宽带网的飞速发展推动了流媒体直播系统的广泛应用，但传统的基于C／S模式的流媒体直播系统存在服务能力瓶颈，很难适应大规模的应用。为此，研究者们提出了基于P2P网络的流媒体分发技术，将数据分发的中心从流媒体服务器分散到用户网络上，使得基于P2P网络的流媒体服务具有了更好的扩展性、鲁棒性和实用性。本文主要研究P2P流媒体直播系统的相关理论与技术，分析了当前几种比较典型的基于P2P网络的流媒体直播系统的性能，在此基础上提出了一个新的P2P流媒体直播系统模型——PLSMS(P2P Live Streaming-Media System)模型。PLSMS模型是一种混合结构模型，它既结合了基于树状协议模型中便于控制组播树中节点的优点，同时结合了基于网状协议模型中采用多个节点传输数据的方法，避免了基于树状协议模型结构中稳定性差的状况，也减少了系统的延迟。在PLSMS模型中，通过采用计算节点优先级的策略来选取系统中节点的数据发送节点；同时，采用了多个邻居节点的结构形成控制拓扑，减少了因单个节点退出而造成的传输延迟，提高了系统的鲁棒性。在节点的数据传输上，提出了两阶段数据传输调度算法。该算法提高了系统中节点的数据下载带宽，从而提高了视频直播时的连续性。为了进一步减少节点加入时的启动延迟，引入了“虚拟修补”的思想，并在其基础上加以改进，以适应节点的数据传输调度算法。此外，对PLSMS模型中的相关性能指标进行了仿真测试，仿真结果表明PLSMS模型对系统的鲁棒性、可扩展性和数据传输延时性能进行了优化，并且在各个性能之间做出了较好的权衡。最后实现了一个原型系统，并对该系统在局域网中进行了测试。测试结果表明原型系统基本达到了设计要求。