IPTV质量监测系统技术分析

消除抖动的缓冲器就越大。但是，采用较大缓冲器的代价是引入较大的延迟。另外，由于缓冲器的大小有限，过大的抖动会导致缓冲器上溢或下溢，从而导致媒体数据包的丢失，用户看到的视频就会时断时续，并且图像出现失真。而当网络设备和解码器的缓冲区容纳的视频内容时间不小于被测视频流DF读数时，将不会出现视频播放质量的下降。因为网络节点需要分配不小于DF 值的缓冲用于平滑视频流抖动，所以DF 的最大值为视频内容通过该网络节点的最小延迟。
MDI的DF 是一个时间值，它表示缓冲器必须包含多少毫秒的数据才能消除抖动。延迟系数可反映视频是否会出现图像失真，从而在一定层面获得用户体验质量。延迟系数还可确定每个网元在视频流传输路径中的影响。通过比较流入设备的DF 与流出设备的DF，可确定该设备是否注入过多的抖动以至于影响视频传输。根据机顶盒缓冲区的大小，可接受的延迟系数(DF)一般在9 毫秒～50 毫秒。

媒体丢失速率(MLR)可以简单定义为每秒钟丢失(或非正常)的媒体数据包的数量。对非正常数据包的检测非常重要，因为许多设备往往不对接收到的数据包重新排序，而直接将其发送到解码器。由于视频信息的封包丢失将直接影响视频播放质量，并造成视觉失真或异常以及不均匀的视频回放，理想的IP 视频流传输要求MLR数值为零。因为具体的视频播放设备对丢包可以通过视频解码中进行补偿或者丢包重传，在实际测试中MLR 的阈值可以相应调整。

MDI 可用于定位和表征对媒体质量和用户的体验质量造成不利影响的网络故障。如果在传输网络的中间点跟踪MDI，则DF和MLR 要素在连续网络元素之间的差值可以帮助迅速隔离潜在的问题或已经存在的损坏。如果在IPTV 数据流路径中的前一跳(Hop) 的MLR 为零， 而经过某路由器后引入了一个较大的MLR，这就明显表明该路由器中存在性能问题，例如缓冲器上溢或数据包遭到破坏。同样，如果延迟系数DF 在两个连续跳跃(Hop)中的变化非常明显，表示由于数据包拥塞而造成较长的队列延迟，这种情况还可预警即将发生的数据包丢失。

2.2.3　RTP 指标

IPTV 传输采用IETFRFC1889 RTP 协议( 实时传输协议) 传输多媒体数据流，RTP 的抖动是由于传输延迟的不稳定而造成相邻数据包接收时刻间隔不稳定。抖动会引起端到端时延的增加，时延是处理和传输导致数据不能按时到达的延迟，是影响流媒体数据传输的一个主要因素。

时延抖动是指时延变化。语音、视频业务来说对时延抖动也很敏感。

RTP 丢包率是指一个连续若干个RTP 包以一定的时间间隔在网络中传送时，被丢掉的包所占的百分比。数据包丢失一般是由网络拥塞引起的。丢包对IPTV视频音频质量的影响较大。

2.2.4　IP 指标

IP 传输质量指标(见表1)用于评价IP 层传输质量，并可用于与媒体层传输质量数据进行比较，可缩小传输故障或质量下降原因的查找范围。

表1　IP指标

3 IPTV 质量指标监测方法

3.1　业务总体质量指标监测方法

业务质量评价的各项指标用于对IPTV 业务的整体评价，因此，需要长期监测所有用户的业务质量数据，它们的值由IPTV 终端(机顶盒)采集得到。指标的采集和计算的基本方法是IPTV 终端(机顶盒)在完成业务请求(网络/ 业务认证、加入组播组、单播申请、HTTP请求等)之后写日志，对于业务可用性指标，需记录发生时间与结果。对于业务互动性能指标，需记录发生时间和各种请求的响应时间，对业务使用性能视频播放断流次数，机顶盒在视频播放断流时写日志并记录发生时间。

以上各项指标的日志记录由机顶盒网管或质量监测系统按周期收集，然后汇总计算各个周期内的各项指标的成功(失败)率、平均响应时间、最大响应时长、总断流次数及平均断流次数。
3.2　传输质量指标监测方法

传输质量指标与不同的网段和节点相关， 因此需要在IPTV 网络关键节点和网段部署质量监测探针。监测点的位置可以根据IPTV 网络架构和IPTV 运维部门的分工来选取。一般来说，IPTV 网络结构由视频头端网络、核心网络、IPTV 承载网和IPTV 的用户端组成，以下位置可以作为监测的重点：

● 视频头端：视频源质量的监测点。任何视频头端出现的问题都是全网的问题。

● IPTV 传输网入口：这是IPTV 业务与其他业务(数据、语言等)混合前的入口。监测IP 传输网前的视频质量，可以分辨是视频头端的问题或者是传输过程中产生的问题。

● 宽带接入网入口：这是骨干传输网和接入网的分界点，可以区分是传输网的问题还是接入网的问题。

● 部分用户家庭网络入口：可以区分是传输网接入网的问题还是客户自身家庭网络的问题。

IPTV 流媒体数据可通过分布式探针取得，如图