IPTV是IP上视频的高价值应用。当然,基于IP的视频产品正在侵入电视演播室和演播室到发射机链路,RJ45连接器已经做好准备某天淘汰BNC连接器。
但测试测量这样相对短程的应用,与测试测量聚合的视频和音频内容经由IP网络向观众远程分发,两者的挑战是不同的。
“采用IP面向消费者的广播机构面临一个有趣的挑战,”泰克公司区域市场高级经理Jon P.Hammarstrom说,“IP是一种“尽力”网络,而非一个闭环,视频并非特别耐这样的环境。”
设计IT
测试测量在系统设计之初就起作用,而且从测试部署阶段一直到最后全面铺开都很关键。
“对视频的要求是不同的,”Hammarstrom表示,“存在不同的核心网络规律。话音和数据工具对视频是无效的,而且你必须保证带宽。”
在系统设计期间,连接到网络的设备及网络自身要经过各种压力测试。例如,核实机顶盒是否符合适用的标准以及射频线路是否向电视机传输高质量图像的测试。
但这是在小规模测试部署中,而如果没有它,在最终的大规模实现中,对IPTV质量最大的影响将被消费者察觉。
“电视需要永不丢失数据的巨大容量的网络,”Pixelmetrix总裁兼CEO Danny Wilson称,“服务质量在IPTV中是最重要的东西。与视频业务量相比,话音和数据简直是小巫见大巫,而且视频的价值与它们相比也极为悬殊。节目不能中断,每帧视频都必须到达观众眼中。”
为确保IPTV网络强健可靠、具有活力,采取了一些电信测量措施。
首先是媒体分发指数—延迟因数(MDI-DF)和媒体分发指数—媒体丢失率(MDI-MLR)。
“这两个角色是服务质量测量类型,”Rohde & Schwarz广播测试测量产品经理Bob Ellis表示,“为了不堵塞网络,你想使延迟因数尽可能小。MLR指示丢失的包。你不希望丢失任何的包,尤其是在实时视频中,因为一旦它们离去就不可能再生。”
在IP数据传输中,如果一个包正在丢失,目的地计算机发送一个再发此包的请求,接着装配此数据。
但对于视频,一个丢失IP包可能有7个188B的MPEG-2传输流包和约300个Long-GOP H.264帧。如果这些帧其中之一刚好碰巧是一个I帧,那么视频就离去,取而代之的是冻结帧、音频丢失、阻塞,以及可怕的蓝屏。
另外,机顶盒可能丢失它正在播放的节目的记录。“如果你丢失一个I帧,你不得不一直等到另一I帧出现以便复位。”Hammarstrom道。
检查IP码率
Ellis表示,IPTV测量中其它关键事项包括IP码率测量,以确保它对于视频流是适当的和够用的。运营商还必须测量包抖动、IP包到达间隔时间(它指示缓冲器正在装满的程度),以及净荷码率。
牢记IP网络仅仅是MPEG净荷——实际的节目内容——的运送者是好办法。如果MPEG包出现丁点差错,即使网络在最高性能水平上运行,观众的收视都将是痛苦的。
Triveni Digital技术总监Rich Chernock称,要十分了解MPEG层内发生什么。
这意味着IP类测量包括一系列标准的MPEG测试,从采集开始,然后延续到整个系统。
Hammarstrom说,在采集方面,操作员需要一个传输流监视器监看内容,还需要许多基于文件的工具在不解压缩文件的情况下监视文件内部的情况。
他说:“你必须知道它是否符合标准,机顶盒能否解码它。如果内容经由射频或磁带接收,你需要使用基带工具(如波形监视器)检查此内容。”
一旦IPTV系统得到完全部署,不间断的诊断监测理论上需要通过在系统内关键点的探测器查看系统的所有层——RF、MPEG、IP,并互相关它们找出问题的根源,避免不得不发车到订户处寻找问题。
现在可用的工具
幸运的是,对于IPTV设计者和运营商来说,有精选的测试和测量产品适合上述类型的测量。
哈里斯测试和测量产品技术总监Mike Richardson表示:“单一的测试手段或位置不能充分测试一个IPTV网络。由于涉及多种信号格式,在许多地点的测试是重要的。记住,视频数据是作为一个IP流传输的,而这些数据代表图像和声音,也那样监视它们仍很重要。”
在IBC2007,Pixelmetrix为内容分发链的终端(机顶盒后)推出了Electronic Couch Potato(ECP)。ECP通常不会安装于家中,相反,服务提供商可能在每一个本地办事处有一批ECP,Pixelmetrix的Wilson表示。“它们连接到机顶盒并为你看电视,扫描频道表。”
ECP采用来自消费者机顶盒的解码信号,在机顶盒上进行其测量,并有一个IP接口用来报告如传输和IP层等协议参数上的遥测数据。
ECP的独特之处是它模仿观众的习惯,通过一个内置式控制方式在机顶盒上换频道。
ECP向一个中央管理控制台报告,可以通过程序控制执行如快速换频道(顺次或随机)这样的任务,观察机顶盒的反应速度。它还能核实频道上是否有正确的节目。
Pixelmetrix另一种新产品是EndGame,它是一种端到端(从前端到订户)的体验质量监测系统。作为EndGame套装的一部分,Pixelmetrix推出了DVagent机顶盒代理,它监测和报告个别订户节目的完整性。还有一新产品是EndGame Management和Subscriber Status记录板软件。
EndGame通常安装在前端,执行像下行卫星内容—分发信号上的全RF分析这样的测量,并检查MPEG传输流和IT层。
Ellis说,Rohde & Schwarz的DVM400带IP接口,是一种MPEG分析工具,允许你深入你希望的MPEG,一直到基本码流的1和0。此分析仪能执行RF、IP、MPEG传输流和模板监测,以及传输流捕获,并具有SNMP功能。
IP接口转换IP信号为ASI供分析(可逆)。除了Ellis所述的测试外,DVM400还能提供IP频道信息、源和目的地MAC地址、IP地址、端口地址和它接收的数据类型。
Ellis表示:“DVM400可配有一个传输流发生器,而且Rohde & Schwarz已拥有大量的码流库可用和编码。DVM400的一些如硬件解码的图像这样的选项使之相当独特,你可以从中观察码流输入,并看到一个完全的运动图像。”
集中检查
IP视频系统分析往往分步骤进行。
首先,全面纵览系统,观察问题区可能的位置。如果发现一个问题,则所有包含此信号的不同层都要进行更详细的分析。
在泰克的方案中,MTM400监测探测器提供非常宽广的传输流监测。
Hammarstrom说,它是一种性能指示器,允许操作员或工程师观察净荷,并检查是否丢失了什么。
MTM400执行多层故障检测和诊断,并检查像丢包、太多的包次序颠倒和太大的抖动这样的信号劣化。
此检测器还具有新轮流检测功能及RF和IP接口。
如果检测到一个问题,泰克MTS400能提供一个更详细的视图。MTS400是一种供操作员和制造商使用的点分析工具。
Hammarstrom指出,如果你检测到一个问题,这允许你深入检查传输流。MTS400提供实时IP视频分析和记录,包括分析IP层和MPEG-IP交叉层定时的工具。它帮助减少设计时间,了解问题的实质。
泰克的Cerify通过自动检查数百个与质量有关的参数,用于检查压缩视频文件,如到达前