IPTV終端服務質量監控策略及改進技術研究

沈愛華

摘要：本文從目前IPTV運營管理現狀出發，以Qos等重要指標為切入點，針對現行IPTV終端服務缺乏對業務的分析監控展開論述，探究服務質量監控策略中存在的問題。針對當前IPTV服務質量監控問題，以典型解決方案為例，剖析較為妥當的改進措施，以便對IPTV終端服務和運營提供有效的分析和監控。

關鍵詞：IPTV 服務質量 監控策略 改進措施

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0035-01

1 IPTV終端服務存在的問題

IPTV具有異構性特征，該特征是阻礙IPTV發展的最大障礙。IPTV終端是IPTV系統的重要組成部分，電視機+機頂盒、手持終端等IPTV終端較為常見。隨著IPTV的發展，以手機電視為代表的手持終端的發展較為迅速，但是在收費、帶寬、內容等方面仍存在較多問題，有待研究相關技術進一步完善。

視頻質量和頻道切換時間是IPTV直播體驗質量QoE的兩個重要指標，其中IPTV的QoS保證是視頻質量關鍵因素。IPTV對系統的QoS保障要求較高，一旦網絡丟包率超過某種臨界，時延產生時，會導致IPTV終端設備產生抖動，或者出現圖像和聲音不同步等問題，因此要重點研究IPTV QoS問題，尋找妥善的解決方法。

現行網絡中缺乏全面分析與監控影響IPTV業務質量的相關指標。IPTV業務實時性強，對IP承載網絡的要求較高。傳統IP網絡能夠容忍一些缺陷，而對IPTV業務可能會帶來較大負面影響。

2 IPTV服務質量監控策略

IPTV業務服務質量分為幾個組成部分：語音、用戶互動、視頻圖像質量等。計算這些相關性指標數據，進行數據分析表明，IPTV業務對丟包率較為敏感。所以，IPTV終端服務監控系統要在IP網絡層延遲、吞吐量、丟包率以及帶寬利用率等參數實時分析。

對語音質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的語音質量實時分析。監控分析視頻圖像質量是重點工作，主要策略包括兩方面：

監控媒體流傳送指標MDI。在MDI標準中定義媒體丟失率MLR和延遲系數DF。延遲系數是時間值，表明要消除抖動必須有多少毫秒的數據存儲在緩沖器中。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容。MPEGTS流損傷會直接影響機頂盒的正常解碼，進而影響用戶體驗質量。

3 改進措施

傳統服務質量監控存在著一定的局限性，監測網絡性能對視頻質量、頻道切換速度等無法進行精確的反映。不同業務對網絡性能參數有不同的要求，IPTV業務質量好壞不能由單項決定，因此，傳統服務質量監控在IPTV 業務服務質量上有欠缺，難以保障良好的用戶體驗。

（1）在實際應用中，TCP承載作為流媒體使用的承載，在分組丟失能夠重傳；在機頂盒處，劣化的MDI值不能夠直觀顯示出IPTV業務視頻質量是否對用戶聽覺、視覺有直接影響，因此，應該在MDI 可測數據基礎上建立衡量IPTV 視頻質量的標準。VMOS是視頻質量的一種評價標準，分值為0～5，分值越低質量越差。采用VMOS對IPTV視頻質量進行評估，其計算方法為：VMOS值等于基準分減去質量劣化扣分。其中，通過編分辨率、碼流波動參數計算獲得基準分；利用傳輸層MDI分組丟失次數、分組丟失數、誤傳范圍等計算得到扣分項。VMOS取值間隔為秒，將視頻質量優劣精確到秒，從而可以用VMOS 量化衡量直觀畫面質量。一個統計周期內IPTV 視頻質量優劣的定義為：100%-（周期內視頻質量較差的時間總和/周期內播放總時長）×100%=可用率，如果可用率≤95%，表明該周期內視頻質量差， 反之則質量優良，從而體現該監控策略在IPTV運營中主動運維的成效。

（2）改進的IPTV終端質量監控系統，其組成分為兩個部分：測試探針和網管設備。測試探針測試模式包括兩種：①主動模式，通過主動測試端口，主動發起IGMP請求，加入組播測試視頻流，監控其連接過程及視頻質量；②被動模式，利用被動監控端口，被動監控鏡象或者分光數據流，測試分析其質量情況。

（3）IPTV視頻監控解決方案由媒體質量監控中心MQMC、視頻監控單板、U2520三部分組成。其中，MQMC監控IPTV系統以及機頂盒性能，實現配置、監控、故障定位、告警功能；采集視頻數據，收集告警數據并實時展示。U2520監控網絡側性能，同時上報網絡側監控指標。基于MDI算法和VMOS算法進行視頻監控，以FTP方式上傳結果。視頻監控直播頻道：作為組播成員把監控單板加入到組播組中，引入流量到監控單板中，分析監控，點播監控單板中的單播流鏡像。

對IPTV網絡關鍵網元結點視頻流的監控，利用實時監控儀表，發現故障后，故障發生的地點逐級排查，實時分析IPTV 網絡傳輸數據流，對不同業務能夠智能辨認，包括語音，視頻，實時分析視頻流質量。儀表主要功能包括：深入分析封裝；對IP視頻樣本離線分析；對正在傳輸視頻內容實時觀看；動態產生各種視頻流。

4 結語

IPTV作為端到端業務，涉及多個環節，由于各環節提供設備技術方案的廠商不同，缺乏有效的監控手段進行IPTV終端監控，難以高效地進行質量運維預警和處理用戶故障投訴。探究IPTV 服務質量監控策略技術，對現網IPTV 質量進行監測，挖掘并解決影響因素，使IPTV業務質量優良率得到提升，對推動IPTV 業務體驗質量提升具有重要意義。

參考文獻

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