IPTV QoE测试指标概述

对于视频内容本身影响的视频质量，主要采用下面3个指标：

●Blockiness：由于低码流速率和片源的低质量造成的损伤；

●Bluriness：由于片源编码压缩降低了分辨率而造成的损伤；

●Jerkiness：由于网络损伤和采样频率偏大造成的损伤。

对于网络传输对视频质量的影响，主要有4个方面：

●Frame freeze/skips：由于视频数据（MPEG Frame）丢失造成的损伤；

●Noise：由于传输和随机噪声造成的损伤；

●Loss：由于严重的数据包丢失而造成视频质量的下降；

●Jitter：由于数据包发送和接收顺序不一致而引起错序或错误而造成的损伤。

图6清楚地显示了上述各个因素指标对视频质量直观影响的对比。

图6  各因素对视频质量的直观影响对比

IXIA PEVQ评定视频质量和其他评定方式相比，最显著优势就是可以把视频内容和网络传输结合起来，全面评估视频流的质量。主要输出指标有：

●PEVQ MOS：该指标对视频质量从1~5进行打分，1为最差，5为最好。该指标最为清楚直观，最容易被大家理解和接受，是PEVQ中最重要指标，其他指标都是为该指标服务的；

●Distortion Indicators：该指标从亮度（Luminance）、色度（Chrominance）和时间域（Temporal Domain）等方面深入分析各种因素对视频流的影响；

●Delay：接收端视频流数据帧和源视频帧的时间差；

●Brightness：接收端视频流和源视频流的亮度值；

●Contrast：接收端视频流数据帧和源视频帧的顺序比较值；

●PSNR：Peak Signal-to-Noise Ratio，用于分析接收端视频流的质量，PSNR分为PSNR Y，PSNR Cb和PSNR Cr；PSNR Y主要评估YCbCr视频颜色图谱的黑和白（Black and White）部分；PSNR Cb主要评估YCbCr视频颜色图谱的蓝色（Chroma blue）部分；PSNR Cr主要评估YCbCr视频颜色图谱的红色（Chroma red）部分；

●Jerkiness：主要在接收端评估视频流传输时由于受到较低的抽样频率（Down-Sampling）、编码过程的分辨率精度处理（Coding Processes）和受到干扰的传输（Perturbed Transmissions）的影响的平滑度（Smoothness）指标；

●Blur：主要评估视频图像轮廓清晰度和立体空间精度的失真指标；

●Blockiness：通常是由于较低的码流速率和粗糙的视频图像量子化指标造成的损伤；

●Frame Skips和Freezes：通常是网络过载引起的视频停滞或丢包等损伤；

●Effective Frame Rate：由于视频流在采样时会造成一些信息的丢失，该指标主要就是用定量的方法评估有效的视频包发送速率；

●Temporal and Spacial Activity：根据ITU-T P.910的建议，该指标主要采用定量的方法计算视频内容中Activity和Movement的数量。

由于PEVQ采用的是帧对帧(Frame by Frame)的视频比较，所以适合于研究机构对视频流质量做深入分析时使用。

5  Ixia端到端QoE建议值和测试方案总结

由于网络的复杂性，有些QoE指标在国际上并没有统一规定，建议的频道切换时间、MDI阈值和MOS_V只能通过相应标准的参考或者通过实验室测试得到。因为网络结构设计、视频压缩标准、视频码率、并发视频流数目、机顶盒缓冲大小等都影响相应指标设定。根据IXIA的经验：

●Frame Join Latency值应在2s以内；

●MDI：DF的最大值应该避免和平均值偏离超过50%。比如，平均MDI：DF为100ms。当MDI：DF出现最大值为200ms时候，这意味着视频流会出现明显的抖动变化。如果MDI：DF Minimum和MDI：DF Maximum在50ms和150ms范围内，认为视频质量是好的。IXIA MDI：DF建议值为10~50ms；

●MDI：MLR值为0是最好的，也就是不允许有丢包，但是极少量的丢包可以通过STB的Buffer来补偿，IXIA建议MDI：MLR = 4个媒体包/s；

●MOS_V的最低值在3.6以上，最好为4.0以上。如果低于3.6，则不能被接受，高于4.0，则认为比较好的视频质量；

●PEVQ MOS值最低为3.6以上，低于3.6，则不能接受。

IXIA目前的IPTV QoE测试特点包括：

●频道切换时间测试，I-Frame Join Latency测试；

●基于每个视频流质量测试：MDI和MOS_V；

●视频质量的Full-Reference分析：PEVQ；

●视频质量的主观与客观结合的评定方式：在得到上述指标的同时，线速实时地将视频流输出到终端上；

●MPEG2/MPEG4/H.264/AVC-1 Over MPEG2 TS Over RTP/UDP；

●MPEG2/MPEG4/H.264/AVC-1 Over RTP/UDP；

●Microsoft IPTV(MSTV)标准的频道切换时间测试和A，D，V服务器的仿真与测试。

6  结束语

做为全球IP测试方案的领导者，Ixia继续提供领先的IPTV QoE端到端测试方案，覆盖机顶盒(STB)，Cable Modem，IP DSLAM，组播交换机和路由器，视频服务器以及IPTV承载网的完整测试方案。