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IPTV性能测量探针的设计与实现

作　者: 姜志
导　师: 金跃辉
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: IPTV 网络测量 MDI FFMPEG
分类号: TN949.292
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 1次
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内容摘要

随着全IP网络的发展和用户网络接入速率的提高,IPTV成为诸多运营商追捧的杀手级服务。IPTV服务是一种高实时性,大数据量的业务,用户体验至关重要。IPTV网络覆盖范围大,为了提供更好的服务质量,就需要使用相应的性能监测系统对核心网和IPTV业务系统进行监测和管理。传统的网络监测方案重点关注网络传输质量,通过测量时延,抖动,丢包等指标来衡量网络性能,没有考虑IPTV网络的特殊性,不能很好的检测IPTV网络的性能。RFC4445提出了通过测量MDI指标来衡量IPTV网络性能的方法。除此之外,针对IPTV不同的业务,测量和用户体验密切相关的指标如频道切换时间,平均响应时问等可以更准确的衡量IPTV用户体验质量。本文综合使用上述方法结合的方案来衡量IPTV网络性能。通过使用不同的测量算法,我们能够获得IPTV网络不同层面的性能指标。系统的可扩展性是设计IPTV性能测量探针时重点考虑的问题,模块化的设计使得探针能够灵活的支持多种类型性能指标的测量。测量探针在测量模式上支持单端测量和双端测量,多样的测量模式能够灵活的在复杂网络情况下,于展测量。测量系统还充分利用现有研究成果,使用编解码库FFMPEG和绘图库SDL,一方面简化了开发工作量,另一方面使系统得以支持多种视频编码方式。本文首先分析了现有IPTV网络测量方法存在的不足,指出IPTV性能测量系统的重要意义。然后介绍了IPTV性能测量探针依赖的主要技术,包括流媒体传输技术和网络测量技术。接下来对IPTV性能探针架构进行了分析,确定了IPTV性能测量探针的实现的原则和使用的测量指标。随后给出了各个组件及其交互协作过程的详细设计。接着讨论了系统的实现,包括开发环境介绍和组件的实现技术。最后,对IPTV性能测量探针进行了功能测试和试验分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 选题背景及意义  8-9
  1.2 主要研究工作及贡献  9
  1.3 论文组织结构  9-11
第二章 IPTV技术概述  11-23
  2.1 IPTV系统构成  11
  2.2 IPTV业务类型及相关协议  11-15
    2.2.1 RTP/RTCP协议简介  12-14
    2.2.2 RTSP协议简介  14-15
    2.2.3 MPEG-TS协议简介  15
    2.2.4 FFMPEG库简介  15
  2.3 IPTV性能测量的主要技术思想和实现手段  15-19
    2.3.1 网络层测量  16
    2.3.2 应用层测量  16
    2.3.3 IPTV测量现有研究成果  16-17
    2.3.4 IPTV测量的现有产品  17-19
  2.4 IPTV性能测量指标  19-21
    2.4.1 网络层测量指标  19-20
    2.4.2 应用层测量指标  20-21
  2.5 本章小结  21-23
第三章 IPTV性能测量探针设计  23-41
  3.1 IPTV性能测量系统总体架构  23-25
  3.2 IPTV性能测量探针总体设计  25-26
  3.3 IPTV性能测量探针组件设计  26-36
    3.3.1 通信组件  26-27
    3.3.2 调度控制组件  27-28
    3.3.3 流解析组件  28-30
    3.3.4 测量组件  30-32
    3.3.5 模拟服务器组件  32-34
    3.3.6 节目源探测组件  34-36
  3.4 系统通信  36-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 IPTV性能测量探针实现  41-52
  4.1 开发环境  41
  4.2 代码结构  41-42
  4.3 IPTV性能测量探针组件实现  42-50
    4.3.1 通信组件实现  42-43
    4.3.2 控制调度组件实现  43-45
    4.3.3 流解析组件实现  45-48
    4.3.4 测量组件实现  48-50
  4.4 测量探针界面与使用  50-51
  4.5 本章小结  51-52
第五章 IPTV性能测量探针测试及结果分析  52-61
  5.1 测试环境搭建  52-53
  5.2 功能测试  53-56
  5.3 实验分析  56-60
    5.3.1 网络层指标测试  56-58
    5.3.2 应用层指标测试  58-60
    5.3.3 实验结论  60
  5.4 本章小结  60-61
第六章结束语  61-64
  6.1 论文总结  61
  6.2 未来研究工作展望  61-62
  6.3 研究生期间工作  62-64
    6.3.1 发表论文  62
    6.3.2 参与项目  62
    6.3.3 主要负责的工作  62-63
    6.3.4 提交文档  63-64
参考文献  64-65
致谢  65

IPTV性能测量探针的设计与实现

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