iptv业务服务质量研究

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1、®ChinaTelecommunicationTechnologyLabs.IPTV业务服务质量研究刘志勇刘晓红【摘要】本文提出了直播和点播等IPTV业务服务质量的各种要求和参数，对系统头端视频编码、内容分发网络、IP承载网和终端应考虑的QoS措施进行了分析。【关键词】IPTV、QoS、CDN、组播、承载网一、引言IPTV业务是指通过IP承载网络向用户提供的、能够支持交互能力的电视节目直播、视频点播和时移播放以及其它各种应用型业务的业务总称。IPTV的出现使传统的电信运营商看到了新的业务增长点，运营商可以不再局

2、限于提供话音服务和网络带宽，整合其优势网络资源寻求创新的业务和创新的商业盈利模式。而传统的广电运营商也可以利用IPTV作为新的电视节目营销方式销售其大量闲置的节目资源，IPTV将为广播电视的发展提供新的机遇。二、IPTV业务服务质量要求IPTV业务能否顺利开展，最终用户的业务体验是决定因素。下面以电视节目直播和视频点播为例给出对IPTV业务服务质量的各种要求和参数。用户体验响应速度参数电视节目直播(1)节目正常播放时图像清晰、无马赛(1)点播频道响应时延；克现象；(2)频道切换时延；(2)节目正常播放时无明显图

3、像停滞、(3)直播延时；跳动和声音不连贯感觉；(3)无唇音不同步现象；视频点播(1)节目正常播放到快进、块退的转换(1)点播播放时延；过程中图像清晰、无马赛克现象；(2)暂停切换时延；(2)节目正常播放时无明显图像停滞、(3)暂停到播放的切换时延；跳动和声音不连贯感觉；(4)快进、块退切换时延；(3)无唇音不同步现象；举例说明，点播频道响应时延指用户从点播某个频道到节目正常播放的时延，构成该时延的参电话：861068094124网址：www.chinattl.com第1页共1页®ChinaTelecommuni

4、cationTechnologyLabs.数主要包括用户加入组播组的IGMP协议时延、机顶盒获得第一个I帧的时延、机顶盒缓存时延和机顶盒解码器解码时延，其中机顶盒缓存是为了平滑网络中频繁出现的抖动采取的措施，一般为1－2s左右，因此达到点播频道响应时延一般用户最低要求2s还是有难度的。要得到用户可以接受的业务服务质量，必须从头端的视频编码、内容分发网络、IP承载网和终端各个环节综合考虑，解决服务质量问题。三、视频编码IPTV业务对视频编解码技术有四个主要要求：(1)编码高效、压缩率高，并且占用系统资源尽量少，这

5、样就可以在同样带宽下增加视频通道数量，并在一定的比特率下具有更好的图像质量,尤其是低比特率传输时。(2)抗丢包性能和抗误码性能好，适应各种网络环境，包括丢包和误码严重的网络。(3)技术成熟稳定，适合TS和ISMA两种主流封装形式。(4)知识产权清晰，运营专利费用在可以接受的范围之内。目前业界普遍关注的视频编解码标准为H.264、MPEG-4和我国具有自主知识产权的AVS，应用这些标准都可以将标清电视节目压缩到2Mbps左右，基本满足ADSL等用户接入技术下开展IPTV的需要，但主客观图像质量有所区别，这些标准都

6、支持对关键编码参数的灵活调整，比如I帧间隔、目标码率等影响服务质量的因素。从技术角度讲，在抗丢包和抗误码性能方面，H.264综合采用了帧内预测、条的灵活划分、PAFF和MBAFF技术、FMO技术、冗余片、数据划分、多参考帧运动估计和环路滤波等多种技术，当解码器检测到丢包时有更多的手段进行补偿，性能相对较好，但代价是使用这些工具会使算法复杂性迅速增加。编码端还可以在信道编码时采用前向纠错FEC和交织技术通过增加冗余位增强抗丢包性能和抗误码性能。在选取头端的视频编解码时，还必须考虑专利使用费这类技术之外的因素。目前

7、，H.264和MPEG-4的收费策略是不仅对编解码器收费，还要按照节目播出时间对运营商收费，这对于初期开展IPTV业务很不利。而AVS目前的专利收费只针对每个解码设备收取1元的使用费，远低于目前H.264和MPEG-4的使用费。目前《信息技术先进音视频编码第2部分：视频》已经被批准为国家标准，第7部分移动视频已经报批。在系统层方面，AVS支持TS和ISMA封装格式，满足IPTV的视音频系统层要求。四、内容分发网络CDN主要任务是将节目内容由中心服务器推送到尽量靠近用户的服务器中，依据就近原则和负载均衡原则选择尽

8、量接近用户的边缘服务器向用户提供节目内容，可以大大提高响应速度、节省骨干网资源、将内容服务均衡分布到大量边缘服务器上，避免拥塞的发生。目前的CDN大都依据“80/20”电话：861068094124网址：www.chinattl.com第2页共2页®ChinaTelecommunicationTechnologyLabs.规律进行规划，即80%的用户可在边缘服务器直接得到节目，边缘服务