数字电视业务质量指标分析及改进(下)

2006-01-12 11:45:43来源:广电在线 作者:华中科技大学 李幡等热度:
 4QoS的指标分析

 下面以ATM连接的数字电视为例,说明影响服务质量QoS的相关参数。ATM论坛流量管理4.0定义了如下的QoS参数。
   最大信元传输延迟Max CTD(Maximum Cell Transfer Delay)
   峰峰值信元延迟变化CDV(Cell Delay Variation)
   信元丢失率CLR(Cell Loss Ratio)
   信元差错率CER(Cell Error Ratio)
   信元块严重出错率SECBR(Severely Error Cell Block Ratio)
   信元误插入率CMR(Cell Misinsertion Rate)

  信元传输延迟和信元延迟抖动:ATM终端系统和ATM网络均会影响端到端网络传输延迟。连接路径由3部分组成:从发送端到网络局端、网络内部段以及网络局端到用户端。

  端到端连接的延迟是通信过程经历的各个网络段延迟的总和。延迟可以分成两部分:固定延迟部分和可变延迟部分。下面因素导致了网络中固定延迟:
   信元传播时间
   信元交换时间
   信元传输时间

  可变传输延迟则应归结为以下因素:
   信元调度
   信元处理
   信元缓存时间

  信元丢失率CLR(Cell Loss Ratio): CLR是丢失信元数目和传送信元总数的比例。
CLR=NlcNtc
  其中Nlc为丢失信元数目(Number of lost cell)
   Ntc为传输信元总数(Number of transmitted cell)

   信元丢失可能是由于以下原因引起的:
   物理层的信元错误
  节点到节点或信元传输路由(中继)修改或错误
  阻塞导致的排队过程的缺乏足够的缓存能力
  信元差错率CER(Cell Error Ratio):信元差错率是指出错的信元占整个发送信元的比例,即:
 CER=NecNgc+Nec
  其中Nec为差错信元数目
   Ngc为正确传送的信元数目

   信元块严重出错比率SECBR(Severely Errored Cell Block Ratio):SECBR是出错的信元块占整个传输信元块的比例,即:
 SECBR=NecbNtcb
  其中Necb为出错信元块数目
   Ntcb=发送信元块总数

  信元误插入速率CMR(Cell Misinsertion Rate):CMR是在单位时间内误插入信元的数目,该参数是以速率计数,和前面的比率参数是不同的。
MIR=NmcT
  其中Nmc为误插入信元数目
 T为时间间隔

  5 改善数字电视服务质量QoS的途径
  
   数字电视传输系统的总的质量受几个阶段影响:编码、协议处理、传输和解码。因此,从下面几方面改进服务质量QoS。

  51 编码

  多数情况下,在编码器中能够很灵活地调整编码参数。例如,有多种方法增强MPEG数据的抗误码能力,通过选择编码系数以使误码在解码序列中的扩散减少到最小。空间定位确保同步标识以一定频率间隔出现。当解码器收到这些标识中的一个时,能够对误码进行纠错,因此这种标识在比特流中出现越多,解码器便能够越快地纠错。时间定位能够通过提高帧内编码帧(在MPEG中的I帧)数量来实现。I或P帧的误码能在时间上扩散(这是由于采了运动补偿预测方法),但这些误码不会扩散到下一个I帧。这些定位技术使编码效率降低,因此必须与高压缩比需求平衡。

  52 协议处理

  在传输前的编码和协议处理也能影响QOS。前向码校正(FEC)编码降低了编码数据中出现的误码率,因此改善了在传输误码或损伤之间的视觉质量。在有噪声的环境如数字电视的地面或卫星广播中,FEC是保证得到可接受的QOS的重要手段。

  在传输前将编码的视频分为分量或层,这有助于提高灵活性和视频传输系统中的QOS。

  编码数据的不同层对误码和损伤有不同的容忍度。在传输误码出现时,解码视频的视觉质量能够通过在传输过程中优先决定层来提高,以使较多的可能出现误码信息(基本层)用低误码概率传输,较少的误码信息(灵敏层)用较高的误码概率传输,这能提高一个已知误码率的视频信号的视觉质量。

责任编辑:DVBCN编辑部

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