Diseño e implementación de un sistema de medición y monitorización de la calidad de servicio y experiencia de redes IPTV basadas en el códec H.264
Author
Mozo Robles, AlbertoEntity
UAM. Departamento de Tecnología Electrónica y de las ComunicacionesDate
2016-09Subjects
TelecomunicacionesNote
Máster Universitario en Ingeniería de TelecomunicaciónEsta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
La nueva generación de difusión y distribución de la televisión a través de la red IP (IPTV, Internet Protocol Television) provoca la necesidad de nuevas herramientas de control y monitorización de la calidad percibida por los usuarios de dicho servicio.
Estas herramientas de monitorización deben ser capaces de proporcionar resultados efectivos sobre la calidad de experiencia (QoE) y cumplir los requisitos de respuesta en tiempo real, de tal manera que sea posible una monitorización online del servicio ofrecido al cliente.
Este Trabajo Fin de Máster tiene como objetivo la implementación de una herramienta de monitorización de vídeo en alta definición (1920x1080) codificado en H.264, capaz de estimar la calidad percibida mediante la medida exclusiva de parámetros de la red (calidad de servicio, tasa de pérdidas de paquetes), siendo capaz de funcionar en tiempo real.
Se ha desarrollado una herramienta basada en un método indirecto de estimación de calidad. La herramienta precisa de información de calidad de servicio, QoS, para relacionarla con la calidad de experiencia. Para ello, es necesario la generación de un modelado matemático, mediante regresión multivariante, obteniendo un modelo de correlación entre la tasa de pérdidas y la calidad percibida. Para la generación del modelado matemático es necesario disponer de una base de datos con un número significativo de secuencias de vídeo diferentes.
Se han desarrollado dos variantes de la herramienta, en función del tipo de encapsulación empleado en la transmisión del vídeo H.264 por la red IP: RTP y MPEG-TS.
Los resultados obtenidos en la herramienta cumplen con los objetivos propuestos, consiguiendo una estimación de MOS adecuada en casi todos los casos, salvo en ciertas situaciones de alto movimiento, para ambas aproximaciones de IPTV (MPEG-TS y RTP). The new generation of broadcasting and distribution of television through IP networks (IPTV, Internet Protocol Television) creates the need for new tools to control and monito the quality perceived by users of such service.
These monitoring tools must be able to provide effective results on the Quality of Experience (QoE) and meet the requirements of real-time response, so that an online monitoring service can be offered to the customer.
This master thesis aims at implementing an HD video (1920x1080) monitoring tool encoded in H.264, capable of estimating the perceived video quality by only measuring network parameters (Quality of Service, packet loss rate), being able to operate in real time.
A tool has been developed based on an indirect method to estimate the perceived quality. The tool requires information about the service quality, QoS, in order to link it with the quality of experience. For this purpose, it is necessary to develop a mathematical model, using multivariate regression model to obtain a correlation between the packet loss rate and the perceived quality. For the development of this mathematical model it is necessary to have a database with a significant number of different video sequences.
Two variants of the tool have been developed, depending on the type of encapsulation used in H.264 video transmission over the IP network: RTP and MPEG-TS.
Results obtained in the tool meet the objectives, achieving a suitable MOS estimation in almost all cases, except in the case of high degree of motion, for both IPTV approaches (Native RTP and MPEG-TS).
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