Моделирование и автоматизация тестирования процессов передачи мультимедийных потоков на основе комплексной оценки задержек их воспроизведения

• Автор: Забровский, Анатолий Леонидович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Глава 1. Особенности организации трансляций мультимедийных потоков в реальном режиме времени

1.1. Протоколы потоковой передачи данных

1.2. Медиасерверы

1.3. Видеокодеры

1.4. Видеоплееры

1.5. Трансляция мультимедийных потоков в образовании

1.6. Видеотрансляции

1.6.1. Образовательное видео ПетрГУ

1.7. Схема передачи мультимедийного потока

1.8. Качество обслуживания

1.9. Качество восприятия услуг

1.10. Связь QoE с QoS
1.11. Субъективные и объективные методы оценки качества передачи видеопотоков
1.12. Методы тестирования подключения удаленных пользователей
1.13. Эмуляторы сетевых помех
Выводы
Глава 2. Система имитационного моделирования значений факторов, влияющих на задержки воспроизведения мультимедийных потоков
2.1. Создание системы имитационного моделирования
2.1.1. Видеокодер Wirecast
2.1.2. Веб-интерфейс управления
2.1.3. База данных IvlySQL
2.1.4. Сетевой эмулятор WANem
2.1.5. Flash-плеер и компьютер клиента
2.1.6. Эмулирование загрузки процессора и памяти
2.2. Подготовка и проведение экспериментов в системе имитационного моделирования
2.2.1. Специальные условия и требования организационного, технического и технологического характера
Выводы
Глава 3. Комплексная оценка задержек воспроизведения мультимедийных потоков
3.1. Влияющие факторы
3.2. Проведение экспериментов
3.2.1. Эмулирование сетевых факторов
3.2.2. Эмулирование загрузки памяти и процессора
3.2.3. Эмулирование сетевых факторов беспроводной Wi-Fi-сети
3.3. Обработка результатов экспериментов
3.3.1. Настройки Flash-плеера
3.3.2. Алгоритмы расчета характеристик Tstart, Fmin, Fdrop, Bmin
3.3.3 Величины значений характеристик воспроизведения
3.4. Корреляционный анализ
3.5. Критерий комплексной оценки задержек воспроизведения мультимедийных потоков
Выводы
Глава 4. Программный комплекс тестирования
4.1. Веб-сервис Multimedia Quality Network
4.2. Веб-приложение Multimedia Quality Tester
4.3. Flash-плеер
4.4. Набор РНР-сценариев
4.5. Веб-сервер Apache и база данных MySQL
4.6. Веб-интерфейс управления
4.7. Медиасервер
4.8. Работа с приложением MQT
Выводы
Список используемых сокращений
Приложение 1. Свидетельство о регистрации

Актуальность темы исследования
Достоверная информация о возможностях удаленных клиентов принять мультимедийный поток без задержек требует больших организационных и временных затрат. Применение информационных технологий и математического моделирования позволяет автоматизировать тестирование и получение информации от удаленных пользователей для дальнейшей ее оценки. Выбор битовых скоростей трансляции мультимедийных потоков напрямую влияет на качество воспроизведения потока на стороне клиента.
На сегодняшний день существуют методы адаптивного или динамического переключения битовых скоростей потоков [19]. Однако недостатком этих методов является то, что администратор системы видеотрансляций не может использовать их для тестирования способности удаленных пользователей получать мультимедийный поток с заданной скоростью. Использование таких методов требует создания многочисленных потоков с разными битовыми скоростями, при этом в определенных случаях мультимедийные потоки с малыми битовыми скоростями неприемлемы для проводимого мероприятия.
Таким образом, оценка качества получения мультимедийных потоков удаленными пользователями, рассматриваемая в данном диссертационном исследовании, является актуальной.
Степень разработанности темы исследования
Современные методы тестирования, способности удаленных клиентов получить мультимедийный поток с необходимым качеством в первую очередь основываются на анализе состояния сетевого канала. Во многих случаях тестирование потока либо совсем не производится, либо происходит по следующему сценарию: удаленные пользователи получают от администратора ссылку на веб-страницу, где осуществляется тестовая трансляция мультимедийного потока с какой-то одной битовой скоростью. После этого пользователи могут запустить видеоплеер, посмотреть изображение и
1. audioBufferByteLength - размер буфера аудиоданных в байтах;
2. audioBufferLength - размер буфера аудиоданных в секундах;
3. audioByteCount - общее число байтов аудио, поступивших в очередь;
4. audioBytesPerSecond - скорость заполнения аудиобуфера в байтах в секунду;
5. byteCount - общее число байтов, поступивших в очередь независимо от того, сколько было воспроизведено или очищено.
6. currentBytesPerSecond - скорость заполнения буфера NetStream в байтах в секунду;
7. dataBufferByteLength - размер буфера данных NetStream в байтах;
8. dataBufferLength - размер буфера для данных NetStream в секундах;
9. dataByteCount - общее число байтов сообщений с данными, поступивших в очередь независимо от того, сколько было воспроизведено или очищено;
10. dataBytesPerSecond - скорость заполнения буфера данных в байтах в секунду;
11. droppedFrames - количество видеокадров, потерянных в текущем сеансе воспроизведения;
12. maxBytesPerSecond - максимальная скорость заполнения буфера в байтах в секунду;
13. playbackBytesPerSecond - скорость воспроизведения потока в байтах в секунду;
14. videoBufferByteLength - размер видеобуфера в байтах;
15. videoBufferLength - размер буфера для видеоданных в секундах;
16. videoByteCount - общее число байтов видео, поступивших в очередь независимо от того, сколько было воспроизведено или очищено;
17. videoBytesPerSecond - скорость заполнения видеобуфера в байтах в секунду.
Также класс NetStream имеет свойство currentFPS со значением числа видеокадров, воспроизводимых за одну секунду.