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随着网络技术的发展,在线视频点播已经成为了一个非常受欢迎的应用。通过Youtube,PPLive, PPSteam等在线视频点播服务的成功,我们看到了在线视频点播的巨大发展前景。另一方面随着无线网络技术和移动手持设备的发展,现在的互联网络已经不再是单一的宽带网络,而是形成了由有线宽带网络和带宽相对窄的无线网络共同构成的异构环境。如何在这样的异构网络中提供高质量,低延时的视频点播服务已经成为了研究人员和开发者所关心的问题。P2P视频点播技术已经成为了目前提供视频点播服务的主流技术,但针对于异构网络环境,目前并没有一种统一的解决方案。由于手机端的处理能力和无线网络的带宽非常有限,因此一般情况下手机终端无法为其他手机终端提供视频数据的转发。可以看出传统的P2P覆盖网络并不能很好地移植到带宽相对窄的无线网络中去。因此本课题的研究内容为设计和实现针对异构网络和异构终端设备环境的视频点播系统。本文将结合异构网络的特点重点研究视频点播系统设计中的三个关键问题:P2P覆盖网络的设计,视频分段缓存策略和视频数据在无线窄带网络中的传输策略。与其它传统视频点播系统相比较,本文提出的设计有以下优点和创新性:1)设计一个整合了PC节点和手机节点的覆盖网络,处于宽带网络中的PC节点除了为其他PC节点提供视频分段,同时也作为一个视频点播代理(Proxy),缓存并为手机客户端提供视频数据。2)传统的视频分段缓存置换算法如LRU, FIFO, Sliding Window等,并没有考虑整个P2P网络中各个视频分段(segment)的热度和供给量(指该视频分段在整个网络中的副本数)等信息。而基于热度的一些算法倾向去缓存热度高的视频,而没有考虑某些冷门视频是网络中的稀缺资源。因此这些现有算法都有明显的不足,而这些不足会在异构网络中造成更加显著的问题:节点上缓存的视频分段并不是最有价值的视频分段,节点的硬盘存储空间的浪费,节点之间的数据分享度不高。本文提出的缓存置换算法充分考虑了这些不足,分别对网络中视频的热度和稀有性进行建模,尽量缓存比较有价值的视频分段,仿真实验证明了本算法能够实现更高的命中率,和更低的延时。3)采用基于RTP的视频传输协议,有利于视频数据在无线网络中的传输。在移动客户端实现了简化的音视频同步策略。