1、高質量IP視頻直播特點
隨着網絡技術的發展與普及，全程數字化、網絡化的視頻直播業務已開始應用，如目前在開展的IPTV業務、PC終端上的實時廣播業務、廣播式遠程會議業務等。這些業務由於實時性、視頻質量要求均較高，所以在IP網絡傳輸所佔用的帶寬也較高。
2、組播技術在實現高質量視頻直播存在的問題
利用流媒體技術把實時節目（如現場直播的體育節目）傳送到用戶端，由用戶通過電腦或加上機頂盒的電視機收看是流媒體的重要應用。目前主要的網絡傳輸方式包括單播和組播。由於單播需要建立服務器和客戶端的點對點連接，對服務器及網絡資源的要求較高，所以在大量用戶同時收看同一實時節目的場合較適用組播技術。
（1）組播的可靠性不高
（2）設備對組播的支持不足
（3）組播的可控可管理能力較弱
3、P2P技術在實現高質量IP視頻直播存在的問題
P2P技術具有低成本、高擴展性、高服務質量、高安全性等先天優勢，能夠解決基於C/S架構和CDN架構存在的不可擴展性、投資回報率低、熱點效應等問題。其成功部署應用將促進媒體服務的開展，有助於優化網絡流量，提高現有資源利用率，節省投資，帶來良好的經濟和社會效益。但以P2P實現高質量視頻直播承載也存在相當的劣勢，主要包括：
3.1 在ADSL環境下成本優勢不明顯
3.2 網絡流量流向難以控制
3.3 P2P與組播結合實現高帶寬IP視頻直播技術思路
通過前面章節分析可以發現，P2P與組播在承載高帶寬IP視頻直播方面各有優點，也均有不盡人意的地方。二者是否能結合在一起，利用各自的優點而克服其主要缺點?由於P2P是一種應用層的技術，而組播主要是網絡層的技術，我們設計了一個P2P環境下的組播傳輸系統，很好地解決了高帶寬IP視頻直播目前的問題。
其主要邏輯組件包括：
（1）組播服務器。組播服務器負責發送組播流。組播服務器可以是一個分級的邏輯結構，用戶可通過多種方式從中心內容服務器取得內容，如直接與中心內容服務器建立組播路徑，或中心內容服務器通過單播傳送至邊緣內容服務器，用戶端到邊緣服務器建立組播路徑等，這由具體的網絡實現決定。
（2）管理服務器。管理服務器負責對整個系統的用戶進行管理。
（3）客戶端。客戶端提供內容的本地存儲，並與其餘客戶端建立P2P關係，爲對方提供節目。
客戶端接收P2P環境下的組播關鍵流程如下：
（1）客戶端1接收組播並緩存
客戶端1通過IGMP（Internet Group Management Protocol，互聯網組管理協議）請求加入組播組，緩存了一定時間的節目後再開始播放。
在客戶端有兩個緩存，一個緩存保存了接收到的數據包，稱爲原始緩存；另一個緩存把原始緩存的內容複製過來，並解包合成工作的內容，稱爲播放緩存。
原始緩存通過檢查UDP包的包號知道哪些數據包是否缺失，如果原始緩存發現了有丟包時，就會向羣內用戶發送請求重發。當原始緩存的包完整後，原始緩存把數據包複製到播放緩存，由播放緩存解包合成圖像內容。
原始緩存及工作緩存的時間可根據網絡的狀況調整。緩存結構應與具體P2P應用軟件的分片方式相適應，緩存的大小應爲P2P應用軟件分片大小的整數倍。緩存的數據先不進行拆包的工作，保留UDP包的包號，播放時把緩存的內容複製到播放緩存再進行拆包合成。
（2）多個客戶端接收同一組播內容
客戶端2同樣加入這個組播組，其過程與客戶端1相同。以後加入的客戶端過程類似。
（3）管理服務器把客戶端組成羣
管理服務器把幾個客戶端歸成一個羣（數量可調，建議5個），在一個羣內的用戶建立點對點的關係。
羣指一組建立點對點關係的客戶端，建立羣的目的是爲了組播重傳，當羣中的一個用戶丟失某個數據包時，它將向羣內用戶發送請求重發，羣內用戶從自己的緩存中爲其提供相應數據。
考慮到組播丟包時可能是數據網的某個設備或節點出現問題，所以羣內用戶分佈應跨城域網，以避免城域網內某個設備或節點出現問題時影響用戶使用組播。
羣的建立由管理服務器統一調度。
（4）羣內組播重傳機制
當客戶端1發現緩存上的缺少了某個包時（通過包號檢查），它向羣內的所有用戶發送廣播包，詢問哪個用戶有這個包，如果羣內的某用戶有，它將向客戶端1發送這個包，客戶端把這個包放入緩存。如果有多個用戶發送了數據過來，客戶端1將忽略後到的包。重發機制的過程如下：
①客戶端向羣內的所有用戶發送請求，請求別的用戶爲自己發送丟失的數據包，請求信息包括需要的數據的UDP包號；
②羣內用戶接收到請求後，檢查自己的原始緩存，如果有該丟失數據包，則向請求用戶發送該丟失數據包，發送時把丟失的整個UDP數據包（包括UDP包頭）作爲重傳數據包的Payload（淨荷）進行傳送；
③請求重發的客戶端接收到重傳的數據包後，把它放入原始緩存相應隊列；
④請求重發的客戶端只使用首先收到的重發數據包，丟棄其餘數據。