IPTV播放器內(nèi)嵌QoE探針的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馬思超，劉 新，葉德建

(復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院寬帶網(wǎng)絡(luò)與互動(dòng)多媒體實(shí)驗(yàn)室，上海 20120 3)

IPTV播放器內(nèi)嵌QoE探針的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馬思超，劉 新，葉德建

(復(fù)旦大學(xué)軟件學(xué)院寬帶網(wǎng)絡(luò)與互動(dòng)多媒體實(shí)驗(yàn)室，上海 20120 3)

為使網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)業(yè)務(wù)中的QoE指標(biāo)更準(zhǔn)確地反映用戶的真實(shí)體驗(yàn)，同時(shí)考慮到不同終端的異構(gòu)性，提出一種在流媒體播放器下內(nèi)嵌探針系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，包括在播放器內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和相關(guān)指標(biāo)計(jì)算的實(shí)現(xiàn)方案。該系統(tǒng)可以通過(guò)插件庫(kù)的方式被多款終端平臺(tái)集成與移植，使用事件驅(qū)動(dòng)模型消除播放器實(shí)時(shí)觸發(fā)QoE計(jì)算任務(wù)帶來(lái)的解碼延時(shí)和性能降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)在突發(fā)延時(shí)和I幀丟包等時(shí)間點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)得到的QoE指標(biāo)相比傳統(tǒng)方式更接近人眼感受，CPU和內(nèi)存提升5%左右，額外資源開(kāi)銷有限，同時(shí)系統(tǒng)本身也具有較好的兼容性和擴(kuò)展性。

網(wǎng)絡(luò)電視；播放器；體驗(yàn)質(zhì)量；探針；事件驅(qū)動(dòng)；插件機(jī)制

1 概述

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)電視(Internet P rotocol Television, I PTV)視頻業(yè)務(wù)而言，通過(guò)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀況所體現(xiàn)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, QoS)指標(biāo)并不一定能夠反映用戶的真實(shí)體驗(yàn)。比如，短暫的時(shí)延可能會(huì)被播放器內(nèi)部的緩存機(jī)制所抵消，用戶察覺(jué)不到時(shí)延造成的卡頓；周期性的I幀丟包可能并沒(méi)有高丟包率，但是解碼器對(duì)于關(guān)鍵幀的缺失卻使得整個(gè)畫(huà)面組(Group of Pictures, GOP)無(wú)法正常顯示等。正因如此，體驗(yàn)質(zhì)量(Quality of Ex perience, QoE)作為一種從用戶體驗(yàn)角度評(píng)定服務(wù)質(zhì)量的概念得到了更多的關(guān)注和重視，國(guó)際電信聯(lián)盟ITU將其定義為終端用戶對(duì)于當(dāng)前業(yè)務(wù)的主觀接受程度，除了包含端到端的網(wǎng)絡(luò)QoS以外，QoE還會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。為了使得最終結(jié)果更加逼近用戶的觀看效果， QoE指標(biāo)的精確計(jì)算往往需要依賴于作為業(yè)務(wù)終端載體的播放器系統(tǒng)[1-2]。然而，不同廠商播放器的異構(gòu)性和獨(dú)立性給這一目標(biāo)帶來(lái)了很大的困難，另一方面，對(duì)于播放器內(nèi)部邏輯的修改也會(huì)一定程度地影響其性能和穩(wěn)定性。

針對(duì)這些問(wèn)題，本文提出一種以插件方式集成的流媒體播放器內(nèi)嵌QoE探針系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)視頻流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、捕獲和特征分析進(jìn)行QoE評(píng)測(cè)，數(shù)據(jù)反饋方面采用可擴(kuò)展的插件接口適配不同的廠商平臺(tái)，并建立異步事件驅(qū)動(dòng)模型來(lái)對(duì)QoE統(tǒng)計(jì)事件進(jìn)行緩存處理，以最大限度減小QoE分析計(jì)算對(duì)播放系統(tǒng)帶來(lái)的影響。

2 IPTV業(yè)務(wù)QoE評(píng)價(jià)方法

從用戶體驗(yàn)的角度來(lái)看，IPTV的QoE評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注2個(gè)方面，即請(qǐng)求應(yīng)答時(shí)間和視頻質(zhì)量評(píng)定。

請(qǐng)求應(yīng)答時(shí)間(Request Response Time, RRT)是IPTV運(yùn)營(yíng)商質(zhì)量監(jiān)測(cè)規(guī)范[3]中的基本指標(biāo)，通常意義上是指從請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送到收到第一個(gè)應(yīng)答包的時(shí)間間隔，但是這種評(píng)定方式對(duì)于視頻業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)是不準(zhǔn)確的。最為精確的計(jì)算方式應(yīng)為I-Frame Join Latency，即I幀加入時(shí)延。因?yàn)橹挥挟?dāng)最終用戶進(jìn)行視頻請(qǐng)求操作到播放器能夠解碼還原完整圖像的時(shí)候才能真正表示業(yè)務(wù)響應(yīng)的成功。

視頻質(zhì)量評(píng)定目前有3種主流指標(biāo)：媒體傳輸指標(biāo)(Media Deliver Index, MDI)，平均意見(jiàn)評(píng)分(Mean Opinion Score for Video, MOS_V)和全參考評(píng)估(Perceptual Evaluation of Video Quality, PEVQ)。其中，MDI作為正式的RFC[4]標(biāo)準(zhǔn)而被評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商普遍認(rèn)可，本文所述QoE探針系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)最終采用了該指標(biāo)進(jìn)行視頻質(zhì)量方面的評(píng)定。

MDI由2個(gè)部分組成：延遲參數(shù)DF和媒體丟失率MLR。DF反映了視頻流的延時(shí)和抖動(dòng)狀況，計(jì)算方法為在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)記錄每個(gè)媒體包到達(dá)時(shí)的虛擬緩沖大小變化，再與視頻流的輸入速率進(jìn)行對(duì)比得出。MLR則是指在一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期里丟失的信息包計(jì)數(shù)，這里指的是媒體封包，比如MPEG TS包等。

傳統(tǒng)的MDI統(tǒng)計(jì)方法一般通過(guò)網(wǎng)絡(luò)抓包[5-6]方式實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)IP包的解析計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)。該方法存在許多不足，比如對(duì)DF的計(jì)算復(fù)雜度會(huì)隨著碼率變大而顯著提高，虛擬緩存大小的不確定性為機(jī)頂盒內(nèi)存帶來(lái)了溢出隱患。此外，考慮到大多數(shù)視頻的碼率是可變的，固定碼率下算出的DF值顯得不是很準(zhǔn)確。另一方面，由于具體的流媒體業(yè)務(wù)可能會(huì)對(duì)丟包進(jìn)行差錯(cuò)補(bǔ)償或者重傳，因此在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的MLR值也并不可靠。

綜上所述，為了讓QoE指標(biāo)最大可能地接近用戶體驗(yàn)，需要將監(jiān)測(cè)位置放到離用戶最近的地方，因此，來(lái)自播放系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和反饋功能就顯得非常有必要。

3 流媒體播放器QoE探針系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

正如上文所述， QoE指標(biāo)的計(jì)算準(zhǔn)確性往往依賴于最靠近解碼單元的數(shù)據(jù)流狀態(tài)信息，本文所述QoE探針系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是在播放器宿主程序提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口的基礎(chǔ)上，通過(guò)插件注冊(cè)式的調(diào)用，針對(duì)不同的流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)需求，為IPTV終端提供QoE指標(biāo)的被動(dòng)監(jiān)測(cè)和主動(dòng)分析功能，系統(tǒng)需要具備以下特性：

(1)準(zhǔn)確性。播放器內(nèi)置探針保證反饋數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

(2)兼容性。在符合插件接口協(xié)議的基礎(chǔ)上QoE探針系統(tǒng)可以兼容多款機(jī)頂盒播放器。

(3)健壯性。探針不能影響播放器的正常運(yùn)行且具有高魯棒性。

(4)擴(kuò)展性。QoE評(píng)測(cè)邏輯可通過(guò)插件庫(kù)被更新和替換。

3.2 整體架構(gòu)

整個(gè)QoE系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，如圖1所示，客戶端為內(nèi)置探針系統(tǒng)的流媒體播放器，服務(wù)端為QoE質(zhì)量檢測(cè)服務(wù)器。

圖1 Qo E系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

客戶端程序采用了基于插件機(jī)制[7-8]的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要分為2大部分：

(1)播放器宿主程序，負(fù)責(zé)的工作包括以下：?jiǎn)?dòng)/銷毀探針系統(tǒng)實(shí)例；提供數(shù)據(jù)接口指針和對(duì)應(yīng)的定制配置文件；調(diào)用事件接口以觸發(fā)不同類型的QoE計(jì)算任務(wù)。

(2)探針系統(tǒng)插件，從物理形式上來(lái)看是動(dòng)態(tài)庫(kù)，被播放器宿主程序加載調(diào)用，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)具體的QoE監(jiān)測(cè)邏輯，并將反饋數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)套接字傳輸?shù)椒?wù)端。

服務(wù)端的任務(wù)則包括對(duì)QoE探針系統(tǒng)的插件管理、接收QoE統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、數(shù)據(jù)格式化以及將最終文件錄入結(jié)果信息庫(kù)。

3.3 探針系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

探針系統(tǒng)作為整個(gè)QoE架構(gòu)的核心，內(nèi)部包含4個(gè)基本模塊，分別是RRT模塊、DF模塊、MLR模塊和公有庫(kù)模塊，各模塊的功能與作用如下：

(1)RRT模塊

通過(guò)響應(yīng)播放器的業(yè)務(wù)請(qǐng)求事件觸發(fā)計(jì)算任務(wù)。首先確認(rèn)請(qǐng)求類型(組播或者點(diǎn)播業(yè)務(wù))并記錄開(kāi)始時(shí)間戳，繼而循環(huán)等待數(shù)據(jù)流接收事件，當(dāng)捕獲到事件后進(jìn)行數(shù)據(jù)幀解析，確認(rèn)收到第一個(gè)包含I幀的數(shù)據(jù)包則記錄結(jié)束時(shí)間戳，最后計(jì)算該次請(qǐng)求的最終RRT值，通過(guò)共享內(nèi)存?zhèn)鬟f給網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。

(2)DF模塊

由于前文提到的虛擬緩沖變化頻率隨著碼率激增和內(nèi)存限制帶來(lái)的性能瓶頸問(wèn)題，本模塊采用真實(shí)解碼緩沖的定時(shí)變化反映實(shí)際發(fā)生的流量抖動(dòng)，對(duì)應(yīng)的媒體輸入速率也為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)碼率。具體實(shí)現(xiàn)為在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)通過(guò)數(shù)據(jù)接口獲得每個(gè)采樣時(shí)間段內(nèi)的實(shí)時(shí)緩沖區(qū)可用大小，在一個(gè)周期結(jié)束后，將最大值與最小值的差值作為緩沖變化的估計(jì)值，再與本周期末的輸入碼率相除以計(jì)算最終的DF值。由于實(shí)際應(yīng)用中DF的測(cè)量周期一般為1 s左右，該范圍內(nèi)碼率突變概率較小，近似地認(rèn)為周期末的碼率接近于平均碼率，對(duì)于不同片源的多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了該計(jì)算方式的誤差極小可被忽略。

(3)MLR模塊

實(shí)際IPTV業(yè)務(wù)本身可能會(huì)在網(wǎng)絡(luò)層使用差錯(cuò)控制技術(shù)(如FEC前向糾錯(cuò)算法就可以用來(lái)進(jìn)行丟包恢復(fù)[9])，只有在數(shù)據(jù)最終流入終端應(yīng)用層后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的MLR指標(biāo)才最可靠。此外，即使丟失同樣數(shù)量的媒體封包，實(shí)際損失的是I幀、B幀還是P幀對(duì)于最終解碼的影響也各不相同。為更好反饋視頻質(zhì)量效果，對(duì)播放器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收事件進(jìn)行響應(yīng)，在獲得數(shù)據(jù)緩沖副本后對(duì)其進(jìn)行額外的幀解析，計(jì)算不同幀的加權(quán)丟包計(jì)數(shù)來(lái)反映最終的媒體信息丟失率。

(4)公有庫(kù)模塊

封裝了一些公共的庫(kù)函數(shù)，供其他模塊使用，比如網(wǎng)絡(luò)包格式解析、媒體容器解析、視頻幀解析等。本文主要采用ffmpeg開(kāi)源庫(kù)[10]完成媒體解析相關(guān)工作。

3.4 接口協(xié)議

為了保證探針系統(tǒng)對(duì)于各類播放器的可移植性和可定制性，插件機(jī)制需要規(guī)定它們之間的接口協(xié)議。播放器只需要按照協(xié)議在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)調(diào)用和提供指定接口，剩下的工作都會(huì)由具體的插件實(shí)現(xiàn)來(lái)完成。插件實(shí)現(xiàn)，即QoE探針則可以通過(guò)一次交叉編譯適配所有滿足接口協(xié)議的播放器平臺(tái)。

本系統(tǒng)最終定義的交互接口主要有3類：?jiǎn)?dòng)/銷毀接口，數(shù)據(jù)接口和事件接口，詳細(xì)說(shuō)明如表1所示。

表1 Qo E探針系統(tǒng)接口協(xié)議說(shuō)明

數(shù)據(jù)接口對(duì)于統(tǒng)計(jì)采樣結(jié)果的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示如下：

另外，考慮到實(shí)際移植過(guò)程中不同播放器對(duì)于數(shù)據(jù)反饋的支持方式與程度不盡相同，數(shù)據(jù)接口本身必須可以被擴(kuò)展和定制。因此，系統(tǒng)采用xml配置文件來(lái)映射數(shù)據(jù)接口的結(jié)構(gòu)，其格式如下：

該文件對(duì)每個(gè)方法的名稱、函數(shù)指針?biāo)饕?、類型和參?shù)內(nèi)容都作出詳細(xì)描述，探針系統(tǒng)則通過(guò)解析各節(jié)點(diǎn)來(lái)生成最終的數(shù)據(jù)接口定義。

3.5 異步事件驅(qū)動(dòng)模型

對(duì)于內(nèi)嵌探針而言，有些QoE指標(biāo)的計(jì)算任務(wù)需要播放器調(diào)用相關(guān)事件接口來(lái)觸發(fā)，這就需要建立一個(gè)完整的事件驅(qū)動(dòng)模型[11]，如圖2所示。Reactor類是監(jiān)聽(tīng)者，它利用操作系統(tǒng)提供的多路分離函數(shù)實(shí)現(xiàn)循環(huán)等待，當(dāng)事件接口被調(diào)用時(shí)，它會(huì)生成對(duì)應(yīng)事件對(duì)象Event并將其加入到異步派發(fā)類AsyncDispatcher的阻塞隊(duì)列中緩存。Dispatcher在初始化時(shí)通過(guò)register_handler()函數(shù)將Event_Handler對(duì)象注冊(cè)到事件驅(qū)動(dòng)列表中，另一方面，它通過(guò)dispatch方法實(shí)行事件分配調(diào)度，以保證對(duì)于某一類型的事件，會(huì)調(diào)用適當(dāng)Event_Handler類的響應(yīng)函數(shù)handle_event()進(jìn)行處理。這個(gè)模型的優(yōu)點(diǎn)是將事件本身與處理函數(shù)解耦，同時(shí)可以對(duì)實(shí)時(shí)事件進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，以消除事件處理過(guò)程對(duì)播放系統(tǒng)帶來(lái)的性能影響。

圖2 事件驅(qū)動(dòng)模型UML關(guān)系圖

3.6 工作流程

QoE探針系統(tǒng)的整個(gè)工作流程如圖3所示。首先它需要與質(zhì)量檢測(cè)服務(wù)器進(jìn)行通信注冊(cè)，登記其正在運(yùn)行的機(jī)頂盒平臺(tái)，如果注冊(cè)成功，則通過(guò)初始化函數(shù)獲得啟動(dòng)參數(shù)提供的數(shù)據(jù)接口指針數(shù)組，同時(shí)解析其定制配置文件以確定最終的數(shù)據(jù)接口定義。然后，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)接口的完整性來(lái)確認(rèn)當(dāng)前平臺(tái)可以進(jìn)行計(jì)算的QoE指標(biāo)，繼而分別創(chuàng)建子線程開(kāi)啟相關(guān)模塊，主線程則建立事件驅(qū)動(dòng)模型對(duì)播放器的事件調(diào)用進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，一旦捕獲則將其壓入隊(duì)列，此外主線程還要對(duì)已經(jīng)存儲(chǔ)在隊(duì)列中的事件進(jìn)行派發(fā)，以觸發(fā)各模塊的計(jì)算任務(wù)。最后，如果銷毀接口被調(diào)用，系統(tǒng)還需要進(jìn)行解注冊(cè)，并且釋放占用的靜態(tài)資源。

圖3 Qo E探針系統(tǒng)工作流程

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

在實(shí)現(xiàn)上述QoE探針系統(tǒng)之后，筆者所在實(shí)驗(yàn)室在與上海電信研究院的合作下將其集成到了2款I(lǐng)PTV機(jī)頂盒平臺(tái)上，各自配置如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)終端設(shè)備配置信息

為了分析探針系統(tǒng)的開(kāi)銷狀況，對(duì)2個(gè)平臺(tái)下的播放器進(jìn)行測(cè)試，在對(duì)同一視頻進(jìn)行點(diǎn)播請(qǐng)求的情況下，采樣統(tǒng)計(jì)各自的CPU和內(nèi)存使用率百分比，得到其平均系統(tǒng)資源占用情況如圖4所示。

圖4 Qo E探針系統(tǒng)資源占用情況

可以看到，在集成了QoE探針系統(tǒng)后，播放器的CPU使用率提升了約5%，內(nèi)存使用率提高了5%～8%左右，表明探針的添加對(duì)于這2個(gè)播放系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是合理可接受的。

為了驗(yàn)證探針系統(tǒng)對(duì)于QoE指標(biāo)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性，在華為機(jī)頂盒上同時(shí)運(yùn)行了內(nèi)嵌QoE探針的播放器和網(wǎng)絡(luò)抓包質(zhì)量分析程序，并在相同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次頻道切換的操作，記錄下各自統(tǒng)計(jì)的RRT響應(yīng)時(shí)間比較結(jié)果，如圖5所示。

圖5 R RT指標(biāo)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比

人眼感知數(shù)據(jù)是切換頻道者自身的主觀反應(yīng)，為了保證該數(shù)值的可靠性，這里還加入了多位其他觀察者的反饋并得到一個(gè)平均值。從圖5中可以看出，探針系統(tǒng)監(jiān)測(cè)出的RRT指標(biāo)普遍處在人眼感知與網(wǎng)絡(luò)抓包結(jié)果的范圍之間，而對(duì)于第2次和第14次切換高清頻道帶來(lái)的突發(fā)響應(yīng)時(shí)延增大，探針系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果則明顯比網(wǎng)絡(luò)抓包更加接近人眼感受。

除RRT指標(biāo)外，也在實(shí)際環(huán)境存在網(wǎng)絡(luò)損傷的情況下對(duì)探針系統(tǒng)生成的MLR值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，分別與網(wǎng)絡(luò)抓包得到的丟包率和MLR進(jìn)行了橫向和縱向比較，如圖6所示。

圖6 ML R指標(biāo)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比

這里網(wǎng)絡(luò)損傷儀器設(shè)置的是0.2%丟包，測(cè)試的片源為碼率為2 Mb/s的標(biāo)清視頻。發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)MLR都與網(wǎng)絡(luò)丟包率LR趨勢(shì)保持一致，但是在15 min和38 min的統(tǒng)計(jì)周期里，相比網(wǎng)絡(luò)抓包，探針系統(tǒng)的MLR值變化則明顯高于丟包率，而這2段時(shí)間內(nèi)實(shí)際播放畫(huà)面相較其他時(shí)段出現(xiàn)了明顯的卡幀現(xiàn)象，考慮到這應(yīng)該是因?yàn)镮幀丟失帶來(lái)的影響，也可以證明，通過(guò)播放器探針系統(tǒng)得出的丟包反饋指標(biāo)能夠更好地與用戶直觀體驗(yàn)相符合。

另外，探針系統(tǒng)監(jiān)測(cè)得出的DF指標(biāo)也存在類似于用戶直觀體驗(yàn)對(duì)應(yīng)的聯(lián)系，同樣在2 Mb/s碼率的測(cè)試視頻播放過(guò)程中，當(dāng)DF值超過(guò)50 ms的閾值時(shí)，圖像會(huì)立刻出現(xiàn)失真現(xiàn)象，具體數(shù)據(jù)圖表由于篇幅所限不再詳細(xì)列出。

5 結(jié)束語(yǔ)

IPTV網(wǎng)絡(luò)電視的目標(biāo)是提供流媒體視頻服務(wù)，其終端用戶體驗(yàn)是最重要的。本文從IPTV業(yè)務(wù)的QoE定義和具體指標(biāo)統(tǒng)計(jì)方法出發(fā)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種可以被機(jī)頂盒播放器內(nèi)嵌的探針系統(tǒng)，旨在最大程度地獲取接近用戶真實(shí)體驗(yàn)的質(zhì)量反饋信息。系統(tǒng)除了要保證QoE指標(biāo)的準(zhǔn)確性以外，還必須降低對(duì)播放器的性能和穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)得出的QoE指標(biāo)相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抓包質(zhì)量分析軟件更加接近人眼直觀感受，它對(duì)播放器造成的額外資源開(kāi)銷也在可接受的范圍以內(nèi)。插件設(shè)計(jì)模式也使得探針系統(tǒng)自身更方便被移植和擴(kuò)展，為未來(lái)的QoE評(píng)測(cè)方法更新和質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)際部署做好準(zhǔn)備。今后的研究重點(diǎn)將放在如何進(jìn)一步解耦探針與播放系統(tǒng)上，以保證兩者運(yùn)行的相對(duì)獨(dú)立性，同時(shí)需要簡(jiǎn)化模型，使得整個(gè)系統(tǒng)框架更加輕量化，以減輕其在不同平臺(tái)上集成的工作量。

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編輯 顧逸斐

Design and Implementation of Embedded QoE Probe for IPTV Player

MA Si-chao, LIU Xin, YE De-jian

(Laboratory of Broadband Networks and Interactive Multimedia, School of Software, Fudan University, Shanghai 201203, China)

In order to make the Quality of Experience(QoE) metrics of Internet Protocol Television(IPTV) services more accurately approach real us er experience an d considering het erogeneity of different terminals, this paper propos es design architecture of streaming media player embedded probe sys tem, and gives the implementatio n of real-time data monitoring and r elated indicators calculation inside the player. This system can be int egrated in a vari ety of plat form through plug-in library, and uses e vent-driven model to elim inate the decoding delay and performance problems caused by QoE computing tasks. Test results show that the final QoE metrics is closer t o the ultimate user’s experience in the time of un expected delay and I frame packet loss while the probe system itself has low resources cost of only 5 % increase and can be easily ported and extended.

Internet Protocol Television(IPTV); player; Quality of Experience(QoE); probe; event-driven; plug-in mechanism

10.3969/j.issn.1000-3428.2014.05.050

上海科技發(fā)展攻關(guān)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(12511503002)。

馬思超(1988－)，男，碩士研究生，主研方向：網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)；劉 新，講師；葉德建，副教授。

2013-04-19

2013-05-13E-mail：10212010020@fudan.edu.cn

1000-3428(2014)05-0243-04

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