root vivo（kootv）

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1、传统上，在互联网上提供电视广播服务是基于客户机-服务器体系结构，但随着用户数量的增加和服务器负载的增加，服务提供商要承担的成本会越来越高。IPTV是一种宽带有线电视网络，

2、融合互联网、多媒体、通信等技术，提供包括数字电视在内的多种互动服务的全新技术。

3、随着互联网用户数量的不断增加，客户端-服务器架构所面临的问题也越来越严重，这使得P2P(Peer-to-Peer)技术逐渐受到重视。早期P2P应用于Skype语音通话和BT文件传输。

4、近一两年来，通过P2P提供网络电视的P2P IPTV系统也从学术研究阶段进展到了实际的服务平台。因此，本文将简要介绍P2P IPTV技术。首先，我们将介绍P2P IPTV的系统架构和现状。

5、然后，针对现有技术的瓶颈，提出了解决方案。

6、P2P网络电视架构

7、 P2P live broadcast

8、P2P技术的主要概念是每个P2P用户在应用层形成一个覆盖网络，每个用户既是信息的接收者，也是信息的发送者。以BT共享下载文件为例，很多下载同一个文件的用户，

9、每个用户终端只需要下载文件的一个片段，然后互相交换。最后，每个用户都可以将所有的片段组合成一个完整的文件。这种P2P架构的好处是，当用户数量增加时，服务器上的负载不会同时增加。

10、我们用一张图来说明P2P数据传输的概念：第一步，每个用户向媒体服务器请求视频剪辑，有些剪辑因为某些原因在传输过程中丢失。步骤2，左边的对等体和中间的对等体请求它还没有接收到的视频剪辑。

11、步骤3，中间的对等体和右边的对等体请求它还没有接收到的视频剪辑。步骤4，右边的对等体和中间的对等体请求它还没有接收到的视频剪辑。最后，每个对等点都有一个完整的视频剪辑。

12、但是，要想通过P2P技术实现实时的广播直播，比如观看奥运会的直播，就必须考虑音视频数据的实时传输。为了实现这一功能，我们必须考虑三个问题：

13、1. Peer-to-peer overlay network (overlay network)

14、连接算法

15、对等搜索互联网，寻找具有所需内容和计算能力的对等IP；然后利用应用层组播协议建立用户连接网络架构。

16、2004年5月欧洲杯期间，香港科技大学的张鑫炎博士在Planetlab上开发了CoolStreaming原型系统。该系统使用Goosip协议在用户之间传播控制信令。

17、实现多点到多点网状架构的直播流功能。

18、2.视频片段传输调度算法

19、为了提供实时广播，视频剪辑必须在其播放时间之前到达用户。在树形结构的网络上，对等体只接收来自上层对等体的数据，接收视频片段的顺序是拨出的顺序。但是在多点到多点网状架构上，

20、对等端可以从多个发送端接收数据，因为对等端和对等端之间的网络连接状态不同，所以请求的视频片段可能不会提前到达。因此，有必要设计一种视频片段传输调度算法来满足实时播放的要求。

21、3.多重视频编码技术

22、在多点到多点网状架构中，可以从多个发送方接收视频剪辑。例如，如果一部电影被多次编码，如图2所示，一个视频剪辑被重新编码成12个数据流。

23、如果能保证peer接收到任意四个数据段，就可以重新组装成原始的视频段，那么这种技术就可以应用到容易丢包的无线网络中。

24、此外，H264等多描述编码和分层编码可以应用于不同网络带宽的用户终端设备。

25、用户终端(例如xDSL)可以接收所有数据以获得更好视频质量的电影，而带宽小的用户终端(3G)只能接收部分数据以获得基本视频质量的电影。

26、P2P IPTV现况

27、目前P2P IPTV在国内发展最为蓬勃。目前有十几家网站使用自己开发的软件提供P2P IPTV服务。主要的PPLive系统有：

28、 PPLive网络

29、 ppStream网络

30、 QQ直播网

31、猫眼网络电视(猫扑网)

32、 TVKoo网络(沸点网络电视)

33、RoxBeam (frher CoolStreaming，Roxbeam Light Media)

34、电视蚂蚁网(电视蚂蚁)

35、 Gridmedia网络(由清华大学开发)

36、 Uusee网络(优视网)

37、 Mysee网络(石梅。com)

38、与此同时，电信运营商也开始加入这一潮流。贵州网通已经采用上海网公司的技术进行试验性运营，上海电信也在试验。2005年湖南卫视超女总决赛在网上PPLive直播，50万人同时在线观看。

39、此外，KAZAA(成立于2001年的P2P音乐分享网站)和Skype(成立于2003年的P2P VoIP服务)的联合创始人贾纳斯弗里斯和尼可拉斯曾斯特罗姆也于去年启动了新的P2P IPTV项目。

40、P2P IPTV瓶颈

41、 NAT

42、随着互联网的普及，IPv4的32位寻址方式已经不够用了，NAT(网络地址转换)技术的出现在一定意义上解决了IPv4地址不足的问题。

43、NAT允许多个节点通过私有IP地址连接到只有几个公共IP地址的互联网。当NAT内部节点外部连接时，

44、会将私有IP替换为公有IP，并在NAT映射表中记录对应关系。

45、当通过NAT连接时，其内部节点结构对外部是隐藏的。它只允许从内部发起的连接请求，拒绝所有不是从内部发起的外部连接，因为它根本不知道要将此连接转发到哪个内部主机。

46、因此，位于NAT内部和外部的对等体不能提供P2P服务。而如何实现NAT穿越(NAT Traversal)成为提供完整P2P服务的当务之急。

47、 NAT-T

48、P2P数据可以通过UDP(无连接类型的不可靠传输协议)或TCP(面向连接类型的可靠传输协议)传输。

49、UDP有一个STUN [RFC 3489]的公共解决方案。但是严格的TCP目前没有很好的解决办法，所以本段将重点放在TCP部分。穿透NAT有两种情况。首先，只有一个端节点位于NAT之后，

50、第二，两端的节点在不同的NAT后面。

51、第一种情况，可以采用NAT后端节点主动的方式，即NAT后端的节点主动向外部节点请求，外部节点通过这个通道建立连接。但第二种情况更困难。

52、最常见的方法是通过第三方传输数据，但是为了节省传输带来的负载和成本，我们期望找到一种方案，让NAT后面的两个节点直接建立TCP连接。

53、目前康奈尔大学提出了一种通过不同NAT直接连接TCP的方法，称为NUTSS [4]。NUTSS的目的是达到全局可连接的状态，使得不同架构下的所有节点可以相互建立连接。

54、不会因为在NAT后面而受到影响。NUTSS使用Stunt(UDP通过NAT和TCP的简单穿越)协议打开NAT后节点的TCP连接。建筑3，

55、在具有不同NAT的两个节点之间建立连接的初始阶段，第三方(在NTUSS中称为tracker)帮助建立连接。连接建立后，两个节点可以直接传输数据，不需要第三方中转。

56、STUNT经过数次封包传输沟通得知另一端主机的IP、Port-binding机制、封包过滤规则(Packet filtering rule)，进而调节达到Peer间直接联机。NUTSS有一个缺点，

57、STUNT协议依靠于为了能够TCP连接的欺骗包，这包在真实的网络作了限制。协议为了TCP连接传送假的封包，这封包在真实的网络中是可能发生问题的。许多ISP作了进入过滤以防止欺骗包进入他们的网络，

58、这将导致作者的协议失败。许多ISP作了过滤假封包进入他们的网络的限制，这限制将导致协议的失败。欺骗不能是真实连接主机的组成部分。

59、结论

60、P2P IPTV 提供一个在Internet上布署live streaming 之可行技术，营运商可以利用此技术降低Scale 及Cost的影响，目前已成为布署IPTV 的技术新趋势。

61、但另一方面从ISP业者的角度来看，P2P IPTV却会增加其网络传输量甚至可能影响其它的数据传输，目前已有ISP业者着手设法阻挡P2P 的数据封包或是降低其传输优先权。

62、另外对于现今有越来越多的网络使用者都隐藏在NAT或防火墙后，因此找出一个任何环境下都能直接建立TCP联机的方法，对于P2P的发展将有很大的帮助。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。