COMUNICACIONS MULTIMÈDIA (CM)

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1 COMUNICACIONS MULTIMÈDIA (CM) Departament d Enginyeria Telemàtica Control 7 de Enero de 2014 Duració: 1 hora 30 minutos Observaciones: a. Durante el control sólo se podrá acceder al servidor Atenea de la UPC y al servidor de la asignatura. b. Las soluciones de las preguntas del Control se deben realizar sobre el cuestionario disponible en Atenea c. De forma opcional se puede entregar un fichero texto con anotaciones sobre la resolución de las preguntas del cuestionario. Este fichero deberá ser nombrado siguiendo el formato: apellido1_apellido2_nombre_cf.txt. El contenido de este fichero será utilizado en el caso de que se realicen alegaciones sobre las respuestas realizadas por el alumno. d. Se dispone de una hoja de respuestas adicional que podrá ser presentada en caso de errores informáticos que impidan la realización electrónica. e. Las notas provisionales estarán disponibles en Atenea a partir del 10 de Enero de 2014 f. El plazo de alegación finalizará el 14 de Enero a las 12h y se deberá realizar electrónicamente a través de la ETSETB 1

2 El escenario de este ejercicio es un host con Linux sobre el que se ejecuta la plataforma de emulación SimTools. El escenario virtual está compuesto por cuatro máquinas Linux: VP, TR1, TR2 y VC que se conectan en serie formado 3 redes: NET0, NET1 y NET2. El host dispone de tres taps de conexión: tap0, tap1 y tap2 que le permiten conectarse a cada una de las redes virtuales, respectivamente. El sistema simulado pretende presentar un esquema elemental de transporte y distribución de vídeo. Para ello en la máquina virtual VP (videopump server) se ejecutará el programa servidor VoD. Desde la máquina TR1 (transcoder 1) se solicitará el contenido al servidor VoD y se retransmitirá por la NET1, directamente hasta la máquina TR2 (transcoder 2). En esta máquina se recibirá el flujo audiovisual y se difundirá sobre la NET2 utilizando técnicas multicast y servicios de anuncio de programas SAP. VideoPump MediaServer live555 TRanscoder 1 TRanscoder 2 Net0 Net1 Net2 VP TR1 TR VC VLC sapwatch VideoClient tap0 tap1 tap2 Virtual Network (VNUML) host FFplay Figura 1: Escenario del Control 2

3 Analiza los siguientes ejercicios y responde las cuestiones planteadas: A. Configuración del escenario En primer lugar se pone en marcha el escenario y se configura el host para que todas las redes sean accesibles desde el mismo. Para ello escribimos desde un terminal del host: host$ simctl CF_T2013 start host$ simctl CF_T2013 get -t gnome TR1 host$ simctl CF_T2013 get -t gnome TR2 host$ simctl CF_T2013 get -t gnome VP host$ simctl CF_T2013 get -t gnome VC host$ simctl CF_T2013 exec copy host$ ifconfig tap /24 host$ ifconfig tap /24 host$ ifconfig tap /24 host$ route add -net netmask dev tap2 B. Servicio VoD Se inicia la captura de tráfico con Wireshark en el tap0. En la máquina VP se listan los ficheros multimedia disponibles para ser enviados VP:~# ls HaleakalaSunset.mpg bipbop-gear1-all.ts demo-echotest.wav big_1000.mpg hello16000.wav Se pone en marcha el servicio VoD en el servidor VP utilizando: VP:~# live555mediaserver Se obtiene en la consola del servidor VP LIVE555 Media Server version 0.15 (LIVE555 Streaming Media library version ). Play streams from this server using the URL rtsp:// /<filename> where <filename> is a file present in the current directory. Each file s type is inferred from its name suffix: ".aac" => an AAC Audio (ADTS format) file ".amr" => an AMR Audio file ".m4e" => a MPEG-4 Video Elementary Stream file ".mp3" => a MPEG-1 or 2 Audio file ".mpg" => a MPEG-1 or 2 Program Stream (audio+video) file ".ts" => a MPEG Transport Stream file (a ".tsx" index file - if present - provides server trick play support) ".wav" => a WAV Audio file See for additional documentation. 3

4 Según las instrucciones que aparecen en el terminal de VP para acceder al contenido audiovisual, se ejecuta en el host: host$ vlc rtsp:// /bipbop-gear1-all.ts Se finaliza la captura con Wireshark y se obtiene el fichero: RTSP_1.cap Utilizando el aplicativo Wireshark, abra el fichero de captura RTSP_1.cap y responda a las cuestiones: 1, 2 y 3 C. Transporte punto a punto de un programa MPEG sobre una red IP Se ejecuta en la máquina virtual TR1 el programa de transcodificación para la retransmisión sobre la NET1: TR1:~# ffmpeg-077 -i rtsp:// /big_1000.mpg -s 320x180 \ -b 400k -minrate 400k -maxrate 400k -bufsize 100k -g 6 -bf 1 -psnr \ -ab 32K -f mpegts -y udp:// :5555?pkt_size=940"&"buffer_size=65000 Simultáneamente, se realiza la captura del tráfico con Wireshark en el tap1 y se obtiene el fichero UDP_1.cap. Responda a las cuestiones 4 y 5 sobre la transmisión del contenido Audiovisual en la red NET1, analizando el fichero: UDP_1.cap. D. Difusión multipunto de un programa MPEG en red local Se ejecuta en la máquina virtual VC el programa de monitorización para el protocolo SAP: VC:~# sapwatch Se pone en marcha el reproductor audiovisual en el host utilizando: host$ ffplay sap:// Se ejecuta en la máquina virtual TR2 el programa de difusión multipunto: TR2:~# vlc -I dummy udp://@: sout #rtp{dst= ,sdp=sap://,name="channel_tr2"} Se ejecuta en la máquina virtual TR1 el programa de transcodificación utilizado en el ejercicio anterior: TR1:~# ffmpeg-077 -i rtsp:// /big_1000.mpg -s 320x180 \ -b 400k -minrate 400k -maxrate 400k -bufsize 100k -g 6 -bf 1 -psnr \ -ab 32K -f mpegts -y udp:// :5555?pkt_size=940"&"buffer_size=65000 Se observa en los terminales del escenario: Máquina VC: 4

5 [packet from (238 bytes)] application/sdp v=0 o= IN IP s=channel_tr2 t=0 0 a=tool:vlc 0.8.6h c=in IP /1 m=video 1232 RTP/AVP 32 a=rtpmap:32 MPV/90000 m=audio 1230 RTP/AVP 14 b=as:32 a=rtpmap:14 MPA/90000 En el terminal del host mientras se visualiza el contenido: Input #0, sap, from sap:// : Duration: N/A, start: , bitrate: 432 kb/s Stream #0.0: Video: mpeg2video (Main), yuv420p, 320x180 [PAR 1:1 DAR 16:9], 400 kb/s, fps, 24 Stream #0.1: Audio: mp2, Hz, stereo, s16, 32 kb/s Durante la visualización del contenido audiovisual, se abre una nueva terminal en el host y se ejecutan los siguientes comandos host$ netstat -gn IPv6/IPv4 Group Memberships Interface RefCnt Group tap tap tap tap tap tap tap tap host$ netstat -nlp grep ffplay udp : :* 17640/ffplay udp : :* 17640/ffplay udp : :* 17640/ffplay udp : :* 17640/ffplay udp : :* 17640/ffplay Simultáneamente, se captura del tráfico con Wireshark en el tap2 y se obtiene el fichero SAP_1.cap. Responda a las cuestiones 6 y 7 Analice el fichero de captura SAP_1.cap y responda a las cuestiones 8, 9 y 10 5

6 Cuestionario Control Final Comunicaciones Multimedia 1.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) Se producen dos pausas durante la transmisión: una cerca del segundo 16 y otra cerca del 24 b) Cuando el servidor transmite la información audiovisual en streaming el ancho de banda ocupado está comprencido entre 150Kbps y 300kbps c) El cliente envía dos mensajes de SETUP para configurar las bandas de audio y vídeo respectivamente (*) d) El servidor no admite el método SET_PARAMETER 2.- Los puertos UDP del servidor utilizados para las transmisión de la información audiovisual son: a) y 554 b) 6971 y c) y d) sólo utiliza el puerto 6970 (*) 3.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) Con el método DESCRIBE de RTSP el cliente obtiene como respuesta del servidor una descripción de la sesión multimedia a través de una descripción en formato SDP b) En el mensaje de SETUP de RTSP el cliente informa al servidor si el contenido se tiene que difundir en unicast o en multicast c) El identificador de fuente de sincronización RTP utilizado por el servidor es 0xac2bf154 d) El último paquete RTCP Receiver Report enviado por el cliente informa al servidor de que se han llegado todos los paquete RTP enviados y que el Interarrival jitter es superior a 30 (*) 4.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es cierta: a) los paquetes UDP contienen sólo un paquete MPEG Transport Stream b) los paquetes UDP no siempre contiene un número entero de paquetes MPEG Transport Stream c) la mayoría de los paquetes UDP contienen 5 paquetes MPEG Transport Stream (*) d) ninguna de las otras respuestas es cierta 5.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) la tasa de transmisión del contenido audiovisual tiene aproximadamente una velocidad media 424Kbps b) los puertos UDP utilizados en la transmisión son 2050 en el origen y 5555 en el destino c) utilizando el filtro de display en el wireshark: mp2t.pid == 0x100 && mp2t.pid == 0x101, podemos decir que los paquetes UDP nunca contienen información de audio y vídeo simultáneamente. d) alguna de las otras respuestas es incorrecta (*) 6

7 6.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) alguna de las otras respuestas no es cierta (*) b) el host puede recibir por todos los taps los paquetes multicast dirigidos a la dirección y a la dirección c) los paquetes SAP recibidos en el host llegan por el puerto UDP número 9875 d) las 4 de referencias registradas en el host por el sistema operativo en la dirección multicast pertenecen a la aplicación ffplay 7.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) los flujos audiovisuales multicast anunciados por los paquetes SAP de la dirección deben de estar en el rango de direcciones b) los flujos de audio y vídeo enviados desde el TR2 utilizan los puertos UDP de destino 1230 y 1232, respectivamente c) la codificación de la información de vídeo enviada por el TR2 es del tipo H.264 (*) d) alguna de las otras respuestas es falsa 8.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) todos los mensajes sap son iguales porque el hash (resumen) de todos ellos es 0x313f b) los mensajes SAP de la sesión multicast indican que el número de routers que pueden retransmitir los flujos audiovisuales será inferior a 2. c) todos los mensajes IGMP son de la versión 3 y van destinados a la dirección multicast d) alguna de las otras respuestas es falsa (*) 9.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) las marcas temporales de los paquetes consecutivos de audio RTP enviados desde TR2 están separadas ms b) la tasa de transmisión del flujo de video medido es de 401 Kbps c) la tasa de transmisión del flujo de audio medido es de 32 Kbps (*) d) alguna de las otras respuestas es falsa 10.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) hay paquetes RTCP asociados al flujo de audio enviado por el TR2 b) el número de paquetes de video RTP no recibidos por el receptor ffplay hasta el instante 241 segundos de la transmisión es menor o igual que 3 c) el identificador de fuente de sincronización para el flujo de audio y el flujo de vídeo, enviados por el TR2, es el mismo (*) d) alguna de las otras respuestas es falsa 7

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