P2P流媒体关键技术研究

探讨在Peer节点服务能力的异构性、节点的动态性以及流媒体本身的特殊性下,使P2P流媒体系统保证服务质量的关键技术.从拓扑构建、调度策略、缓存机制三个方面总结P2P流媒体系统涉及的节点选择算法、节点定位方法、数据调度算法、缓存的替换和中继算法等关键技术,分析其存在的问题,指出P2P流媒体关键技术的未来研究方向,对P2P流媒体系统的研究和开发具有重要意义.     

服务感知的移动P2P流媒体系统视频片调度算法

与有线网络相比,目前移动互联网的带宽普遍较低.这种情况下,如果移动P2P流媒体系统中用户节点上行带宽的利用率不高,将会极大地加重视频源服务器的负载,增加播放延时.为了充分地利用移动节点的上行带宽,缩短播放延时,文中提出了服务感知的视频片调度算法,它由请求算法和服务算法两部分组成.请求节点会根据最近的服务状况动态地调整请求的片数,减少服务拥塞的发生.服务节点会根据请求的优先级合理地安排上传顺序,提高服务的效率.仿真结果表明,该算法很好地适应了移动网络带宽低的情况,能够提高上行带宽的利用率,缩短播放延时.     

P2PVoD系统中基于节点服务能力的数据调度算法

P2P流媒体系统的数据调度算法直接影响系统整体性能和服务质量,一直是P2P流媒体系统研究的核心和热点问题。本文在给出了节点服务能力的定义和计算方法后,结合BT中的RarestFirst策略和VoD业务特点,提出了一种适合P2PVoD系统的基于节点服务能力的推拉相结合的数据调度算法。本算法考虑了节点的异构性和流媒体业务的时问敏感性,充分利用了推拉两种调度模式的优点,能更好的利用节点资源,减轻服务器负载,减小系统传输延迟。     

基于P2P流媒体直播系统的数据传输策略

针对P2P模式下视频流媒体直播系统的数据传输策略用改进的模拟退火算法进行了优化。以全局规划的思想建立了P2P视频流媒体的数据传输策略数学模型VMDTSA-P2P,模型充分考虑了可用出口带宽和可用性时间对播放连续性的影响,把它们作为获取最优解的目标函数因子,并用改进后的模拟退火算法进行解的寻优,相比于传统的数据传输策略,在具有大量用户的情况下加快了新节点从伙伴节点中选择数据块提供节点的速度,并且保证得到近似最优的数据块提供节点组合,减少了视频流媒体直播系统播放的延迟,从而提高了播放的连续性、流畅性,保证了视频播放的质量。通过该算法在模拟P2P系统中的实现,验证了该算法在P2P系统中对数据传输的准确性和高效性。     

P2P流媒体系统关键技术概述

主要从资源定位和数据传输两个方面概述P2P流媒体系统的关键技术。资源定位主要介绍结构化和非结构化资源索引及节点选择方法,节点选择则从节点物理位置和节点异构性讨论。数据传输主要讨论数据拓扑结构、数据调度模式、数据片选择策略及与SVC、MDC视频编码的结合。     

P2P流媒体网络中基于博弈理论的带宽请求分配策略

基于对等网(P2P)技术的视频流媒体系统以其较低的服务器开销和良好的可扩展性被广泛应用。但由于在这类系统中普遍存在节点的资源及视频播放位置的异构性,使得节点负载不均衡的问题极易发生,进而严重影响到节点的视频播放质量。该文重点研究面向节点负载均衡的节点带宽请求分配策略,将服务请求节点竞争服务提供节点带宽的行为建模为一个非协作博弈,通过寻求该博弈问题的 Nash 均衡解的方法确定优化的带宽请求分配(GBRA)策略。通过和典型的带宽请求分配策略进行实验对比,数值结果表明该文提出的GBRA 策略能有效改善P2P流媒体网络节点负载不均的问题并降低节点获取所需视频数据的平均延迟。     

单码流场景下P2P流媒体直播数据调度方法

由于具有较高应对节点动态性的能力和较强的扩展性,Mesh-Pull P2P流媒体直播分发方法赢得了学术界和工业界的广泛青睐.提出了传统互联网单码流场景下Mesh-Pull P2P流媒体直播的数据调度算法.该算法采用TOPSIS方法来解决调度算法中数据块优先级的量化这一多属性决策问题,以降低节点的启动延迟.仿真实验表明,本算法可以在保证高视频播放质量的情况下降低用户观看视频的延迟.     

基于P2P点播系统的数据调度优化策略设计

数据调度策略将直接影响P2P流媒体点播系统的媒体信息完整性与节点用户的媒体信息播放流畅度,并决定用户的观影体验。然而传统的数据调度算法只考虑媒体信息的播放流畅性,并未从提高系统的媒体信息完整性方面考虑。本文所介绍的策略综合考虑P2P分布结构特点,通过引用滑动窗口机制保证媒体信息播放流畅性,并根据媒体信息数据块的提供者数量而提出普通窗口机制,提高系统的媒体信息完整性和系统媒体信息播放流畅度。     

基于Mesh的P2P流媒体节点选择机制研究

提出一种基于双目标规划的P2P直播模型,综合考虑节点的动态性与异构性,并在实际系统中引入一种有效可行的QF(QoSFirst)节点选择算法,预先探测底层网络,根据节点的数据到达率和ISP拓扑划分选择节点。经实验证明,相比于同类算法,该算法能极大提高系统的平均流服务质量,减少网络负载。     

云辅助P2P-VoD系统中一种邻居选择算法

提出了一种邻居选择算法,包括节点选择和块选择2个子算法。前者保证请求节点能够以较低的被拒绝概率发现提供视频数据的邻居节点;后者为节点以何种方式下载数据块提供依据,保证系统中视频数据块的高可用性。实验结果表明,提出的算法能进一步降低服务器带宽开销和节点请求拒绝率,并提升节点的下载速率。     

移动P2P视频流媒体体系下的帧位分配算法

针对移动P2P流媒体系统中存在多视频源的特点,提出了多视频源串行和并行调度算法。串行调度算法,接收Peer通过实时侦测的QoS变化触发视频源的更换,并通过流序列时间模型来同步各个视频源。并行调度算法,多个视频源同时提供服务,并通过帧位分配算法分配各视频源的传输任务。帧位分配算法首先将视频序列分成包含固定帧数的块系列,然后进行块级位分配以充分考虑帧间效应。对于单个帧块位分配问题,算法将其建模成了非线性规划问题,通过引入分段线性R-D模型将该问题进一步转换成了普通的线性规划问题,并提出了一个贪婪实现策略。实验结果显示流分配算法能获得高效、平稳的视频质量,而且时间效率也非常高,能较好的满足移动P2P视频流媒体系统的实时性。     

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.     

分布式P2P网络中基于方向搜索算法研究

针对Flooding算法及其改进算法的理念提出了P2P网络中基于方向的搜索算法,该算法动态生成一棵以搜索源点为根的搜索树,在每一次的搜索过程中,每个节点都能沿着搜索方向进行,这样可以避免节点被重复地搜索。有效地避免了搜索过程中冗余搜索报文的产生,节省了网络带宽,提高了效率和网络性能。通过二维空间的数字数据和图像数据这两种实验结果的分析并进行了仿真实验,该算法充分体现了在搜索过程中的有效性及可操作性。     

P2P流媒体中的多发送端选择算法

 在多对单P2P流模式下,如何选择多个发送端,并为其最优地分配发送速率和数据是一个难题.为此,提出了一种新的多发送端选择和最优速率及数据分配算法(MSRDA).首先把待解决的问题模型化为线性最优化问题,然后给出了求解最优化问题的算法.不同于已有的算法只按链路的丢包率来选择发送端,MSRDA根据到各发送端链路的丢包率与链路的可用带宽比升序排序来选择多发送端,并最优地分配发送速率和数据.理论分析和仿真实验结果表明:在不同的网络条件下MSRDA能有效地减少聚合带宽的丢包率,并具有自适应性,优于现有同类算法.     

基于拍卖的P2P内容分发网络带宽分配机制

为了解决P2P内容分发网络中带宽资源稀缺且分配不合理这一突出问题,抑制节点的自私性行为,设计了一种基于拍卖的带宽分配机制。该机制通过上载带宽支付方式,迫使自私请求节点选择合适的带宽需求,使得整个P2P网络中的节点良性竞争带宽资源,避免了"公共地悲剧"的发生;且带宽分配算法在资源节点和请求节点并行执行,能很好适应P2P网络的分布式特性。仿真结果表明,该机制能够有效遏制搭便车行为,从而缩短P2P内容分发的平均完成时间,降低内容源服务器的上传数据比例。     

基于双层P2P架构的VoD系统

本文提出的视频点播系统基于双层P2P架构实现,由城域网与驻地网媒体内容分发构成2级数据分发服务平台,用户终端点播并接受视频服务的同时,还能为其他用户提供数据服务,双层P2P架构有效地扩展了系统带宽,增强了服务能力,降低了系统成本,并提供QoS保证.     

移动网络中基于两级缓存的流媒体调度算法

提出一种适用于移动通信网的两级缓存流媒体系统结构2CMSA（two—level cache mobile streaming architecture），它突破了移动流媒体系统中终端缓存空间小、无线接入网带宽窄的局限；针对2CMSA结构设计了基于两级缓存的移动流媒体调度算法2CMSS（two—level cache based mobile streaming scheduling algorithm），建立数学模型分析了其性能；仿真实验证明，与原有的移动流媒体系统相比，使用2CMSS调度算法能够有效地节省网络传输开销，降低用户启动时延。     

A game theoretic approach to minimum-delay scalable video transmission over P2P

In this paper we describe a game theoretic framework for scalable video streaming over a peer-to-peer network. The proposed system integrates minimum delay functionalities with an incentive provision mechanism for optimal resource allocation. First of all, we introduce an algorithm for packet scheduling that allows users to download a specific sub-set of the original scalable bit-stream, depending on the current network conditions. Furthermore, we present an algorithm that aims both at identifying free-riders and minimising the transmission delay. Uncooperative peers are cut out of this system, while users upload more data to those which have less to share, in order to fully exploit the resources of all peers. Experimental evaluation shows that the proposed model can effectively cope with free-riders and minimise the transmission delay for scalable video transmission by exploiting a packet scheduling algorithm, game theory, and a minimum-delay algorithm.     

Evolved data scheduling scheme based on layered P2P streaming in mobile network

To relieve the negative effect brought by the intricate wireless network environment and unstable user behavior in layered mobile peer-to peer(P2P) streaming service,an evolved layered P2P (E-LP2P) dat...