確保 QoE，提高互聯(lián)網(wǎng)視頻體驗質量
—— 確保 QoE：我們需要什么樣的體驗質量？哪些薄弱環(huán)節(jié)需要加強？如何提高體驗質量？
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互聯(lián)網(wǎng)視頻的發(fā)展方式大大超出人們的預期。流行互聯(lián)網(wǎng)視頻內容不斷豐富，消費者對視頻內容的質量要求也越來越高，逐步從 YouTube® 家庭視頻轉向能播放自己喜歡的情景喜劇的互聯(lián)網(wǎng)視頻流。隨著針對互聯(lián)網(wǎng)視頻流應用專門開發(fā)的編程技術的推出，更高質量的互聯(lián)網(wǎng)視頻交付解決方案倍受歡迎。為確?？蛻魸M意度，并通過特色化產品和服務盈利，網(wǎng)絡供應商正在構建互聯(lián)網(wǎng)視頻服務感知型網(wǎng)絡。服務感知型網(wǎng)絡是在網(wǎng)絡基礎架構中部署了智能配置、交付保證以及互聯(lián)網(wǎng)視頻質量監(jiān)控等功能的網(wǎng)絡，可將故障隔離起來，并自動采取糾錯措施。服務供應商在上述三項功能的基礎上，可以創(chuàng)建支持端對端體驗質量 (QoE) 的網(wǎng)絡。
當前的技術
用以滿足互聯(lián)網(wǎng)視頻質量保證要求的不同技術均屬于通用術語 QoE 范疇。最常見的技術就是智能配置平臺和 IP 數(shù)據(jù)包交付保證機制。此外，互聯(lián)網(wǎng)視頻流質量監(jiān)控對故障隔離和自動糾錯措施也極為重要。就目前的互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控技術來說，還不能實現(xiàn)低成本交付保證。
圖 1：IPTV 業(yè)務網(wǎng)絡
智能配置技術使用 Multicast CAC1 和 RSVP2等協(xié)議。（如果現(xiàn)有設備不能滿足上述協(xié)議要求的話，可以考慮采用專用設備。）上述協(xié)議旨在確保網(wǎng)絡基礎架構能在添加更多流量之前解決帶寬問題。請求／保留策略還允許網(wǎng)絡管理員監(jiān)控網(wǎng)絡容量，避免超額認購造成服務拒絕問題。一般說來，這種解決方案需要傳輸網(wǎng)絡、編碼器／內容服務器功能，以及寬帶接入／無線接入網(wǎng)絡共同發(fā)揮作用。盡管這種方法會在初始流量設置階段檢查帶寬的可用性，但這些協(xié)議一般都不會涉及終端設備。在內容交付期間，不能控制資源，因此也不能確保互聯(lián)網(wǎng)視頻的質量。
另一種 QoE 工具是最后一英里的 IP 數(shù)據(jù)包交付保證機制，這種機制涉及的協(xié)議包括丟失數(shù)據(jù)包重傳方案等，這對確保最后一英里的數(shù)據(jù)包交付非常有效。重傳延遲必須足夠低，這樣才能確保重傳數(shù)據(jù)包能在終端用戶設備需要該數(shù)據(jù)包之前抵達。正由于此，這種技術通常用于 DSLAM 設備或移動基站的業(yè)務邊緣設備上。不過，數(shù)據(jù)包丟失如果發(fā)生在最后一英里傳輸之前，那么上述技術將不能檢測到數(shù)據(jù)包丟失問題，也就不能采取糾錯措施了。
視頻質量監(jiān)控——填補空缺
互聯(lián)網(wǎng)視頻質量監(jiān)控對建立互聯(lián)網(wǎng)視頻服務感知型網(wǎng)絡至關重要。互聯(lián)網(wǎng)視頻質量監(jiān)控的目的旨在及時將故障隔離，并經濟、快速地糾正，確保端對端 QoE。為了在服務感知型網(wǎng)絡中實現(xiàn)上述目標，我們必須確保每個互聯(lián)網(wǎng)視頻流都支持故障隔離，而且還應檢測出究竟故障發(fā)生在網(wǎng)絡的什么位置。及時故障隔離需要有效的告警匯聚與報告機制。
視頻質量通常采用運動圖像質量評價標準 (MPQM)3 來衡量。
MPQM 建立了視頻質量感知的標準，對視頻質量的打分從 5.0（無損）到1.0（徹底損壞）不等。我們可在 MPQM 標準分的基礎上設置高／中／低質量視頻的域值，并據(jù)此發(fā)出告警信息。通過及時報警，我們能迅速隔離支持視頻分發(fā)的接入網(wǎng)絡中的故障。
互聯(lián)網(wǎng)視頻質量監(jiān)控在視頻分發(fā)網(wǎng)絡的不同節(jié)點有著不同的要求。就視頻編碼器或轉碼器而言，要將輸入視頻與編碼轉碼后所得視頻進行比較，以確保數(shù)據(jù)丟失在可容許的限度范圍內。視頻網(wǎng)絡運營中心 (V-NOC) 中，視頻監(jiān)控設備與編碼器和轉碼器協(xié)同工作。V-NOC 通常部署容量極高的視頻服務器，因此可以滿足獨立機架式視頻監(jiān)控設備的更多空間與功耗要求。
視頻離開V-NOC之后，會通過實時網(wǎng)絡傳輸?shù)诌_用戶。該網(wǎng)絡可能受到，諸如故障轉移等瞬態(tài)事件，或超額認購及不當配置 QoS 策略等各種不定負載影響，很可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)包丟失和抖動的問題。不管是什么原因，最后都會導致互聯(lián)網(wǎng)視頻質量不佳，最終用戶的 QoE 下降。目前，我們還不能前瞻性地監(jiān)控上述問題，甚至直到用戶舉報，網(wǎng)絡供應商才能發(fā)現(xiàn)問題的存在。因此，這會讓用戶充當實際的服務供應商質量監(jiān)控員，很容易導致用戶不滿。即便用戶舉報了，由于缺乏自動故障隔離機制，服務供應商也很難找到發(fā)生問題的根本原因。服務供應商往往沒有別的辦法，只能讓現(xiàn)場技術人員上門服務，手動隔離問題，這樣做成本極高。
除了昂貴地動用人力手動進行故障隔離之外還有別的辦法嗎？辦法就是在接入節(jié)點采用視頻監(jiān)控機制實施自動故障隔離，將最后一英里的問題和客戶端設備(CPE)問題與上游網(wǎng)絡問題隔離開來。
接入網(wǎng)絡視頻質量監(jiān)控面臨的挑戰(zhàn)
互聯(lián)網(wǎng)視頻質量監(jiān)控設備已推出幾年了，但一些因素仍然制約著有關設備在接入節(jié)點發(fā)揮故障隔離的作用。接入設備部署不僅在數(shù)量上要求非常多，而且部署位置可能遠離網(wǎng)絡運營中心，經常位于環(huán)境不可控的小地方，比方說室外電信箱乃至大型建筑物的地下室等。目前的視頻監(jiān)控設備體積太大，價格太貴，而且在接入節(jié)點的大規(guī)模部署耗電量也非常大。只有解決了接入節(jié)點上視頻監(jiān)控面臨的上述問題，我們才能建設低成本的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務感知型網(wǎng)絡。
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