3
1.3 P2P技术的主要应用 3
1.4 P2P关键技术 5
1.5 P2P的优势 6
1.6 P2P组织与标准 7
1.7 P2P潜在的问题 7
1.8 P2P模式与传统C/S模式的比较 7
1.9 P2P发展前景 8
2. 视频点播系统简介 10
2.1 什么是视频点播系统 10
2.2 视频点播系统的应用 10
2.3 视频点播系统的发展历史 11
2.4 视频点播系统的构成 12
2.5 视频点播系统的分类 13
3. 流媒体技术 14
3.1 流式传输的基础 14
3.2 流式传输的实现途径与过程 15
3.3 支持流媒体传输的网络协议 16
3.4 流媒体播放方式 17
4. “PPVOD”视频点播系统设计与实现 18
4.1 系统需求 18
4.1.1 开发目的 18
4.1.2 运行环境 18
4.2 可行性分析 18
4.3 系统设计 19
4.3.1 “PPVOD”系统组成 19
4.3.2 “PPVOD”系统功能 20
4.3.3 “PPVOD”服务器设计 20
4.3.4 “PPVOD”客户端设计 21
4.4 系统实现 22
4.4.1 “PPVOD”服务器实现 22
4.4.2 “PPVOD”客户端实现 23
4.5 系统技术剖析 28
4.5.1 Windows Sockets 编程技术 29
4.5.2 多线程技术 32
4.5.3 播放技术 34
4.5.4 通信协议 38
4.5.5 P2P模式的流媒体服务技术 39
4.6 系统进1步研究的工作 42
结论 44
参考文献 45
致谢辞 46
基于P2P的视频点播系统
摘要:随着流媒体应用在Internet上的流行，传统C/S模式的流媒体服务系统已经不能满足流媒体对服务器性能和高带宽的要求，严重阻碍了流媒体业务质量的提高和容量的扩大。随着个人PC机性能的增强，Peer-to-peer模型得到了广泛的应用。Peer-to-peer模型通过有效利用网络的带宽、存储能力和计算资源，提供了1个持久性的存储基础结构。本文介绍了1种基于P2P网络平台上新的流媒体播放技术，它将P2P网络技术和流媒体技术结合起来，充分利用客户计算机的资源，减轻流媒体服务器和网络负载，突破了传统的流媒体播放系统带宽瓶颈，能够保持节目流完整而流畅地播放.本人采用VC 6.0以面向对象方法开发了”PPVOD”视频点播系统。系统提供了1套在局域网、城域网和广域网内并发地随时随地点播视频文件的解决方案。系统运用了客户端的拉技术、MPEG的软件解码技术、基于DirectShow COM组件的流媒体回放技术、TCP实时传输协议，创造性地实现了视频点播系统,是1种性价比良好的流媒体服务技术。
关键词:P2P；流媒体；C/S模式；数据传输树
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
计算机及通信技术的空前发展为流媒体技术的发展奠定了坚实的基础，创造了良好的应用环境，而流媒体技术的进步又推动和促进了计算机及通信技术向更高的水平跃进。流媒体技术从问世起即引起人们的广泛关注，并迅速由科学研究走向应用，其应用领域遍及人类社会的各个方面。
视频点播系统是分布式流媒体的1种重要的应用系统。视频点播系统也被称为VOD系统，其全称是Video On Demand，意即按需要的视频流播放。视频点播技术是当前流媒体通信应用的1项前沿技术，是面向未来的信息、通信等相关技术相结合的新技术。同时视频点播又是1项业务，它泛指利用交互式网络将声音图像进行实时传输，以实现影视点播、信息查询、电视购物、远程教育等服务的1项交互式多媒体应用业务。
然而，随着宽带技术的普及使人们不再满足于传统的网页浏览、文件下载、聊天等因特网表现方式，流媒体以其特有的娱乐性和交互性成为因特网应用的主流，也成为推动未来宽带应用的主动力。宽带应用的主体也变成了以VOD、视频会议、远程教学和远程医疗等流媒体应用为主。
因特网上的传统流媒体系统是基于C/S模式的，1般包括1台或多台服务器，若干客户机。我们将系统能同时服务的客户总数称为系统容量，C/S模式的流媒体系统容量主要是由服务器端的网络输出带宽决定的，有时服务器的处理能力，内存大小，I/O速率也影响到系统的容量。在C/S模式下，由于传输流媒体占用的带宽大，持续时间长，而服务器端可利用的网络带宽有限，所以即使是使用高档服务器，其系统容量也不过几百个客户，根本就不具有经济规模性。另外，由于因特网不能保证，如果客户机距服务器较远，则流媒体传输过程中的延迟、抖动、带宽、丢包率等指标也将更加不确定，服务器为每1个客户都要单独发送1次流媒体内容，从而网络资源的消耗也10分巨大。所以在当前资源有限的条件下，如何满足不断增长的用户需求，并在确保服务质量的同时，降低流媒体的服务成本，就成为流媒体技术研究中的重要课题。近几年兴起的P2P技术，能利用Internet中的各个节点进行对等计算，充分利用Internet上的空闲资源，允许两个客户机之间直接交换信息而受到广泛关注，将P2P技术应用于流媒体业务，必能解决服务器端网络带宽和服务器能力限制的障碍。为此基于P2P技术的视频点播系统在此背景下诞生了。
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