Chương 3: ĐO KIỂM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNGTRONG IPTV TRONG IPTV
3.1 Đo kiểm IPTV:
3.1.1. Các điểm đo, giám sát chất lượng:
Hình 3.1 quy định các điểm giám sát chất lượng trong mạng IPTV. Toàn thể chuỗi phân phối nội dung được chia thành các miền từ A đến E.
Hình 3.1: Các điểm đo, giám sát chất lượng trong mạng IPTV.
Các điểm đo, giám sát được quy định như sau:
Điểm 1- PT1: điểm này phân định ranh giới miền giữa cung cấp nội dung và điều khiển IPTV. Tại điểm này, cần tập trung vào giám sát chất lượng video nguồn, giám sát chất lượng âm thanh nguồn và siêu dữ liệu.
Điểm 2-PT2: điểm này phân định ranh giới giữa nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng. Tại điểm này tập trung giám sát chất lượng luồng nội dung, như giám sát chất lượng luồng video-audio, giám sát thuộc tính dịch vụ IPTV và chứng thực siêu dữ liệu.
Điểm 3-PT3: điểm này phân định ranh giới giữa các mạng IP core và các mạng truy nhập. Tại điểm này cần tập trung vào giám sát các tham số chất lượng liên quan đến IP
Điểm 4-PT 4: điểm này gần nhất với đối tượng sử dụng. Tại điểm này, cần tập trung vào giám sát chất lượng các luồng video-audio và giám sát các thuộc tính dịch vụ IPTV.
Điểm 5-PT 5: điểm cuối cùng, liên quan trực tiếp tới QoE của đối tượng sử
Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Đo kiểm và đánh giá chất lượng trong IPTV
dụng. Tại điểm này, cần phải giám sát thuộc tính dịch vụ IPTV và chất lượng luồng audio-video.
Qua việc định nghĩa các điểm đo và miền trong mạng IPTV, có thể thấy đối với các nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng, cần tập trung vào các điểm đo từ PT-1 đến PT-3. Đối với người sử dụng và nhà quản lý viễn thông, cần quan tâm đến điểm đo PT-4 và PT-5 vì hai điểm đo này liên quan trực tiếp tới chất lượng dịch vụ IPTV mà nhà cung cấp dịch vụ và nhà khai thác mạng cam kết đảm bảo chất lượng với khách hàng và nhà quản lý viễn thông.
3.1.2. Các phương pháp đo chất lượng dịch vụ video:
Chất lượng ảnh video tác động tới chất lượng dịch vụ có thể được đo theo ba cách:
a) Định tính: sử dụng thực nghiệm quan sát và những người tham gia đánh giá chất lượng theo các thang điểm như MOS.
b)Định lượng: tại lớp dịch vụ, sử dụng các thiết bị đo để đo các tham số khác nhau chất lượng tổng thể của tín hiệu video (ví dụ PSNR)
c) Gián tiếp: sử dụng các phép đo các yếu tố suy giảm chất lượng mạng (mất gói, trễ, rung pha, thời gian xảy ra sự cố..) để ước lượng tác động tới chất lượng video khi có mối liên hệ đã được xác định giữa QoE và QoS.
3.1.2.1. Phương pháp đo chất lượng video định tính:
Giải pháp này sử dụng một nhóm người tham gia xếp loại và đánh giá chất lượng hình ảnh. Môi trường và người được dùng để kiểm tra định tính thay đổi tùy theo nhà cung cấp dịch vụ. Ví dụ, một số nhà cung cấp dịch vụ có thể chỉ sử dụng một số kỹ sư có kinh nghiệm để đánh giá chất lượng ảnh tại trung tâm dữ liệu IPTV, trong khi các nhà cung cấp khác có thể tiến hành các bài kiểm tra với phương tiện và chuyên gia hình ảnh có chứng nhận. Các bước tiến hành để xác định số đo định tính đối với dịch vụ IPTV như sau:
1) Xác định một loạt các mẫu video để tiến hành kiểm tra 2) Lựa chọn một số tham số cấu hình
3) Thiết lập môi trường kiểm tra tuân thủ với các tham số cấu hình mong muốn 4) Tập hợp người tham gia vào kiểm tra
5) Tiến hành kiểm tra và phân tích các kết quả.
Các môi trường kiểm tra chính thức thường tuân theo hệ thống dựa trên ý kiến đánh giá được ITU quy định là MOS (Mean Opinion Score). Một hệ thống QoE khi đánh giá dịch vụ IPTV cũng cần tính đến các yếu tố con người. Hệ
Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Đo kiểm và đánh giá chất lượng trong IPTV
thống MOS cho phép số mẫu người gán giá trị số giữa 1 và 5 về cảm nhận chất lượng thu được. Phân loại MOS được tính toán bằng cách lấy trung bình các kết quả. Bảng 3.1 là các thang điểm MOS dùng để đo các mức chất lượng IPTV.
Nói chung, cỏc phộp kiểm tra chất lượng hình ảnh video định tính được thực hiện tuân theo các hướng dẫn quy định trong khuyến nghị ITU-R BT.500- 11. Hơn nữa, khuyến nghị ITU-T P.910 cung cấp các chỉ tiêu kỹ thuật hướng dẫn phương pháp thực hiện phép thử đối với video. Khi thực hiện một cách chính quy, cỏc phộp kiểm tra định tính đưa ra đánh giá chính xác và hợp lý về phương diện sinh học chất lượng hình ảnh video. Tuy nhiên, tiến hành kiểm tra một cách chính quy sẽ tiêu tốn thời gian và đòi hỏi các phương tiện đặc biệt.
Bảng 3.1: Các thang điểm MOS dùng để đo các mức chất lượng IPTV
Cảm nhận về kênh IPTV Điểm MOS
Xuất sắc 5
Tốt 4
Khá 3
Kém 2
Xấu 1
Có bốn biến thể MOS khác nhau:
MOS-V - Số đo này đánh giá chất lượng hình ảnh khi xem của tín hiệu video
MOS-A - dùng để đánh giá phần âm thanh của dịch vụ IPTV.
MOS-AV - được sử dụng để đánh giá tổng thể chất lượng õm thanh/hỡnh ảnh dịch vụ IPTV
MOS-C - số đo này dùng để đánh giá cảm nhận của khách hàng khi tương tác với dịch vụ IPTV. Chuyển kênh và việc sử dụng EGP là các ví dụ về sự tương tác dịch vụ, được đo bằng số đo này.
Các tổ chức tham gia tiêu chuẩn hóa IPTV và các chỉ tiêu kỹ thuật như TR-126 của DSL Forrum khuyến nghị sử dụng MOS là cơ chế để xác định QoE đối với các dịch vụ video.
3.1.2.2. Phương pháp đo chất lượng video định lượng:
Để đánh giá chất lượng video trong môi trường IPTV, điều quan trọng là cần thực hiện các phép đo chất lượng video một cách hiệu quả theo thời gian. Các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng dù không chính xác như phép đo chất lượng video định tính, nhưng tạo ra được sự hài hòa khi thực hiện các phép
Đồ án tốt nghiệp Chương 3: Đo kiểm và đánh giá chất lượng trong IPTV
đo đánh giá chất lượng video. Các phép đo chất lượng video định lượng có ưu điểm là thực hiện nhanh chóng để hỗ trợ cho việc điều chỉnh tối ưu các tham số mạng.
Trong những năm gần đây, đã có nhiều tiến bộ trong các kỹ thuật giám sát chất lượng video định tính. Các phép đo định lượng có tương quan tốt với đánh giá định tính được mong đợi để đạt được QoE tối ưu trong các hệ thống mạng băng rộng. Tuy nhiên, cần phải nhận thấy rằng các phép đo định lượng không phải là sự thay thế trực tiếp đánh giá định tính. Các phép đo định lượng và các đánh giá định tính bù cho nhau hơn là thay thế nhau.
Có thể phân loại các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng thành bốn nhúm chớnh:
- Các kỹ thuật dựa trên các mô hình cảm nhận video của con người - Các kỹ thuật dựa trên các tham số tín hiệu video
- Các kỹ thuật dựa trên các tham số suy giảm chất lượng mạng
- Các kỹ thuật dựa trên khoảng thời gian suy giảm chất lượng tín hiệu video Các kỹ thuật đo chất lượng video sử dụng mô hình cảm nhận video của con người thường cố gắng phỏng tạo các đặc trưng của hệ thống thị giác con người để đạt được các thang điểm chất lượng video mà có tương quan tốt với những mức đánh giá mà người xem thực tế sẽ đưa ra. Các phương pháp mô hình hệ thống thị giác của con người có thể sử dụng một trong các giải pháp:
•Mô hình tham chiếu đầy đủ (Full-reference - FF): Mô hình FF cung cấp giải thuật cho phép so sánh trực tiếp video nguồn và video thu được tại đích.
•Mô hình không tham chiếu (Non-reference/Zero-reference - ZF): Giải thuật mô hình này chỉ phân tích chất lượng video thu được tại đích.
•Mô hình tham chiếu rút gọn (Reduced-Reference/Partial-reference – RR/PR): Giải thuật mô hình này cho phép trích một vài tham số từ đầu vào đem so sánh với các tham số tương đương tại đầu ra.