IPTV培訓(xùn)教材-FCCFECRETSQM

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential IPTVIPTV培訓(xùn)教材培訓(xùn)教材 FCC FEC/RET SQM FCC FEC/RET SQM目錄目錄快速頻道切換（快速頻道切換（Fast Channel Change） 前向糾錯(cuò)和丟包重傳（前向糾錯(cuò)和丟包重傳（FEC/RET）視頻質(zhì)量監(jiān)控（視頻質(zhì)量監(jiān)控（SQM）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3STBSTB解碼時(shí)間解碼時(shí)間I I 幀到達(dá)時(shí)間幀到達(dá)時(shí)間STBSTB預(yù)處理時(shí)間，例預(yù)處理時(shí)間，例如緩存等如緩存等IGMPIGMP

2、處理時(shí)間處理時(shí)間u頻道切換時(shí)間主要由IGMP處理時(shí)間、STB處理時(shí)間、I幀到達(dá)時(shí)間、STB解碼時(shí)間組成；uGoP長度越長壓縮率越高，頻道切換時(shí)間越長，但帶寬需求也越??；標(biāo)清頻道標(biāo)清頻道GoPGoP時(shí)時(shí)間在間在0.5-20.5-2秒左右，高清頻道秒左右，高清頻道GoPGoP時(shí)間在時(shí)間在0.5-50.5-5秒左右；秒左右；uI幀到達(dá)時(shí)間基本上占據(jù)了50%以上的整體頻道切換時(shí)間；IBBBBBBPPGoP size影響頻道切換時(shí)間的關(guān)鍵因素影響頻道切換時(shí)間的關(guān)鍵因素I總頻道切換時(shí)間HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4STBSTB

3、解碼時(shí)間解碼時(shí)間I I 幀到達(dá)時(shí)間幀到達(dá)時(shí)間STBSTB預(yù)處理時(shí)間，例預(yù)處理時(shí)間，例如緩存等如緩存等IGMPIGMP處理時(shí)間處理時(shí)間u使用IGMP快速加入，優(yōu)化STB處理時(shí)間等手段，頻道切換時(shí)間從3秒，降低到12秒左右；u華為IPTV解決方案基于傳統(tǒng)組播技術(shù)，頻道切換時(shí)間在頻道切換時(shí)間在1.51.5秒左右，屬于業(yè)界領(lǐng)先水平；秒左右，屬于業(yè)界領(lǐng)先水平；u基于傳統(tǒng)組播技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，只進(jìn)行軟件優(yōu)化，不需要增加額外設(shè)備；不需要增加額外設(shè)備；IBBBBBBPPGoP size頻道切換優(yōu)化頻道切換優(yōu)化基于傳統(tǒng)組播技術(shù)基于傳統(tǒng)組播技術(shù)IGoP size優(yōu)化前：切換時(shí)間 3秒左右傳統(tǒng)優(yōu)化方案：切換時(shí)間1-2秒

4、左右HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5STBSTB解碼時(shí)間解碼時(shí)間I I 幀到達(dá)時(shí)間幀到達(dá)時(shí)間STBSTB預(yù)處理時(shí)間，例預(yù)處理時(shí)間，例如緩存等如緩存等IGMPIGMP處理時(shí)間處理時(shí)間u采用FCC方案可以進(jìn)一步壓縮頻道切換時(shí)間，一般在一般在0.5-10.5-1秒左右；秒左右；u采用FCC方案，需要在增加FCC服務(wù)器；u由于在頻道切換過程中，同時(shí)存在單播和組播流，因此瞬間帶寬（510秒）會(huì)增加。我司采用專利我司采用專利技術(shù)保證只需增加技術(shù)保證只需增加3030帶寬，就可以實(shí)現(xiàn)帶寬，就可以實(shí)現(xiàn)FCCFCC功能；功能；IBBBB

5、BBPPGoP size頻道切換優(yōu)化頻道切換優(yōu)化基于快速頻道切換（基于快速頻道切換（FCC）技術(shù)）技術(shù)IGoP sizeGoP size優(yōu)化前：切換時(shí)間 3秒左右傳統(tǒng)優(yōu)化方案：切換時(shí)間1-2秒左右FCC方案：切換時(shí)間1秒以內(nèi)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6快速頻道切換實(shí)現(xiàn)原理快速頻道切換實(shí)現(xiàn)原理IBBIBIBBBBPPBBBBP等待頻道2的I幀到達(dá)頻道頻道2被緩存的幀以加速單被緩存的幀以加速單播的形式快速推送給機(jī)頂盒播的形式快速推送給機(jī)頂盒頻道2的組播流被緩存的幀組播幀BIB用戶切換頻道用戶切換頻道BBIPBBPBB

6、BIBIBBP頻道1的組播流頻道2的組播流PBBIIIBBBIBIBBP頻道頻道1頻道頻道2用戶機(jī)頂盒收用戶機(jī)頂盒收到的視頻幀到的視頻幀頻道1的組播流u利用單播輔助組播的方式利用單播輔助組播的方式，縮短頻道切換速度；uFCC服務(wù)器緩存直播流，并直接向直接向STBSTB推送推送I I幀幀，確保STB快速顯示圖象，縮短頻道切換時(shí)間；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7關(guān)鍵設(shè)備介紹和性能指標(biāo)關(guān)鍵設(shè)備介紹和性能指標(biāo)功能直播流整型，RTP封裝直播轉(zhuǎn)組播、組播地址變換FEC冗余包加入uMRF (Media Relay Functio

7、nality), MRF (Media Relay Functionality), 直播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器直播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器性能每單板支持400M直播流處理能力（200路2M標(biāo)清頻道)部署建議部署在中心機(jī)房ATAE單板SUSE LinuxVCS雙機(jī)方案功能直播流緩存直播流解析，快速頻道切換直播ARQuFCC (Fast Channel Change), FCC (Fast Channel Change), 快速頻道切換服務(wù)器快速頻道切換服務(wù)器性能每單板支持400M直播緩存能力（200路2M標(biāo)清頻道)每單播支持4.8G FCC流輸出部署建議支持集中或者分級部署ATAE單板SUSE LinuxRRU統(tǒng)一調(diào)度，

8、應(yīng)用層負(fù)載u直播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器在支持直播流整形的同時(shí)，還可以同時(shí)作為FEC服務(wù)器；u快速頻道切換服務(wù)器在支持FCC同時(shí)，還可以同時(shí)作為直播RET服務(wù)器；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8快速頻道切換方案傳統(tǒng)組播方案快速頻道切換部署方案快速頻道切換部署方案承載網(wǎng)承載網(wǎng)1向承載網(wǎng)中注入直播頻道2STB直播源直播源12STB接受組播，觀看直播頻道承載網(wǎng)承載網(wǎng)STB直播源直播源13241向直播轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送直播頻道2直播轉(zhuǎn)發(fā)器完成RTP封裝后，將頻道注入承載網(wǎng)MRFFCC3頻道切換時(shí)，STB向FCC服務(wù)器發(fā)起單播請求4完成頻道切換后，

9、STB恢復(fù)組播u快速頻道切換，需要增加直播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器（直播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器（MDFMDF）和快速頻道切換服務(wù)器（快速頻道切換服務(wù)器（FCCFCC）；uFCCFCC用戶接入帶寬必須滿足用戶接入帶寬必須滿足30%30%的突發(fā)帶寬要求，的突發(fā)帶寬要求，否則無法使用FCC功能；u我司我司FCCFCC方案處于業(yè)界領(lǐng)先，頻道切換時(shí)間短，頻道切換突發(fā)帶寬要求低；方案處于業(yè)界領(lǐng)先，頻道切換時(shí)間短，頻道切換突發(fā)帶寬要求低；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9快速頻道切換信令流程快速頻道切換信令流程1. IGMP 離開3. 加速單播 GoP (主

10、要是I幀) 2. 頻道切換請求預(yù)處理過程預(yù)處理過程直播源STBSTB承載網(wǎng)設(shè)備FCCMRF整型/RTP封裝 接收組播頻道，觀看接收組播，緩存頻道向承載網(wǎng)注入組播頻道接收組播頻道頻道切換過頻道切換過程程4. IGMP 加入5. 接收組播流u在頻道切換過程中，1（IGMP離開）和 2（頻道切換請求）同時(shí)觸發(fā)； 目錄目錄快速頻道切換（快速頻道切換（Fast Channel Change） 前向糾錯(cuò)和丟包重傳（前向糾錯(cuò)和丟包重傳（FEC/RET）視頻質(zhì)量監(jiān)控（視頻質(zhì)量監(jiān)控（SQM）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11IP網(wǎng)絡(luò)和

11、網(wǎng)絡(luò)和TV業(yè)務(wù)的矛盾業(yè)務(wù)的矛盾uIP網(wǎng)絡(luò)是無連接網(wǎng)絡(luò)，不可靠是IP網(wǎng)絡(luò)的必然；而TV業(yè)務(wù)要求必須流暢，圖像質(zhì)量越高越好。因此在IP網(wǎng)絡(luò)上開TV業(yè)務(wù)，要求TV業(yè)務(wù)系統(tǒng)和IP網(wǎng)絡(luò)之間必須互相適應(yīng)和遷就。uIP網(wǎng)絡(luò)存在丟包、抖動(dòng)、時(shí)延丟包、抖動(dòng)、時(shí)延三種常見損傷。發(fā)生網(wǎng)絡(luò)損傷，TV業(yè)務(wù)必然受影響。MPEG2 為例， 丟失一個(gè)IP 包就丟了6個(gè)MPEG2 幀.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12參考：參考：IP網(wǎng)絡(luò)常見損傷介紹網(wǎng)絡(luò)常見損傷介紹u網(wǎng)絡(luò)傳輸特性往往歸納為三個(gè)指標(biāo)：丟包，抖動(dòng)和延遲； u丟包u丟包對視頻播放質(zhì)量有直接

12、的影響。試驗(yàn)表明，無論視頻丟包的類型（I，B，P幀），在沒有適當(dāng)?shù)囊曨l解碼補(bǔ)償或者丟包重傳機(jī)制下，視頻播放質(zhì)量都會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降。u抖動(dòng)u抖動(dòng)產(chǎn)生有多種原因：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能變化，網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)擁擠，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能變化都可以導(dǎo)致視頻流的抖動(dòng)變化。觀測視頻流的抖動(dòng)變化可以提前發(fā)現(xiàn)視頻傳輸質(zhì)量惡化的趨勢。u延遲u在視頻傳輸應(yīng)用中，恒定延遲表現(xiàn)為視頻觀看時(shí)間的推遲。為了避免網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)而產(chǎn)生視頻播放效果惡化，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和視頻解碼器往往需要對視頻流進(jìn)行緩沖。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，視頻播放延遲不影響視頻觀看的質(zhì)量。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page

13、13IPTV業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的要求業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的要求Network performance indexDefault valueQoS classClass 0Class 1 (interactive)Class 2 (not interactive)Class 3 (class U)Maximum network delayNot specified150 ms400 ms1sUMaximum delay jitterNot specified50 ms50 ms1sUMaximum packet loss ratioNot specified1/10001/10001/1000UMaximum e

14、rror packet bit1/10000DefaultDefaultDefaultDefaultu以上指標(biāo)是ITU-T 在Y.1541規(guī)范中對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的定義。其中CLASS I是TV業(yè)務(wù)的基本要求；u從指標(biāo)上看TV業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求很高；尤其是丟包的指標(biāo)，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都無法保證100時(shí)間內(nèi)，丟標(biāo)小于1/1000； u因此，為了保證IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量，在優(yōu)化和提升IP網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的同時(shí)；IPTV業(yè)務(wù)系統(tǒng)也必須引入質(zhì)量保證手段；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14IPTV視頻質(zhì)量保證手段視頻質(zhì)量保證手段丟包是網(wǎng)絡(luò)對丟包是網(wǎng)絡(luò)對

15、TVTV業(yè)務(wù)影響最大的因素業(yè)務(wù)影響最大的因素解決思解決思路路引入技術(shù)引入技術(shù)簡要原理簡要原理華為算法華為算法冗余糾錯(cuò)冗余糾錯(cuò)FECFEC在視頻流中插入冗余包，實(shí)現(xiàn)在視頻流中插入冗余包，實(shí)現(xiàn)在一定丟包情況下，終端可以在一定丟包情況下，終端可以根據(jù)冗余包自動(dòng)恢復(fù)根據(jù)冗余包自動(dòng)恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)算法：標(biāo)準(zhǔn)算法：RFC RFC 5510: Reed-5510: Reed-SolomonSolomon丟包重傳丟包重傳RETRET服務(wù)器緩沖視頻流數(shù)據(jù)，終端服務(wù)器緩沖視頻流數(shù)據(jù)，終端檢測到丟包，向服務(wù)器二次請檢測到丟包，向服務(wù)器二次請求丟失數(shù)據(jù)求丟失數(shù)據(jù)基于標(biāo)準(zhǔn)流媒體協(xié)基于標(biāo)準(zhǔn)流媒體協(xié)議實(shí)現(xiàn)，業(yè)界無標(biāo)議實(shí)現(xiàn)，業(yè)界無標(biāo)

16、準(zhǔn)算法準(zhǔn)算法 FEC: Forward error correct,是在業(yè)務(wù)保障領(lǐng)是在業(yè)務(wù)保障領(lǐng)域常見思路；域常見思路；RET: re-transmission顧名思義丟包重傳；顧名思義丟包重傳；RFC是是IETF (Internet Engineering Task Force )發(fā)布的非強(qiáng)制性，發(fā)布的非強(qiáng)制性，在在IP領(lǐng)域應(yīng)用最廣領(lǐng)域應(yīng)用最廣HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15FEC/RET的理論前提的理論前提RTP封裝封裝Sequence Number Sequence Number (16 bits) (16

17、bits) 用來檢測丟包情況，并可根據(jù)用來檢測丟包情況，并可根據(jù)sequence numbersequence number確定丟包身份確定丟包身份. . Timestamp Timestamp (32 bits). (32 bits). 用來檢測時(shí)延和抖動(dòng)用來檢測時(shí)延和抖動(dòng)每個(gè)每個(gè)RTPRTP包的包的Sequence numberSequence number按按照照RTPRTP包封裝次序順序加包封裝次序順序加1 1，所以，所以RTPRTP流中每一個(gè)流中每一個(gè)RTPRTP的報(bào)文都可以根據(jù)的報(bào)文都可以根據(jù)Sequence numberSequence number的數(shù)值進(jìn)行定位的數(shù)值進(jìn)行定位R

18、TPRTPRTPRTP11121314RTP 封裝包頭格式封裝包頭格式RTP流FEC/RETFEC/RET目的是解決網(wǎng)絡(luò)丟包，那么應(yīng)用層為什么能夠準(zhǔn)確判斷出丟失了哪個(gè)報(bào)文，目的是解決網(wǎng)絡(luò)丟包，那么應(yīng)用層為什么能夠準(zhǔn)確判斷出丟失了哪個(gè)報(bào)文，并恢復(fù)相應(yīng)報(bào)文并恢復(fù)相應(yīng)報(bào)文原因是視頻流通過原因是視頻流通過RTPRTP封裝后，封裝后，RTPRTP報(bào)文中的序列號(hào)屬性可以提報(bào)文中的序列號(hào)屬性可以提供相應(yīng)信息。供相應(yīng)信息。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16FEC原理詳細(xì)介紹原理詳細(xì)介紹發(fā)送方將要發(fā)送的數(shù)據(jù)分割為k個(gè)原始塊；根據(jù)某種編

19、碼算法對其編碼，生成（nk）個(gè)編碼數(shù)據(jù)塊一定丟失機(jī)率的信道上傳輸；接收方接收到m (n= m ）個(gè)數(shù)據(jù)塊； （m=k，才可能譯碼)通過相應(yīng)的譯碼算法恢復(fù)k個(gè)原始數(shù)據(jù)塊。 FECFEC的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)承載網(wǎng)承載網(wǎng)STB直播源直播源121向MRF（直播轉(zhuǎn)發(fā)器）發(fā)送直播頻道2直播轉(zhuǎn)發(fā)器加入冗余包(5/6)3STB接收組播，由于網(wǎng)絡(luò)問題，丟失個(gè)別報(bào)文4STB利用冗余包恢復(fù)丟失報(bào)文1 2 3 41 2 3 4 5 61 24 5 63MRF華為華為FECFEC方案方案RTPRTP4 441 2 3 45STB利用完整報(bào)文展示視頻HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei

20、Confidential Page 17RET的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)流媒體系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)延和帶寬均受限的系統(tǒng)，而重傳技術(shù)則是希望在時(shí)間、帶寬以及效率流媒體系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)延和帶寬均受限的系統(tǒng)，而重傳技術(shù)則是希望在時(shí)間、帶寬以及效率之間尋求一個(gè)平衡之間尋求一個(gè)平衡RETRET的重要前提就是的重要前提就是STBSTB收到報(bào)文后，在展示之前有一定的緩沖時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，可以收到報(bào)文后，在展示之前有一定的緩沖時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，可以發(fā)現(xiàn)丟失報(bào)文，完成重傳，避免丟包對視頻質(zhì)量的影響發(fā)現(xiàn)丟失報(bào)文，完成重傳，避免丟包對視頻質(zhì)量的影響RETRET的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)Playoutpoint Loss checkpo

21、int EncoderSTBARQ ServerSending rate l lFeedbacknetworkReceiving rate l l PlayoutRate m mSelective ARQHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18華為華為RET方案方案承載網(wǎng)承載網(wǎng)STB直播源直播源1271 2 3 41 2 3 41 244MRFRET33561 2 3 41向MRF（直播轉(zhuǎn)發(fā)器）發(fā)送直播頻道234567MRF 服務(wù)器完成RTP封裝，將直播流注入承載網(wǎng)RTPRET服務(wù)器接收組播流，緩存一定時(shí)間的視頻報(bào)文STB

22、加入組播，接收相應(yīng)組播流STB檢測出有丟包發(fā)生STB向RET服務(wù)器發(fā)起請求，請求重傳丟失報(bào)文STB利用完整報(bào)文展示視頻備注：在實(shí)際部署中備注：在實(shí)際部署中, ,直播直播RETRET服務(wù)器一般和服務(wù)器一般和FCCFCC服務(wù)器合設(shè)，點(diǎn)播服務(wù)器合設(shè)，點(diǎn)播ARQARQ服務(wù)器一般和服務(wù)器一般和HMUHMU合設(shè)合設(shè)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19如何提升對網(wǎng)絡(luò)損傷的容忍度如何提升對網(wǎng)絡(luò)損傷的容忍度華為華為“FEC+RET”的組合保障方案的組合保障方案優(yōu)化三（選擇性重傳和丟包）：在網(wǎng)絡(luò)情況較差時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性重傳的選擇性丟包選擇性

23、重傳：由于用于RET的重傳帶寬有限，因此在丟包較多時(shí)無法將所有丟失的包重傳到終端。此時(shí)使用選擇性重傳技術(shù)，僅重傳重要的包到終端。選擇性丟包：嚴(yán)重丟包時(shí)，如果某些包到達(dá)解碼播放時(shí)間仍然未重傳成功，且這些包交給解碼器解碼反而不如整幀丟棄，此時(shí)由終端判斷丟棄整個(gè)幀。優(yōu)化二（優(yōu)化二（RET）：通過終端和服務(wù)器進(jìn)行交互，對丟包實(shí)現(xiàn)重傳）：通過終端和服務(wù)器進(jìn)行交互，對丟包實(shí)現(xiàn)重傳媒體服務(wù)器STB經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸后出現(xiàn)了嚴(yán)重丟包，將導(dǎo)致視頻質(zhì)量嚴(yán)重下降優(yōu)化一（優(yōu)化一（FEC）：源端發(fā)送）：源端發(fā)送FEC糾錯(cuò)包，終端通過糾錯(cuò)包，終端通過FEC冗余糾錯(cuò)包和原始包進(jìn)行計(jì)算，對丟包進(jìn)行恢復(fù)冗余糾錯(cuò)包和原始包進(jìn)行計(jì)算，對

24、丟包進(jìn)行恢復(fù)優(yōu)化四（動(dòng)態(tài)碼率適配）：終端發(fā)現(xiàn)當(dāng)前可用帶寬下降后，向服務(wù)器請求低碼率的片源；終端發(fā)現(xiàn)當(dāng)前可用帶寬提升優(yōu)化四（動(dòng)態(tài)碼率適配）：終端發(fā)現(xiàn)當(dāng)前可用帶寬下降后，向服務(wù)器請求低碼率的片源；終端發(fā)現(xiàn)當(dāng)前可用帶寬提升后，向服務(wù)器請求高碼率的片源。后，向服務(wù)器請求高碼率的片源。目錄目錄快速頻道切換（快速頻道切換（Fast Channel Change） 前向糾錯(cuò)和丟包重傳（前向糾錯(cuò)和丟包重傳（FEC/RET）視頻質(zhì)量監(jiān)控（視頻質(zhì)量監(jiān)控（SQM）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21為什么有為什么有SQMIPTVIPTV業(yè)務(wù)

25、，不僅僅能夠通過主觀評估質(zhì)量，還能夠通過客觀評估質(zhì)量業(yè)務(wù)，不僅僅能夠通過主觀評估質(zhì)量，還能夠通過客觀評估質(zhì)量ITUTITUT對于對于IPTVIPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量的定義框架如下：業(yè)務(wù)質(zhì)量的定義框架如下：其中通過測試工具和指標(biāo)，也就是客觀評估質(zhì)量的方法，就是其中通過測試工具和指標(biāo)，也就是客觀評估質(zhì)量的方法，就是SQMSQM的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)因?yàn)橐驗(yàn)镮PIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，范圍廣，主觀監(jiān)控方法只適合監(jiān)控內(nèi)容源質(zhì)量，不適合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，范圍廣，主觀監(jiān)控方法只適合監(jiān)控內(nèi)容源質(zhì)量，不適合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量IPTV QOE測試工具及指標(biāo)人眼視覺系統(tǒng)和體驗(yàn)感受客觀評估質(zhì)量主觀評估質(zhì)量綜上所述，一種通過測量客觀指

26、標(biāo)，可以反映是否因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題，造成了視頻體驗(yàn)綜上所述，一種通過測量客觀指標(biāo)，可以反映是否因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題，造成了視頻體驗(yàn)下降的監(jiān)控手段應(yīng)運(yùn)而生下降的監(jiān)控手段應(yīng)運(yùn)而生SQMSQMHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22參考：參考：SQM系統(tǒng)需要分析的客觀系統(tǒng)需要分析的客觀QOE指標(biāo)指標(biāo)內(nèi)容質(zhì)量和業(yè)務(wù)控制質(zhì)量主要指直播頻道、時(shí)移節(jié)目、VOD節(jié)目、圖片、文字等內(nèi)容的品質(zhì)和業(yè)務(wù)控制的性能指標(biāo)。例如對于直播頻道質(zhì)量，需要采集和分析媒體編碼參數(shù)、分辨率參數(shù)等；對于業(yè)務(wù)控制質(zhì)量，需要采集HTTP和RTSP請求的響應(yīng)速度、頁面數(shù)據(jù)呈現(xiàn)完整度、

27、組播加入/退出的時(shí)延等。流媒體質(zhì)量主要指流媒體傳輸層的性能指標(biāo)，以采用MPEG2 TS協(xié)議傳輸IPTV節(jié)目為例，DVB系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)TR 101-290根據(jù)各參數(shù)對質(zhì)量影響的程度不同，定義了3個(gè)級別，每個(gè)級別分別對應(yīng)一組質(zhì)量參數(shù)，這些參數(shù)同樣可供采用MPEG2 TS協(xié)議的IPTV系統(tǒng)參考，例如需要采集第一級別中的同步錯(cuò)誤字段（sync loss）、包識(shí)別丟失（PID missing），第二級別中的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤（transport error）、節(jié)目參考時(shí)鐘抖動(dòng)錯(cuò)誤（PCR，jitter error）等參數(shù)。如果采用RTSP作為VOD節(jié)目的流控制協(xié)議，則要采集RTSP信令參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)傳輸層質(zhì)量主要指

28、網(wǎng)絡(luò)傳輸層相關(guān)協(xié)議的性能指標(biāo)，包括TCP/UDP的重傳次數(shù)，在采用了RTP的情況下，需要監(jiān)測RTP丟包率、RTP抖動(dòng)等。網(wǎng)絡(luò)層質(zhì)量主要指傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)層的性能指標(biāo)，根據(jù)ITU-T Y.15403建議，主要為IP丟包率、IP包時(shí)延、IP包抖動(dòng)及其相關(guān)參數(shù)。鏈路層質(zhì)量根據(jù)不同的鏈路層類型，需要采集不同的性能指標(biāo)。由于這個(gè)層次的質(zhì)量保障是面向全業(yè)務(wù)而不僅僅是IPTV業(yè)務(wù)，本文不做詳述。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 23華為華為SQM系統(tǒng)系統(tǒng)指標(biāo)監(jiān)控能力指標(biāo)監(jiān)控能力監(jiān)控手段監(jiān)控手段監(jiān)控指標(biāo)監(jiān)控指標(biāo)反映問題反映問題客戶影響客戶影

29、響視頻監(jiān)控能力DF/MLR反映網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，是否存在網(wǎng)絡(luò)擁塞和丟包造成視頻畫面花屏造成視頻畫面花屏IGMP (Join /Leave) latency , IGMP Zap Time analysis反映組播頻道切換速度反映切換時(shí)間反映切換時(shí)間RTSP analysis（VOD join latency）反映VOD單播播放速度反映反映VODVOD單播播放速度單播播放速度VMOS(幀)、VMOS(GOP)用戶播放的綜合質(zhì)量原始內(nèi)容質(zhì)量差、畫面原始內(nèi)容質(zhì)量差、畫面模糊、花屏、停頓、黑模糊、花屏、停頓、黑屏屏RTP Jitter、packet loss反映網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，是否存在網(wǎng)絡(luò)擁塞和丟包造成視頻

30、畫面花屏造成視頻畫面花屏TR 101-290TS層封裝是否有問題黑屏、花屏、音視頻不黑屏、花屏、音視頻不同步同步EPG監(jiān)控能力EPG Response TimeEPG展示速度EPGEPG展示速度展示速度HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24編碼器轉(zhuǎn)碼器核心VOD服務(wù)器邊緣VOD服務(wù)器IP核心網(wǎng)IP接入網(wǎng)家庭網(wǎng)關(guān)STB內(nèi)容提供商內(nèi)容提供商業(yè)務(wù)運(yùn)營商業(yè)務(wù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)提供商網(wǎng)絡(luò)提供商本地業(yè)務(wù)運(yùn)營商本地業(yè)務(wù)運(yùn)營商家庭用戶家庭用戶監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)3監(jiān)控點(diǎn)2監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)2監(jiān)控點(diǎn)3監(jiān)控點(diǎn)4監(jiān)控點(diǎn)4監(jiān)控點(diǎn)5監(jiān)控點(diǎn)4域域A

31、A域域B B域域CC域域D DSQMSQM業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測平業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測平臺(tái)臺(tái)從整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)可以看出，從整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)可以看出，SQMSQM系統(tǒng)基本覆蓋了系統(tǒng)基本覆蓋了IPTVIPTV端到端各個(gè)環(huán)節(jié)，所采集的參數(shù)能夠幫助完成質(zhì)量端到端各個(gè)環(huán)節(jié)，所采集的參數(shù)能夠幫助完成質(zhì)量模型客觀模型客觀QoEQoE各個(gè)層面的分析，能夠協(xié)助各個(gè)層面的分析，能夠協(xié)助IPTVIPTV平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維部門監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的質(zhì)量狀態(tài)，從而幫助平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維部門監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的質(zhì)量狀態(tài)，從而幫助定位故障和解決問題。定位故障和解決問題。SQM系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawe

32、i Confidential Page 25SQM系統(tǒng)監(jiān)測模式系統(tǒng)監(jiān)測模式編碼器轉(zhuǎn)碼器核心VOD服務(wù)器邊緣VOD服務(wù)器IP核心網(wǎng)IP接入網(wǎng)家庭網(wǎng)關(guān)STB內(nèi)容提供商內(nèi)容提供商業(yè)務(wù)運(yùn)營商業(yè)務(wù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)提供商網(wǎng)絡(luò)提供商本地業(yè)務(wù)運(yùn)營商本地業(yè)務(wù)運(yùn)營商家庭用戶家庭用戶監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)3監(jiān)控點(diǎn)2監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)2監(jiān)控點(diǎn)3監(jiān)控點(diǎn)4監(jiān)控點(diǎn)4監(jiān)控點(diǎn)5監(jiān)控點(diǎn)4SQMSQM業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測平業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測平臺(tái)臺(tái)仿真模式（又稱主動(dòng)模式）仿真模式（又稱主動(dòng)模式）仿真用戶的IPTV業(yè)務(wù)VOD、BTV的基本業(yè)務(wù)流程，能夠通過預(yù)定義的條件，自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)的測試，記錄并形成業(yè)務(wù)質(zhì)量參數(shù)記錄文件，上傳給監(jiān)測管理平臺(tái)所有的性能參

33、數(shù)。該模式可以部署在監(jiān)控點(diǎn)4的位置。監(jiān)測模式（又稱被動(dòng)模式）監(jiān)測模式（又稱被動(dòng)模式）通過數(shù)據(jù)鏡像或備份的方式獲得用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，分析質(zhì)量參數(shù)，并記錄和上傳給監(jiān)測管理平臺(tái)所有參數(shù)。該模式可部署在監(jiān)控點(diǎn)1、3、4。機(jī)頂盒內(nèi)嵌模式（擴(kuò)展支持服務(wù)器內(nèi)嵌模式）機(jī)頂盒內(nèi)嵌模式（擴(kuò)展支持服務(wù)器內(nèi)嵌模式）在機(jī)頂盒內(nèi)部嵌入測試客戶端軟件，能夠?qū)C(jī)頂盒運(yùn)行中的業(yè)務(wù)質(zhì)量參數(shù)記錄并上傳到監(jiān)測管理平臺(tái)。在圖3中，該模式可以部署在監(jiān)控點(diǎn)2、5的位置。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26SQM系統(tǒng)監(jiān)測模式系統(tǒng)監(jiān)測模式編碼器轉(zhuǎn)碼器核心VOD服務(wù)器邊緣V

34、OD服務(wù)器IP核心網(wǎng)IP接入網(wǎng)家庭網(wǎng)關(guān)STB內(nèi)容提供商內(nèi)容提供商業(yè)務(wù)運(yùn)營商業(yè)務(wù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)提供商網(wǎng)絡(luò)提供商本地業(yè)務(wù)運(yùn)營商本地業(yè)務(wù)運(yùn)營商家庭用戶家庭用戶監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)3監(jiān)控點(diǎn)2監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)1監(jiān)控點(diǎn)2監(jiān)控點(diǎn)3監(jiān)控點(diǎn)4監(jiān)控點(diǎn)4監(jiān)控點(diǎn)5監(jiān)控點(diǎn)4SQMSQM業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測平業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測平臺(tái)臺(tái)仿真模式（又稱主動(dòng)模式）仿真模式（又稱主動(dòng)模式）仿真用戶的IPTV業(yè)務(wù)VOD、BTV的基本業(yè)務(wù)流程，能夠通過預(yù)定義的條件，自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)的測試，記錄并形成業(yè)務(wù)質(zhì)量參數(shù)記錄文件，上傳給監(jiān)測管理平臺(tái)所有的性能參數(shù)。該模式可以部署在監(jiān)控點(diǎn)4的位置。監(jiān)測模式（又稱被動(dòng)模式）監(jiān)測模式（又稱被動(dòng)模式）通過數(shù)據(jù)鏡像或備份的方式

35、獲得用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，分析質(zhì)量參數(shù)，并記錄和上傳給監(jiān)測管理平臺(tái)所有參數(shù)。該模式可部署在監(jiān)控點(diǎn)1、3、4。機(jī)頂盒內(nèi)嵌模式（擴(kuò)展支持服務(wù)器內(nèi)嵌模式）機(jī)頂盒內(nèi)嵌模式（擴(kuò)展支持服務(wù)器內(nèi)嵌模式）在機(jī)頂盒內(nèi)部嵌入測試客戶端軟件，能夠?qū)C(jī)頂盒運(yùn)行中的業(yè)務(wù)質(zhì)量參數(shù)記錄并上傳到監(jiān)測管理平臺(tái)。在圖3中，該模式可以部署在監(jiān)控點(diǎn)2、5的位置。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 27IPTV SQM系統(tǒng)是如何部署的？系統(tǒng)是如何部署的？9303骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)PEPE省中心省中心城域網(wǎng)城域網(wǎng)PECRSSR邊緣節(jié)點(diǎn)邊緣節(jié)點(diǎn)9303區(qū)域中心區(qū)域中心PENE40ENE40EEncoderEncoder城域網(wǎng)城域網(wǎng)CRSSR邊緣節(jié)點(diǎn)邊緣節(jié)點(diǎn)93039303區(qū)域中心區(qū)域中心媒體服務(wù)器93069306媒體服務(wù)器媒體服務(wù)器媒體服務(wù)器媒體服務(wù)器DSLAMSTB中心部署MQMC視頻質(zhì)量監(jiān)控中心，管理員可在MQMC上進(jìn)行問題的分責(zé)和定位在中心節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)邊界的出口路由器處部署