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IPTV质量监测系统技术(探针部署)

种有害的影响。业务互动质量包括以下几个方面：业务可用性，业务交互速度等。用户互动质量与IPTV应用的可靠性和传输网络的及时性密切相关。

IPTV质量监测系统是对IPTV业务质量指标进行监测的系统，如图2所示。图中虚线框所包含部分为IPTV质量监测系统所监测指标，主要对业务总体质量评价指标和传输指标进行监测两个层面进行监测。IPTV业务总体质量是业务因素、传输因素和应用因素综合影响的结果，其评价指标可分为业务可用性评价指标、业务互动性能评价指标和业务使用性能评价指标。传输质量指标主要是监测网络传输时可能发生的丢包、时延和抖动等对用户主观感受的影响。媒体传输质量指标包括MPEGTS健康指标、媒体流传送指标MDI和RTP、IP传输相关指标。

图2IPTV质量监测指标

2.1业务总体质量评价指标

业务总体质量可测量的指标可分为三类：业务可用性指标，业务互动性能指标和业务使用性能指标。等其中业务可用性指标可由网络认证的成功（失败）率、业务认证的成功（失败）率、加入组播组成功（失败）率、视频单播申请成功（失败）率、HTTP请求成功（失败）率等指标衡量；业务互动性能指标可由单播业务响应时间、频道切换时间、Web浏览反应速度等指标衡量；业务使用性能指标包含视频播放断流次数等指标。

2.2传输质量评价指标

2.2.1MPEGTS健康指标

IPTV使用MPEGTS传输码流在IP网络上承载和传送视频基本流（ES），TS码流中包含了各种用于视频流解码所必须的信息内容。由于MPEGTS流的损伤会直接影响机顶盒的正常解码和视频质量，因此TS流的健康状况监测对保障IPTV用户体验质量十分重要。ETSITR101290标准对MPEGTS流的健康指标进行了详细的定义，需按ETSITR101290标准对IPTV上的MPEGTS流进行的监测。

2.2.2媒体交付指标（MDI）

为了反映IP传输网损伤对IPTV媒体质量的影响，IETFRFC4445标准定义了媒体交付指标MDI（也可叫做媒体流传输质量指标），MDI直接面向媒体包进行测量。

在MDI标准中定义了两个参数，即延迟系数（DF）和媒体丢包速率（MLR）。因此，通常MDI由两个数字显示，并用冒号隔开。例如：4.22:0.01（DF:MLR）代表时延系数为4.22毫秒，媒体丢包速率0.01包/秒。

延迟因素（DF），当IP数据包在网络中传输时，会被各种网络设备进行排序、路由和转发，以及网络瞬时拥塞会导致数据通过网络的时延变化，产生时延抖动。由于到达的IPTV数据流的瞬时速率与机顶盒的处理速率不一致，那么数据包必须先在机顶盒中进行适当的缓冲后，然后在再以恒定的速率送至视频解码引擎。抖动越严重，需要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