胡劍鋒

摘要：分析了視頻服務(wù)器的視頻質(zhì)量測(cè)量，客戶端的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解碼、指標(biāo)計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)，及相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：IPTV；質(zhì)量分析系統(tǒng)；指標(biāo)

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）35-8522-02

IPTV業(yè)務(wù)是新興業(yè)務(wù)，它提供組播、點(diǎn)播、時(shí)移電視等功能，基于IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，采用互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議，而且結(jié)合通訊技術(shù)，使用戶互動(dòng)地參與視頻。在全球范圍內(nèi)，IPTV業(yè)務(wù)正在迅速發(fā)展，對(duì)于固定電信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，是一個(gè)新的收入增長(zhǎng)點(diǎn)。根據(jù)IPTV業(yè)務(wù)的功能操作方面的特點(diǎn)，可將業(yè)務(wù)可分為四大類：流媒體服務(wù)類、通信服務(wù)類、游戲服務(wù)類和信息服務(wù)類。

1IPTV服務(wù)器視頻流質(zhì)量分析

1.1視頻流的質(zhì)量測(cè)量及影響因素

IPTV利用流傳輸技術(shù)使視頻節(jié)目在提供時(shí)具有實(shí)時(shí)性[40]。流傳輸技術(shù)的選擇對(duì)視頻流的傳輸也有影響。目前應(yīng)用廣泛的兩種流傳輸技術(shù)是ISMA方式和MPEG-2TS方式。流傳輸技術(shù)的功能就是將流媒體數(shù)據(jù)從始端（服務(wù)器端）以運(yùn)輸?shù)侥┒耍ㄓ脩舳耍＿@兩種技術(shù)各有長(zhǎng)短，MPEG-2TS標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在廣播行業(yè)，目標(biāo)是基于寬帶進(jìn)行數(shù)字視頻廣播，而ISMA標(biāo)準(zhǔn)僅是為了Intemet上的流媒體服務(wù)，其目標(biāo)是獲取互聯(lián)網(wǎng)上的低碼率點(diǎn)播節(jié)目以及低并發(fā)率，在PCVOD經(jīng)常應(yīng)用。在寬帶網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)字視頻廣播中均很少應(yīng)用。而且ISMA標(biāo)準(zhǔn)在傳輸音頻和視頻流的時(shí)候是分開(kāi)的，那么在用戶端，同時(shí)要達(dá)到兩個(gè)流的同步就比較困難，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也要比MPEG-2TS標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜，因?yàn)镸PEG-2TS標(biāo)準(zhǔn)是將音頻和視頻結(jié)合在同一個(gè)流中進(jìn)行傳輸?shù)?，在用戶端?shí)現(xiàn)同步較容易。所以總體上來(lái)講，MPEG-2TS相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟，ISMA是一項(xiàng)較新的技術(shù)，并沒(méi)有MPEG-2TS應(yīng)用的那么廣泛，正處于發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中。

1.2IPTV系統(tǒng)視頻流的傳輸質(zhì)量及故障處理

將視頻流打包以后，流入IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，經(jīng)常會(huì)發(fā)生時(shí)序失真也稱之為抖動(dòng)。產(chǎn)生這些失真的原因主要是到達(dá)目的端數(shù)據(jù)包的順序與發(fā)送端數(shù)據(jù)包不一致。這種現(xiàn)象是無(wú)法絕對(duì)避免的，數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的干擾，切換以及路由，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包到達(dá)目的端時(shí)傳輸速率發(fā)生改變，隨時(shí)間變化而變化。對(duì)于接收端來(lái)說(shuō)，為了達(dá)到期望的正常碼率輸出，需要利用緩沖區(qū)來(lái)完成數(shù)據(jù)包輸出速率的調(diào)整，最終顯示出正確的視頻圖像。在進(jìn)行緩沖區(qū)的大小選擇時(shí)，需要考慮到收到的數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)以及視頻播放延遲。

一般從兩個(gè)角度對(duì)IPTV視頻質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)分析：用戶體驗(yàn)質(zhì)量（QualityofExperience，QoE）和系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量（QualityofService，QoS）?；谟脩舾兄嵌?，QoE對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，一是網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)，二是應(yīng)用層面上性能的整體感受。對(duì)于用戶終端對(duì)視頻質(zhì)量的感受，QoE作出分析的時(shí)候也可以借助量化的方式。給予系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的角度，QoS主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)性能作出評(píng)價(jià)。系統(tǒng)中的吞吐率、丟包率以及延時(shí)等，反映的是設(shè)備自身的性能以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，這也是比較傳統(tǒng)的視頻質(zhì)量監(jiān)控體系所關(guān)心和測(cè)量的。但是，這種評(píng)價(jià)體系是一種客觀的評(píng)價(jià)方法，作為視頻圖像質(zhì)量，終端用戶的主管感受才是比較合理合適的評(píng)價(jià)。所以，將兩種方法進(jìn)行結(jié)合，對(duì)系統(tǒng)作出一個(gè)全面的評(píng)價(jià)是近年來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

2系統(tǒng)模塊程序?qū)崿F(xiàn)

IPTV質(zhì)量分析系統(tǒng)主要有三個(gè)大的功能模塊，一個(gè)是服務(wù)器視頻流質(zhì)量分析，一個(gè)是系統(tǒng)質(zhì)量分析，系統(tǒng)質(zhì)量分析中包含數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)解碼，指標(biāo)計(jì)算以及存儲(chǔ)，指標(biāo)顯示。

2.1服務(wù)器視頻流質(zhì)量分析

視頻分析程序的主要操作就是對(duì)視頻分析儀表的分析結(jié)果的文本進(jìn)行讀取。根據(jù)讀取出來(lái)的分析結(jié)果計(jì)算視頻質(zhì)量評(píng)分，并將視頻質(zhì)量評(píng)分存儲(chǔ)起來(lái)，放入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。讀取的周期是5秒。圖1為視頻分析程序的流程圖。