高級體驗質(zhì)量將決定電信級互聯(lián)網(wǎng)視頻能否得到廣泛推廣。互聯(lián)網(wǎng)視頻的體驗質(zhì)量包羅萬象，比如最后一英里的 IP 數(shù)據(jù)包交付保證解決方案；確保配置前達到服務級別協(xié)議 （SLA） 的智能策略管理等。此外，我們還要實時監(jiān)控網(wǎng)絡中的視頻，以確保符合質(zhì)量要求。上述方案相互關聯(lián)，但當今的監(jiān)控技術比較落后、速度慢、成本高。本文將探討上述問題，并介紹如何優(yōu)化、嵌入互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)量監(jiān)控技術，并降低其成本。

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(nèi)容不斷豐富，消費者對視頻內(nèi)容的質(zhì)量要求也越來越高，逐步從 YouTube 家庭視頻轉(zhuǎn)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(zhì)量的互聯(lián)網(wǎng)視頻交付解決方案倍受歡迎。為確保客戶滿意度，并通過特色化產(chǎn)品和服務盈利，網(wǎng)絡供應商正在構(gòu)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(gòu)中部署了智能配置、交付保證以及互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)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(zhì)量 （QoE） 的網(wǎng)絡。

1 當前的技術

用以滿足互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)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(zhì)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(gòu)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(nèi)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(nèi)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(zhì)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。

2 視頻質(zhì)量監(jiān)控——填補空缺

互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)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(zhì)量監(jiān)控的目的旨在及時將故障隔離，并經(jīng)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(zhì)量通常采用運動圖像質(zhì)量評價標準 （MPQM）3 來衡量。

MPQM 建立了視頻質(zhì)量感知的標準，對視頻質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)碼器而言，要將輸入視頻與編碼轉(zhuǎn)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(nèi)。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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量監(jiān)控面臨的挑戰(zhàn)互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)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(jīng)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。

3 突破技術障礙

唯一能夠應對上述挑戰(zhàn)的解決方案就是在接入節(jié)點本身嵌入相關功能。監(jiān)控功能嵌入接入節(jié)點之后，就能跟著接入節(jié)點部署到任何位置，運營商也避免了部署和維護專用監(jiān)控設備的成本，也省去了額外的支架空間費用。嵌入式監(jiān)控技術還能幫助服務供應商避免專用監(jiān)控硬件的成本及功耗釋放的碳足跡。

4 LSI 推出嵌入式體驗質(zhì)量監(jiān)控技術 （eQoE？）

LSI 推出了一款高效能、成本優(yōu)化、低功耗的互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控解決方案，能廣泛部署高質(zhì)量的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務。eQoE 解決方案可與 LSI APP3300 Advanced PayloadPlus？ 網(wǎng)絡處理器配套使用，該處理器采用現(xiàn)有 APP3300 網(wǎng)絡處理器系列中嵌入的視頻質(zhì)量監(jiān)控技術，廣泛部署于無線接入、寬帶接入和企業(yè)應用中。

APP3300 網(wǎng)絡處理器系列支持多種性能以及廣泛的功耗范圍。它采用 90 納米的工藝技術制造而成，功耗僅為 5W。APP 網(wǎng)絡處理器目前廣泛用于眾多室外和空間受限的部署中，比方說遠程DSLAM、Node-B 和中小型企業(yè) （SMB） 網(wǎng)關應用等。在上述部署情況下，APP 實施傳輸和控制層操作，包括 TR-101 DSLAM、LTE 和 W-CDMA Node-B，以及 SMB 網(wǎng)關等。在同一處理器上實施 eQoE 可確保在不增加額外芯片或設備成本、功耗和支架空間的情況下實現(xiàn)視頻質(zhì)量監(jiān)控。此外，為了進一步縮短設計周期，LSI 提供了應用優(yōu)化軟件包，可支持控制和數(shù)據(jù)層功能，滿足多種接入應用的要求。通過在同一網(wǎng)絡處理器上實施 eQoE 并提供相應的軟件，LSI 能幫助實現(xiàn)接入網(wǎng)絡中互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控功能的快速部署。

5 eQoE 將支持哪些功能？

由于 eQoE 在成本、空間占用和功耗方面都有很大的優(yōu)勢，因此互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控幾乎能在接入網(wǎng)絡中實現(xiàn)無所不在的部署，這有助于加強故障隔離、自動糾錯措施、智能網(wǎng)絡部署和前瞻性高級服務向上銷售工作。這些優(yōu)勢有助于降低運營開支，促進客戶保有率，并為服務供應商帶來新的增收機遇。

5.1 故障隔離

利用 eQoE，服務供應商能監(jiān)控接入設備的視頻質(zhì)量。如果用戶舉報視頻交付出了問題，那么網(wǎng)絡運營商能在視頻提交給用戶前檢查接入設備和接入視頻質(zhì)量。如果視頻質(zhì)量在接入節(jié)點本身已經(jīng)比較差了，那么根本問題不是出在最后一英里的設備上，而是應該在網(wǎng)絡上更深入地查找問題。網(wǎng)絡運營商可向用戶指出，這個問題即便派技術人員上門維修也解決不了，這樣省去了服務供應商成本高昂的上門服務費。如果視頻質(zhì)量在接入設備處沒問題，但用戶卻表示視頻質(zhì)量很差，那么就需要上門維護了。在上述兩種情況下，運營商都能告訴客戶，智能設備監(jiān)控著相關問題，而這在目前還不能實現(xiàn)。由于僅在必需時才派技術人員上門服務，這樣服務供應商不僅降低了無謂的上門服務次數(shù)，也直接縮減了運營開支。

5.2 自動糾錯措施

故障隔離后接下來就應采取糾正措施。最快的糾錯行動應該是自動糾錯。嵌入式體驗質(zhì)量監(jiān)控技術可根據(jù) MPQM 打分為視頻質(zhì)量創(chuàng)建服務級別告警。然后通過視頻質(zhì)量告警隔離問題并采取自動糾錯措施。在告警體系中，視頻質(zhì)量告警是服務級別告警，屬于系統(tǒng)化的各種低層告警之列。在對互聯(lián)網(wǎng)視頻服務采取行動之前，應先清除低層告警。一旦檢測到互聯(lián)網(wǎng)視頻服務告警后，V-NOC 中的運營支持系統(tǒng) （OSS） 設備可自動檢查上游設備。如果該視頻流在上游設備網(wǎng)絡端沒有出現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)視頻告警，那么說明問題肯定發(fā)生在上游設備中。

我們可在該設備上采取糾錯措施，比方說確保適當?shù)?QoS 策略配置，或查找可疑的數(shù)據(jù)包丟失等。可在用戶舉報問題之前，甚至用戶意識問題存在之前進行自動糾錯措施。由于減少了用戶舉報、意識出現(xiàn)問題的情況，因此可提高客戶滿意度，進而提高客戶保有率。

5.3 智能網(wǎng)絡部署

建立低成本的嵌入式互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)量監(jiān)控機制將在整個網(wǎng)絡的更多節(jié)點上支持 eQoE 功能。這種可視化程度對外部設備來說是不可能實現(xiàn)的，因為外部設備面臨著巨大的成本、空間占用和功耗壓力。V-NOC 中的運營商會了解整個網(wǎng)絡所有接入節(jié)點上的當前視頻質(zhì)量。如果新增了新的視頻流，eQoE 會匯報該視頻流對其他視頻流的影響；在新增內(nèi)容服務器時區(qū)域會如何響應，以及網(wǎng)絡在新增用戶或新的接入設備時會有何變化等。如果網(wǎng)絡供應商掌握了上述數(shù)據(jù)，那么就能對新網(wǎng)絡的部署、新增客戶以及在哪里部署新的內(nèi)容服務器等制定智能的計劃。

5.4 高端服務的前瞻性向上銷售

只要我們能確保互聯(lián)網(wǎng)視頻質(zhì)量，就能在服務供應商網(wǎng)絡中創(chuàng)建更高端的服務。服務供應商可通過推出高度監(jiān)控的付費欣賞或 VOD 服務，或每月提供一定時限的、嚴格監(jiān)控的高質(zhì)量視頻會議服務，來實現(xiàn)特色化服務。如果沒有互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控技術的廣泛部署的話，上述增收服務是不可能實現(xiàn)的。

6 結(jié)論

互聯(lián)網(wǎng)視頻向?qū)I(yè)制作的高帶寬內(nèi)容方向發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)視頻已在傳輸和接入網(wǎng)絡上得到部署，使上述網(wǎng)絡成為了視頻發(fā)布網(wǎng)絡。針對互聯(lián)網(wǎng)視頻面臨的種種挑戰(zhàn)，人們正在積極研發(fā)相關技術，不過現(xiàn)有的技術還有很大的局限性。請求／預留協(xié)議只能對流量設置發(fā)揮作用，而最后一英里的 IP 數(shù)據(jù)包交付保證技術也僅能滿足最后一英里的傳輸要求。各自獨立的監(jiān)控設備不能部署在接入設備環(huán)境中。

嵌入式體驗質(zhì)量技術則為接入設備提供了成本更低、更加節(jié)能的嵌入式視頻監(jiān)控機制，有助于降低運營成本，改善客戶保有率，并為服務供應商帶來新的增收機遇。

責任編輯：gt