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以Internet网络为平台,以IP流媒体为传输模式的IPTV系统,彻底改变了传统的定式、单向的广播电视消费模式,实现了媒体提供者和媒体消费者之间实质性的互动,其未来发展已成为业界的焦点话题。
为减少网络故障,保障网络性能,如何实时评估和分析IPTV网络性能是组网、建网、运营和维护中的关键问题。虽然目前国内外有相关机构针对IPTV网络协议监测技术已经进行了一定的研究,但他们当中有的仅停留在理论阶段,有的实现无法满足国内多种制式的需求。随着IPTV业务在国内的逐步推广和深入,为IPTV网络协议监测技术的研发提出了更高的要求。
本文以IPTV网络测试仪的研发为背景,在介绍IPTV网络概况和协议监测基本技术的同时,给出了重要测试参数的提取方案,并重点完成了基于WindowsCE平台的IPTV网络测试仪软件架构的设计与实现。本文的工作包括如下几个方面:
第一,在精读和全面分析IPTV视频流监测相关协议的基础上,对比阐述了IPTV网络监测指标的选取方案,并分析了相应的算法及提取流程。
第二,深入研究Windows CE嵌入式操作系统的功能结构、进程(线程)调度、内存管理、文件系统、图形界面等相关内容,并搭建软件开发环境,包括定制所需的SDK开发包和操作系统的剪裁与移植。
第三,针对仪表的功能需求和嵌入式系统的软硬件资源,提出了适合IPTV测试仪硬件环境的软件总体设计方案,并对所用的重要开发方法进行了分析。
第四,基于面向对象与模块化的设计理念,对IPTV测试仪上层软件中主要模块的实现进行了详细设计。重点包括IPTV性能测试和以太网测试的软件工程实现流程、网络拓扑发现技术的改良、测试数据库的管理以及图形界面的呈现。
第五,提出一个简明的IPTV网络监测数据的分析预测模型。该模型基于数理统计和时间序列预测的思想,为将来IPTV后台分析系统的搭建提供了算法参考。
最后,指出了下一步研究与应用的难点和方向。
经测试表明,本文提出的基于IPTV网络协议监测技术的软件实现方案能够在硬件平台上稳定可靠地运行,代码具有较好的健壮性、有效性和可扩展性。