Rambler's Top100
Все новости Новости компаний

Как контролировать и гарантировать качество передачи видео

14 октября 2011

Актуальные вопросы измерений параметров систем цифрового ТВ, контроля их работы и обеспечения высокого качества передачи видео по IP-сетям активно обсуждались на техническом семинаре «Измерения в цифровом телевидении и системах передачи данных», проведенном 5 октября 2011 года совместно компаниями SYRUS SYSTEMS, Olvitech, Sencore и VideoFlow.

В работе семинара приняли участие представители крупнейших российских телекоммуникационных и вещательных компаний. Открывая семинар, директор по развитию бизнеса компании SYRUS SYSTEMS Алексей Засецкий сказал: «Цифровое телевидение и все что связано с измерениями относятся к основным направлениям деятельности нашей компании. Мы проектируем и строим различные телевизионные системы, включая эфирные наземные и спутниковые, а также системы IPTV. Что касается измерений, то мы предлагаем любые измерительные средства для телекоммуникаций и не только отдельные средства, но и целые системы мониторинга. Решение провести данный семинар в значительной мере обусловлено запросами наших заказчиков».

Недавно правительственная комиссия по развитию телерадиовещания под председательством вице-премьера РФ Игоря Шувалова одобрила перевод цифрового телевещания в России на новый стандарт DVB-T2. По сравнению с предыдущим стандартом DVB-T, он обеспечивает гораздо более эффективное использование радиочастотного спектра (большее приближение к пределу Шеннона) и повышение энергетического потенциала ТВ-системы. В своем докладе под названием «Измерения параметров и контроль качества в системах цифрового телевидения. DVB-T2 против DVB-T» Евгений Сычевский, ведущий специалист департамента цифрового телерадиовещания компании SYRUS SYSTEMS, дал ответы на крайне важные вопросы: где, что и как измерять в системе DVB-T2. При этом он детально проанализировал ключевые особенности этой системы, важные с точки зрения проведения системных измерений, и возможности применения руководства ETSI TR 101 290 (Measurement guidelines for DVB systems), ориентированного на стандарты DVB первого поколения, для тестирования систем DVB-T2. Такие возможности существуют благодаря наличию интерфейсных точек с идентичными сигналами в архитектурах модуляторов и демодуляторов DVB-T и DVB-T2. Г-н Сычевский назвал разделы документа TR 101 290, которые полностью применимы для тестирования систем DVB-T2 и которые можно использовать с определенными оговорками. Также в докладе были рассмотрены вопросы измерения сигналов синхронизации в синхронной сети DVB-T2, измерения по стеку протоколов интерфейса T2-MI и контроля качества в зоне обслуживания сети. Наглядным подтверждением большей эффективности стандарта DVB-T2 являются приведенные г-ном Сычевским результаты тестирования системы DVB-T2 в Казахстане. По сравнению с сетью DVB-T, эта система обеспечила значительно более высокую скорость транспортного потока – 40,2 против 27 Мбит/с, что позволило в первом цифровом пакете увеличить число передаваемых SD-каналов с 7 до 14, а во втором цифровом пакете к 7 SD-каналам добавить 2 HD-канала.

Компания SYRUS SYSTEMS может активно участвовать в создании пилотных зон вещания в стандарте DVB-T2 в части: испытания различных способов (схем) подключения источников сигнала с целью предоставления конечному пользователю универсальной услуги (Triple Play), экспериментальной оценки эффективности применения индивидуальной помехозащиты к различным сервисам универсальной услуги, определения оптимального по пропускной способности способа подключения, а также создания и отладки на этой основе систем оповещения населения при возникновении чрезвычайных ситуаций и доступа к электронным госуслугам. В регионах с неразвитой инфраструктурой связи общего применения специалистам компании SYRUS SYSTEMS представляется целесообразным использовать обратные каналы, реализованные по стандарту DVB-RCT, эти каналы можно задействовать для телефонизации и предоставления доступа в Интернет. Кроме того, возможно участие специалистов SYRUS SYSTEMS в работах по экспериментальной проверке различных схем добавления местного контента, оптимизации в натурных условиях режимов работы одночастотных сетей DVB-T2, определению параметров вещания в стандарте DVB-T2 для мобильных абонентов и выбору профессионального и абонентского оборудования стандарта DVB-T2.

Менеджер по сопровождению проектов компании Harmonic Денис Скобелев познакомил участников семинара с широкими возможностями программной системы Harmonic IRIS, предназначенной для контроля качества видеокомпрессии на головных станциях вещательных сетей, благодаря чему оператор может оперативно реагировать на возникающие проблемы с качеством трансляции видео и оптимизировать работу головной стации. IRIS базируется на сервере, который, получая информацию о качестве видео от устройств видеокомпрессии компании Harmonic, позволяет осуществлять мониторинг качества видео и статистический анализ накопленной сервером информации. Проведя такой анализ, оператор сможет оценить работу своей головной станции за определенный период времени и понять, насколько оптимально она настроена. Также с помощью данной системы можно контролировать параметры источников видео (сложность, коэффициенты пространственной и временной активности, уровень шума, число пропущенных кадров за указанный период времени и др.) и пулов статистического мультиплексирования (загруженность, общая оценка, битовая скорость). Основной параметр, который определяет IRIS, называется VQAD (Video Quality Absolute Degradation), или абсолютная деградация качества видео (оценивается по пятибалльной шкале – от 0 до 5). Значение VQAD выше 3 означает, что качество видео в результате компрессии заметно ухудшается и требуется оптимизация параметров устройств видеокомпрессии. По словам г-на Скобелева, в России систему IRIS используют компании «НТВ-Плюс» и «Орион Экспресс».

Компания Sencore, о которой участникам семинара рассказал ее генеральный менеджер по развитию международного бизнеса Тони Элеркинг, специализируется на разработке и производстве средств доставки видеоинформации (приемники-декодеры, модуляторы, транскодеры, мультиплексоры и др.), систем мониторинга сетей цифрового ТВ, а также тестового и измерительного оборудования. В компании работают около 250 сотрудников, из них более 100 – инженеры. Sencore завоевала хорошую репутацию поставщика высококачественных продуктов с непревзойденным уровнем поддержки клиентов, среди которых немало крупных телекоммуникационных фирм и вещательных организаций. Штаб-квартира компании расположена в США в г. Су-Фолс (шт. Южная Дакота). В России коммерческие интересы Sencore представляют партнерские компании Olvitech, «СВН Групп» и SYRUS SYSTEMS.

Решения компании Sencore для мониторинга работы цифровых телевизионных сетей на семинаре представил генеральный директор «СВН Групп» Вадим Морозов. Непрерывный контроль основных параметров передачи ТВ-сигнала позволяет быстро обнаруживать и устранять проблемы, влияющие на качество предоставляемых ТВ-услуг. Осуществлять такой контроль на ТВ-сетях различного типа можно с помощью оборудования семейства VideoBridge компании Sencore. В его составе есть как модульные анализаторы, устанавливаемые на головных станциях и узлах транспортных сетей, так и миниатюрные пробники, подключаемые к абонентским линиям. Централизованное управление всеми этими устройствами, составляющими распределенную систему мониторинга, реализует серверное приложение VideoBridge Controller (VBC). Оно обеспечивает контроль и конфигурирование управляемых устройств, предоставляет информацию о состоянии видеопотоков, визуализирует историю системных событий (за последние 4 дня) с помощью технологии Microtimeline, обрабатывает и пересылает SNMP-оповещения, представляет структуру сети и ведет журнал системных событий. Трехслотовое шасси VB200 компании Sencore предназначено для установки в него различных функциональных модулей. Это IPTV-анализаторы (моделей VB120/220/230), ASI-модуль (VB242), модуль декодирования аудио и видео (VB280), а также демодуляторы: DVB-T/T2 COFDM (VB250/252), DVB-C QAM (VB262) и DVB-S/S2 (VB270). Демодуляторы, работающие вместе с анализатором (в одном шасси), обеспечивают контроль качества принимаемого ТВ-сигнала и измерение его параметров. Модуль VB220 способен контролировать до 260 multicast/unicast-потоков одновременно. Возможен анализ транспортных потоков в соответствии с TR 101 290. Наряду с перечисленными выше устройствами в состав семейства VideoBridge входят портативные IPTV-анализаторы (VB12/20) и совсем миниатюрный IP-пробник (microVB). Последний, будучи установленным в помещении абонента, обеспечивает глубокий анализ пакетов (DPI) и сквозной (end-to-end) контроль качества обслуживания по любым IP-инфраструктурам. В конце семинара г-н Морозов продемонстрировал работу DVB-T-демодулятора VB250 вместе с IPTV-анализатором VB120. Данные продукты Sencore выдавали подробную информацию о телевизионных сигналах, принимаемых из эфира посредством настольной антенны, и сообщали об ошибках при перемещении этой антенны в другое место, где условия приема были хуже.

Знание методов измерений и возможностей тестовых решений имеет большое значение для успешного проведения испытаний. Вот почему с большим интересом был воспринят доклад «Подходы к тестированию IPTV. Решения компании IXIA» заместителя директора департамента ИС компании SYRUS SYSTEMS Александра Земскова. В его докладе, в частности, была представлена классификация измерений в системе IPTV, описанная в стандарте ATIS-0800004 (A Framework for QoS Metrics and Measurements supporting IPTV Services), с анализом измеряемых показателей (метрик) и методов их измерения. Согласно представленной классификации, в системах IPTV измерения осуществляются на уровнях сети, медиапотоков, контента и управления. На уровне сети определяют ряд ключевых параметров ее работы, влияющих на качество обслуживания пользователей. Это потери пакетов, задержка их передачи, вариация задержки (джиттер) и полоса пропускания сети. На уровне медиапотоков контролируются ошибки PCR, PCI, CRC; скорость и синхронизация потока; перестановка фреймов местами и их дупликация и др. На этом уровне измерения осуществляются в соответствии с документами TR 101 290 и ATIS-0800008; также используются средства определения индекса MDI и выдачи статистики по типам фреймов MPEG-TS. Измерения на уровне контента дают крайне важные показатели QoE. На данном уровне применяются субъективные (с использованием комиссии экспертов) и объективные (с использованием тестовых видеофрагментов и алгоритмов определения QoE) методы оценки качества видео. Г-н Земсков детально проанализировал эти методы и определяемые с их помощью показатели. Базовым является показатель MOS-V (0–5). Хорошему качеству видео соответствует значение MOS-V не ниже 4. Оценка MOS-V дает представление о качестве картинки для зрителя, позволяет сравнивать кодеки и источники контента, но она не помогает понять причины изменения качества видео, для чего нужно анализировать параметры сети и медиапотоков. Применяется и комбинированная оценка MOS-AV, характеризующая QoE с учетом синхронизации аудио- и видеопотоков. На уровне управления оцениваются скорость переключения каналов IPTV, а также время инициализации ТВ-приставки и ее подключения к сервису. Для тестирования IPTV-решений широко используются оборудование компании IXIA (шасси с нагрузочными модулями) и ее тестовое приложение IxLoad. Последнее обеспечивает тестирование мультисервисных сетей и устройств на уровнях 4–7 с поддержкой всех распространенных протоколов передачи данных, видео и голоса.

Решение компании VideoFlow, представленное на семинаре ее техническим директором Ади Розенбергом, вполне соответствует своему предназначению обеспечивать высокое качество передачи видео по не идеальной IP-сети – с большими потерями пакетов и их джиттером. Участники семинара смогли воочию убедиться в этом в ходе демонстрации работы данного решения, когда для сравнения при различных уровнях потерь пакетов на одном мониторе демонстрировалось видеоизображение, передаваемое с использованием устройств компании VideoFlow, а на другом – аналогичное по содержанию видеоизображение, передаваемое без участия этих устройств. При постепенном увеличении уровня потерь пакетов качество первого видеоизображения долгое время оставалось достаточно высоким и начало ухудшаться лишь после того, как этот уровень превысил 10%. При этом качество второго видеоизображения, которое быстро ухудшалось по мере роста потерь пакетов, уже было совершенно не приемлемым. В ходе демонстрации ПО IxLoad отображало диаграммы изменений оценок MOS (V, A и AV), определяемых для первого и второго видеоизображений. Решение компании VideoFlow неплохо справлялось и со значительным джиттером. Оно состоит из устройств DVP100 Protector и DVP100 Sentinel, идентифицирует возникающие в сети проблемы с передачей видео в реальном масштабе времени и обеспечивает высокое качество картинки, устраняя (также в реальном масштабе времени) потери пакетов и чрезмерный джиттер. Данное решение реализует фирменный метод VFEC (FEC по запросу), который в отличие от стандартной технологии Pro MPEG FEC гарантирует восстановление 100% потерянных пакетов и обеспечивает более экономное потребление сетевой полосы пропускания.

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.