P2P流媒体关键技术的研究进展

　　摘要文中首先对P2P流媒体的网络结构进行了分析，接着对文件定位等P2P流媒体的关键技术完成了分析，最后简要的探讨了P2P流媒体的研究发展，这一研究对P2P流媒体的推广应用具有一定的借鉴价值。
　　【关键词】P2P流媒体 网络结构 关键技术
　　随着互联网的日趋普及和新技术的迅速发展，一大批新兴的网络多媒体应用开始涌现并成为人们工作、生活中重要的组成部分，基于P2P方式的流媒体传输的研究也逐步引起了人们的重视，相关技术或原型系统不断出现。文中基于这一背景，对P2P流媒体关键技术的研究进展完成了分析，这一研究对P2P流媒体的推广应用具有一定的借鉴价值。
　　1 P2P流媒体的网络结构概述
　　目前，关于P2P流媒体的相关研究和系统非常之多，在网络组织结构上，一般可分为基于树的覆盖网络结构与数据驱动随机化的覆盖网络结构两大类。大多数系统均可被纳入第一类方法。在基于树的方法中，将节点布局为一种传输数据的拓扑，一般是树，详见下图，所有数据分组的传输均在一个拓扑上进行，在这个结构中，大部分节点为叶子节点，其上行带宽并未得到利用。为了使以上问题得以解决，从而像基于多重树方法等一些具有弹性的结构被提出。
　　
　　2 P2P流媒体的关键技术研究分析
　　2.1 文件定位技术分析
　　流媒体系统首先要解决的一个问题就是可提供实时性服务以及快速准确的对文件进行定位。在P2P网络结构中，一般采用分布式哈希表运算来实现对文件的定位，通过哈希运算各文件会生成一个独一无二的标识符，所有节点都有与之对应的标识符，文件将在其标识符邻近的节点中保存。在搜索文件时，第一步是通过对文件名进行哈希运算，得到这个文件的标识符，再采用各种路由算法确定这个文件是保存在哪个节点中。DHT方式的优点就是可以很快的找到文件，但是不足的地方也有很多，例如：在DHT方式下，文件在各节点上是均匀分布的，媒体文件受喜爱程度并不能得到体现，从而造成负载不均衡；另外，在DHT方式下，无法通过输入关键字进行查找。
　　2.2 节点选择分析
　　对于较有代表性的P2P覆盖网络，其中的所有节点来自于多个自治域，节点可随时进入或离开该区域，以致覆盖网络不稳定且难以控制。可根据QoS需求来选择节点，如果要求服务实时性强，可就近选择节点以在很短时间内建立会话，若局域网内存在服务节点，则互联网上的节点可不考虑，这样也可缓解互联网的拥堵与带宽波动；如果对于服务的质量有较高要求，那么选择节点时则可考虑带宽与CPU性能均较强的，例如：与不对称数字用户线(ADSL) 接入的终端相比，宽带接入的PC机更佳；如果在服务方面的要求是稳定，则选择节点时重点是稳定，即可长时间停留在系统中，在进入或离开系统的频率较低的节点。一般会结合以上几种需求来进行选择。PROMISE体系中的端到端以及感知拓扑、P2Cast系统的“最合适”节点选择算法等是较为典型的几种节点选择机制。
　　2.3 容错机制分析
　　因为P2P流媒体系统中节点可随时进入或离开系统，若服务中的节点离开系统会导致传输链路拥堵进而导致传输中断。为了防止该问题发生，采取相应的容错机制保证系统的服务是非常有必要的。
　　数据的编码技术也可为系统提供容错机制，例如：前向错误编码与多描述编码。前向错误编码将冗余信息添加到经过压缩的媒体码流上，这样系统的容错性就有了大大的提升，而多描述编码则是以不同的方式来描述同一个媒体流的内容，所有描述均可单独解码，且解码质量可得到保证，解码质量可通过将不同的描述方式联系在一起而得以提升。无论是前向错误编码还是多描述编码均能满足用户异构性需求，用户可根据自身实际情况来对所要收取的数据量进行选择，从而完成解码。不仅如此，将这两种编码结合起来容错性能更佳。
　　3 P2P流媒体的研究发展
　　随着互联网的快速发展，在很大程度上推动了P2P流媒体业务的发展，而网络信息交流也会因P2P流媒体技术的应用而发生巨大改变。视频点播、视频广播、交互式网络电视以及远程教学是现在比较常见的四种P2P流媒体应用。其中最为常见且最受欢迎的流媒体应用类型就是视频点播；作为视频点播的衍生物，视频广播是以广播的形式来呈现节目；交互式网络电视则是在宽带网络平台上将数字电视信号传输给用户，该方式结合了三大领域，即电视、计算机以及电信；远程教学现在也得到了广泛的应用，它结合了多种应用类型，可供选择的模式比较多，其中还包括混合模式。在商业上，远程教学目前取得了不错的成果，这主要是因为它具有明确的应用对象、丰富的内容以及成熟的运营模式。
　　
　　参考文献
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　　作者单位
　　东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心广东省东莞市523808