视频电话业务质量评估优化方案.ppt

视频电话业务质量评估优化方案,中国移动通信集团公司,2008年10月,提纲,视频电话协议概述视频电话呼叫流程,视频电话业务KPI定义视频电话业务质量评估视频电话业务质量优化,u,u,u,3G视频电话业务简介,基于ITU-TH.324的低码率多媒体通信协议规范，针对无线作适应性增强，称为3G-,324M；,3G视频电话业务承载占用CS64kbpsUL/64kbpsDL+3.4kbps无线信道带宽，核,心网透传；,在TD-SCDMA系统中，UL占用1个SF=2的码字，DL占用8个SF=16的码字，1TS,承载2路VP；,3G324MCall,UTMS,VideoPhone业务构架,3GPP3G-H.324M协议框架,u,u,u,u,3GPP3G-H.324M协议栈,视频编码:H.263，H.261/MPEG-4（可选）音频编码:AMR，G.723.1（可选）,控制协议:H.245支持NSRP&CCSRL，LAPMV.42（可选）复用协议:H.223Level0,1and2，Level3（可选）,3GPP3G-H.324M协议栈,H.324可视电话的声音质量接近普通电话的质量。,按H.324标准规定，电视图像的帧速率取决于显示的图像大小。例如，如果可视电话连接双方都使用QCIF(176132)的图像分辨率，电视图像的帧速率可达到412帧/秒，接近于普通电视图像帧速率的一半。但其实际的帧速率将与多媒体终端的计算速度、用户选择的显示窗口大小以及当地的线路质量有关。,ITUT与ISO/MPEG的图像编码标准,H.245握手过程,主要的H.245过程：,u终端能力集协商,u确定主从关系u打开逻辑通道,u发送复用表,u关闭逻辑通道,u终止会话,消息的发送是串行的，每条消息从发出到收到对端响应至少需要800ms，使得视频呼叫建立时间达到8s甚至更长，严重影响视频电话业务的体验！,H.223协议层,适配层（AdaptationLayers）：uAL1：用于H.245控制帧，无错误控制uAL2：用于语音帧，添加1字节CRC,复用层（MultiplexLayer）：uLevel1：用于低误码率信道uLevel2：用于中等误码率信道,uAL3：用于视频帧，添加2字节CRC，支持重传uLevel3：用于高误码率信道,提纲,视频电话协议概述视频电话呼叫流程,视频电话业务KPI定义视频电话业务质量评估视频电话业务质量优化,视频呼叫建立过程（1）,第一步：,建立CSD64K视频电话业务承载,视频呼叫建立过程（2）,第二步：建立3G-324M会话（然后即可进行正常的媒体流传输）,视频呼叫释放过程,第一步：关闭,H.245会话,第二步：释放CSD64K呼叫,提纲,视频电话协议概述视频电话呼叫流程,视频电话业务KPI定义视频电话业务质量评估视频电话业务质量优化,n(x):x监测点的次数,视频呼叫业务KPI（1）,u业务接入时延KPI：,CSD64K呼叫建立时延=t(c)T(a)3G-324M握手时延=t(g)t(f),u业务可接入性KPI：,CSD64K呼叫建立成功率=n(b)/n(a)3G-324M呼叫建立成功率=n(g)/n(d)视频电话呼叫建立成功率=n(g)/n(a),u业务可保持性KPI：,呼叫完成成功率=n(h)/n(g),呼叫保持X分钟成功率=n(i)/n(g),注：t(x):x监测点的时间,视频呼叫业务KPI（2）,u业务时延KPI：,网络时延=t(接收H.223MUX-PDU)t(发送H.223MUX-PDU)音频时延=t(播放音频帧)t(音频帧编码完成)视频时延=t(播放视频帧)t(视频帧编码完成),u业务质量KPI：,音频质量：PESQMOS（PerceptualEvaluationofSpeech,QualityMeanOpinionScore）,视频质量：没有标准的客观评估方法，ITU专门成立VQEG研,究，规定了两个参数峰值信噪比（PSNR）和均方差（MSE），和许多基于人眼视觉特性的图像质量模型。,2,255,PeakSignaltoNoiseRatio(PSNR)PSNR是用来客观地确定两幅图像质量差别的PSNR的值高于35dB可以认为是较好的图像质量对于给定的某一个图像帧(MxN像素),PSNR采用下述公式进行计算,MSE=,f(MM,N,N)F(M,N)M.N,PSNR=20log.10MSE,视频呼叫业务KPI（3）,提纲,视频电话协议概述视频电话呼叫流程,视频电话业务KPI定义视频电话业务质量评估视频电话业务质量优化,业务质量与业务KPI对应关系,QoE指标掉话率主叫接通率被叫接通率主叫接通时间被叫接通时间音视频同步误差音频播放质量视频播放质量,相关业务KPI呼叫完成成功率呼叫保持X分钟成功率CSD64K呼叫建立成功率视频电话呼叫建立成功率3G-324M呼叫建立成功率CSD64K呼叫建立时延3G-324M握手时延音频时延视频时延网络时延音频时延音频质量网络时延视频时延视频质量,参考值范围90%依赖于X90%90%90%10s8s600ms800ms300ms600ms待定300ms800ms待定,视频电话业务质量评估（1）,客观测量VT用户感受的方法,评估视频质量(独立于音频)评估音频质量(独立于视频)评估视频与音频的同步,以上业务质量与无线链路质量的关系,视频电话业务质量评估（2）,视频电话业务质量其他指标的测量,图像斑驳：基于块结构的测量.模糊度：细节损失和边界模糊度.色彩饱和度：测量色彩饱和度失真.,噪声:当接收图像与原始图像的视频帧产生偏离时，在像素上的体现出噪声的量值.,测试方法和测试工具,u信令相关的KPI测量：,需要记录信令观测点发生的时间和次数,u时延相关的KPI测量：,需要记录用户面数据帧的处理、发送和接收时间,u质量相关的KPI测量：,采用特定的测试方法评估音频和视频质量,VP测试方法和配置(举例),TD电话,具备V.80接口,支持CS64Kbps呼叫.,DilithiumNetworksAnalyzerTool(DNA),支持H.324协议栈,DNAreadssourcevideoclipsinYUVformat.,ReceivedvideoclipscanbesavedinYUVformat.,VideoClips,QCIF(176x144,4:2:0)videoclipsinYUVformat.,后处理,计算PSNR等,VP测试链路的搭建(举例),4:42:14,4:43:41,4:45:07,4:46:34,4:48:00,4:49:26,4:50:53,4:52:19,RFConditions,0-10-20-30-40-50-60-70-80-90,ReceivePowerdBm,CPICHEc/IodB,PSNRdB,454035302520151050,TimeNumberofdroppedframes=532PSNRfortheclip=24dB,后处理过程与结果(举例),提纲,视频电话协议概述视频电话呼叫流程,视频电话业务KPI定义视频电话业务质量评估视频电话业务质量优化,背景,uH.324使用H.245进行呼叫协商，在未经处理的状况下，典型的做,法是通过10条消息来建立呼叫连接，每条消息的往返时间为800毫秒，因此创建一个视频呼叫将需要总共8秒的时间，还没有包括3G呼叫连接本身的初始化创建时长。,u05年9月，ITU-T发布WNSRP，借助WNSRP,H.245可以被平行,发送，不再需要逐一的消息完全往返过程。丢失的消息立即被接收设备检测出来且自发产生重发请求。呼叫创建时间降至3秒。,u06年8月，ITU-T发布MONA，采用了多种快速媒体协商技术，呼叫,创建时间降至1秒内。,两种优化方案：WNSRP&MONA,uWNSRP（NumberedSRPResponseFrames，窗口编号简单传播,协议）H.324AnnexA.