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研究生中文姓名:鄭耿宇
研究生英文姓名:Keng-Yu Cheng
中文論文名稱:多通道UDP即時多媒體串流系統設計
英文論文名稱:Multiple UDP Connections for Real-Time Multimedia Streaming
指導教授姓名:葉春超
口試委員中文姓名:副教授︰蔡國煇
教授︰張瑞益
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:資訊工程學系
學號:10257022
請選擇論文與海洋研究相關度:無相關
請選擇論文為:學術型
畢業年度:104
畢業學年度:103
學期:
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:多媒體串流多重連結多通道UDP
英文關鍵字:multimedia streamingmulti-linkmulti-channel UDP
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隨著網際網路的技術迅速發展,在多媒體網路方面上的應用更是不斷推陳出新,其應用對於頻寬需求也越來越高,例如即時新聞視訊、現場Live轉播等等。如今即時現場轉播新聞主要是靠SNG設備作為主要手段,但是SNG設備過於龐大,沒有辦法適應各種環境。如今行動通訊技術發展迅速,從3G、3.5G甚至到最近的4G,一個可能的情況是,我們可以藉由行動裝置的網路來進行多媒體串流的服務,由於行動裝置的網路是不穩定的,我們可以藉由多台行動裝置之網路來提升串流品質。
本篇論文主旨在於設計一個多通道的UDP進行即時多媒體串流。我們模擬一個現場的環境來進行串流的實驗,使用FLV檔案格式的影片模擬現場直播,使用乙太網路以及NAT模擬多個網路環境,以及使用netem頻寬限制軟體來模擬網路連結之速率。由於單一網路的頻寬可能不足(或是傳輸品質不穩定),因此同時使用多個網路連結(Multi-link UDP)來增加可用頻寬,改善串流傳輸品質,進而與其它可能的通訊協定做效能比較。
With the rapid development of Internet technology, multimedia Internet applications are getting popular and being applied to variable services over the Internet. On the other hand, to provide higher image quality and more intensive interactions, bandwidth demands to transport the multimedia contents become a critic design issue. The problem gets severe in wireless communications. In this research study, we focus on how to effectively deliver real-time multimedia streaming data over wireless communications. We proposed a multiple-UDP transport mechanism to solve the problem. In the proposed multiple-UDP transportation, we utilize underlining multiple wireless communication interfaces available in the host, which could be WLAN (e.g. IEEE 802.11) or broadband mobile telecommunications (e.g. LTE/WiMax/WCDMA).
We simulated a live video streaming environment to evaluation the proposed multiple-UDP transportation scheme. We compared the proposed scheme with conventional TCP, UDP, and SCTP schemes. Our experiment results showed the effectiveness of the proposed multiple-UDP transportation scheme, compared with the other three schemes.
摘要 I
Abstract II
目次 III
圖次 V
表次 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究主題 1
1.3 論文架構 2
第二章 相關研究及背景知識 3
2.1 通訊協定 3
2.1.1 TCP/UDP 3
2.1.2 SCTP 3
2.2 netem流量控制軟體 4
2.3 FLV檔案格式 5
第三章 多通道UDP即時多媒體串流設計 7
3.1 封包阻塞延遲及遺失分析 7
3.1.1 終端節點的頻寬控制 8
3.1.2 中繼節點的頻寬控制 11
3.2 多通道UDP即時多媒體串流 14
3.3 實驗系統設計與架構 15
3.3.1 終端節點控制 15
3.3.2 中繼節點控制 16
3.3.3 頻寬控制設置位置探討 17
3.4 FLV模擬影像即時傳送設計 18
3.4.1 傳送封包設計 18
3.4.2 FLV Tag 傳送設計 20
3.5 模擬環境分析 21
3.5.1 頻寬充裕 - netem 控制 400kbit/s 22
3.5.2 頻寬不足 - netem 控制200kbit/s 24
3.5.3 環境分析探討 26
第四章 實驗觀察及數據分析 27
4.1 頻寬限制下之數據分析 29
4.2 Level 1 頻寬充裕 30
4.2.1 封包層面之分析 30
4.2.2 Tag層面之分析 32
4.3 Level 2 頻寬吃緊 35
4.3.1 封包層面之分析 35
4.3.2 Tag層面之分析 38
4.4 Level 3 頻寬不足 41
4.4.1 封包層面之分析 41
4.4.2 Tag 層面之分析 43
4.6 實驗結論 47
第五章 結論與未來展望 49
5.1 結論 49
5.2 未來展望 49
參考文獻 50
附錄 51
[1] Brian “Beej Jorgensen” Hall, “Beej's Guide to Network Programming,” July 3, 2012 [Online]. Available: http://beej.us/guide/bgnet/output/print/bgnet_A4.pdf
[2] Martin Becke, Hakim Adhari, Erwin P. Rathgeb, Fu Fa, Xiong Yang, Xing Zhou,“Comparison of Multipath TCP and CMT-SCTP based on Intercontinental Measurements,”in Proceedings of GLOBECOM2013.
[3] Fu Fa, Xiong Yang, Xing Zhou, “Iperf - The TCP/UDP Bandwidth Measurement Tool,” [Online]. Avalable: https://iperf.fr/
[4] Adobe Systems Incorporated, “Video File Format Specification Version 10,” November 2008, [Online]. Available: http://www.adobe.com/content/dam/Adobe/en/devnet/flv/pdfs/video_file_format_spec_v10.pdf.
[5] J. B. Postel, “Transmission Control Protocol,” IETF, Standards Track, RFC 793, Sept. 1981, [Online]. Available: htts://tools.ietf.org/html/rfc793.
[6] R. Stewart, “Stream Control Transmission Protocol,” IETF, Standards Track, RFC 4960, Sept. 2007,.[Online]. Available: htts://tools.ietf.org/html/rfc4960.
[7] Institute of Information and Electronics Communication Technologies and Applied Mathematics (ICTEAM), “MultiPath TCP – Linux Kernel Implementation,” [Online]. Available: http://www.multipath-tcp.org.
[8] Wiki, “Stream Control Transmission Protocol,” [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Stream_Control_Transmission_Protocol
[9] OpenVZ, “Source based routing,” [Online]. Available:
https://openvz.org/Source_based_routing
[10] Linux foundation, “Netem,” [Online]. Available: http://www.linuxfoundation.org/collaborate/workgroups/networking/netem
電子全文
全文檔開放日期:2018/08/11
 
 
 
 
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