Dynamische Messung und Optimierung der QoE / QoS bei Videodiensten in NGN

Evaluierung und Entwicklung eines TR-069 Clients

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 13.10.2009 - 11:41 Geändert: 18.12.2009 - 13:48
Autor: Oliver Portugall

Bachelor Thesis von Frank Lemm (1) und Marian Mitev (2)



Thema


(1) Implementierung einer optimierten TR-069 Client-Server-Lösung im Smart Video Messsystem
(2) Entwicklung eines TR-069 Clients für den Smart Video Messkopf

TR-069 mit dem CPE WAN Management Protocol (CWMP) dient im SmartVideo Messsystem zur Provisionierung, also der Bereitstellung von Diensten und Verteilung von Steuerdaten, an die Messköpfe.
So können mittels dem Auto-Configuration-Server (ACS) der zu einem Bestandteil des Managementssystems wurde, Messköpfe verwaltet und überwacht werden. Durch das CWMP werden neben der Übertragung von Konfigurationsparametern, vom ACS zum CPE, auch Messergebnisse zum Managementsystem gesendet.
Die Übertragung von neuen Versionen der Messsoftware ist ebenso ein Teil dieser Client-/Serverlösung.

In diesen Arbeiten wurde ein ACS Server in die Umgebung integriert und ein CPE Client erstellt und an die benötigten Funktionen im Projekt angepasst.

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Marian_Mitev_2009.pdf

filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Frank_Lemm_2009.pdf

Applikation zur Analyse und Darstellung von QoS/QoE-Parametern

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 13.10.2009 - 11:41 Geändert: 13.10.2009 - 11:55
Autor: Oliver Portugall

Bachelor Thesis von Dennis Juchem (1) und Thomas Hohlstein (2)



Thema


(1) Entwicklung einer Applikation zur Analyse von QoS/QoE-Parametern in IPTV-Streams im SmartVideo Messsystem
(2) IPTV MOS-Analyse und QoE-Darstellung im SmartVideo Messystem


Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung einer Anwendung die aus gelieferten Daten der Netzwerk OSI Schicht 2-7 einen MOS-Wert aus QoS Parameter herleitet.
Dabei werden die Daten der Schichten 2-7 durch einen Messkopf erfasst. Das Ergebnis soll grafisch aufbereitet werden und es ermöglichen Erfahrungswerte, sprich subjektive Bewertungsparameter, einzupflegen, die die Ermittlung des MOS-Wertes genauer machen.
Dabei stützt sich das System auf eine Datenbank, in der alle relevanten Informationen abgelegt sind und bietet eine funktionale grafische Oberfläche, die das komplette Anwendungsfallspektrum der Software abdeckt.

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Dennis_Juchem_2009.pdf

filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Thomas_Hohlstein_2009.pdf

MPEG-4 Video Bewertung in Mobile Clients

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 04.11.2008 - 14:46 Geändert: 13.10.2009 - 11:12
Autor: Oliver Portugall

Diplomarbeit von Marc Hueffmeyer



Ziel der Abschlussarbeit ist die Bewertung eines MPEG-4 Video-Stream für ein mobiles Endgerät mit geringer Leistungsfähigkeit auf Android- bzw. Symbian-Basis. Die Entwickelte Software soll durch ihre Modularität auch als Erweiterung des SmartVideo Messsystems dienen. Schwerpunkte sind die Auswertungen des MPEG4- Datenformats in Bezug auf den Transport und dessen Auswirkung auf die QoS/QoE. Neben der praktischen Ausrichtung auf eine Mobile Umgebung müssen die theoretischen Bedingungen in Bezug auf MPEG4 und MPEG-TS evaluiert werden.

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Marc_Hueffmeyer_2009.pdf

Entwicklung eines Management-Systems für einen SmartVideo QoE-Messkopf

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 30.10.2008 - 00:42 Geändert: 13.10.2009 - 11:19
Autor: Stephan Küffner

Diplomarbeit von Arne Hunsdiek



Im Rahmen des Forschungsprojektes SmartVideo wird eine Management-System für den SmartVideo QoE Messkopf entwickelt. Messdaten sollen, abhängig vom Parametersatz für die OSI/ISO-Schichten 2,3,4 und der IP-Videoauswertung (Parametersatz für MPEG-Transportstrom (MPEG-TS), MPEG-2 Container, MPEG-4 Container (MP4)) aufbereitet und grafisch dargestellt werden.

Bestandteil ist zusätzlich die Definition einer Kommunikationsschnittstelle des Management-Systems zum SmartVideo QoE Messkopf (Schnittstelle zwischen Messkopf und Management-System).

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Arne_Hunsdiek_2009.pdf

SmartVideo Messkopf zur Aufnahme von MPEG Daten zur QoE Messung

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 30.10.2008 - 00:24 Geändert: 13.10.2009 - 11:20
Autor: Oliver Portugall

Diplomarbeit von Tobias Königs



Zur Bestimmung einer Quality-of-Experience (QoE) bei MPEG Videodaten wurde ein "light weight probe" entwickelt, der eine Vielzahl von Netzparametern wie Interface-Daten, VLAN, Delay, Jitter, Packet Loss, Sockets... ermittelt.

Dieser Probe wird an mehreren Stellen im Netz positioniert um einen Stream von der Quelle zur Senke zu verfolgen, dabei verhält sich der Messkopf transparent gegenüber dem Stream.

Diese Abschlussarbeit stellt die Grundlage des Messsystems. Die Aufgaben des Probe können grob in zwei Teile getrennt werden, zum einen ist er transparent gegenüber dem Stream und wertet dynamische und statische Netzdaten der unteren ISO/OSI Layer aus. Hier werden die Schichten 2-4 also Ethernet, IP, TCP/UDP und Teile von RTP ausgewertet. Der zweite Teil ist eine Schnittstelle für weitere Module, diese kann für weitere Analysen bzw. für eine Deep Inspection der Video und Audio Daten genutzt werden.

Um einen Stream hinsichtlich QoS/QoE bewerten zu können, werden die erfassten Daten korreliert und für einen Weiterverarbeitung in einem Managementsystem aufbereitet.

Messprobes dieser Art müssen oft mit geringen Hardwareressourcen auskommen, aus diesem Grund wurde das System von Grund auf sehr Modular erstellt, hiermit ist es möglich in Abhängigkeit der jeweiligen Ressource die tiefe der Vorverarbeitung zu steuern.

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Tobias_Koenigs_2009.pdf

Deep Inspection von IP TV MPEG-Daten

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 18.10.2008 - 11:58 Geändert: 13.10.2009 - 11:21
Autor: Oliver Portugall

Bachelor Thesis von Ali Fares



Als Modulare Erweiterung wird eine Komponente entwickelt die für eine Beurteilung von MPEG-Video Daten den MPEG-TS Stream und MPEG-PS Stream analysiert.

Das Modul wird als Erweiterung des Messkopfes für eine QoE Abschätzung eingesetzt. Hierfür werden die Dokumente ETSI TR 101 290 und TR 126 (DSL Forum) herangezogen um eine Abschätzung vorzunehmen.

Das Modul wird auch als Erweiterung für NetGen eingesetzt um eine gezielte Manipulation von I-, P-, B- Frames oder gar eine Manipulation von ganzen Group of Pictures (GoP) vornehmen zu können und somit QoE Messszenarien für IPTV vornehmen zu können.

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Ali_Fares_2009.pdf

Audio-Codec: Auswertung nach PESQ

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 04.07.2008 - 12:31 Geändert: 13.10.2009 - 11:22
Autor: Oliver Portugall

Bachelor Thesis von Taner Cosar



Implementierung von Audio-Codec und Auswertung nach PESQ im QoS-Messsystem NetGage

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filehttp://www.dn.fh-koeln.de/download/arbeiten/Taner_Cosar_2008.pdf

Modul zur QoS-Analyse von Videodaten

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 04.07.2008 - 12:29 Geändert: 03.02.2009 - 20:32
Autor: Oliver Portugall
Bachelor Thesis von Augusto De Abreu


Modul zur QoS Analyse von Videodaten




Seit vielen Jahren wird Fernsehen über Satellit, Kabel oder Terrestrik ausgestrahlt. Aktuelle Filme, die noch nicht im Fernsehen laufen, können in Videotheken ausgeliehen werden.

Mit dem Internet ist ein neuer Distributionsweg hinzu gekommen. Anfangs noch sehr langsam, hat es über die Jahre an Bandbreite und somit an Geschwindigkeit gewonnen. In Verbindung mit modernen Codecs und immer effizienteren Modulationsverfahren, wurde der Weg geebnet, multimediale Inhalte über das Internet verteilen zu können.

Mittlerweile ist viel über Internet Protocol Televison (IPTV), Video on Demand (VoD) oder auch Videostreaming zu hören. Diesen Diensten liegt das aus dem Internet bekannte Internet Protokoll (IP) zugrunde. VoD könnte die klassische Videothek ablösen, wobei IPTV eher als Ergänzung zum traditionellen Fernsehen anzusehen ist. Die IPTV-Betreiber verfügen in der Regel über ein eigenes Datennetz , welches sie beeinflussen können. Nur so sind sie in der Lage ihre Dienste zufriedenstellend anbieten zu können.


Trotz steigender Bandbreiten und verbesserten Übertragungssystemen besteht noch immer das Problem in gleich bleibend guter Qualität senden zu können. IPTV-Betreiber müssen die Möglichkeit haben, eine klare Aussage darüber zu treffen, wie gut ihr Netz ist. Dazu müssen sie in der Lage sein, es zu analysieren indem sie wichtige Netzparameter zu Laufzeit eines Dienstes messen. Mit diesen Mess- und Analyseverfahren können dann Netze bezüglich IP Videostreaming bewertet werden.

Innerhalb des Forschungsprojektes Quality of Service bei SIP-basierter VoIP-Kommunikation (QoSSIP) wurde bisher ein Messsystem zur Messung von Voice over IP (VoIP) Strömen entwickelt.
Dieses Messsystem wurde um ein Modul zum Test von IP-Videostreaming erweitert.

Das Modul ermöglicht es dem Messsystem Daten aus externen Streamingprogrammen, wie z.B. dem VLC als Eingabedaten in NetGage zu verwenden. Die ankommenden Daten werden zu Auswertungszwecken geloggt und über einen Port an einen Client, wie z.B. VLC, ausgegeben. Anschließend werden die Videodaten über NetGen zum Spiegel (NetRef) geschickt, der diese Daten ebenfalls loggt und anschließend an NetGage zurück schickt. Die von NetRef ankommenden Daten werden von NetGage wieder geloggt und über einem zweiten Port an einen weiteren Client ausgegeben.
So ist es möglich sich Auswirkungen von verschiedenen Netzparametern, wie Delay, Jitter und Packet Loss in Echtzeit zu betrachten.

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filehttp://www.smart-video.org/upload/Bachelor-Thesis-AugustoDeAbreu2008.pdf

Entwicklung eines Webfrontend für die QoS-Messumgebung NetGage

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 04.07.2008 - 12:28 Geändert: 13.10.2009 - 11:16
Autor: Oliver Portugall

Bachelor Thesis von Wouter Dijkstra



Die Implementation einer Web-Bedienoberfläche zur Steuerung und Kontrolle der Mess- und Analyse-Software NetGage beinhaltet das zentrale, visuelle piloting der für das laufende Gesamtsystem erforderlichen Sub-Komponenten zur Datenübertragungssimulation (NetRef), Analayse und Auswertung (NetGageAnalyse), Kommandoübergabe (NetGageCommand) und des Netzparameter-Managements ( NetGen ).

NetGage: http://www.smart-video.org/index.php?article=10
NetGen: http://www.smart-video.org/index.php?article=11

Evaluierung von QoE Bewertungen für IP-Video

Kategorie: ForschungsarbeitenErstellt: 26.06.2008 - 18:11 Geändert: 13.10.2009 - 11:52
Autor: Oliver Portugall

Master Thesis von B.Sc. Karin Schuster


Im Forschungsprojekt SmartVideo werden Bewertungskriterien und standardisierten Bewertungsverfahren zur Untersuchung der Quality-of-Experience (QoE) für IP-Videostreaming auf Basis von MPEG-2 und MPEG-4 Videodaten evaluiert.

In der theoretisch/praktisch ausgerichteten Arbeit sollen Skalen zur Bewertung von IP-Video evaluiert werden und deren Abbildung in Messszenarien zur Bewertung der Qualität von IP-Videostreaming verschiedener Interessengruppen (DSLForum, ITU-T, etc.) untersucht werden, wobei der Fokus auf den notwendigen Netzparametern zur Erzielung einer definierten Qualität liegt.

simplum