基于IP多媒体子系统的IPTV业务控制服务器集群负载均衡机制

基于IP多媒体子系统(IMS)的IPTV引入集中式SIP会话管理机制,除对业务控制功能(SCF)服务器提出更高的响应性能要求,而且由于SIP的事务和对话双重完整性,对传统负载均衡技术也带来诸多限制。针对SCF的性能瓶颈,结合IMS的业务触发过程和IPTV业务的会话统计特性,探讨了集群间区分业务和集群内对后台服务器负载感知的多级负载均衡机制,并提出基于SIP事务优先级的轻量级动态权值随机调度算法。最后在IPTV原型系统中验证了该负载均衡机制的技术可行性,并给出具体实验方案。     

IMS 可管理P2P 流媒体应用服务器的设计与实现

基于IP多媒体子系统的流媒体系统采用的都是传统的客户端/服务器（Client/Server,C/S）架构,当大量用户同时请求流媒体服务时,中心媒体服务器将成为整个系统的性能瓶颈。在参考ETSI TISPAN制定的IMS-based IPTV架构基础上,给出了基于IMS的可管理P2P流媒体系统架构,并根据引入P2P技术的系统需求设计了可管理P2P流媒体应用服务器的软件模块结构及P2P分发树的构建算法。在原有基于C/S架构的流媒体应用服务器基础上,通过扩展集中管理和维护对等节点树P2P模块实现了媒体上传节点的选择,并以直播业务为例进行了原型系统验证。测试结果显示该系统能够有效地将终端节点组织成P2P流媒体分发网络,并有效地降低了媒体服务器的压力,提升了流媒体系统的性能。     

一种双通道的IMS-based IPTV频道快速切换方法

基于IM S的IPTV是三网融合的重要业务体现,其中频道切换延迟是影响用户体验质量(Q uality of Experience)的关键衡量指标.分析频道切换延迟原因,提出一种双通道频道快速切换的方法来减少频道切换延迟,提高了用户体验质量.最后在ETS I TISPAN提出的基于IM S的IPTV架构上构建的原型上通过封装H.264视频编码的M PEG2-TS格式的高清片源验证了方法的可行性.     

基于LASeR富媒体客户端的设计与实现

随着移动终端用户量的增长,用户对于体验的要求越来越高。在学术界,富媒体技术以其丰富的用户体验成为了这一问题的解决方案。由我国国情决定,富媒体技术尚处于初步研究阶段,因此本文基于MPEG4 LASER提出了完整的富媒体服务解决方案,设计实现了一个以SVG为场景展现的富媒体客户端,描述了系统分层体系结构,分析了核心功能模块并对该系统进行了测试。实验证明,富媒体客户端可以将各媒体资源有效的整合起来,极大的增强了展现能力和实时交互能力,丰富了用户的体验。     

支持IPTV高清码流连续平滑播放的多级缓冲区设计与实现

把流媒体系统作为一个复杂的控制系统进行研究,给出支持多级反馈控制机制的系统框图,重点分析媒体播放器从流接收到播放的全过程.同时,为了提高用户体验质量,实现音视频流在接收端的连续平滑播放,设计了多级缓冲机制以减少IP网络抖动和丢包产生的影响,实现了根据接收端的解码能力,自适应地选择解码层次和调整帧播放速率.最终采用多线程技术实现了MPEG-2 TS复用H.264高清视频流的解码播放,并给出试验结果.     

IPTV点播业务中减少特技播放交互延迟的方法

优化交互响应时间是提高IPTV用户体验质量（QoE）的重要措施。为了减少特技播放过程的交互延迟,提出对媒体随机访问点建立索引的方法,以便媒体服务器通过查找索引表即可实现随机访问点的快速定位和关键帧提取。通过对MPEG-2 TS流的系统层结构和H.264 NAL层的结构分析,探讨了封装H.264视频的TS格式媒体文件的两种关键帧提取方法。鉴于IPTV媒体服务器存储的媒体文件数量庞大,采用Hash的方法建立节目信息索引表,以提高节目信息查找效率。最后给出了在媒体预处理过程中为点播内容建立节目信息索引表和随机访问点索引表以减少IPTV特技播放交互延迟的具体实现方案。方案可行性在与华为合作开发的IMS-based IPTV原型系统得到了验证,测试结果符合三重播放业务QoE的交互响应时间要求。     

IMS-based IPTV业务个性化内容智能推荐机制

个性化内容推荐是提高IPTV QoE的重要手段.从理论上来讲,IP双向网络为个性化服务提供了网络基础,但在现有IPTV系统中难以实现.引入SIP会话管理机制的IMS-based IPTV为此提供了很好的基础架构,通过分析其中的BC、CoD等典型业务的信令流程以及服务发现与选择机制,以个性化服务推荐理论为指导,探究了基于UE特性和用户行为统计的个性化内容推荐机制.同时设计了基于好友协作的节目推荐方式.通过扩展各个IPTV功能实体,描述了个性化EPG、个性化广告和个性化节目预告等业务特性的实现方案,进而也证明了IMS-based IPTV体系架构的灵活性和可扩展性.     

一种两阶段自适应的IMS-Based IPTV应用服务器负载均衡策略

随着IPTV用户数目的增长,IPTV应用服务器的负担愈加繁重。在这种情况下,集群系统逐渐成为构建高性能和高服务质量的一种有效的应用服务器体系结构。保证应用服务器各节点的负载均衡,可以有效提高系统的吞吐量,提高IPTV服务质量。针对负载均衡问题,提出了一种基于IPTV用户行为特点的,两阶段自适应负载均衡策略,负载均衡器通过实时监控应用服务器集群内各节点的负载情况,动态修改各节点负载分配权值。算法在保持应用服务器各节点负载均衡的同时,维护用户会话的完整性,保证了服务质量QoS（Quality of Services）。仿真结果显示此算法具有较好的性能,能在保证服务质量的前提下有效地提高系统吞吐量。     

IMS 中核心控制网元S-CSCF 可靠性方案

IMS中核心网元S-CSCF的可靠性是保障IMS服务连续性的关键,是部署商用IMS网络的前提。在分析了S-CSCF功能特点的基础上,设计和实现了一种S-CSCF可靠性方案,给出了在S-CSCF提供服务的过程中,需要备份的内容、备份的时机、保证数据一致性策略、故障检测与主备服务器切换策略以及恢复策略,并在开源项目OpenIMSCore中实现和验证了该方案。实验结果表明,这一方案有效可行、备份代价较小,当工作机S-CSCF1发生故障时,备份机S-CSCF2能够在不影响服务用户的体验的情况下,迅速恢复服务。