專利名稱：一種流媒體服務(wù)器服務(wù)能力評測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于UDP端口隨機(jī)選擇的流媒體服務(wù)器服務(wù)能力的評測方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加與流媒體應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，流媒體服務(wù)器的性能成為制約流媒體應(yīng)用的重要因素。面向應(yīng)用來測評流媒體服務(wù)器的性能指標(biāo)，成為為用戶選擇服務(wù)器以及為服務(wù)器進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化的一條有效途徑。
在傳統(tǒng)的流媒體服務(wù)器評價體系中，流輸出能力是評價其服務(wù)性能的最重要指標(biāo)。從應(yīng)用角度看，它即是支持作者某一標(biāo)準(zhǔn)碼率的并發(fā)用戶數(shù)。目前采用的獲取這一指標(biāo)的方法有以下幾種(1)根據(jù)服務(wù)器的配置以及視頻流的碼率，用數(shù)學(xué)公式計(jì)算出并發(fā)用戶數(shù)，如100M以太網(wǎng)最多能支持66個1.5Mbps的MPEG1視頻流。該方法雖然實(shí)現(xiàn)簡單，但基本上是一個理論值，測試準(zhǔn)確性差。
(2)從客戶終端設(shè)備中檢測視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)流量，并推算出服務(wù)器性能，如1秒鐘內(nèi)能從服務(wù)器接收150Mb的數(shù)據(jù)，則能得到其服務(wù)性能為100個1.5Mbps的視頻流。在MICROSOFT的Media Server的性能測試中，通常是在每臺客戶機(jī)上使用windows Media Load Simulator軟件來模擬多個客戶端，通過大量地接收服務(wù)器傳來的視頻數(shù)據(jù)，獲得網(wǎng)絡(luò)實(shí)際傳輸量的信息值，并由此給出服務(wù)器的服務(wù)性能評價。該方法使用也比較簡單，有一定的準(zhǔn)確性，但是由于不能反映視頻服務(wù)的質(zhì)量，所以可信度也不強(qiáng)。
(3)在服務(wù)器上安裝實(shí)際流媒體系統(tǒng)，實(shí)測究竟能支持多少并發(fā)用戶，當(dāng)同時從200個客戶終端設(shè)備中流暢地播放1.5Mbps的MPEG1時，便可得出該服務(wù)器至少能支持200個1.5Mbps的MPEG1視頻流。該方法測試可信度最高，但必須構(gòu)造相應(yīng)的測試環(huán)境，而構(gòu)造這種測試環(huán)境需要大量的客戶終端設(shè)備，當(dāng)服務(wù)器的服務(wù)能力很大時，構(gòu)造這樣的測試環(huán)境實(shí)際上往往是做不到的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，采用少量客戶機(jī)構(gòu)造測試環(huán)境，以較小的代價實(shí)現(xiàn)流媒體服務(wù)器的性能測評，達(dá)到上述方法〔3〕所述的實(shí)測效果。
本發(fā)明的技術(shù)方案主要包括提出新的評測方法、服務(wù)器端和客戶端設(shè)計(jì)相應(yīng)的評測軟件。本發(fā)明的測試環(huán)境為“被測的流媒體服務(wù)器和少量客戶終端設(shè)備構(gòu)成的局域網(wǎng)”，分別在服務(wù)器和客戶機(jī)上運(yùn)行本發(fā)明的測試軟件，對流媒體服務(wù)器進(jìn)行性能測試和評價，達(dá)到測試的最高可信度。
本發(fā)明所提新的評測方法的基本思想如下在被測服務(wù)器上動態(tài)增加UDP的SOCKET端口，逐步達(dá)到并超過服務(wù)器的最大服務(wù)流數(shù)。向被測服務(wù)器的多個SOCKET端口發(fā)送固定碼率的流媒體數(shù)據(jù)，每個客戶端任意挑選SOCKET端口進(jìn)行接收，并解碼、播放。當(dāng)發(fā)送流數(shù)在服務(wù)器的服務(wù)能力范圍之內(nèi)時，任一SOCKET的流服務(wù)質(zhì)量都不會受到影響，從客戶端播放出來的視頻和音頻效果也很正常。此時，可以增加SOCKET端口，發(fā)送更多的媒體流。當(dāng)發(fā)送的媒體流數(shù)目超過某個值時，服務(wù)器的服務(wù)能力超過極限，此時客戶端從任一SOCKET端口接收數(shù)據(jù)并播放，將出現(xiàn)非正常效果。本評測方法認(rèn)為，能讓客戶端正常播放的最大SOCKET端口數(shù)即為該固定碼率下的最大并發(fā)用戶數(shù)，即服務(wù)器的服務(wù)能力。
本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是如果某流媒體服務(wù)器的實(shí)際服務(wù)能力為支持n條流，采用傳統(tǒng)的實(shí)測方法，則需要構(gòu)造n臺客戶端的測試環(huán)境才能獲得服務(wù)器的實(shí)際服務(wù)能力，通常n在100～1000的范圍。采用本發(fā)明的評測方法，只需用1臺或幾臺客戶端，就能獲得服務(wù)器的實(shí)際服務(wù)能力。


圖1流媒體服務(wù)器測試環(huán)境具體實(shí)施方式
[1]服務(wù)器端評測軟件流程(1)啟動軟件主進(jìn)程，由主進(jìn)程產(chǎn)生一個Telnet偵聽線程，也就是啟動了一個本地Telnet服務(wù)器。
(2)偵聽線程接收服務(wù)請求，請求的內(nèi)容包括在哪些SOCKET端口上發(fā)送哪些媒體流。
(3)解析請求內(nèi)容，然后轉(zhuǎn)發(fā)該請求給主進(jìn)程。
(4)主進(jìn)程如果是第一次收到廣播請求，分別創(chuàng)建節(jié)目讀線程、PS流轉(zhuǎn)換線程、TS流化線程和節(jié)目發(fā)送線程。
(5)主進(jìn)程把請求內(nèi)容發(fā)送給節(jié)目讀線程，節(jié)目讀線程從磁盤讀取相應(yīng)的流媒體節(jié)目文件，并把節(jié)目文件封裝成PS數(shù)據(jù)包，壓入PS數(shù)據(jù)包隊(duì)列中。
(6)PS流轉(zhuǎn)換線程從PS數(shù)據(jù)包隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)，把PS數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成TS數(shù)據(jù)包，并把TS數(shù)據(jù)包壓入TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列1中。
(7)TS流化線程從TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列1中讀取數(shù)據(jù)，將TS數(shù)據(jù)包加入時間戳等相關(guān)信息，再將TS數(shù)據(jù)包壓入TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列2中。
(8)節(jié)目發(fā)送線程從TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列2中讀取TS數(shù)據(jù)包，將TS數(shù)據(jù)包封裝成UDP數(shù)據(jù)包從網(wǎng)卡當(dāng)中發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中去。
客戶端評測軟件流程按傳統(tǒng)流媒體客戶端設(shè)計(jì)思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。
評測數(shù)據(jù)視頻數(shù)據(jù)按碼流大小分3類。第1類為普通碼率的流媒體視頻數(shù)據(jù)，其碼率分布從500kbps到3Mbps，普通的流媒體應(yīng)用數(shù)據(jù)基本在此范圍內(nèi)，主要測試服務(wù)器正常應(yīng)用狀況；第2類為高碼率視頻數(shù)據(jù)，其碼率分布從6Mbps到8Mbps，如DVD數(shù)據(jù)，主要測試對高品質(zhì)視頻的支持；第3類為低碼率視頻數(shù)據(jù)，其碼率分布從100kbps到300kbps，主要測試服務(wù)器多線程支持能力。因此，測評數(shù)據(jù)的選定如下表所示
編碼格式采用我國廣播電視所采用的TS流標(biāo)準(zhǔn)，并提供專門為測評流媒體服務(wù)器而生成的各種不同碼率的TS流文件。
質(zhì)量要求客戶端通過接收服務(wù)器傳來的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼回放，其質(zhì)量要求應(yīng)與在客戶端上單獨(dú)播放該視頻文件的播放質(zhì)量相當(dāng)。當(dāng)播放質(zhì)量下降時，則認(rèn)為已超過服務(wù)器的服務(wù)能力。
評測結(jié)果


。
權(quán)利要求
1.一種流媒體服務(wù)器服務(wù)能力評測方法，其特征在于以被測的流媒體服務(wù)器和少量客戶終端設(shè)備構(gòu)成的局域網(wǎng)為被測環(huán)境，分別在服務(wù)器和客戶機(jī)上運(yùn)行發(fā)明的測試軟件，對流媒體服務(wù)器進(jìn)行性能測試和評價。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評測方法，其特征在于所述的在被測服務(wù)器上動態(tài)增加UDP的SOCKET端口，逐步達(dá)到并超過服務(wù)器的最大服務(wù)流數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流媒體服務(wù)器服務(wù)能力評測方法，其特征在于所述的客戶端隨機(jī)選擇SOCKET端口進(jìn)行測試，SOCKET端口數(shù)達(dá)到最大服務(wù)流數(shù)前，客戶端的播放效果正常，SOCKET端口數(shù)超過最大服務(wù)流數(shù)后，客戶端的播放效果異常，并據(jù)此獲得服務(wù)器最大服務(wù)能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流媒體服務(wù)器服務(wù)能力評測方法，其特征在于所述的服務(wù)器端評測軟件流程為(1)啟動軟件主進(jìn)程，由主進(jìn)程產(chǎn)生一個Telnet偵聽線程，也就是啟動了一個本地Telnet服務(wù)器；(2)偵聽線程接收服務(wù)請求，請求的內(nèi)容包括在哪些SOCKET端口上發(fā)送哪些媒體流；(3)解析請求內(nèi)容，然后轉(zhuǎn)發(fā)該請求給主進(jìn)程；(4)主進(jìn)程如果是第一次收到廣播請求，分別創(chuàng)建節(jié)目讀線程、PS流轉(zhuǎn)換線程、TS流化線程和節(jié)目發(fā)送線程；(5)主進(jìn)程把請求內(nèi)容發(fā)送給節(jié)目讀線程，節(jié)目讀線程從磁盤讀取相應(yīng)的流媒體節(jié)目文件，并把節(jié)目文件封裝成PS數(shù)據(jù)包，壓入PS數(shù)據(jù)包隊(duì)列中；(6)PS流轉(zhuǎn)換線程從PS數(shù)據(jù)包隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)，把PS數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成TS數(shù)據(jù)包，并把TS數(shù)據(jù)包壓入TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列1中；(7)TS流化線程從TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列1中讀取數(shù)據(jù)，將TS數(shù)據(jù)包加入時間戳等相關(guān)信息，再將TS數(shù)據(jù)包壓入TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列2中；(8)節(jié)目發(fā)送線程從TS數(shù)據(jù)包隊(duì)列2中讀取TS數(shù)據(jù)包，將TS數(shù)據(jù)包封裝成UDP數(shù)據(jù)包從網(wǎng)卡當(dāng)中發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中去。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流媒體服務(wù)器服務(wù)能力評測方法，其特征在于客戶端評測軟件流程按傳統(tǒng)流媒體客戶端設(shè)計(jì)思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于UDP端口隨機(jī)選擇的流媒體服務(wù)器服務(wù)能力的評測方法。以被測的流媒體服務(wù)器和少量客戶終端設(shè)備構(gòu)成的局域網(wǎng)為被測環(huán)境，分別在服務(wù)器和客戶機(jī)上運(yùn)行發(fā)明的測試軟件，對流媒體服務(wù)器進(jìn)行性能測試和評價，達(dá)到測試的最高可信度。
文檔編號H04L29/06GK101083568SQ200710035299
公開日2007年12月5日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者彭宇行, 向偉昌, 彭紹亮, 萬光宇 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)