基于P2P网络的大规模视频直播系统
基于SSAMP网络的P2P视频直播系统设计
２ 视 频 直 播 软 件 结构
关 键 词 ： 等 网络 ； 结 构 化 Ｐ Ｐ 分 布 式 ； 用层 组播 ； 频 直 播 对 非 ２； 应 视
中图 分 类 号 ： Ｐ １ Ｔ ３９
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ２ ７ ０ （ ０ ２ ０ ００ ０ — ３ １ ７ — ８ ０ ２ １ ） １ — １ ３ ０ 播 放 的节 目列 表 。
摘 要 ： Ｐ Ｐ 网络 和 流媒 体 技 术进 行 结 合 ， 研 究 现行 模 型 和 技 术 的 基 础 上 ， 架 了一 个 基 于 Ｐ Ｐ 的 视 频 直播 系 将 ２ 在 构 ２
统 ， 对 相 关 问题 进 行 了深 入 研 究 ， 中包括 Ｐ Ｐ 覆 盖 网络 设 计 、 据底 层 网 络 状 况进 行 均衡 负载 的 优 化 算 法 、 ｕｆｒ 并 其 ２ 根 Ｂ ｆｅ 管 理 机 制 和 差 错控 制 和 恢 复 等 。
给下 层 子 节 点 ， 分 体 现 了 对 等 网 络 数 据 共 享 的 精 神 。 充
Ｍ
其 它 的硬 件 、 件 对 压 缩 的 动 画 、 视 频 等 流 式 多 媒 体 文 软 音 件 进 行 解 压 ， 后 即可 进 行 播 放 和 观 看 ， 随 而媒 体 文 件 的 剩 余 部 分 将 在 后 台 的服 务 器 内继 续 下 载 。 与 单 纯 的 下 载 方 式 相 比 ， 种 对 多 媒 体 文件 边下 载 边 播 放 的流 式 传 输 方 式 这 具 有 启 动 延 时 大 幅 度 地 缩 短 、 系 统缓 存 容量 的需 求 大 大 对 降 低 等 优 点 。 由于 Ｓ ＡＭＰ系 统 的 设 计 目标 是 实 现 基 于 Ｓ Ｐ Ｐ的视 频 直 播 ， 了在 具 有 高 度 动 态 性 和 异 构 性 的 Ｐ Ｐ ２ 为 ２ 覆 盖 网络 上 实 现 高 质 量 的 媒 体 服务 ， 要 采 用 专 门 的 网 络 需 控 制 协 议 和 数 据 传 输 机 制 。将 Ｐ Ｐ网 络 和 流 媒 体 技 术 进 ２ 行 结 合 ， 研 究 现 行 模 型 和 技 术 的 基 础 上 ， 架 了 一 个 基 在 构 于 Ｐ Ｐ的视 频 直 播 系 统 ， 对 相 关 问题 进 行 了深 入 研 究 。 ２ 并
基于P2P网络的流媒体直播技术研究
一
以及 网络 带 宽 等 性 能 高 速 增 长 。 采 用 Ｐ Ｐ架 构 可 以有 效 地 ２ 利 用 互 联 网 中 散 布 的 大 量 结 点 ， 计 算 任 务 或 存 储 资 料 分布 将
到所有结点上 。利用其 中闲置 的计 算能力 或存储 空间 ， 达到
节 点 之 间进 行 而 无 需 经 过 某 个 集 中 环 节 ， 户 的 隐 私 信 息 被 用 窃 听 和 泄 漏 的 可 能 性 大 大缩 小 。目前 解 决 互 联 网 隐 私 问 题 主 要采 用 中 继 转 发 的 技 术 方 法 ， 而 将 通 信 的参 与者 隐 藏 在 众 从 多 的 网 络 实 体 之 中 。 在 传 统 的 匿 名 通 信 系 统 中 ， 现 这 一机 实 制 通 常 依 赖 于 某 些 中 继 服 务 器 节 点 ， 在 Ｐ Ｐ中 ， 有 参 与 而 ２ 所
高 性 能 计 算 和 海 量 存 储 的 目 的 ， 而 实现 用 更 低 的 成 本 提 供 从
更高的计算和存 储能力 。
４ 健 壮 性 ：２ ． Ｐ Ｐ架 构 天 生 具 有 耐 攻 击 、 容 错 的优 点 。由 高
、
Ｐ Ｐ 网 络 技 术 ２
于 服 务 是 分 散 在 各 个 结 点 之 间 进 行 的 ， 分 结 点 或 网络 遭 到 部 破坏 对其它部分 的影响很 小。 ２ Ｐ Ｐ网络 一 般 在 部 分 结 点 失 效 时 能够 自动 调 整 整体 拓 扑 ， 持 其 它结 点 的 连 通 性 。 保 ５ 网 络 负载 均 衡 ：２ ． Ｐ Ｐ网 络 环 境 下 由 于 每 个 节 点 既是 服 务 器 又 是 客 户 机 ，减 少 了对 传 统 Ｏ Ｓ结 构 服 务 器 计 算 能 力 、 存 储 能 力 的 要 求 ， 时 因 为 资 源 分 布 在 多 个 节 点 ， 好 的 实 同 更 现 了整 个 网 络 的 负载 均 衡 。 ６ 隐 私 保 护 ： Ｐ Ｐ网 络 中 ， ． 在 ２ 由于 信 息 的 传 输 分散 在 各
P2P直播系统
NAGA P2P直播系统技术白皮书南京纳加软件有限公司二00七年四月目录一、系统目标 (3)二、应用构架 (3)三、技术构架 (4)四、技术特点 (5)五、产品特点 (8)六、功能介绍 (9)1、流媒体模块功能介绍 (9)2、针对优化组件包功能介绍 (9)3、网络传输模块功能介绍 (9)4、网络构架方式介绍 (10)5、缓冲存储模块功能介绍 (10)6、程序主框架结构模式介绍 (10)7、服务器端功能介绍 (10)七、平台要求 (11)一、系统目标传统的直播软件对于直播服务器硬件和带宽有很高的要求，要求支持的人数越多所需要的带宽就也高。
这对于企业来说是一个很大的投入，对于个人来说根本就没法架设一套直播系统。
而本系统的目的就是通过p2p 技术降低直播对于服务器硬件和带宽的高依赖性，在不需要很高的带宽下做到观看人数越多越流畅的效果，这样可以给企业用户节省很多购买带宽和服务器的资金，个人用户也可以随时随地开设自己的直播服务器。
目前架设一台直播服务器需要专业人士部署软硬件，其步骤非常复杂，而本系统另外一个重要目标就是降低开设直播服务器的难度，让每一个用户不需要懂专业知识，随时随地都可以架设自己的直播服务器。
二、应用构架文件服务器最终用户(客户端)图一 NAGA P2P 直播系统部署图1、 直播程序可以有四种方式的数据源：★ 本地服务器上或者联网的文件服务器上的多媒体文件，支持绝大多数媒体格式(wmv/wma/rm/rmvb/mpg/avi/mp3等等)。
★ 直接从采集设备(DV 、摄像头、视频采集卡等)采集实时数据 (1.2版本开始支持)。
★Windows编码器出来的流数据。
★Windows Media Service流数据2、防火墙配置。
NAGA默认使用5000～6000 UDP端口(可以在配置文件里面配置)与服务器3500 UDP端口通讯，需要将这些端口开启。
3、直播带宽需求：NAGA设计的目标就是尽最大可能节省直播带宽，而又能最大程度保证用户的收看质量。
pps百科名片
pps（全称PPStream）是全球第一家集P2P直播点播于一身的网络电视软件，能够在线收看电影电视剧、体育直播、游戏竞技、动漫、综艺、新闻、财经资讯等。pps网络电视完全免费，无需注册，下载即可使用；灵活播放，随点随看，时间自由掌握；内容丰富，热门经典，应有尽有；播放流畅，P2P传输，越多人看越流畅。pps也是“Polyphenylene sulfide（聚苯硫醚）”、“概率比例规模抽样”的简称。此外，pps是中国移动的“神州行”推出的典型业务，pps是PowerPoint文件格式的一种和网络吞吐率的单位。
编辑本段PPStream网络电视
PPStream，是一套完整的基于P2P 技术的流媒体大规模应用解决方案，包括流媒体编码、发布、广播、播放和超大规模用户直播。 能够为宽带用户提供稳定和流畅的视频直播节目。与传统的流媒体相比， PPStream 采用了P2P-Streaming 技术，具有用户越多播放越稳定，支持数万人同时在线的大规模访问等特点。 PPStream 客户端可以应用于网页，桌面程序等各种环境。
目录
pps词语解释
PPStream网络电视
最新版本更新日志改进：
修正：
含义二 (聚苯硫醚):
含义三(预付费业务):
含义四(概率比例规模抽样):
含义五(PPS文件)：
含义六（数据包每秒）：含义七（精密定位服务）
pps词语解释
PPStream网络电视
பைடு நூலகம்最新版本更新日志 改进：
pps播放器是PPS网打造的一款全新网络电视收看软件，用户使用pps播放器这款软件可以免费收看1500多路新颖频道，共计3000多个精彩节目。邯郸在线继推出uusee播放器后再次提供pps播放器最新版本的下载，欢迎下载和使用pps播放器。ppstream提供精简/标准/全屏/双倍四种播放模式，窗口大小可以任意调节，置顶播放方式，避免无关操作影响观看。 PPS是目前全球最大的P2P视频服务运营商，一直在为上海文广、新浪网、TOM、CCTV、新传体育、凤凰网、21CN等媒体和门户提供P2P视频服务技术解决方案。 ◆降低运营成本 PPS标准影音掌握全球最先进的P2P传输技术，同样运营视频点播网站，您的带宽只需要是正常的1/100！ ◆提高用户体验 有PPS的蜘蛛网状P2P结构，您的点播服务可以辐射全球，不必为网通电信等ISP不通犯愁！ ◆看的人越多越流畅 传统点播服务不但地域受局限，服务规模一旦成长就面临瘫痪，有PPS流媒体服务器再也不用为此担心！ ◆支持多种文件格式 全面支持视频、音乐、动画！支持wmv， rm， rmvb， mp3，avi，wma，asf，mpg，flv，mid等文件格式。
P2P直播系统
P2P直播系统一、系统目标本系统的目的是通过P2P技术，降低直播系统对服务器系统的高带宽和服务器硬件系统的要求；在服务器不需很高的带宽的情况下，能做到播放节点越多播放越流畅的效果。
二、系统架构直播系统中的可以有三种数据来源：1.文件系统（可以用于创建自己的电影台）2.采集设备3.流数据网络设置：本系统客户端需要使用UDP端口（自定义，如：3355-3399）跟服务器端口通讯，所以需要开启这些端口的支持。
带宽需求：本系统的目标就是最大限度的节省服务器的直播带宽，而能保证播放节点的播放质量。
播放节点首先从Broker服务器阶段中取得数据分派服务器集群，数据分派服务器集群提供基础播放数据，目的是为了频道的快速切换，后面播放节点直接从其他播放节点取缓存数据，以达到最到限度的节省服务器带宽。
以下是参考网络数据：（以350~500kbps直播码流计算）人数350Kbps所需带宽400Kbps所需带宽500Kbps所需带宽1000人15mbps 20mbps 25mbps1万人30mbps 40mbps 50mbps10万人60mbps 80mbps 100mbps100万人100mbps 100mbps 100mbps1000万人100mbps 100mbps 100mbps三、技术架构P2P系统网络架构：本系统以结构化多冗余混合DHT实现P2P算法，使用UDP和UPnP 混合的方式进行NAT，以保证数据的串通和有效性。
系统并且采用了Plugin的方式实现，这样Node 的部署就可以是灵活多变，而且部署便捷。
Client跟Dispatcher的采用命令加密的方式进行通讯，保持命令和服务器的安全性。
P2P系统可以实现有效的跨机房同步问题。
以下是本系统存在的两种P2P的连接方式：树状P2P网络拓扑集中是P2P网络拓扑当一开始播放某个频道的时候，那么先使用集中是的网络拓扑，这样的好处是可以实现频道的快速切换，目前可以达到的最短切换时间是3S。
基于p2p技术的视频点播系统研究
研 究 只有 正 在 播 放 的用 户 才 参 与 系统 服 务 。 者 对 多 个 发 送 者 的数 据 传 输 方 式 。 不 是 像 有 些 研 究 简 单 地 采 用 一 个 而 １ ． 分 考 虑 到 Ｐ Ｐ系 统 中 用 户 的 自 由性 和 差 异 性 。用 户 可 以 随 接 收 者 对 一 个 发 送 者 的方 式 。 ２充 ２ 时 断开 连 接 或 改 变 共 享 带 宽 ， 且 共 享 带 宽 的 设 定 也 各 不 相 同 ， 以 而 所
日益膨 胀 。这 种 即 时 网 络 多 媒 体 服 务 称 为 流 媒 体 系 统 。流 媒 体 系 统 一 用 户 ， 示 种 子 用 户 Ｓ与 用 户 的距 离 （ 数 ）ｂ 表 示 ５ 的共 享 带 宽 ， ｎ表 跳 、 ＝ ｝ ｝ 般 是 建 立 在 两 种 结 构 上 ： 种 是 ｃ ｓ 构 ， 一 种 是 Ｐ Ｐ结 构 。ｃ ｓ 一 ／结 另 ２ ／ 结 ｍ 表 示 Ｓ连 接 的用 户 数 用 ，那 么 我 们 可 以 用 Ｔ ｂ ｎ ｍ 为 标 准 来 对 查 构 流媒 体 系 统 由 于难 以 应 付 大 规 模 并 发 客 户 和 客 户 端 资 源 利 用 率 低 询 所 返 问 的种 子用 户 由高 到低 排 序 。 顺 序 选 择 一 些 作 为 活 动 种 子 用 按 等原 因， 已陷 入 发 展 瓶 颈 。 Ｐ Ｐ技 术 以 其 能充 分 利 用 各 节 点 的空 闲 资 于数 据 传 输 ， 余 的作 为 后 备 种 子 。 个 标 准 的好 处 足 ： 另 外 两 个 条 ２ 其 这 在 ｆ） 带 可 源 分 担 服 务 器 负 载 、 本 低 、 合 现 行 ［ｔｒｅ 架 构 等 优 势 ， 越 成 熟 件 相 同 的情 况 下 ，１ 宽 高 的 种 子 用 户 优 先 被 选 中 ， 有 效 均衡 系 统 成 适 ｎｅｎｔ 超 的 ｃｓ 构 为 视频 点 播 系 统 主 流 。 ／结 成
基于P2P网络的视频流媒体传输技术研究
基于P2P网络的视频流媒体传输技术研究近年来，随着互联网的飞速发展，视频流媒体已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
在互联网上观看视频已经成为了人们休闲娱乐的主要方式之一。
然而，传统的视频流媒体传输方式在面临着带宽瓶颈、延迟高等问题。
为了解决这一问题，基于P2P网络的视频流媒体传输技术应运而生。
基于P2P网络的视频流媒体传输技术是指利用P2P（peer-to-peer）网络架构来实现视频流媒体的传输和共享。
与传统的中心服务器架构不同，P2P网络通过将传输任务分配给大量的终端用户，减轻了服务器的负担，提高了整体的传输效率和可靠性。
首先，基于P2P网络的视频流媒体传输技术的核心之一是资源共享。
在传统的中心服务器架构中，用户需要直接从服务器下载视频内容。
而在基于P2P网络的视频流媒体传输技术中，每个终端用户不仅充当接收者的角色，同时也可以成为发送者的角色，共享自己的带宽和资源。
这种分布式的资源共享方式大大提高了整体的传输速度和质量。
其次，基于P2P网络的视频流媒体传输技术具有较好的可扩展性。
P2P网络的节点数量可以非常庞大，这意味着更多的终端用户可以参与到视频流媒体的传输过程中。
相比之下，传统的中心服务器架构往往只能承载有限数量的用户请求，随着用户规模的增加，服务器压力也会不断增加。
而P2P网络通过分散传输任务，使得任何一个节点都可以作为发送者或接收者参与到传输过程中，从而实现了高度的可扩展性。
另外，基于P2P网络的视频流媒体传输技术还具有一定的容灾能力。
由于P2P网络是一个分布式系统，不存在单点故障的问题。
即使某个节点出现故障或离线，其他节点仍然可以继续工作，保证了视频流媒体传输的稳定性和连续性。
然而，基于P2P网络的视频流媒体传输技术也面临着一些挑战和问题。
首先，由于每个终端用户都可以作为发送者和接收者，数据传输的路径变得复杂而不可预测。
这导致了一定的传输延迟和不确定性，影响了用户观看视频的体验。
电脑的直播软件推荐
电脑的直播软件推荐1、央视直播软件CBox央视影音CBox央视影音是中国网络电视台主打产品，集内容、产品服务、多终端为一体的综合视频客户端;展现以央视视频内容为主、集全网直播和综合点播内容，集合时移、回看、动态码率等直电播功能服务。
CBox央视影音支持多路电视直播和海量点播内容，集纳央视频道、全国卫视、城市频道的直播，以满足观看直播节目为核心，打造全国最极致以直播为核心的播放器产品。
提供时移、回看、预订、智能EPG、搜索等多个强大功能，带给您更方便，优质的观看体验。
2、悠视直播UUSee网络电视是为用户提供免费海量高清视频点播、直播的服务平台，支持用户在线观看央视直播节目，包括“电影、电视剧、体育、综艺、动漫、财经、纪录片、MV、直播”等丰富的视频内容。
3、TVants电视蚂蚁TVants是一种全新的流媒体播放软件，她的核心技术类似于现在非常流行的BTBitTorrent，即一个播放节点同时和数个播放节点交换提供或索取数据，使得带宽的占用达到最大化，获得最佳的播放效果。
该软件的使用和BT下载很相似，当一开始使用的时候，速度不会很快，但是经过10分钟左右的节点数据交换后，播放的效果会有很大改观，变得非常流畅。
目前该软件正处在测试期间，不是特别稳定，但是如果这项技术真正得以完美实现，这将是一个突破性的技术，也将会使网络电视大规模普及。
4、直播狗直播狗是一款以P2P技术为核心的网络电视软件，通过直播狗能观看包括CCTV、地方台和港澳台等海量优秀的电视频道直播。
值得一提的是，直播狗提供了国内外重大体育赛事直播信号，涵盖NBA、英超、西甲、斯诺克、中超、CBA、欧冠、世界杯、奥运会等各大领域，是球迷的装机必备软件。
5、乐视视频乐视视频乐视网络电视是一款P2P乐视网络云盘电视客户端软件。
乐视采用全新P2P+CDN技术，支持海量高清影视内容的直播与点播，以及数十万乐视用户上传的内容能够保证用户更流畅更稳定观看清晰视频节目。
基于组播和P2P技术的会议直播系统的研究
２ ２ Ｐ Ｐ简介
ＰＰ是一种 网络模型 ，即对等网络 ，在这种网络中所有 ２ 的节点是对等的 （ 为对等点） 称 ，各 节 点主 机 既 是 服 务 器 ，又 是客户机，各节点具有相同的责任 与能力并协 同完成任务 。 ＰＰ打破 了传统 的 ｃ ｓ模式 ，在 网络 中每个节点的地位 ２ ／ 都是对等的。 每个节 点即充 当服务器 ， 为其他节点提供服 务， 同时也享用其他节点提供的服 务。 传统的 Ｃ Ｓ通信模式，所有 的客 户端 的信 息都来 自于服 ／ 务器，客户端之间基本上没有互通关 系，所 以，在这种模式
Ｐ Ｐ和组播相 结合 的视频会议直播系统主要分为三大模 ２ 块 ：服 务器模块 、代理模块和客户模块 。
（ ）服 务 器模 块 １
数瞎 圈 据息 通 Ｉ信 熏
图 ２ 系统 功 能模 块 图
服务器模块主要负责采集压缩音视频数据 、传输音视频
数据 、客户一般信 息通信 、指定客户代理主机 、生成代理二
Ｐ ｏ ｏ ｏ Ｔ ｐ ． ｄ ） ／ ｇ 建套接字 ｒ ｔ ｃ ｌ ｙｅ Ｕ ｐ ：／ ｆ Ｊ
Ｉ Ｅ ｄ ｏ ｎ ＰｎＰ ｉｔ ｓｒ ｐ ｏ ｔ ｅ Ｉ Ｐ ｒ ＝ ｎｗ ｅ ＩＥ ｄ ｏ ｎ Ｐｎ Ｐ ｉ ｔ
（Ｐ ｄ ｒ ｓ ． ａ ｓ （２ ２ １ ３ １ ．２ ） ８８ ） ＩＡ ｄ ｅ ｓＰ ｒ ｅ ０ ． ２ ． ０ １ ， ８ ８ ：
ｌｓｏ ．ｉｄｓｒｐ ｏｔ ：／绑定地址和端 口到套接字上 ｉＳ ｃＢ ｎ （ｅ ＩＰｒ ） ／
１ｓｏ．ｅｄｏ ｉＳ ｃ Ｓ ｎ Ｔ
①和服务器 的通信 ：首先代理要注册账号、登录系统、 定时向服 务器 发送心跳 消息 ，证 明 自己还在线 。 ＠Ｐ Ｐ通信：负责接 收前 驱结 点发送过来的音视频数据， ２
P2P视频直播点播系统设计研究
分 派 每 个 数 据 发 送 节 点 所 发 送 数 据 的 次 序 ． 而 获 得 最 小 的 数 从
动 态 监 控 每个 数 据 发 送 节 点 的数 据传 输 和数 据 丢 失 状 况 ， 为 节 点 选 择 模 块 和 数 据 分 派 模 块 提 供 必 要 的统 计 信 息 。
２１ ０ ０年 第 ７期
福 建 电
脑
１１ ４
Ｐ Ｐ视频直 播点播 系大 学计 算机 科 学与 技 术 学 院 苏州 江苏 ２５０ １ ０ ６）
雹 固
【 摘
用。
要 】 本 课 题 研 究的 目的 是 构 造 混合 型 Ｐ Ｐ 网络 ， 用 节 点 选择 算 法按 照 传 输 协 议 传 输 压 缩 数 据 。 系 统服 务 端 和 ： ２ 应
图如 下 ：
块 协 作 完成 。 ２ 网络 功 能 模 块 是 Ｐ Ｐ节 点 核 心 算 法 的承 载 者 ， ＰＰ ２ 实 施 者 和监 督者 ． 是 整 个 Ｐ Ｐ 混 合 网 络 的 核 心 ， 网络 模 块 的 也 ２ 在 具 体 分 工 和 组 成 方 面 ． 国 内 Ｐ Ｐ 网络 系 统 的 重 点 和 难 点 。本 是 ２ 课 题 研 究 的 网络 功 能模 块 借 鉴 了 国外 最新 的 配 置 方 案 。Ｐ Ｐ 网 ２
网络 ． 合 型 网络 将 分 别搭 建 上 层 和 下 层 两 层 计 算 机 网 络 。 层 混 上
Ｐ Ｐ 网络 构 造 之 后 ．将 通 过 中心 服 务 器 的 数 据 输 出接 口建 ２
计 算 机 网络 是 混 合 型 Ｐ Ｐ 网 络 的 骨 架 ， 在 Ｐ Ｐ 网 络 构 造 之 初 立 数 据 连接 ．并 和 点 击 相 关 服 务 的 节 点 经 过 网 络 模 块 进 行 数 据 ２ 是 ２ 就 建 成 的 ． 且在 原 则 上 并 不 改 动 上 层 网 络 设 计 。 络 上 层 结 构 传 输 和 维 护 网 络 域 中 节 点 的 具 体 连 接 方 式也 由相 关 的 网络 模 而 网
一种基于P2P模式的校园网课堂直播系统设计
摘
要 ： 介 绍 Ｐ Ｐ技 术 的基 础 上 ， 出一 种 基 于 Ｐ Ｐ模 式 的校 园 网课 堂 直播 系统 。该 系统 的 主要 功 能是 实 现 课 堂 在 ２ 提 ２
教 学 信 息在 校 园 网上 的直 播 ， 括 视 频 信 息 直 播 ， 学 Ｐ Ｔ 文 档 或 电子 白板 的 同步 ， 堂实 时 答 疑 和讨 论 等 。 给 出 包 教 Ｐ 课 并
Ｊｎ ． ０ ６ ｕ ｅ ２０
文章编号
１ ０—４ ０ （０ ６ ２０２ —４ ０ ４ ６ １ ２ ０ ）０ — ０ ９ ０
一
种 基 于 Ｐ Ｐ模 式 的 校 园 网 课 堂 直 播 系 统 设 计 ２
刘 浩ｈ ， 李胜 利 唐 培 和 朱 亚 超ｚ ， ，
（．华 中科 技 大 学 计 算 机 学 院 ， 北 武 汉 １ 湖 ４０ ７ ；．广 西 工 学 院 计 算 机 系 ， 西 柳 州 ５ ５０ ） ３０４２ 广 ４ ０ ６
描 活动 节点 ， 查找 、 下载 信息 ， 并可 与其 他节 点 分享 ， 使信 息能 迅速传 播 到多点 ， 实现 网络 中信息 共享 ， 用户 发
布 信息 也更加 方便 。 且 Ｐ Ｐ模 式 的资源 共 享及 动态 的分布 式信息 存储 形式使 对 等点越 多 、 而 ２ 网络性 能越好 ，
Ｐ Ｐ技 术 来设 计 教学 系统 ［ ， 能充 分 利用 客 户 端 闲置 的 Ｃ Ｕ、 储器 、 ２ ３便 ］ Ｐ 存 网络 带 宽等 资 源 ， 减轻 服 务器 和 网
络带 宽负 担 ， 且能使 学 生与老 师 、 并 学生 与学 生 之间很 方便地 相互 交流 ， 高学习 的积极 性 和学习 效果 ， 且 提 并 系统 的可 扩展性 也较 好 。
基于P2P技术的网络电视直播系统的研究
基于 Ｐ Ｐ ２ 技术 的网络 电视 直播系统 的研 究
◎ 陈君华 北京理工大学 ◎ 周 元欣 北京算通科技发展有限公司
频 系 统 不 同 ，系统 通 常 由本 地运 营商 进 行 商 业 运 营和 集 摘 爰 ： 分 析 了 目 前 Ｉ Ｖ系 统 在 视 频 传 输 方 面 存 在 的 Ｐ Ｔ
容 分 发 服 务 器 和 用 户 管 理 服 务 器 ．机 顶 盒 包 括 Ｔ Ｖ单 元 、 Ｐ Ｐ内 核 和 浏 览 器 等 。 系 统 框 架 如 图 １所 示 。 ２ 各 模 块 功能 如 下 ： （ ） 内 容 管 理 模 块 ， 供 直 播 频 道 管 理 平 台 ．自动 生 １ 提
是机 顶 盒 终 端 与 Ｐ Ｃ终 端 相 比 ， 储小 、 算 能 力 弱很 多 ． 存 计
需 要 对 Ｐ Ｐ系 统 进 行 专 门 设 计 。 ２ ２． 设 计 原 则 ２ 考 虑 到 机 顶 盒 Ｉ Ｖ直 播 系 统 的 特 点 和 要 求 ． 系 统 采 Ｐ Ｔ
用集 中管理 的Ｐ Ｐ 式 ， 计 专 用 的数 据 节 点 管理 算 法 和 ２模 设
问题 ， 出 一 种 基 于 Ｐ Ｐ Ｐ ｅ — — ｅ ｒ 即 对 等 网 络 ） 提 ２ （ ｅ ｒｔ Ｐ ｅ ， ｏ
技 术 面向嵌 入 式机 顶 盒 的 网络 电视 直播 系统 方 案 。
中 管 理 ，系 统 具 有 ３个 显 著 的 特 点 ： （ ） 中心 节 点 （ ２ １ Ｐ Ｐ服 务 器 ） 靠 性 很 高 ， 有 专 门 可 维护 ；
不 必 要 的开的 历 史 峰 值 ． 日视 频 观 看 次 数 突破
基于P2P网络的实时视频传输技术研究
基于P2P网络的实时视频传输技术研究随着互联网的迅猛发展，视频应用成为人们生活中不可或缺的一部分，例如在线直播、视频会议、视频监控等。
然而，视频的大带宽、实时性等特点使得视频应用的传输质量和维护成本成为了制约因素。
基于P2P网络的实时视频传输技术的研究因此愈发重要。
P2P网络基础介绍P2P网络是指点对点网络，也就是网络上的每一台计算机都可以充当客户端和服务器，与其他计算机进行通信和数据交换。
P2P网络最有名的就是比特币网络，每个节点都拥有相同的权重，网络中的交易完全去中心化，确保了交易的安全性。
P2P网络应用于视频传输在视频传输中，传统的客户端/服务器架构会存在一些瓶颈，例如服务器带宽的限制、数据中心精力分散到多个任务上、服务不保障等问题。
不同于客户端/服务器模式，P2P网络协议允许每个节点成为服务器和客户端，可提供优质的服务和更快的传输速度。
P2P网络实时视频传输技术实现过程P2P网络实时视频传输技术实现过程至少需要以下几步：第一步，节点发现：视频传输的第一步是在P2P网络中建立节点，并发现其他已经存在的节点。
当节点加入时，会向整个网络宣布自己的IP地址和端口号，以及自己想要加入的P2P网络的ID。
第二步，网络连接：节点通过建立TCP/IP连接相互连接。
连接成功后，每个节点都可以在P2P网络上请求和共享数据。
第三步，资源分类：每个节点在加入网络时，通过向网络发送自己拥有的资源清单来告诉其他节点自己能够提供哪些资源。
这些资源可能是视频、音频、图像或其他文件类型。
第四步，数据传输：节点通过网络直接传输数据。
一旦两个节点建立了连接，它们可以分享它们相互之间的资源，并提供数据。
第五步，数据的处理：这是最后一步，将由节点处理接收到的数据和通过网络传输的数据，并将其合并成可播放的格式。
P2P网络的优点P2P网络比传统的Client/Server模型具有以下优点：1）节省成本：P2P网络可以共享带宽和存储资源，相对于Client/Server模型节省成本。
6个P2P流媒体开源项目介绍
6个P2P流媒体开源项⽬介绍P2P流媒体开源项⽬介绍1. PeerCast2002年成⽴，最早的开源P2P流媒体项⽬。
PeerCast把节点按树结构组织起来，每个频道都是⼀个树，直播源是根节点，⽗节点只给⼦节点提供数据。
节点离根节点越远，传输时延就越⼤，所以树的深度应该尽可能短，但节点有限的上⾏带宽限制了节点的宽度。
2. Tribler2008年开始的项⽬，既能实现BT下载，还能播放视频的点播和直播。
最⼤的特点是完全去中⼼化的设计，把传统的Tracker Server的⼯作分散了每个节点中去。
开发语⾔是。
3. GoalBit2008年开始。
GoalbitSolution公司推出的开源P2P流媒体直播系统。
采⽤⽹状结构，节点间传输采⽤TCP协议(基于UPNP)。
把节点划分为以下三种：- ⼴播节点：只提供数据给超级节点- 超级节点：负责把数据分发给普通节点-4. PeerStreamer2009年开始。
是欧洲NAPA WINE P2P-TV项⽬的开源流媒体引擎。
⽀持视频的点播和直播。
有⾼效的P2P算法，对⽹络的适应性好，针对不同⽹络情况都能实现较好的播放效果。
当然，代码⽐较庞⼤和复杂。
主要特点如下：- ⽀持⼏乎所有媒体格式- 可配置的组块算法- 可配置的⽹络拓扑结构- ⽀持多种流媒体协议(推模式/拉模式/协商)- 可配置的数据块/节点策略- 可配置的数据块/节点策略- ⽀持ALTO(应⽤层流量优化)5.2007年开始。
是Mysee公司曾经开源过的P2P流媒体项⽬。
设计⽬标是⽀持⼤规模并发的视频直播系统。
采⽤ACE+wxWidget的跨平台开发组件。
节点间传输采⽤TCP协议(不⽀持双内⽹传输)。
⼦系统包括以下⼏个部分：- Capture Server: 获取直播流。
可以从Windows Media Server, Helix Server获取节⽬流。
⽀持mmsh,mmst, rtsp- Super Peer: 接收Capture Server传输来的流，作为P2P⽹络的源节点，为Client提供数据。
基于P2P技术的流媒体直播系统的研究与实现
基金项 目 秦 皇岛市科技局课题 ・ 基于 Ｐ ２ Ｐ的 ｖ 。 Ｄ系统的设计 ・ （ 课题编号 ： ２ ０ １ １ ０ １ Ａ ０ ３ ４）
办公 自动 化 杂 志 ‘ ５ １
网络 ・ 安 全
２ ０ １ ４ 年１ 月１ 日
———皿圆
和网络带宽负担 ， 构建出一个成本低 、 扩展性好 、 并有一定 Ｑ ｏ Ｓ 服务器 中的读取媒体 数据模块 ， 该模 块连接媒体 编码器 （ 比如 保证的流媒体直播系统。 Ｗｉ ｄ ｏ ｗ … Ｍ ｄ ｉ Ｅ ｎ ｅ ｏ ｄ ）并读取媒 体数据 ， 送给流媒 体数据 分
，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｅ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｐ ２ Ｐ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍｉ ｎ ｇ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ， ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
Hale Waihona Puke Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｐ ２ Ｐ
Ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍｉ ｎ ｇ ｍｅ ｄ ｉ ａ
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
一
、
引 言
近几年来 ， 随着 网络技术 和流媒体 技术 的发展 ， 远程教 学
二、 基于 Ｐ ２ Ｐ技 术 的流 媒 体 直 播 系统 的设 计
发模块 处理。 终端解码模块即是频道接收端中的提供媒体数据
在Ｐ ２ Ｐ 技术和流媒体 技术 的研究基础上 ， 综合研究 了当前 模块 ， 该模 块连接媒 体播放 器（ 比如 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ Ｍ ｅ ｄ ｉ ａ Ｐ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ） ， 并 Ｐ ２ Ｐ系统的内容分发技术 ， 提出一个基于 Ｐ ２ Ｐ技术 的流媒体 直 把流媒体 数据分发模 块送出的媒体 数据发送 到媒体 播放 器以 播系统模型。该模 型主要包 括以下三个部分的设计 ： 供播放。
基于P2P的IPTV技术应用综述
多媒体技术，宽带网络技术和半导体制造技术的快速发展 催生了ＩＰｒｖ服务的广泛应用旧１。与模拟电视／数字电视相比， ＩＰｌＶ可以为用户提供基于内容的互动业务，让用户在节目的选 择和时间的控制上有更多的自主权。传统上通过Ｉｎｔｅｍｅｔ提供 电视广播服务是采用客户机／服务器（Ｃ／Ｓ）架构。然而随着观看 节目的用户数目的增加，服务器端的带宽往往成为限制系统服 务能力的“瓶颈”。Ｐ２Ｐ技术在文件分享和网络电话ＶｏｌＰ（Ｖｏｉｃｅ
ＩＰＩＶ系统可提供直播和点播两种服务模式。由于前
者的实现相对简单，首先得到‘ｒ快速发展。受到ＣｏｏｌＳｔｒｅａｍｉｎｇ 成功的鼓舞，Ｐ２Ｐ流媒体直播技术和业务发展迅速。仅以中国 为例，就出现了多款基于Ｐ２Ｐ技术的流媒体直播软件，如 ＰＰＬｉｖｅ、ＰＰＳｔｒｅａｍ、ＴＶＡｎｔｓ等。以用户最多的ＰＰＬｉｖｅ为例，它采 用的是Ｓｙｎａｃａｓｔ系统，其核心是一套完整的网上视频传输和运 营支持业务平台。目前的Ｐ２Ｐ流媒体直播可以给用户提供稳 定、清晰的电视节目，一般不会出现播放停顿的Ｉ＇口ｊ题；具有内网 穿越功能，保证了内网用户的使用；使用高出【Ｊ带宽的服务器支 持百万级的用户同时在线；具有认证、计费平台。 同直播领域相比，在流媒体点播领域Ｐ２Ｐ技术的发展速度 相对缓慢。点播业务对交互性的需求很高，使得实现过程较为 复杂。２０００年美国普渡大学实现的ＧｎｕＳｔｒｅａｍ系统是在Ｇｎｕｔｅ－ ｌｌａ网络基础之上的第一个Ｐ２Ｐ准点播系统，该系统也使用了网 状多播的策略。此后，Ｐ２Ｐ点播技术在适用于点播的应用层传 输协议技术、底层编码技术以及数字版权技术等方面都有重要 进展。其中值得一提的有２００２年提出的Ｐ２Ｃａｓｔ协议和２００３年 提出的ＣｏｌｌｅｃｔＣａｓｔ协议（用于ＰＲＯＭＩＳＥ系统）。目前实用的 Ｐ２Ｐ点播系统已经进入了商业应用阶段。
网络视频直播系统的设计与实现
网络视频直播系统的设计与实现第一章简介网络视频直播系统是现代数字技术的产物，它利用互联网等技术手段将视频流实时传输到网络上，使广大用户能够通过网络在线观看视频节目。
本文将从实现的角度出发，介绍网络视频直播系统的设计和实现。
第二章组件与架构网络视频直播系统的组成部分主要包括视频源、编码器、服务器、网络传输和客户端播放器。
其中，视频源可以为摄像头、视频文件等，编码器将视频流进行编码压缩传输，服务器则是视频流的中转站，完成流媒体服务器的功能，客户端播放器用于播放视频。
在架构上，视频直播系统可以基于P2P架构和CDN架构实现。
P2P架构是一种点对点的通信方式，用户可以在不同的终端设备之间直接传输视频流，从而减少服务器的负载压力。
CDN架构则是通过多个服务器进行负载均衡和缓存，提高视频的传输效率和用户体验。
第三章编码与转码视频传输中需要对视频进行编码和解码，以保证视频流的传输稳定和效率。
常用的视频编码格式包括H.264、H.265等，解码阶段则需要进行解码还原成视频帧进行播放。
另外，在视频流传输过程中，不同终端设备和网络条件下，需要对视频进行转码和分片处理，以适应用户设备的不同分辨率和带宽条件。
这些技术可以提高视频的播放质量和兼容性。
第四章海量数据的存储与处理网络视频直播系统需要存储和处理海量视频数据，需要进行存储和管理。
常用的存储方式有云存储、本地存储等，其中云存储具有可靠性高、弹性伸缩性好、节约成本等优点。
在数据处理方面，可以采用分布式系统、CDN、云计算等技术，分散数据处理压力，提高系统的稳定性和性能。
第五章保障系统的安全性和稳定性网络视频直播系统的安全是用户使用的关键问题，需要进行安全策略的规划和实施。
包括防火墙、数据加密传输、黑名单系统、IP地址限制、监控系统等。
另外，网络视频直播系统的稳定性也是需要特别关注的问题，需要进行系统监控、日志管理、警报机制等，以保证系统运行的稳定性和可靠性。
第六章设计案例为了更好地说明网络视频直播系统的实现细节，我们以某直播平台为例进行设计。
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基于 Gossip 的覆盖网络构建方法
Gossip 是一种分布式协议,常被用来在 P2P 系统中分发消息.在 Gossip 协议中,节点首先将消息发送给周围
的一组节点 ,周围节点在接收到消息后根据需要对消息进行转发 .这样 ,消息就可以通过节点之间接力的方式进 行传递.Gossip 中不存在集中控制,因而天生是一种可扩展性良好的协议.Gridmedia 采用 Gossip 协议在节点之 间交换信息,以构建无结构的网状覆盖网络. 1.1 新节点的加入 在 Gridmedia 系统中,每个节点拥有一个全局唯一的标识符 id,维护一个部分在线节点的列表 MemList 以及 一个系统同步时钟 tsys.MemList 中的节点信息包括一个三元组:〈 id,address,tlive〉 ,其中,id 和 address 分别是节点的 标识符和网络地址;tlive 是该条信息的生存期限,如果 tsys>tlive,该节点信息将被从 MemList 中删除. 系统利用一个集中点服务器(rendezvous point,简称 RP)来启动新节点的加入过程.所有的节点都预先知道 RP 的地址信息 ,并且能够直接对它进行访问.新节点首先从 RP 获取 MemList 的初始列表,并校对时钟.之后,新节 点开始与 MemList 中的节点通过 Gossip 协议交换信息,即完成加入过程. 1.2 节点MemList的维护 在 P2P 网络中,节点可以随时加入或退出系统,因此,各节点的 MemList 必须不断更新,以适应节点的动态性. 在 Gridmedia 中,节点 MemList 的更新是通过 Gossip 协议来实现的.各个节点周期性地发送一个四元信息组〈 id, address,tlive,nhop〉 ,声明自己的存在.节点收到消息后的处理流程如图 1 所示.如果 tlive<tsys,则说明该信息已经过期, 直接丢弃;否则,节点更新其 MemList:(1) 如果节点 id 已经存在于 MemList 中,则更新 MemList 中对应项的 tlive; (2) 否则,将收到的四元组中的前 3 项直接加入到其 MemList 中.如果 nhop>1,则节点还将对消息进行转发.节点 每隔一段时间就检查 MemList 中各节点的 tlive,如果 tlive<tsys,则将其从 MemList 中删除. 通过上述协议,Gridmedia 中每个节点可以不断更新其 MemList,避免节点因为其他节点的退出而出现被孤 立的情况.这种方式完全依赖于节点之间的互相通信和协作,不需要中心节点的支持,具有很好的可扩展性. 1.3 节点的退出 在 P2P 网络中 ,节点的退出一般分为正常退出和非正常退出两种情况.正常退出是指程序按照正常步骤结 束;非正常退出是指程序因出现异常而未按照正常步骤退出,包括程序崩溃、网络中断、强制结束进程等情况. 在 Gridmedia 中,正常退出的情况下,节点需要通过 Gossip 协议发送退出消息,其他节点在收到消息后将其 从 MemList 中删除;在非正常退出的情况下,其他节点发现系统时钟 tsys 大于失败节点的 tlive 时 ,将把其从 MemList 中删除.因此,非正常退出节点的信息不会长时间残留在系统中,从而保证了 MemList 中节点信息的有效性.
LUO Jian-Guang+, ZHANG Meng, ZHAO Li, YANG Shi-Qiang
(Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
+ Corresponding author: Phn: +86-10-62772099, E-ma基于 P2P 网络的大规模视频直播系统
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Receive message 〈 id,address,tlive,nhop〉 Yes
tlive<tsys? No Is node id in MemList? No Add 〈 id,address,tlive〉 to MemList
Luo JG, Zhang M, Zhao L, Yang SQ. A large-scale live video streaming system based on P2P networks. Journal of Software, 2006,18(2):391−399. /1000-9825/18/391.htm Abstract: A P2P (peer-to-peer) network based large-scale live video streaming system called Gridmedia is
近年来,基于 P2P(peer-to-peer)网络的应用层组播技术成为研究的热点.与基于代理服务器[1]或内容分发网 络[2]的方案相比,P2P 组播不需要部署大量的专用服务器,可以节约大量的部署和管理成本.早期的 P2P 组播方
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Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant No.60432030 (国家自然科学基金 ); the National
presented in this paper. In this system, a gossip-based protocol is adopted to construct an unstructured application layer overlay. Each peer independently selects its own neighbors and uses a push-pull streaming method to fetch data from neighbors. Compared with the pure pull method of DONet, push-pull method greatly diminishes the accumulated latency observed at end users and efficiently reduces the control overhead of streaming system, both of which are evaluated by the experiments on PlanetLab. A prototype system of Gridmedia has been developed to broadcast the Spring Festival Gala Evening in 2005 over global Internet with 300Kbps video stream and attracted more than 500 000 users all over the world with the peak concurrent online users of 15 239 during the event. Key words: 摘 要: peer-to-peer network; live video streaming; unstructured overlay network; push-pull method; low latency
ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW Journal of Software, Vol.18, No.2, February 2007, pp.391−399 DOI: 10.1360/jos180391 © 2007 by Journal of Software. All rights reserved.
介绍了一种基于 P2P(peer-to-peer)网络的大规模视频直播系统 Gridmedia.该系统采用 Gossip 协议构建
无结构的应用层覆盖网络 ,每个节点可以独立地选择自己的伙伴节点 .在覆盖网络上 ,每个节点通过一种推拉结 合的流传输策略从邻居节点获取数据.与 DONet 中的纯拉策略相比,推拉结合策略大幅度减小了终端用户观看 视频的延迟,并有效降低了直播系统的控制开销.PlanetLab 上的大量实验充分表明了该策略的有效性.Gridmedia 的原型系统通过 300Kbps 的视频码流对 2005 年春节联欢晚会进行了全球互联网直播.晚会期间,全球范围内有 超过 500 000 人次通过系统观看了直播,最高在线人数达到了 15 239 人,充分验证了系统的性能. 关键词: P2P(peer-to-peer)网络;视频直播;无结构覆盖网络;推拉结合策略;低延迟 中图法分类号: TP393 文献标识码: A
Grand Fundamental Research 973 Program of China under Grant No.2006CB303103 (国家重点基础研究发展规划 (973)); the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2006AA01Z321 (国家高技术研究发展计划 (863)) Received 2005-10-13; Accepted 2006-02-23
E-mail: jos@ Tel/Fax: +86-10-62562563
基于 P2P 网络的大规模视频直播系统
罗建光+, 张 萌, 赵 黎, 杨士强
(清华大学 计算机科学与技术系,北京 100084)
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A Large-Scale Live Video Streaming System Based on P2P Networks
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Journal of Software 软件学报 Vol.18, No.2, February 2007
案,如 ESM(end system multicast)[3],HMTP(host multicast tree protocol)[4],NICE[5],ZIGZAG[6]等,采用树形的应用 层 数 据 传 输 协 议 , 不 能 很 好 地 适 应 节 点 的 动 态 性 , 接 入 网 络 的 异 构 性 和 网 络 带 宽 的 抖 动 .PRO(peer-to-peer receiver-driven overlay)[7],DONet(data-driven overlay network)[8]等通过 Gossip 协议来构建无结构的网状覆盖网 络,并结合多发送者(multi-sender)的传输协议,有效改善了系统的稳定性,提高了系统的吞吐量. Gridmedia 在无结构覆盖网络基础上采用了一种新颖的推拉结合的流传输策略,大幅度降低了终端用户观 看视频的延迟 , 改善了直播系统的实时性 , 并有效降低了系统的控制开销 .PlanetLab[9] 上的大量实验充分验证了 新策略的有效性 .Gridmedia 的原型系统对 2005 年春节联欢晚会进行了全球互联网直播 . 晚会期间 , 有超过 500 000 人次通过系统观看了直播,峰值在线人数达到了 15 239 人,充分验证了系统的性能. 本文第 1 节概括叙述 Gridmedia 如何通过 Gossip 协议来构建无结构的网状覆盖网络.第 2 节首先分析 DONet 所采用的纯拉策略的不足,继而详细叙述本文提出的推拉结合策略.第 3 节和第 4 节分别给出 Gridmedia 在 PlanetLab 上的实验结果以及 2005 年春节联欢晚会期间系统运行的初步统计.第 5 节讨论研究背景和相关工 作.第 6 节总结全文.