IPTV終端服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控策略及改進(jìn)技術(shù)研究

沈愛華

摘要：本文從目前IPTV運(yùn)營管理現(xiàn)狀出發(fā)，以Qos等重要指標(biāo)為切入點(diǎn)，針對現(xiàn)行IPTV終端服務(wù)缺乏對業(yè)務(wù)的分析監(jiān)控展開論述，探究服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控策略中存在的問題。針對當(dāng)前IPTV服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控問題，以典型解決方案為例，剖析較為妥當(dāng)?shù)母倪M(jìn)措施，以便對IPTV終端服務(wù)和運(yùn)營提供有效的分析和監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：IPTV 服務(wù)質(zhì)量 監(jiān)控策略 改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）06-0035-01

1 IPTV終端服務(wù)存在的問題

IPTV具有異構(gòu)性特征，該特征是阻礙IPTV發(fā)展的最大障礙。IPTV終端是IPTV系統(tǒng)的重要組成部分，電視機(jī)+機(jī)頂盒、手持終端等IPTV終端較為常見。隨著IPTV的發(fā)展，以手機(jī)電視為代表的手持終端的發(fā)展較為迅速，但是在收費(fèi)、帶寬、內(nèi)容等方面仍存在較多問題，有待研究相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步完善。

視頻質(zhì)量和頻道切換時(shí)間是IPTV直播體驗(yàn)質(zhì)量QoE的兩個(gè)重要指標(biāo)，其中IPTV的QoS保證是視頻質(zhì)量關(guān)鍵因素。IPTV對系統(tǒng)的QoS保障要求較高，一旦網(wǎng)絡(luò)丟包率超過某種臨界，時(shí)延產(chǎn)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致IPTV終端設(shè)備產(chǎn)生抖動(dòng)，或者出現(xiàn)圖像和聲音不同步等問題，因此要重點(diǎn)研究IPTV QoS問題，尋找妥善的解決方法。

現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)中缺乏全面分析與監(jiān)控影響IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)。IPTV業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對IP承載網(wǎng)絡(luò)的要求較高。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)能夠容忍一些缺陷，而對IPTV業(yè)務(wù)可能會(huì)帶來較大負(fù)面影響。

2 IPTV服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控策略

IPTV業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量分為幾個(gè)組成部分：語音、用戶互動(dòng)、視頻圖像質(zhì)量等。計(jì)算這些相關(guān)性指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析表明，IPTV業(yè)務(wù)對丟包率較為敏感。所以，IPTV終端服務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)要在IP網(wǎng)絡(luò)層延遲、吞吐量、丟包率以及帶寬利用率等參數(shù)實(shí)時(shí)分析。

對語音質(zhì)量的評估策略較為成熟，通常采用客觀評估法：PESQ和E模型，對IPTV的語音質(zhì)量實(shí)時(shí)分析。監(jiān)控分析視頻圖像質(zhì)量是重點(diǎn)工作，主要策略包括兩方面：

監(jiān)控媒體流傳送指標(biāo)MDI。在MDI標(biāo)準(zhǔn)中定義媒體丟失率MLR和延遲系數(shù)DF。延遲系數(shù)是時(shí)間值，表明要消除抖動(dòng)必須有多少毫秒的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖器中。視頻傳送流MPEGTS傳送碼流，承載并傳送視頻基本流ES，包括用于視頻流解碼所必需的內(nèi)容。MPEGTS流損傷會(huì)直接影響機(jī)頂盒的正常解碼，進(jìn)而影響用戶體驗(yàn)質(zhì)量。

3 改進(jìn)措施

傳統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控存在著一定的局限性，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)性能對視頻質(zhì)量、頻道切換速度等無法進(jìn)行精確的反映。不同業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)有不同的要求，IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量好壞不能由單項(xiàng)決定，因此，傳統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控在IPTV 業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量上有欠缺，難以保障良好的用戶體驗(yàn)。

（1）在實(shí)際應(yīng)用中，TCP承載作為流媒體使用的承載，在分組丟失能夠重傳；在機(jī)頂盒處，劣化的MDI值不能夠直觀顯示出IPTV業(yè)務(wù)視頻質(zhì)量是否對用戶聽覺、視覺有直接影響，因此，應(yīng)該在MDI 可測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立衡量IPTV 視頻質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。VMOS是視頻質(zhì)量的一種評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分值為0～5，分值越低質(zhì)量越差。采用VMOS對IPTV視頻質(zhì)量進(jìn)行評估，其計(jì)算方法為：VMOS值等于基準(zhǔn)分減去質(zhì)量劣化扣分。其中，通過編分辨率、碼流波動(dòng)參數(shù)計(jì)算獲得基準(zhǔn)分；利用傳輸層MDI分組丟失次數(shù)、分組丟失數(shù)、誤傳范圍等計(jì)算得到扣分項(xiàng)。VMOS取值間隔為秒，將視頻質(zhì)量優(yōu)劣精確到秒，從而可以用VMOS 量化衡量直觀畫面質(zhì)量。一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)IPTV 視頻質(zhì)量優(yōu)劣的定義為：100%-（周期內(nèi)視頻質(zhì)量較差的時(shí)間總和/周期內(nèi)播放總時(shí)長）×100%=可用率，如果可用率≤95%，表明該周期內(nèi)視頻質(zhì)量差， 反之則質(zhì)量優(yōu)良，從而體現(xiàn)該監(jiān)控策略在IPTV運(yùn)營中主動(dòng)運(yùn)維的成效。

（2）改進(jìn)的IPTV終端質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，其組成分為兩個(gè)部分：測試探針和網(wǎng)管設(shè)備。測試探針測試模式包括兩種：①主動(dòng)模式，通過主動(dòng)測試端口，主動(dòng)發(fā)起IGMP請求，加入組播測試視頻流，監(jiān)控其連接過程及視頻質(zhì)量；②被動(dòng)模式，利用被動(dòng)監(jiān)控端口，被動(dòng)監(jiān)控鏡象或者分光數(shù)據(jù)流，測試分析其質(zhì)量情況。

（3）IPTV視頻監(jiān)控解決方案由媒體質(zhì)量監(jiān)控中心MQMC、視頻監(jiān)控單板、U2520三部分組成。其中，MQMC監(jiān)控IPTV系統(tǒng)以及機(jī)頂盒性能，實(shí)現(xiàn)配置、監(jiān)控、故障定位、告警功能；采集視頻數(shù)據(jù)，收集告警數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)展示。U2520監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)側(cè)性能，同時(shí)上報(bào)網(wǎng)絡(luò)側(cè)監(jiān)控指標(biāo)?；贛DI算法和VMOS算法進(jìn)行視頻監(jiān)控，以FTP方式上傳結(jié)果。視頻監(jiān)控直播頻道：作為組播成員把監(jiān)控單板加入到組播組中，引入流量到監(jiān)控單板中，分析監(jiān)控，點(diǎn)播監(jiān)控單板中的單播流鏡像。

對IPTV網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵網(wǎng)元結(jié)點(diǎn)視頻流的監(jiān)控，利用實(shí)時(shí)監(jiān)控儀表，發(fā)現(xiàn)故障后，故障發(fā)生的地點(diǎn)逐級(jí)排查，實(shí)時(shí)分析IPTV 網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)流，對不同業(yè)務(wù)能夠智能辨認(rèn)，包括語音，視頻，實(shí)時(shí)分析視頻流質(zhì)量。儀表主要功能包括：深入分析封裝；對IP視頻樣本離線分析；對正在傳輸視頻內(nèi)容實(shí)時(shí)觀看；動(dòng)態(tài)產(chǎn)生各種視頻流。

4 結(jié)語

IPTV作為端到端業(yè)務(wù)，涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，由于各環(huán)節(jié)提供設(shè)備技術(shù)方案的廠商不同，缺乏有效的監(jiān)控手段進(jìn)行IPTV終端監(jiān)控，難以高效地進(jìn)行質(zhì)量運(yùn)維預(yù)警和處理用戶故障投訴。探究IPTV 服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控策略技術(shù)，對現(xiàn)網(wǎng)IPTV 質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，挖掘并解決影響因素，使IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量優(yōu)良率得到提升，對推動(dòng)IPTV 業(yè)務(wù)體驗(yàn)質(zhì)量提升具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]胡永傳，唐宏.基于分布式IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測方案的研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2007（1）：21-22.

[2]盧官明，宗昉.IPTV技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[3]劉文剛，喻莉.IPTV中基于用戶行為改進(jìn)頻道切換時(shí)延的策略[J].微計(jì)算機(jī)信息.2007.1（30）：1-3.

[4]蘆海波，張劍.關(guān)于IPTV視頻質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].信息通信，2014.