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IPTV端到端质量保证的实现 肖 晴1 姚 良2 1.中国电信股份有限公司上海分公司 上海 200120 2.中国电信股份有限公司上海研究院 上海 200122 1 IPTV质量指标体系 用户对IPTV业务质量的感受可通过QoE来衡量。影响IPTV QoE的因素很多，总体上可分为技术因素和非技术因素。技术层面的质量指标又可分为媒体播放质量和业务互动质量。媒体播放质量表现在：媒体播放是否清晰，是否有马赛克、停顿、断流、无音等现象。业务互动质量表现在：频道切换的时长、频道切换成功率、点播时长、点播的成功率等。根据IPTV现网运行经验，媒体播放质量主要取决于IPTV头端的编解码方式、媒体流（MPEG TS）质量、媒体流输出特性以及网络的传输质量，业务互动质量主要取决于IPTV平台和网络的性能。 1.1 媒体流输出特性及网络传输质量 1.1.1端到端传输性能对视频质量的影响 （1）延迟 恒定的延迟表现为视频播放时间的推迟，实验数据表明，适当的网络延迟不影响组播业务，而对基于TCP的单播业务有较大的影响。 （2）抖动 抖动的产生有多种原因：视频编码器/服务器性能变化，网络线路出现拥挤，网络设备性能变化都可以导致视频流的抖动，抖动过大会引起网络设备缓存溢出或机顶盒缓存的溢出和清空。 （3）丢包 丢包对视频播放质量有直接的影响。试验表明，无论视频丢包的类型（I、B、 P帧），在没有视频解码补偿或丢包重传机制时，视频播放质量都会出现不同程度的下降。目前，现网的组播业务没有补偿或重传机制，单播流有重传机制，可容忍一定比例的丢包。 （4）接入带宽 由于ADSL线路因素，接入带宽达不到IPTV业务所需带宽，媒体流将无法正常播放。 1.1.2 传输质量指标质量 MDI（Media Delivery Index，媒体传输指标）由Delay Factor和Media Loss Rate组成。 Delay Factor（延迟因素，DF）：表明被测试媒体流的抖动状况，单位是毫秒。被测视频流抖动越大，DF值越大，反之越小。当媒体流DF过大时，会造成网络设备限速节点的缓存溢出或解码设备的缓存溢出和清空。 Media Loss Rate（媒体丢包速率，MLR）：MLR的单位是每秒的媒体封包丢失数量，该数值表明被测视频流的传输丢包率。 （2）ADSL线路指标 ADSL线路指标分为ADSL线路可达速率和ADSL丢包率。ADSL线路可达速率必须大于IPTV业务所需带宽，可达速率越高，线路就越稳定。ADSL线路丢包率可反映媒体流在ADSL线路中传输的丢包情况。 （3）机顶盒监测的媒体流丢包率指标 依据上海电信对IPTV机顶盒的要求，IPTV机顶盒应具备质量统计的功能，可记录媒体播放过程中的质量问题，组播、单播过程中的丢包、带宽、断流等信息。机顶盒也可记录用户交互过程的质量问题。 1.2 媒体流（MPEG TS）质量 IPTV媒体流通过MPEG-2 TS封装，TS包含了各种用于视频流解码所必须的信息内容， TS流的损伤会直接影响机顶盒的正常解码。依据TR101 290测试标准，将TS流的测试错误指示分为3个等级，等级1中定义了会对视频业务造成严重影响的事件，例如TS 流同步丢失、同步字节错误、PAT/PMT表格错误等；等级2中定义了会对一部分视频业务造成影响的事件，如PCR时钟偏离、CAT表格错误等；等级3中所定义的事件没有前两个等级严重，可能会对一些特定的业务或应用造成影响。因此，按ETSI TR101 290 标准的等级1和2指标，对IPTV TS流进行的监测是必要的。 1.3 编解码器类型和编码速率 IPTV视频流的编解码器类型、编码速率直接影响了用户对视频质量的主观感受。中国电信IPTV业务采用了H.264压缩技术，其压缩性能优于H.261、 H.263、MPEG-2、MPEG-4，ITU-T、MPEG标准组织已分别批准了H.264标准。编解码器可采用错误修正算法，以允许一定比例的丢包，例如前向纠错、内差法纠错等。由于现网编解码器类型和编码速率是固定的，因此，在IPTV运行维护监测中，该部分可作为固定参量，不予考虑。 1.4 业务互动质量 IPTV业务互动是指用户通过遥控器操作，实现机顶盒和业务平台交互的过程，具体包括认证过程、组播加入/离开、单播请求、EPG请求、快进快退等操作，也包括IPTV增值业务（如游戏）的交互过程。用户对互动过程的质量感知主要包括遥控器操作后信息反馈的成功率和响应时间。 IPTV业务用户互动质量指标包括业务认证成功率、组播/单播成功率、响应时间、EPG请求成功率、VCR响应时间等。 2 IPTV质量监测手段与方案 IPTV质量监测手段包括传输质量MDI指标监测工具、TR101 290