A crescente digitalização das mídias, disponibilidade de banda larga e convergência tecnológica possibilitam o surgimento de novos serviços, como o IPTV (Internet Protocol TeleVision), que visa disponibilizar serviços de televisão via TCP/IP sobre uma rede de banda larga privativa. Sem os devidos cuidados, entidades ou indivíduos monitorando o tráfego deste serviço passam a ter uma maior quantidade de informações sobre os indivíduos que os utilizam, muitas vezes violando a privacidade dos mesmos em um ambiente no qual tradicionalmente não há esta preocupação, como a sala de estar ou outro ambiente doméstico. O objetivo deste trabalho é propor uma arquitetura de IPTV que apresente mecanismos capazes de garantir um nível de privacidade maior do que o existente em sistemas de IPTV tradicionais, de maneira a inviabilizar para um observador o correlacionamento entre um usuário do serviço e os conteúdos por ele assistidos. / The increase in media digitalization, broadband availability and technological convergence, allows new services, such as the IPTV (Internet Protocol Television) service, which offers television-related services over a private broadband TCP/IP network. Without proper care, entities or individuals monitoring these services traffic obtain a large amount of information on the service users, and could violate their privacies in an environment in which traditionally there is no such preoccupation, like in a living-room or another domestic environment. The goal of this work is to propose an IPTV architecture capable of guaranteeing a higher privacy level than the existing in traditional IPTV systems, so that it is not viable for an observer to correlate a service user with the content he/she watches.

A crescente digitalização das mídias, disponibilidade de banda larga e convergência tecnológica possibilitam o surgimento de novos serviços, como o IPTV (Internet Protocol TeleVision), que visa disponibilizar serviços de televisão via TCP/IP sobre uma rede de banda larga privativa. Sem os devidos cuidados, entidades ou indivíduos monitorando o tráfego deste serviço passam a ter uma maior quantidade de informações sobre os indivíduos que os utilizam, muitas vezes violando a privacidade dos mesmos em um ambiente no qual tradicionalmente não há esta preocupação, como a sala de estar ou outro ambiente doméstico. O objetivo deste trabalho é propor uma arquitetura de IPTV que apresente mecanismos capazes de garantir um nível de privacidade maior do que o existente em sistemas de IPTV tradicionais, de maneira a inviabilizar para um observador o correlacionamento entre um usuário do serviço e os conteúdos por ele assistidos. / The increase in media digitalization, broadband availability and technological convergence, allows new services, such as the IPTV (Internet Protocol Television) service, which offers television-related services over a private broadband TCP/IP network. Without proper care, entities or individuals monitoring these services traffic obtain a large amount of information on the service users, and could violate their privacies in an environment in which traditionally there is no such preoccupation, like in a living-room or another domestic environment. The goal of this work is to propose an IPTV architecture capable of guaranteeing a higher privacy level than the existing in traditional IPTV systems, so that it is not viable for an observer to correlate a service user with the content he/she watches.

A adaptação de vídeo é uma técnica amplamente explorada na provisão de conteúdos de forma que atendam adequadamente os mais diversos cenários de consumo, caracterizados por diferentes requisitos e restrições de rede, terminal e preferências do usuário. Entretanto, sua aplicação em sistemas de distribuição de vídeo de alta demanda, como CDNs, é abordada de forma simplista pelas propostas existentes, pois não consideram os diversos aspectos de otimização do uso da rede. Este trabalho trata estas deficiências propondo um serviço de adaptação de vídeo que explora o conceito de contexto, ao elaborar uma adaptação baseada em perfis dos usuários. Além disso, a proposta de adaptação está totalmente integrada a distribuição por redes sobrepostas, sendo possível associar a adaptação em tempo-real à transmissão por multicast e ao caching, o que garante a otimização do uso dos recursos de rede na distribuição dos fluxos de vídeo. Como forma de demonstrar a viabilidade e os benefícios desta proposta são realizados testes experimentais através de uma implementação de referência deste serviço. / Video adaptation is a technique extensively explored for providing content so that it meets different requirements and constraints of network, users terminal and preferences, providing better quality of experience. However, its use in high-demand video distribution systems is not sufficiently explored and is usually tackled in a simple way. This is due to the fact that current solutions do not deals with its applicability systemically. This work presents an approach, which explores video adaptation and the concept of context, elaborating a video adaptation service based in users profile. Moreover, the adaptation proposal presented here is totally integrated to CND (content network distribution) using overlay networks, being possible the association with real-time adaptation to the transmission using multicast and caching. This work focuses on presenting the architecture of that service and its operation. The proposal validation is performed by putting the identified requirements for its application against its provided functionalities and the test results in a implementation of this service.

Discute-se neste trabalho a importância de um método para análise técnica de uma dada infraestrutura visto a necessidade atual pela busca do aproveitamento de estruturas já existentes. Cada vez mais empresas buscam agregar serviços multimídia (voz, vídeo e dados) à sua estrutura corporativa, integrando a empresa como um todo, reduzindo custos e aproveitando a infraestrutura de comunicação existente. Com essa perspectiva, o trabalho propõe um método para avaliação técnica que determine, se uma infraestrutura instalada suportaria os requisitos necessários para oferecer os serviços da tecnologia IPTV, baseando-se na avaliação dos requisitos dos parâmetros de QoS quando implementado estes serviços. / The importance of a method is discussed in this work for technical analysis of a given infrastructure when the current necessity was seen by the search of the use of already existent structures. More and more enterprises look for collect services multimedia (voice, video and data) to his corporative structure, integrating the enterprise as a whole, reducing costs and leveraging the infrastructure of existent communication. With this perspective, this paper proposes a method for technical evaluation that it determines, if a given installed infrastructure will support the necessary requisites to offer the services of the IPTV technology, being based on the evaluation of the requisites of the parameters of QoS when these services were implemented.

A adaptação de vídeo é uma técnica amplamente explorada na provisão de conteúdos de forma que atendam adequadamente os mais diversos cenários de consumo, caracterizados por diferentes requisitos e restrições de rede, terminal e preferências do usuário. Entretanto, sua aplicação em sistemas de distribuição de vídeo de alta demanda, como CDNs, é abordada de forma simplista pelas propostas existentes, pois não consideram os diversos aspectos de otimização do uso da rede. Este trabalho trata estas deficiências propondo um serviço de adaptação de vídeo que explora o conceito de contexto, ao elaborar uma adaptação baseada em perfis dos usuários. Além disso, a proposta de adaptação está totalmente integrada a distribuição por redes sobrepostas, sendo possível associar a adaptação em tempo-real à transmissão por multicast e ao caching, o que garante a otimização do uso dos recursos de rede na distribuição dos fluxos de vídeo. Como forma de demonstrar a viabilidade e os benefícios desta proposta são realizados testes experimentais através de uma implementação de referência deste serviço. / Video adaptation is a technique extensively explored for providing content so that it meets different requirements and constraints of network, users terminal and preferences, providing better quality of experience. However, its use in high-demand video distribution systems is not sufficiently explored and is usually tackled in a simple way. This is due to the fact that current solutions do not deals with its applicability systemically. This work presents an approach, which explores video adaptation and the concept of context, elaborating a video adaptation service based in users profile. Moreover, the adaptation proposal presented here is totally integrated to CND (content network distribution) using overlay networks, being possible the association with real-time adaptation to the transmission using multicast and caching. This work focuses on presenting the architecture of that service and its operation. The proposal validation is performed by putting the identified requirements for its application against its provided functionalities and the test results in a implementation of this service.

Discute-se neste trabalho a importância de um método para análise técnica de uma dada infraestrutura visto a necessidade atual pela busca do aproveitamento de estruturas já existentes. Cada vez mais empresas buscam agregar serviços multimídia (voz, vídeo e dados) à sua estrutura corporativa, integrando a empresa como um todo, reduzindo custos e aproveitando a infraestrutura de comunicação existente. Com essa perspectiva, o trabalho propõe um método para avaliação técnica que determine, se uma infraestrutura instalada suportaria os requisitos necessários para oferecer os serviços da tecnologia IPTV, baseando-se na avaliação dos requisitos dos parâmetros de QoS quando implementado estes serviços. / The importance of a method is discussed in this work for technical analysis of a given infrastructure when the current necessity was seen by the search of the use of already existent structures. More and more enterprises look for collect services multimedia (voice, video and data) to his corporative structure, integrating the enterprise as a whole, reducing costs and leveraging the infrastructure of existent communication. With this perspective, this paper proposes a method for technical evaluation that it determines, if a given installed infrastructure will support the necessary requisites to offer the services of the IPTV technology, being based on the evaluation of the requisites of the parameters of QoS when these services were implemented.

This work presents a study about the implementation of the Global Media Transmission Protocol (GMTP) in the Linux operating system. Currently, Internet live streaming applications require various middlewares incompatible among them, as they have different network services requirements. As a consequence, two end-systems using distinct applications can not cooperate to share a given data flow from a streaming server, increasing network resource consumption. For that reason, the GMTP was proposed as a network protocol that decouples the functions used for rendering the media flow to the user from the functions used for disseminating the data through the network. The GMTP protocol uses P2P algorithms at the socket level in order to build a network of favors among cooperative routers. The network of favors is managed by streaming servers, which orchestrate router partnerships based on the capacity of each router transmission channel. The capacity of transmission channels are obtained through network assisted congestion control algorithms. We evaluated the correctness of GMTP-Linux based on experiments in virtual machines. The experiments show that GMTP approach can be used to deploy it in a operating system and can be used in network applications for transmitting live streaming content over the network. In the performance perspective, GMTP-Linux was studied according to some quality of service metrics and it shown that GMTP achieved a performance similar to the results presented in the definition work of GMTP. / Neste trabalho, apresenta-se um estudo do Global Media Transmission Protocol (GMTP), identificando-se limitações e propondo-se melhorias, através da sua implementação no sistema operacional Linux. As aplicações para transmissão de mídias ao vivo na Internet atuais dependem de vários middlewares incompatíveis entre si, projetados para prover serviços de rede específicos dessa classe de aplicações, cada um focado em um determinado requisito da aplicação. Como consequência, não há a possibilidade de que dois ou mais nós cooperem entre si quando estão conectados através de aplicações distintas, mas interessados em obter o mesmo fluxo de dados a partir de um servidor, resultando no aumento do consumo de recursos de rede. Por esse motivo foi proposto o GMTP, um protocolo de distribuição de mídias ao vivo pela Internet que desacopla a forma que o conteúdo é reproduzido pela aplicação da forma que tal conteúdo é transportado através da rede. Isto ocorre com a utilização de algoritmos P2P em nível de socket a fim de construir uma rede de favores entre roteadores. As parcerias entre os roteadores são determinadas pelos nós servidores, conforme medições das capacidades de transmissão dos canais já em uso para disseminar o conteúdo, obtidas por meio de um algoritmo de controle de congestionamento assistido pela rede. Neste trabalho, propõem-se melhorias no GMTP através de sua implementação no núcleo do Linux. Avaliou-se a implementação do GMTP no Linux por meio de experimentos executados em máquinas virtuais. Através dos experimentos, constatou-se que a abordagem do protocolo GMTP, acrescido das modificações propostas neste trabalho, é viável e praticável para implantação em um sistema operacional e para uso em aplicações de rede. Na perspectiva de desempenho, avaliou-se o GMTP-Linux segundo métricas de qualidade de serviço e constatou-se que tal implementação tem um desempenho compatível com os resultados apresentados no trabalho que define a especificação do GMTP.

Este trabalho visa estudar e implementar a integração entre o domínio de comutação de circuitos e o IP Multimedia Subsystem (IMS) para suportar handovers verticais, ou seja, entre redes de acesso distintas, por exemplo, Global System for Mobile communications (GSM) e WiFi, em especial no Serviço Voice Call Continuity (VCC). Entretanto muito pouco é especificado sobre a integração entre os domínios nas normas das diversas entidades de padronização que tratam sobre o assunto. Assim, apresenta-se uma proposta para essa integração, criando-se uma nova entidade funcional para realizá-la, o Call Data Storage Function (CDSF), que interage com os demais módulos do Serviço VCC e garante que algumas informações que devem ser trocadas entre os módulos não sejam perdidas, devido à conversão de protocolos de sinalização na interface entre tais domínios. O CDSF auxilia também no controle da alocação de endereços de referência utilizados no encaminhamento de chamadas de um domínio para o outro. São definidos os protocolos de acesso ao CDSF, bem como os métodos disponíveis. Em sua concepção, recorre-se a uma modelagem modular, que permite futuras melhorias, apenas por troca de módulos. Como estudos de caso para validar a proposta são apresentados cenários de chamadas que utilizam o Serviço VCC, passando pelo CDSF. Por fim, conclui-se que a integração entre os domínios é viável se a proposta deste trabalho for utilizada. Também se demonstra que a separação dos planos de controle dos planos de dados (de usuário) é uma das contribuições fundamentais da arquitetura NGN para o sucesso de suas implementações, como por exemplo o IMS.Além disso, destacam-se as vantagens que o Serviço VCC pode agregar ao IMS, contribuindo para sua adesão em menor prazo pelas operadoras de telecomunicações, dado que esse serviço contribui para a integração de redes, cada vez mais convergentes, agregando mobilidade e continuidade à sua utilização. / This work intends to study and implement the integration between the circuit switching domain and the IP Multimedia Subsystem (IMS) to support vertical handovers that are between different access networks, such as Global System for Mobile communications (GSM) and WiFi. Therefore the specifications are incomplete about this topic in standards from the entities who works with this subject. Then, is presented a new proposal for this integration: a new functional entity to realize this integration: the Call Data Storage Function (CDSF), which interacts with other modules of VCC Service and guarantees that some information shared between modules are not lost, due to conversion of signalling protocols in the interface between domains. Besides that, CDSF helps in the control of allocation of reference address that are used to route calls from one domain to another. Access protocols to CDSF are defined and CDSF methods are exposed. The CDSF design uses a modular approach, which allows future improvements, just changing modules. As case studies to validate this work proposal, call scenarios are presented that uses the VCC Service, using CDSF. Finally, it is concluded that the integration between domains is viable if this work proposal is used. It is presented, as well, that the separation between control plans and data plans is one of the main contributions of NGN architecture to the success of its implementations, like IMS. Furthermore, it is exposed the advantages that VCC Service can aggregate to IMS, contributing for more rapidly adoption by telecommunications operators, considering that this service helps the networks integration, adding convergence, mobility and continuity.

Esta Tese propõe duas métricas objetivas para avaliar a percepção de qualidade de vídeos sujeitos a degradações de transmissão em uma rede de pacotes. A primeira métrica usa apenas o vídeo degradado, enquanto que a segunda usa os vídeos de referência e degradado. Esta última é uma métrica de referência completa (FR - Full Reference) chamada de QCM (Quadratic Combinational Metric) e a primeira é uma métrica sem referência (NR - No Reference) chamada de VQOM (Viewing Quality Objective Metric). Em particular, o procedimento de projeto é aplicado à degradação de variação de atraso de pacotes (PDV - Packet Delay Variation). A métrica NR é descrita por uma spline cúbica composta por dois polinômios cúbicos que se encontram suavemente num ponto chamado de nó. Para o projeto de ambas métricas, colhem-se opiniões de observadores a respeito das sequências de vídeo degradadas que compõem o conjunto. A função objetiva inclui o erro quadrático total entre as opiniões e suas estimativas paramétricas, ainda consideradas como expressões algébricas. Acrescentam-se à função objetiva três condições de igualdades de derivadas tomadas no nó, cuja posição é especificada dentro de uma grade fina de pontos entre o valor mínimo e o valor máximo do fator de degradação. Essas condições são afetadas por multiplicadores de Lagrange e adicionadas à função objetiva, obtendo-se o lagrangiano, que é minimizado pela determinação dos coeficientes subótimos dos polinômios em função de cada valor do nó na grade. Finalmente escolhe-se o valor do nó que produz o erro quadrático mínimo, determinando assim os valores finais para dos coeficientes do polinômio. Por outro lado, a métrica FR é uma combinação não-linear de duas métricas populares, a PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) e a SSIM (Structural Similarity Index). Um polinômio completo de segundo grau de duas variáveis é usado para realizar a combinação, porque é sensível a ambas métricas constituintes, evitando o sobreajuste em decorrência do baixo grau. Na fase de treinamento, o conjunto de valores dos coeficientes do polinômio é determinado através da minimização do erro quadrático médio para as opiniões sobre a base de dados de treino. Ambas métricas, a VQOM e a QCM, são treinadas e validadas usando uma base de dados, e testadas com outra independente. Os resultados de teste são comparados com métricas NR e FR recentes através de coeficientes de correlação, obtendo-se resultados favoráveis para as métricas propostas. / This dissertation proposes two objective metrics for estimating human perception of quality for video subject to transmission degradation over packet networks. The first metric just uses traffic data while the second one uses both the degraded and the reference video sequences. That is, the latter is a full reference (FR) metric called Quadratic Combinational Metric (QCM) and the former one is a no reference (NR) metric called Viewing Quality Objective Metric (VQOM). In particular, the design procedure is applied to packet delay variation (PDV) impairments, whose compensation or control is very important to maintain quality. The NR metric is described by a cubic spline composed of two cubic polynomials that meet smoothly at a point called a knot. As the first step in the design of either metric, the spectators score a training set of degraded video sequences. The objective function for designing the NR metric includes the total square error between the scores and their parametric estimates, still regarded as algebraic expressions. In addition, the objective function is augmented by the addition of three equality constraints for the derivatives at the knot, whose position is specified within a fine grid of points between the minimum value and the maximum value of the degradation factor. These constraints are affected by Lagrange multipliers and added to the objective function to obtain the Lagrangian, which is minimized by the suboptimal polynomial coefficients determined as a function of each knot in the grid. Finally, the knot value is selected that yields the minimum square error. By means of the selected knot value, the final values of the polynomial coefficients are determined. On the other hand, the FR metric is a nonlinear combination of two popular metrics, namely, the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and the Structural Similarity Index (SSIM). A complete second-degree two-variable polynomial is used for the combination since it is sensitive to both constituent metrics while avoiding overfitting. In the training phase, the set of values for the coefficients of this polynomial is determined by minimizing the mean square error to the opinions over the training database. Both metrics, the VQOM and the QCM, are trained and validated using one database and tested with a different one. The test results are compared with recent NR and FR metrics by means of correlation coefficients, obtaining favorable results for the proposed metrics.

Este trabalho visa estudar e implementar a integração entre o domínio de comutação de circuitos e o IP Multimedia Subsystem (IMS) para suportar handovers verticais, ou seja, entre redes de acesso distintas, por exemplo, Global System for Mobile communications (GSM) e WiFi, em especial no Serviço Voice Call Continuity (VCC). Entretanto muito pouco é especificado sobre a integração entre os domínios nas normas das diversas entidades de padronização que tratam sobre o assunto. Assim, apresenta-se uma proposta para essa integração, criando-se uma nova entidade funcional para realizá-la, o Call Data Storage Function (CDSF), que interage com os demais módulos do Serviço VCC e garante que algumas informações que devem ser trocadas entre os módulos não sejam perdidas, devido à conversão de protocolos de sinalização na interface entre tais domínios. O CDSF auxilia também no controle da alocação de endereços de referência utilizados no encaminhamento de chamadas de um domínio para o outro. São definidos os protocolos de acesso ao CDSF, bem como os métodos disponíveis. Em sua concepção, recorre-se a uma modelagem modular, que permite futuras melhorias, apenas por troca de módulos. Como estudos de caso para validar a proposta são apresentados cenários de chamadas que utilizam o Serviço VCC, passando pelo CDSF. Por fim, conclui-se que a integração entre os domínios é viável se a proposta deste trabalho for utilizada. Também se demonstra que a separação dos planos de controle dos planos de dados (de usuário) é uma das contribuições fundamentais da arquitetura NGN para o sucesso de suas implementações, como por exemplo o IMS.Além disso, destacam-se as vantagens que o Serviço VCC pode agregar ao IMS, contribuindo para sua adesão em menor prazo pelas operadoras de telecomunicações, dado que esse serviço contribui para a integração de redes, cada vez mais convergentes, agregando mobilidade e continuidade à sua utilização. / This work intends to study and implement the integration between the circuit switching domain and the IP Multimedia Subsystem (IMS) to support vertical handovers that are between different access networks, such as Global System for Mobile communications (GSM) and WiFi. Therefore the specifications are incomplete about this topic in standards from the entities who works with this subject. Then, is presented a new proposal for this integration: a new functional entity to realize this integration: the Call Data Storage Function (CDSF), which interacts with other modules of VCC Service and guarantees that some information shared between modules are not lost, due to conversion of signalling protocols in the interface between domains. Besides that, CDSF helps in the control of allocation of reference address that are used to route calls from one domain to another. Access protocols to CDSF are defined and CDSF methods are exposed. The CDSF design uses a modular approach, which allows future improvements, just changing modules. As case studies to validate this work proposal, call scenarios are presented that uses the VCC Service, using CDSF. Finally, it is concluded that the integration between domains is viable if this work proposal is used. It is presented, as well, that the separation between control plans and data plans is one of the main contributions of NGN architecture to the success of its implementations, like IMS. Furthermore, it is exposed the advantages that VCC Service can aggregate to IMS, contributing for more rapidly adoption by telecommunications operators, considering that this service helps the networks integration, adding convergence, mobility and continuity.