【正文】 2P流媒體傳輸?shù)膬?yōu)越性，基于P2P的流媒體服務(wù)體系己經(jīng)引起了許多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)的重視。其中，P2P技術(shù)在文件共享方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)為PPLive、Mysee、OICQ網(wǎng)站等。在解決了流媒體的關(guān)鍵技術(shù)問題后，流媒體技術(shù)的應(yīng)用必然會在未來的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮更重要的作用，并在一定程度上改變?nèi)藗兪褂镁W(wǎng)絡(luò)的方式。服務(wù)器路由器路由器終端路由器路由器路由器終端終端 組播通信方式總之，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，流媒體技術(shù)必將成為未來網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用層組播克服了IP 組播的缺陷[1]：無需更改網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置，在客戶機(jī)間復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)報沿邏輯鏈路轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)路由、復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)功能均由客戶機(jī)完成，客戶機(jī)間建立一個疊加在IP 網(wǎng)絡(luò)上、實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)邏輯功能性網(wǎng)絡(luò)，要實(shí)現(xiàn)這樣的功能，就必須建立對應(yīng)的應(yīng)用層多播樹。但太耗費(fèi)帶寬，又不能支持大量觀眾實(shí)時收看，申請者接收到的將是低質(zhì)量視頻。中心服務(wù)器客戶端客戶端客戶端傳統(tǒng)C/S模式客戶端客戶端客戶端客戶端客戶端P2P網(wǎng)絡(luò)工作模式 傳統(tǒng)C/S模式與P2P網(wǎng)絡(luò)工作模式的比較而在當(dāng)前較流行的基于P2P的網(wǎng)絡(luò)電視、視頻點(diǎn)播、視頻會議等以流媒體為核心的新業(yè)務(wù)應(yīng)用中，隨著對等網(wǎng)絡(luò)和覆蓋網(wǎng)等技術(shù)的提出，出現(xiàn)了“應(yīng)用層組播”技術(shù)。peer之間相互協(xié)作，并為其他peer提供服務(wù)，將服務(wù)器的負(fù)載分散到peer中，從而有效地減輕了服務(wù)器的負(fù)載和減少了網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗，極大地提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。和傳統(tǒng)的C/S模式不同，每臺主機(jī)可以直接連接到其它主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而不需要通過連接到中間服務(wù)器。近年來，對等網(wǎng)絡(luò)(P2P)的研究在對等計算、資源共享、應(yīng)用層組播等方面得到了廣泛的關(guān)注，P2P技術(shù)得到快速的發(fā)展。因此，隨著客戶數(shù)目的快速增長，在傳統(tǒng)的C/S(Client/Server)模式下，服務(wù)器端的資源很快被耗盡，成為系統(tǒng)服務(wù)能力的瓶頸所在，同時用戶的服務(wù)質(zhì)量也難以得到保證。系統(tǒng)的關(guān)鍵在于流媒體直播技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。隨著計算機(jī)處理能力的日益增強(qiáng)和寬帶網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，人們希望互聯(lián)網(wǎng)不僅僅只提供網(wǎng)頁瀏覽、文件下載等簡單業(yè)務(wù)，并且能提供“邊下載邊觀看音視頻”的多媒體服務(wù)，這種“邊下載邊播放的應(yīng)用就是大家所熟悉的流媒體應(yīng)用。 Application Layer Multicast。 2) The latency between the central control server and the node is oversized and imbalanced, which causes some problems, such as not ideal of the audio frequency quality, and the lag of the receive of pronunciation package.However, the introduction of P2P and the technology of the application layer broadcasts, as the support technology of multiperson phonetic system, can breakthrough those limits, and solve the above problems effectively. It provides the user high grade audio frequency service, which transports audio data through establishing and dynamicly maintaining multicast tree based on P2P application layer. After analyzing the P2P technology and the technology of the broadcasts of the application layer thoroughly, designing the construction and the dynamic maintenance algorithm of the broadcast tree of the application layer, and then realizing the phonetic system based on the P2P multiperson in the simulation experiment platform. The test has indicated that the function of the multiperson phonetic system has achieved. The system can provide the user high quality audio frequency service generally, and has a good extendibility. However, as a result of the insufficience of the balanced load, the stability of performance waits for enhancing.Keyword: Voice over。關(guān)鍵詞：多人語音； P2P； 應(yīng)用層多播； 多播樹AbstractIn recent years, as the rapid development of puter networks and munication technology, high network bandwidth requirements of streaming media technology is also advancing fast, and the research and application of multiperson phonetic system have bee one of current hot spots. In traditional multiperson phonetic system, usually adopts C/S(Client/Server) pattern, namely the user clicks the pronunciation server to listen, then the pronunciation server gives the audio frequency class to the user by the unicast way. It has several malpractices: 1) Large amounts of data stores and transports on the sever, which not only has a very high request to the central server39。測試表明，多人語音系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)基本達(dá)到目標(biāo)。它通過建立和動態(tài)維護(hù)基于P2P的應(yīng)用層多播樹來傳輸音頻數(shù)據(jù)，給用戶提供高質(zhì)量的音頻收聽服務(wù)。它的弊端在于：1）大量數(shù)據(jù)集中在服務(wù)器上存儲和傳輸，不僅對中央服務(wù)器的帶寬和處理能力要求很高，而且使得多人語音系統(tǒng)嚴(yán)重依賴于中央服務(wù)器，導(dǎo)致系統(tǒng)可擴(kuò)展性差、可靠性差；2）中央服務(wù)器到與會節(jié)點(diǎn)時延過大且不均衡，造成音頻質(zhì)量不理想和語音包接收滯后等問題。畢業(yè)設(shè)計論文多人語音系統(tǒng)中多播樹的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)摘 要近年來，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高的流媒體技術(shù)也迅猛地發(fā)展起來，多人語音系統(tǒng)的研究和應(yīng)用已成為當(dāng)前熱點(diǎn)之一。在傳統(tǒng)的多人語音系統(tǒng)中，通常采取C/S(Client/Server)模式，即用戶從語音服務(wù)器點(diǎn)擊收聽，然后語音服務(wù)器以單播的方式把音頻流推送給用戶。而引入P2P和應(yīng)用層多播技術(shù)，作為多人語音系統(tǒng)的支撐技術(shù)，則可以突破這些限制，有效地解決上述問題。在深入分析P2P技術(shù)和應(yīng)用層多播技術(shù)后，設(shè)計了應(yīng)用層多播樹的構(gòu)建和動態(tài)維護(hù)算法，然后根據(jù)劃分的各功能模塊，在仿真實(shí)驗(yàn)平臺上實(shí)現(xiàn)了基于P2P的多人語音系統(tǒng)。在一般情況下系統(tǒng)能夠向用戶提供較高質(zhì)量的音頻服務(wù)，具有良好的可擴(kuò)展性，但由于均衡負(fù)載的能力不夠，性能的穩(wěn)定性有待提高。s band width and the handling ability, also causes the multiperson phonetic system to rely on the central server seriously, and leads to the bad extendibility and reliability of the system。 P2P。 Multicast tree目錄摘 要 IAbstract II目錄 III第一章 緒論 1 研究背景 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 本文的研究內(nèi)容 4 論文的結(jié)構(gòu) 4第二章 多人語音系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù) 5 P2P技術(shù) 5 應(yīng)用層組播技術(shù) 8 本章小結(jié) 9第三章 多人語音系統(tǒng)的設(shè)計 10 P2P多人語音系統(tǒng)的方案設(shè)計 10 基于P2P的應(yīng)用層多播樹的算法設(shè)計 12 本章小結(jié) 18第四章 仿真系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 19 仿真實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計 19 多人語音仿真系統(tǒng)的功能模塊 21 網(wǎng)絡(luò)與媒體數(shù)據(jù)傳輸管理模塊 21 節(jié)點(diǎn)組織與管理模塊 23 基于“心跳”的通信管理模塊 26 音頻管理模塊 26 本章小結(jié) 27第五章 仿真實(shí)驗(yàn) 28 仿真參數(shù)說明 28 功能仿真 28 性能仿真 29 本章小結(jié) 30第六章 總結(jié)和展望 31 總結(jié) 31 展望 31致 謝 33參考文獻(xiàn) 34第35頁第一章 緒論 研究背景計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，深刻地改變了人們的工作、生活和思維方式。多人語音系統(tǒng)正是網(wǎng)絡(luò)流媒體系統(tǒng)的一種，應(yīng)用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，給用戶提供高質(zhì)量的音頻收聽服務(wù)。流媒體直播不僅數(shù)據(jù)量大，需要巨大的存儲空間，而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時性要求比較高。面對日益增長的用戶數(shù)量，如何構(gòu)建具有可擴(kuò)展能力的流媒體服務(wù)系統(tǒng)成為亟待解決的問題。P2P節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系是平等的、直接聯(lián)系的?；赑2P模式的流媒體系統(tǒng)利用了P2P網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，用戶相互共享彼此擁有的流媒體資源，既是播放者，又是流媒體資源提供者，共同參與系統(tǒng)的服務(wù)，整個系統(tǒng)的服務(wù)能力隨著用戶數(shù)量的增加而增加?；赑2P技術(shù)的流媒體系統(tǒng)的可擴(kuò)展能力，為構(gòu)建大規(guī)模流媒體傳輸系統(tǒng)提供了一種低成本且有效的解決方案。對面向Internet流媒體技術(shù)，最簡單的解決辦法是為每個申請者建立一條發(fā)送視頻流的鏈接。IP組播相對而言是一種好的解決方法，但I(xiàn)nternet中多數(shù)ISP不支持IP 組播, 造成其發(fā)展受限。現(xiàn)階段，已經(jīng)有一些學(xué)者開始進(jìn)行應(yīng)用層多播樹的建立的研究，并取得了一定的成果。而引入P2P技術(shù)和應(yīng)用層多播技術(shù)，作為流媒體的新研究平臺，無疑給流媒體的發(fā)展和應(yīng)用開創(chuàng)了新的道路。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，P2P技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多領(lǐng)域己經(jīng)成功的應(yīng)用它解決了C/S模式存在的瓶頸，從目前的應(yīng)用來看，P2P的優(yōu)勢還主要體現(xiàn)在大范圍的資源的共享和搜索上[2]。而PPLive、Mysee網(wǎng)站等主要將媒體播放與P2P技術(shù)結(jié)合在一起，改善了以前需要高質(zhì)量服務(wù)器為媒體文件服務(wù)，并解決了寬帶限制的問題，提高了用戶觀看媒體文件的速度及質(zhì)量；OICQ通過目錄服務(wù)器建立聊天雙方點(diǎn)對點(diǎn)的連接，及時發(fā)送聊天信息，解決了海量信息存儲、轉(zhuǎn)發(fā)困難等問題。美國斯坦福大學(xué)、馬塞諸塞大學(xué)以及微軟研究院對單源的P2P流媒體傳輸展開了研究并取得一定的成績。如IBM中國研究院成功的將層次式的流合并技術(shù)集成到P2P視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，而美國奧利根大學(xué)提出的PALS，則利用了媒體流的分層編碼技術(shù)，各個節(jié)點(diǎn)發(fā)送不同層的編碼流，由接收者根據(jù)自身的能力選擇接收若干層的編碼。2）調(diào)整并監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的動作，降低多層節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的延遲，確保節(jié)點(diǎn)間可靠通訊，從而保證系統(tǒng)的良好擴(kuò)展性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。而應(yīng)用層多播的研究，作為覆蓋網(wǎng)絡(luò)研究的一個方向，是國際上剛剛興起的研究熱點(diǎn)。從2000年6月， Chu 在ACM SIGMETRICS 上發(fā)表了一篇端系統(tǒng)多播的論文開始[1]，標(biāo)志著應(yīng)用層多播開始進(jìn)入了熱點(diǎn)研究。 也在NOSSDAV 上發(fā)表了基于PeertoPeer 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層多播的論文Bayeux[4]。在這些論文中, 研究學(xué)者都提出了自己的應(yīng)用層多播實(shí)現(xiàn)思路，對應(yīng)用層多播路由協(xié)議中多播樹計算算法進(jìn)行了研究。其中對于Peer to Peer 覆蓋網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用層多播研究還處于探索階段。它們都是在基于動態(tài)哈希路由的Peer to Peer 網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的，其中CAN Multicast 是在CAN 之上實(shí)現(xiàn)的，Scribe 是在Pastry 上實(shí)現(xiàn)的，Bayeux 是在Tapestry 上實(shí)現(xiàn)的。與原先的Peer to Peer 網(wǎng)絡(luò)相比，只增加少量的開銷就實(shí)現(xiàn)了多播功能，同時繼承了Peer