流媒体应用是当前互联网领域研究的热点问题之一。视频点播(VoD)改变了传统的用户被动接收的方式，而代之以交互的方式，丰富了人们的娱乐空间，具有极为广阔的应用前景，成为流媒体研究领域的一大热点。传统的C/S模式的VoD系统已经不能够满足现在的需求，无法实现大规模的应用。对等网络(P2P)作为一种新兴的网络模型，为VoD的大规模应用提供了解决方案。充分利用普通节点(Peer)的带宽和缓存资源，提高VoD系统的视频服务质量(QoS)，是实现VoD系统全面推广的一个重要前提。但P2P固有的一些特性，如网络的动态变化性、节点的异构性等；和VoD系统的一些特有需求，如大量并发请求问题、节目点播不均匀问题、难以开展大规模测试等为VoD系统的QoS保证带来困难。本文的研究内容就是解决上述问题，为用户提供有质量保证的视频点播服务。研究目标是在改善系统带宽资源利用效率、减少用户点播响应时间、提高系统吞吐量、降低用户撤销概率、提高系统并发量和增强系统交互能力等方面探索领先的理论、方法和实现技术，为大规模高性能有QoS保证的视频服务系统提供理论依据和关键性实现技术。　　 本文的主要贡献和创新工作如下：　　 1、对于基于树的P2PVoD系统结构进行了比较深入的研究，并通过仿真对基于树的分代系统P2VoD协议进行了性能分析并提出了改进策略。仿真结果表明，改进策略在充分利用服务器负载能力的情况下，明显地降低了节点加入系统的延迟，增加了节点加入系统的概率，并能够保证节目播放的连续性。这种基于树的VoD系统具有数据调度简单，数据传输效率高的优点，但是在大量节点同时加入系统时，系统性能下降明显。　　 2、针对相同数据的并发请求问题，提出了一种高效、低带宽消耗、低延迟的数据分发算法。该算法在所有节点的输出带宽只满足一个节点的下载需求带宽的情况下，能够以Td+log2N*Tc的延迟让N个节点收到数据时长为Td、最小数据片段长度为Tc的数据。　　 3、针对VoD系统节目点播的不均匀特性，设计了一种多层次的网络拓扑组织结构，包括：链网状拓扑结构、基于服务频道的块状分群拓扑结构、以及DHT查询存储结构，以保证不同点播频率的节目都能获得较好的服务质量保证。　　 4、提出了一种基于按位运算的数据片段信息选择计算方法。使用二进制序列存储并交互节点可共享的数据片段的信息，使得信息的获取具有可结合性。该算法具有计算复杂度低，计算速度快的特点。仿真结果表明，该算法和循环查找算法相比，服务器压力降低了50％左右。　　 5、基于eMule系统，设计实现了一种WINCE嵌入式平台上的P2P文件共享系统。该系统的实现，为P2PVoD系统的大规模测试和推广奠定了基础。针对嵌入式平台的特点，对该文件共享系统进行了优化，提出了多种优化方法。充分利用内存资源解决嵌入式平台I/O操作速度慢的问题、改善排队算法解决嵌入式系统Socket资源受限的问题。测试结果表明，这些优化方法有效地改善了嵌入式文件共享系统的性能。