COMP5416 Week 09 Streaming Tutorial 解答（SDN/P4 客座讲座不考）

COMP5416 Week 09 讲课总结：SDN、P4 与 SKA-Low（客座讲座）

课程：COMP5416/COMP4416 — Advanced Network Technologies，Semester 2 2026 讲者：Guillaume Jourjon（CSIRO / ATNF，客座讲座，2026 年 10 月） 来源：讲义 SDN_SKA_lecture.pptx.pdf（56 页，"Software-Defined Networks: Inside the World's Largest Radio Telescope"）+ tutorial W9-Streaming.pdf / W9-Streaming-solution.pdf / Week 9 Streaming Solution.pdf（补充解答）。本周没有转录稿。

⚠️ 考试范围：Ed #45 讲师回复客座讲座（本周 SDN/SKA/P4）期末不考，讲座部分已删除；本篇只保留仍考的 Streaming tutorial。

本周 tutorial 练的是 Week 08 Multimedia 的流媒体缓冲，解答放在本文第六部分（本篇保留的唯一内容）。

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SDN / P4 / SKA-Low 讲座部分（已删除）

（本节不在 2026 S2 期末范围，已删除，依据 Ed #45：讲师回复客座讲座内容期末不考。原第一到五部分：SDN 控制平面与 OpenFlow、P4、SKA-Low、NVIDIA Spectrum、SDN/P4 考点速记。）

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第六部分：Week 9 Tutorial —— Streaming（Lab 7 Streaming）

本 tutorial 对应 Week 08 Multimedia 的「客户端缓冲与播放时延」。官方解答（Tutor's version）与补充解答（Week 9 Streaming Solution.pdf，带逐块表格）已逐条核对。

Exercise 1：播放（Playout）

设定：视频以固定码率编码，每块的播放时长都是 。服务器在 依次发送第 1, 2, 3… 块。客户端开始播放后，每块在前一块之后 播放。图 1 给出各块的到达时间（经过可变网络时延）。

从图 1 读出的到达时间（来自补充解答的表格）：

块	到达时间区间
1
2
3
4
5
6
7

块 3 和块 4 在同一个区间到达（块 3 被延迟得比较多），块 7 被严重延迟。

Q1：块 1 一到（）就开始播放，有几块能按时到？

第 块的播放时刻是 ：

块	应播放时刻	实际到达	是否按时
1			✅
2			❌
3			❌
4			✅
5			✅
6			✅
7			❌

答案：4 块 —— {1, 4, 5, 6}。

Q2：推迟到 开始播放呢？

第 块的播放时刻变为 ：块 2 应在 播放，到达在 → 按时；块 3 应在 ，按时；……；块 7 应在 ，但 之后才到 → 迟到。

答案：块 1–6 都按时，只有块 7 迟到（6 块）。

Q3：在 Q2 的情形下，缓冲里最多同时有几块在等待播放？

「在缓冲中」= 已到达、但还没到播放时刻。在每个播放时刻检查（补充解答的表）：

时刻	缓冲中的块	数量
	1	1
	2	1
	3, 4	2
	4, 5	2
	5, 6	2
	6	1
	—	0

答案：最多 2 块（块 3、4 在 之间同时到达并等待；之后块 5 到达时块 4 仍在等）。

Q4：要让所有块都按时到，最小播放时延是多少？

只有块 7 的问题：它最晚在 到达，而在 Q2 方案里它应在 播放，还差 。所以要在 Q1 的基础上再推迟 。

官方答案：在 开始播放。（见下方说明）

⚠️ 这一问的官方答案和推导对不上，复习时要留意：

• 若在 起播，第 块在 播放，块 7 应在 播放； 而补充解答的表里块 7 的到达区间是 ，按这个区间 不够，要 。
• 补充解答的推导是「 」：这 是相对 Q2 方案（起点 ）还要再推迟的量，加上去应是 。
• 官方答案与补充解答都写 。可能的解释是原图中块 7 实际在 或之前到达（表格只是粗略读图），但我没有原图可以核实。

考试时：按「起播时刻 = 让最迟那块恰好赶上 = 最迟到达时刻 − (k−1)Δ」去算，并写清楚基准点；题图若与本题相同，可以附注官方答案 。

Exercise 2：卡顿（Freezing）

HTTP 流模型符号： - ：客户端应用缓冲总大小（bit） - ：开始播放前必须缓冲的比特数（启动阈值，不是缓冲容量） - ：视频消耗速率（bps） - ：服务器发送速率（恒定，缓冲没满时一直发）

净变化率 = ： 缓冲被抽干； 缓冲被填满。

Q1： 时，连续播放期和卡顿期各多长？

• 连续播放期：缓冲从 开始，以 的速率下降 →

• 卡顿期：缓冲空了以后以速率 填充，直到再次积累 比特 →

播放与卡顿交替进行。

算例： Mb， Mbps， Mbps → 播放 s，卡顿 s。 播放时间占比 = 75%，与 无关 —— 增大 只会让每次播放和每次卡顿都更长，不会改变占比。

Q2： 、缓冲初始为空，何时缓冲变满？

• 先以 填到 ：
• 开始播放后以 的净速率填剩下的 ：

算例： Mb， Mb， Mbps， Mbps → s。 缓冲满了之后，服务器按题设停止发送（「缓冲不满时才发」），实际发送速率降为 —— 这就是 TCP 流控 / 应用层暂停读取的效果。