杜亞化

摘 要： IPTV是一種依托于互聯(lián)網(wǎng)技術的多媒體網(wǎng)絡服務平臺。對于IPTV的用戶而言，視覺感受、信號穩(wěn)定和頻道響應三方面甚為關注。若IPTV運營方不能在這三方面上位用戶提供優(yōu)質服務，用戶流失也將在所難免。為有效保證用戶的良好體驗效果，筆者分析其中主要的影響因素，并指出與之對應的解決途徑，以此為IPTV運營方克服用戶流失風險夯實業(yè)務基礎。下文，則針對IPTV中增強的QoE技術予以分析，通過應用QoE增強技術為廣大IPTV用戶提供優(yōu)質的服務。

關鍵詞： IPTV服務；QoE；技術分析

近年，IPTV技術發(fā)展飛快，以MRG研究結果來看，全球的IPTV用戶數(shù)量在2014年底將突破1.02億，IPTV市場創(chuàng)造的利潤也將超過460億美元。而我國將迎合三網(wǎng)融合的契機，各網(wǎng)絡運營商對推進IPTV服務紛紛躍躍欲試。然而，不能只看光鮮的一面，IPTV服務突顯的問題也十分尖銳。諸如，IPTV數(shù)據(jù)包延遲、丟包等問題終將不可避免地對IPTV媒體質量造成不良影響，用戶無法從IPTV中體驗優(yōu)質服務，久而久之，用戶可能棄之而去。因此，IPTV中應用增強的QoE技術是十分必要的。

1 影響IPTV用戶體驗感的主要因素

IPTV服務平臺必然是以多媒體方式為廣大用戶提供服務，較為常見的有Multicast視頻直播（組播）形式和Unicast點播（單播）形式兩種，二者均屬于流媒體業(yè)務范疇。但是，Multicast視頻直播（組播）和Unicast點播（單播）在為IPTV用戶提供視頻服務過程中對實時性和時延敏感度的要求截然不同。究其原因，Multicast視頻直播（組播）是一種單向的流媒體傳遞。實際上，為緩解網(wǎng)絡信號傳送的壓力，平臺直播視頻信號以多播發(fā)送的方式為主，這樣會導致直播頻道的切換過程時間更長，較之于普通電視顯然要慢得多。據(jù)研究統(tǒng)計，視頻直播和點播的誤包率與丟包率約為10-6，而丟包和誤包對IPTV服務的影響甚為敏感，細節(jié)問題可能導致用戶體驗不佳。因此，IPTV服務平臺的業(yè)務保障功能要做到細致入微。

2 IPTV中增強的QoE技術分析與研究

為規(guī)避IPTV服務平臺中互聯(lián)網(wǎng)的不良影響和保證IPTV用戶的最佳服務體驗，應用增強的QoE技術勢在必行。應用增強的QoE技術是將影響IPTV用戶服務體驗作為出發(fā)點的，主要解決IPTV用戶體驗高峰期對寬帶擁塞（互聯(lián)網(wǎng)寬帶沖擊壓力過大）、頻道切換延時和信號丟包等問題，避免直播畫面和點播畫面出現(xiàn)馬賽克或卡頓、停滯等情況。

2.1 解決寬帶的擁塞問題

IPTV運營方在布置具體業(yè)務方面不得不充分考慮投資成本的情況，并不根據(jù)寬帶需求實現(xiàn)規(guī)劃，它僅以普遍情況作為規(guī)劃前提來部署業(yè)務從而為IPTV用戶提供平臺服務。當然，IPTV用戶的梳理是浮動變化的，某些時段是用戶體驗高峰期，其VOD并發(fā)率自然水漲船高，對互聯(lián)網(wǎng)寬帶的承載要求必然更為苛刻。除此以外，HD用戶的比例增大的同時，IPTV用戶對互聯(lián)網(wǎng)寬帶需求有可能直接突破現(xiàn)有網(wǎng)絡的承載范圍，由此引發(fā)寬帶擁塞問題將導致IPTV用戶的服務體驗不佳。

呼叫準入系統(tǒng)（簡稱CAC）是解決IPTV平臺寬帶擁塞問題的針對性方案，它可按照網(wǎng)絡資源來確認潛在的寬帶擁塞位置能否繼續(xù)運行，若網(wǎng)絡資源無法匹配實際需求，互聯(lián)網(wǎng)將自動阻截外部的接入請求，可保證當前擁有自由可以達到實際的需求。另外，因IPTV平臺網(wǎng)絡基礎的拓撲類型很多，其業(yè)務單元往往處于一種較為復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中，而應用增強的QoE技術是專門為降低承載網(wǎng)絡環(huán)境復雜性的途徑，它可以簡化業(yè)務層的邏輯交換單元交互過程，即完成呼叫準入控制過程。

IPTV應用請求開啟新VOD對話，其應用的請求對象為統(tǒng)一網(wǎng)絡資源管理（為標準化系統(tǒng)）。統(tǒng)一網(wǎng)絡資源管理接受請求指令還需依托于承載網(wǎng)絡，按照當前的互聯(lián)網(wǎng)寬帶參數(shù)和QoS參數(shù)在傳送層完成網(wǎng)絡資源的標準分配，之后便完全接受對話請求指令，而傳送層則根據(jù)統(tǒng)一網(wǎng)絡資源管理對策來確保此次對話的寬帶暢通、穩(wěn)定。統(tǒng)一玩兩個資源管理應用了通用策略模型與拓撲管理機制，可使用多類網(wǎng)絡構架和技術平臺，也是IPTV服務平臺展開業(yè)務的接觸點，它可以規(guī)避諸多網(wǎng)絡細節(jié)。實際上，它對拓撲與用戶雙方面感知也具有積極作用，為每一組對話直接提供途徑，確保整個平臺的資源利用最大化。同時，統(tǒng)一網(wǎng)絡資源管理又可以動態(tài)感知到IPTV用戶的注冊過程，可自動標示IP和物理網(wǎng)絡資源映射。統(tǒng)一網(wǎng)絡資源管理復合ETSI/TISPAN標準，其標準被定義于多組業(yè)務網(wǎng)絡，若干個應用可以共同聯(lián)系互聯(lián)網(wǎng)寬帶，因而使得信號傳送業(yè)務的管控過程完全與應用分離，邏輯關系更為簡化，完全以分層化的方式進行。利用標準接口可實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡資源管理與多種業(yè)務的組件和互聯(lián)網(wǎng)絡的交互過程。

2.3 縮短頻道的切換時間

IPTV用戶對于頻道切換的便捷性要求很高，頻道切換的響應時間是每一位IPTV用戶體驗效果的直接反映。通常，IPTV用戶對直播頻道的切換時間期望值為2秒，而VOD切換時間的期望值則為10秒。與普通電視網(wǎng)相比，切換過程更為便捷。因此，IPTV用戶在為廣大用戶提供視頻播放服務方面要盡量做到時延最小，更便捷的頻道切換才能在行業(yè)競爭中脫穎而出。

對IPTV平臺視頻播放頻道切換時間影響的條件很多，如傳送寬帶的性能和交換裝置的功率、指令交互引起時延等，以上因素均對視頻播放頻道切換時間具有決定性影響。IPVT平臺對機頂盒的要求是可以完成內部的切換指令處置、媒體流緩存和解碼壓縮，但以上要求的實現(xiàn)都會對頻道切換時間造成影響，而寬帶指令時延的成因在于組播協(xié)議的自身機制。因此，我們需要引入快速頻道切換技術。

IPTV平臺的FCC服務裝置的接收終端可接收多播流，緩存時間約1秒至5秒。若IPTV用戶切換頻道，機頂盒將重新增入一個多播組并發(fā)送一條請求指令給FCC服務裝置。帶FCC服務裝置接收終端收到請求指令便即時傳送新頻道信號至機頂盒，而機頂盒同步將切換頻道的IP數(shù)據(jù)包轉存給緩存裝置。以上過程可以將IPTV用戶切換頻道時間壓縮到1秒以內。

2.4 解決傳送丟包的問題

互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入IPTV平臺是為了實現(xiàn)用戶與平臺之間的聯(lián)系，聯(lián)入形式包括FTTH、FTTB+LAN、ADSL、HFC/Cable Modern、WLAN（無線接入）等。ADSL接入的丟包率大于10-4，IPTV應用QoS則無法通過ADSL接入來組建。

增強的QoE可利用FEC與包重傳送二者聯(lián)合的方式來克服ADSL接入丟包率過大的問題?？傮w設計思路如下：

（1）IPTV頭端應用FEC編解碼裝置完成媒體直流的編碼并產(chǎn)生FEC數(shù)據(jù)包。FEC數(shù)據(jù)包和初始的直播媒體流數(shù)據(jù)包予以封存，并形成兩股媒體流同步發(fā)送至接收終端。

（2）機頂盒端出現(xiàn)直播媒體流丟包的問題，可利用已接收的FEC數(shù)據(jù)包和直播媒體流數(shù)據(jù)包完成初始數(shù)據(jù)的恢復。

根據(jù)以上思路可以恢復九成以上的丟包數(shù)據(jù)，剩余丟包數(shù)據(jù)則通過包重傳送的方式予以取回。

3 結束語

服務行業(yè)競爭日益激烈，傳統(tǒng)服務形式已經(jīng)完全落后于新興服務。IPTV技術的發(fā)展將推動服務行業(yè)競爭更趨于白熱化。本文分析與研究IPTV中增強的QoE技術旨在通過技術交流促進產(chǎn)品研發(fā)，真正為每一位IPTV用戶提升體驗感?！?/p>

參考文獻

[1] 高勇，劉國輝.IPTV中增強的QoE技術分析與研究[J].電視技術，2014，38（03）：86-88.

[2] 孫亞兵.基于數(shù)據(jù)挖掘的IPTV業(yè)務QoE分析技術研究[D].電子科技大學，2016.

[3] 陳鵬.基于數(shù)據(jù)挖掘的移動終端業(yè)務數(shù)據(jù)分析與處理研究[J].北京郵電大學，2015.