随着多媒体传输技术的进一步发展,流媒体直播有望成为当今互联网的杀手级应用。在大规模直播场景下,传统的客户机/服务器模式已不能满足其性能要求。对等网络(Peer-to-Peer,P2P)模式具有高扩展性、健壮性和低成本等优势,每个节点在网络中地位相同,且与其他节点共享自己的存储、计算、带宽等资源,大大减轻对服务器的压力,也避免了单点失效问题,因此非常适合应用于大规模流媒体直播系统中。流媒体直播作为一种实时应用,对播放内容的传输时延和连续性很敏感,因为这两个因素直接影响着用户的体验质量。如何在P2P模式下保证流媒体传输的低时延和播放连续性,是非常值得关注的研究方向。本文介绍了P2P技术的发展历史、特点和研究现状,并对流媒体相关的理论知识进行了阐述。对P2P流媒体直播系统中的两个关键技术,即网络构建方法和数据块调度策略进行了分析与研究。以往的P2P拓扑和数据块调度多基于随机的策略,不能体现节点和数据块的特性,针对这个问题,提出一种新型的P2P流媒体系统方案,提出基于上传带宽的P2P网络构建方法和有偏向性的数据块调度策略。本文的主要工作如下:首先,本文对现有主流的流媒体系统和经典P2P传输协议进行研究,分析各个方案的显著特征、优缺点和适用范围,学习其中的宝贵经验。总结出影响系统传输时延和流畅性的两个重要因素:P2P网络的结构和数据块调度,并着重在这两个维度进行探索。然后,本文从系统拓扑入手,对结构化P2P网络和非结构化P2P网络的特点进行详细介绍,综合两种结构的特点,并考虑上传带宽大小,提出一种可以感知带宽的混合分层组网方法,使得具有较强服务能力的节点更靠近内容源节点,从而加速流媒体数据的分发。在此基础上,根据数据块的播放紧急程度和节点的服务能力,分别设置优先级,提出一种有偏向性的调度策略,在保证播放流畅性的同时也使得节点间保持负载均衡。最后,在仿真平台上对提出的方案进行仿真实验。具体步骤包括实验平台的搭建、方案的实现以及对实验结果进行分析。对影响流媒体直播系统性能的主要因素,如启动时延、传输时延、丢包率指标进行测试,并和已有方案对比,大量的实验数据表明本文提出的方案达到了预期的目的,能够降低流媒体的传输时延,提高播放质量,适合应用在大规模流媒体直播系统中。