IPTV QoE测试指标概述

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IPTV QoE的测试主要包括两个指标，准确的频道切换时间(I-Frame Join Latency)计算和主客观的视频质量的评定。本文着重介绍了视频质量评定指标MDI，MOS_V和 PEVQ的定义和计算方法，最后对Ixia端到端QoE测试方案进行了总结。

1 引言

IPTV的未来发展目前是业界关注的焦点话题。据MRG市场研究公司的统计，全球IPTV用户将由2004年的200万增加至2010年的2000万，预计全球IPTV市场2005～2010年的复合增长率为102%。在国内，IPTV产业仍然处于试验阶段，中国电信、中国网通在各地积极开展IPTV试验，并在部分地区投入商用。所以对IPTV设备和网络的性能评估在部署前后的测试就显得非常重要。

QoE是Quality of Experience的简称，是从普通用户体验的角度评定设备或网络的性能，而不是采用业界通常使用的各种专业指标，比如时延、丢包率和抖动等。由于其良好的结果直观性，并容易被非专业人士理解，所以QoE的各种指标得到了广泛认可和应用。

2 IPTV QoE测试指标介绍

目前，国内外已经有很多设备厂家提供IPTV系统平台和设备，业界公认IPTV业务包含两种基本业务：TV直播和VoD点播。TV直播采用的Multicast技术（见图1）。

图1 TV直播示意

VoD点播采用的是Unicast技术（见图2）。

图2 VoD点播示意

从用户QoE角度来看，IPTV相关测试主要关心两个方面，即频道切换时间和视频质量评定。

（1）频道切换时间（Channel Change time or Channel Zapping Time）：通常意义的频道切换时间等于Join Latency + CSD，但是这种评定方式是不准确的。最为精确的频道切换时间为I-Frame Join Latency。因为只有当从用户端发出观看某一频道的请求到收到I Frame时，才表示频道加入成功并有视频流到用户端。

（2）视频质量评定主要有3个指标：MDI（RFC 4445，Media Deliver Index），MOS_V（Mean Opinion Score for Video）和视频质量的全参考质量评定指标PEVQ(Perceptual Evaluation of Video Quality)。在介绍相关指标之前，首先简单说明影响视频质量的特性：视频内容（视频片源本身或编码器造成的）和网络传输特性所造成的损伤。

网络传输特性往往归纳为3个指标：延迟，抖动和丢包；和特定码流类型有关的可以归纳为两个指标：码流类型和码流速率。

●延迟：在视频传输应用中，恒定的延迟表现为视频观看时间的推迟。为了避免网络抖动而产生视频播放效果恶化，网络节点和视频解码器往往需要对视频流进行缓冲。实验数据表明，视频播放延迟不影响视频观看的质量。

●抖动：抖动产生有多种原因：视频解码器/服务器性能变化，网络线路出现拥挤，网络设备性能变化都可以导致视频流的抖动变化。观测视频流的抖动变化可以提前发现视频传输质量恶化的趋势。

●丢包：丢包对视频播放质量有直接的影响。试验表明，无论视频丢包的类型（I，B，P帧），在没有适当的视频解码补偿或者丢包重传机制下，视频播放质量都会出现不同程度的下降。

●码流类型：不同的码流类型由于压缩算法的不同，视频的质量也有些不同，目前认为H.264的压缩效率最高，MPEG4-2次之，MPEG2较差。

●码流速率：在相同的码流类型下，码流速率越高，视频质量越好。

3 频道切换时间相关指标定义

和频道切换时间相关的指标还有多个，比如离开频道的时间，切换时两个频道之间的间隔时间和重叠时间等，图3表示了各个指标之间的关系。