三重播放网络环境下验证IPTV服务质量

　　在最近召开的2006年NAB（全美广播电视协会展）IPTV全球会议中，公开的小组讨论用"战争"一词来形容是再恰当不过了：电信服务提供商和有线多服务运营商（MSO）之间的竞争越来越激烈，谁都想将每个家庭的全部通信预算收入囊中。
如今，服务提供商的服务收入在不断减少，因为MSO提供了三重播放服务捆绑销售，可保证其传统据点（话音用户群）的市场份额不断增长。因此，对于服务提供商而言，这是一场关系生死存亡的战争，而人们所追求的"话音、互联网和电视"三重播放服务捆绑则是制胜的法宝，它很可能会决定谁是最终的胜利者，谁能得到用户的青睐。能够为个人用户提供多项服务可显著提高每用户平均收益（ARPU），并显著减少用户流失率。

　　服务提供商正加大在IPTV服务上的投资，以补充其现有的话音和数据服务，并从有线MSO手中夺回更多的客户。IPTV是决定服务提供商发展的关键因素，研究表明它已使ARPU翻了一番。分析家预测在2004年和2005年之间，IPTV服务收入平均每年将增长154%；到2009年，全球IPTV服务收入将增长到440亿美元以上。1近年来，IPTV的资金回报和战略影响正掀起一场电信网络的巨大变革。据Infonetics研究公司的调查表明，今年在与IPTV相关的服务基础设施上的开支总额将达到10亿美元，到2007年底将翻一番，到2009年将达到44亿美元。

　　在IPTV迅速增长并实现理想的三重播放之前，服务提供商和网络设备制造商（NEM）必须首先验证IPTV服务能否真正满足用户对质量的预期要求，以及此服务能否带来丰厚的利润。当您将对时间/丢失敏感的视频流与争夺相同网络资源的现有话音和数据服务进行融合和扩展时，会发生什么情况？观众希望他们的广播和卫星电视服务达到预期的服务水平，而不用再忍受服务中断、画面质量下降或使用新的IPTV服务切换频道时的长时间等待。

IPTV体验质量（QoE）

　　"IPTV QoE"（IPTV体验质量）是关系成败的关键因素，因此它成为行业出版、展会和论坛中最流行的术语之一就不足为奇了。IPTV体验质量是指视频服务满足用户期望值的程度。IPTV的用户体验质量必须等同于或优于当今的有线和卫星电视服务，否则服务提供商将面临大量用户流失的风险。

　　IPTV体验质量不仅受服务的价格、内容和功能等商业因素的影响，而且还受包括频道切换响应时间和媒体自身质量在内的技术因素的影响。IPTV体验质量的"测量"是指对影响用户服务体验的技术因素进行测试。要使采购成本达到预计的每用户1000美元，对每个用户的IPTV体验质量进行验证十分重要。

IPTV设备市场划分

　　提供IPTV服务需要四个主要设备系统：

视频前端--存储应用和程序内容

网络--将电视内容和互动服务从前端传输到用户家中的传输机制

中间件--控制通过网络将电视内容和互动服务从前端传输到用户家中的软件

客户端设备--安装在用户家中并与电视连接的机顶盒（STB）

这四个系统中的每一个都能影响IPTV体验质量，并拥有各自的特定测试考虑因素和相关测量结果。在端到端测试和网络集成之前，对每个系统（以及每个系统内的单个要素）进行单独测试非常重要，这样才能验证每台设备能否满足预期的性能目标并指出设备的问题所在。本文重点介绍了新兴的测试方法和标准，以验证整个IPTV传输网络的IPTV体验质量，如图1所示。

图1：IPTV传输网络

IPTV体验质量测试测量

　　IPTV体验质量测试针对两个基本领域：

频道切换测量

媒体（音频和视频）质量标准

频道切换测量可测量用户切换频道的速度，并验证用户是否收到正确的频道。通常，可接受的频道切换延迟时间被认为是端到端1秒左右。频道切换时间在100到200毫秒之间，对于观众来说只是一个瞬间。组播协议支持网络基础设施内的频道切换。IGMP（互联网群组管理协议）或MLD（组播监听发现协议）离开/加入延迟是造成频道切换延迟的主要原因。为了确保频道切换总延迟在1秒钟之内，每个网络元器件的目标组播离开/加入延迟必须保持在10到200毫秒之间。

　　测量IPTV媒体质量是一个严峻的挑战，因为用户感知到的媒体质量容易受到多种因素的影响。IPTV用户的数量增加和行为，以及争夺有限网络资源的其它三重播放流量的融合，都会对IPTV数据包转发的及时性和准确性产生重大影响。由此导致的网络故障（数据包丢失和序列错误、延迟和抖动）能够对视频质量造成各种有害的影响，如马赛克、图像模糊、边缘失真、颤抖（画面突变）和视觉噪声等。因此，在实验室中必须提供一个能够准确地反映三重播放网络特征的复杂网络环境，以便充分地对网络设备进行压力测试和评估IPTV媒体质量。