IPTVOTT视频监测技术和产品培训教材课件

5/16/2024Page1IPTV、OTT视频视频监测技术和产品培训监测技术和产品培训XXXX有限公司有限公司8/2/2023Page1IPTV、OTT视频监测技术和Page25/16/2024内容纲要内容纲要vIPTV、OTT视频视频技术技术vIPTV、OTT视频视频 QoS/QoE测试技术测试技术vEVA专业版专业版视频分析仪视频分析仪vEVQM STB QoS监测系统监测系统Page28/2/2023内容纲要IPTV、OTT视频技术Page35/16/2024IP视频协议栈IGMPVOD 控制信令控制信令RTSPIPTV协议栈OTT视频协议栈组播组播控制信令控制信令Page38/2/2023Tunneling&LinkPage45/16/2024MPEG视频编码原理I、P、B帧vI帧对一帧图像进行完整编码（类似JPEG图像压缩），无需参考其它图像帧vP帧根据前面的帧和动作矢量编码的帧，需要依赖GOP（图像序列组）中前面的I帧和P帧来恢复该帧图像。vB帧根据前后的帧和动作矢量编码的帧，需要依赖GOP（图像序列组）中前面和后面的I帧和P帧来恢复该帧图像。Page48/2/2023MPEG视频编码原理I、Page55/16/2024丢一个IP包(内含7MPEG包)对图象质量的影响IP丢包对丢包对 3.75 Mbps 视频流的影响视频流的影响:B 帧丢失帧丢失 vs.I 帧丢失帧丢失单个单个 B-帧帧 IP 包的丢失包的丢失(发生在发生在3.1秒秒,1 个图像帧受到影响个图像帧受到影响)单个单个 I-帧帧 IP 包的丢失包的丢失(发生在发生在 2.4秒秒,14 个图像帧受到影响个图像帧受到影响)Source:DSL Forum一个一个I 帧的丢失（意味着多个图像帧受影响）比一个帧的丢失（意味着多个图像帧受影响）比一个B帧或帧或P帧的丢失（只影响一个图像帧）要严重的多帧的丢失（只影响一个图像帧）要严重的多Page58/2/2023丢一个IP包(内含7MPEGPage65/16/2024MPEGTS传送码流v根据RFC2250标准，一个UDP（或RTP）包最多能封装7个MPEGTS包。vRFC2733或CoP3编制还定义了支持对媒体流进行实时前向纠错（FEC）的RTP的净荷格式Page68/2/2023MPEGTS传送码流根据RFPage75/16/2024MPEGTS传送码流的分析TS QoS metrics by PIDPATPMTPCRVideoAudioDataTSTS QoS based on PCR&PSIv根据不同层面的视频设备测试需求，需要针对对不同的MPEG协议层进行测试，包括基本流(ES),分组化的基本流(PES)和传送流(TS)。v对传输流(TS)的分析，ETSI TR101 290是广泛被采用的测试标准，主要测试内容包括：时钟时钟-PCR(节目参考时钟)抖动和精准度各类错误事件：各类错误事件：TS同步丢失PAT(ProgramAssociationTable)错误PMT(ProgramMapTable)错误CC（连续性指示）错误通过通过MPEG TS分析保证用户体验（分析保证用户体验（QoE）Page78/2/2023MPEGTS传送码流的分析TSPage85/16/2024多屏互动(OTT视频)网络架构OTT是“OverTheTop”的缩写，其意指在网络之上提供服务，强调服务与物理网络的无关性。OTT视频是指基于HTTP协议和开放互联网的视频服务，终端可以是电视机、电脑、机顶盒、PAD、智能手机等等。因此，OTT视频被业内普遍认为是实现多屏互动的核心技术。Page88/2/2023多屏互动(OTT视频)网络架构Page95/16/2024基于HTTPPD流媒体播放的OTT视频v基于HTTP的渐进下载(ProgressiveDownload)流媒体播放采用一边下载一边播放的操作模式。vHTTPPD技术一般用于VOD点播，包括：FLV点播、MP4点播、TS点播v客户端以最大可允许的速度尽可能快地从服务器索取数据，而不考虑当前所播放压缩码流的实际码率参数。v采用标准HTTP/TCP协议来递送媒体数据。vTCP协议可通过重传机制来保证可靠的媒体数据传输，但无法保证所有重传的数据能在它们预定的播放时刻之前按时到达客户端。v当这种情况出现时，客户端必须停下来等待，从而导致播放器画面停顿和断断续续的现象发生。Page98/2/2023基于HTTPPD流媒体播放的Page105/16/2024基于AS自适应媒体流的OTT视频基于AdapativeStreaming(AS)的OTT视频可根据终端能力（如屏幕大小）和可用的网络带宽，动态调整下载的视频码流质量（分辨率高低等）典型的基于AS的OTT视频技术包括：苹果的苹果的HLS（IETF草案）、草案）、3GPP的的ASH标准、标准、ISO/IEC的的DASH标准标准注：以上是一个适应性流媒体注：以上是一个适应性流媒体(AS)的工作示例的工作示例Page108/2/2023基于AS自适应媒体流的OTTPage115/16/2024HTTPLiveStreaming(HLS)vHLS是一种典型的OTT自适应流媒体技术，由苹果公司提出，最初用于iPhone、iPad、AppleTV。vHLS被IETF标准化组织采纳，目前已成为OTT视频的主流技术vHLS技术支持VOD点播界面和直播节目传输v以不同的比特率将视频编码成H.264/TS格式(视频源可来自实时直播节目或文件）v通过媒体流分段设备生成一系列的视频内容的短切片（chunk）通常每个切片长度为10秒，并同时产生一个播放列表文件（m3u或m3u8格式）用以指示在何处可以下载这些短切片v通过普通的HTTP服务器来发布这些由短切片组成的视频内容，并提供适合的缓存机制Page118/2/2023HTTPLiveStreaHLS系统架构Page125/16/2024HLS系统架构Page128/2/2023Page135/16/2024HLS系统组成部分：内容准备vHLS内容准备部分负责将输入的音视频媒体内容转换成为适合于内容分发组件进行递送的格式。v流分割器(StreamSegmenter)负责将编码器输出的MPEG-2TS流分割为一系列连续的、长度均等的小TS文件(后缀名为.ts)，并依次发送至内容分发组件中的Web服务器进行存储。v为了跟踪播放过程中媒体文件的可用性和当前位置，流分割器还需创建一个含有指向这些小TS文件指针的.m3u8索引文件（称为播放列表），同样放置于Web服务器之中。Page138/2/2023HLS系统组成部分：内容准备HPage145/16/2024HLS系统组成部分：内容分发、HLS终端v内容分发系统内容分发系统用于通过HTTP协议将分割后的小媒体文件及其索引文件递送至客户端播放器它可以是一个普通的Web服务器，也可以是一个CDN缓存系统。vHLS终端终端HLS客户端软件通过访问Web网页中的URL链接来获取和下载一个流媒体会话的索引文件（M3U8）。M3U8索引文件进一步指定了服务器上当前可用的TS格式媒体文件、解密密钥和其他替换流的位置。对于选定的媒体流，客户端依次下载索引文件中列出的每一个可用媒体文件。当这些媒体文件缓冲够一定数量后，客户端将它们按顺序重新拼装成一个连贯的TS流，然后发送至播放器进行解码和呈现。Page148/2/2023HLS系统组成部分：内容分发、5/16/2024Page15IPTV、OTT视频视频QoS/QoE 测量技术测量技术 8/2/2023Page15IPTV、OTT视频QoS/QPage165/16/2024影响OTT视频用户体验(QoE)的因素QoE受技术和商业因素的影响其它因素其它因素网络设施网络设施安全性及可靠性技术因素技术因素视频点播操作视频点播操作的响应速度的响应速度如：暂停、搜索的速度视频和音频视频和音频（媒体）质量（媒体）质量如：清晰度、播放流畅度等可扩展性：(在高负载情况下的性能)容量：(用户数量)合理的价格好的节目内容手机终端的易用性丰富的应用软件Page168/2/2023影响OTT视频用户体验(QoEPage175/16/2024OTT视频业务质量测试需求和挑战v如何测量和评价OTT视频的用户体验质量（QoE）?vOTT网络视频连接是否能正常建立?v视频点播操作是否准确和及时?v如何快速诊断OTT视频业务质量问题在网络中的故障位置（片源、视频服务器、IP核心网、CDN、缓存服务器、终端）?v网络设施是否能够满足对用户和流量增长的需要?v如何验证用户对三屏互动的体验质量?v用户真正使用的应用、业务分布如何?IP承载网承载网移动核移动核心网心网视频源视频分片编码内容汇聚视频源服务器CDN缓存服务器缓存服务器缓存服务器OTT视频网络视频网络Page178/2/2023OTT视频业务质量测试需求和挑Page185/16/2024由由 IETF RFC 4445定义，定义，被被IP 视频质量联盟视频质量联盟(IPVQA)所推崇所推崇可扩展性：可同时测试高达十万路用户的视频质量可扩展性：可同时测试高达十万路用户的视频质量包括两个组成部分：包括两个组成部分：时延系数时延系数(DF)、媒体丢帧率、媒体丢帧率(MLR)时延系数（DelayFactor)当存在网络抖动时，时延系数可反映需要多大的缓冲区空间（用毫秒表示相当的数据量）以避免丢帧的发生。可以用于设定避免丢包发生所需的告警门限媒体丢帧率（MediaLossRate）每秒的媒体丢帧数量丢帧表示网络无法进行正常的传输图像IPTV测试标准：媒体传送指标(MDI)抖动抖动丢包丢包乱序乱序被工业界广泛认可的用来测试被工业界广泛认可的用来测试IPTV网络设施所提供的图像质量网络设施所提供的图像质量网络可能延迟数据包的转发，从而引入抖动和丢包的出现这些损伤都会影响IPTV的视频质量.Page188/2/2023由IETFRFC4445Page195/16/2024IP视频质量测试方法：IPTVvs.OTTTVv传统的IPTV视频质量测试方法不适合OTT视频业务 目前业内普遍采用的IETFRFC4445MDI标准来测量IPTV视频业务质量，包括：媒体丢帧率（MLR）和时延系数（DF）。OTT视频采用标准HTTP/TCP协议来递送媒体数据文件。TCP协议的特点是可靠连接、无损传输。当出现网络丢包或数据差错时，可通过TCP重传机制来加以恢复；网络抖动和延时一般也可被客户端的大容量下载缓冲所消化。IPTV视频的马赛克现象OTT视频的缓存等待现象Page198/2/2023IP视频质量测试方法：IPTVPage205/16/2024影响OTT视频QoE的主要因素v影响OTT视频用户体验的技术因素视频缓冲、调度控制机制CDN服务器端的缓冲和调度机制,客户端的缓冲机制和分片调度策略（如：可基于网络带宽进行自适应）视频编码、切片的特性播放列表正确性、分片切割正确性（如分片的首帧必须是IDR帧）Web视频服务器的性能HTTP响应时延、视频播放时延、视频下载速率IP网络性能IP吞吐率、TCP连接建立时间、TCP重传率、TCP连接复位、TCP低窗口v好的OTT视频用户体验感受包括：连续播放（无卡片和停顿）快速访问（快速响应暂停和搜索操作等）自动适应性：根据带宽和屏幕大小自动选择视频分辨率和格式Page208/2/2023影响OTT视频QoE的主要因素*互联网视频业务互联网视频业务QoEQoE指标指标QoSQoS指标的对应关系指标的对应关系视频视频QoE 参数参数IP网络带宽（吞吐率）网络带宽（吞吐率）网络网络 时延、时延、抖动抖动连续性连续性 指示指示(CC)错误错误音、视频音、视频PID丢失错误丢失错误互联网互联网视频业务质量构成视频业务质量构成服务器服务器HTTP响应时延响应时延HTTP请求成功率、响应码请求成功率、响应码CDN服务器调度合理性服务器调度合理性播放列表播放列表(m3u8)正确性正确性分片编码、调度、码率切换分片编码、调度、码率切换Service ProvisioningIGMP LatencyRTSP LatencyEPG页面响应页面响应/下载时延下载时延VoD点播点播时延、操控时延时延、操控时延直播频道切换直播频道切换 时延时延视频节目源质量视频节目源质量CDN业务平台质量业务平台质量IP网络传输质量网络传输质量用户互动质量用户互动质量IP丢包率、丢包率、TCP重传率重传率马赛克、花屏、黑屏图像模糊，边缘失真,音视频不同步、无声音视频卡顿长时间缓冲等待电子节目单(EPG)访问感受直播频道切换速度VoD点播和操作感受视频视频 QoS参数参数PAT/PMT表格错误表格错误TS同步字节错误同步字节错误/丢失丢失OTT视频QoE与QoS的对应关系媒体流质量媒体流质量*互联网视频业务QoE指标QoS指标的对应关系视频QoEPage225/16/2024OTT视频QoE/QoS测量vOTT视频用户体验（QoE）指标：卡屏时长、卡屏次数、点播时延、视频清晰度（高清、标清）vOTT视频业务质量（QoS）指标：视频下载速率（HTTP吞吐率）OV-Score、HLS分片间隔偏离、HLS分片下载时间偏离HLS分片码率切换、HLS乱序分片数v网络性能指标：TCP重传率、TCP重复率（可反映网络丢包率）TCP建立时间（可反映网络端到端时延）vWeb服务器性能指标：HTTP响应时延、HTTP错误码（5XX）vOTT终端性能指标：CPU占用率、内存占用率客户端TCP低窗口包数、HTTP错误码（4XX）Page228/2/2023OTT视频QoE/QoS测量OPage235/16/2024Web 视频服务器视频服务器1.建立TCP连接（SYN）2.发起HTTP Get 请求 获得HTTP 响应（连上网站）3.接收HTTP数据包(视频文件下载）4.拆除 HTTP连接TCP 连接建立时间连接建立时间HTTP 响应时间响应时间 视频文件下载视频文件下载（HTTP下载速率下载速率,TCP重传率）重传率）OTT视频终端视频终端OTT视频文件下载过程视频文件下载过程OTT视频故障隔离：网络性能vs.服务器性能SYN+ACKACKvOTT视频播放流畅主要取决于视频文件分片是否能及时下载（即视频文件下载时间）视频播放流畅主要取决于视频文件分片是否能及时下载（即视频文件下载时间）IP网络性能和Web服务器性能都会对HTTP下载速率产生影响v对对OTT视频下载过程进行分段测试，可隔离网络和视频下载过程进行分段测试，可隔离网络和Web服务器性能问题服务器性能问题TCP连接建立时间慢，TCP重传率高IP网络性能可能存在问题TCP连接建立速度快，HTTP响应时间慢Web服务器性能可能存在问题视频文件下载时间视频文件下载时间Page238/2/2023Web1.建立TCP连接（Page245/16/2024基于HAS技术的OTT视频QoE/QoS测量HAS特征描述特征描述故障判断故障判断用户用户体验体验理想情况理想情况分片按时开始传输；分片传输时间快于分片播放时间。无故障，无故障，终端和视频服务器分片传输调度正常，网速快好好缓存区持缓存区持续增长续增长分片传输时间快于其播放时间；分片传输间隔短于分片播放时间。无故障，无故障，终端或视频服务器对分片传输的调度算法不是最优化，网速快良好良好临界情况临界情况分片基本按时开始传输；分片传输时间同分片播放时间基本相当。无故障，无故障，终端和视频服务器对分片传输的调度正常，网速偏慢一般一般缓冲区下缓冲区下溢溢分片传输时间快于其播放时间；但分片传输间隔过大，未按时开始传输。终端或视频服务器故障（分片传输调度异常），网络正常（速度快）出现卡出现卡片片缓冲区严缓冲区严重下溢重下溢分片传输时间慢于其播放时间；并且分片传输间隔大于其播放时延。终端或视频服务器故障（分片传输调度异常），网络拥塞（速度慢）严重卡严重卡片片分片传输分片传输分片传输分片传输分片传输分片传输分片传输分片传输分片传输分片传输播放时长播放时长分片间隔分片间隔分片间隔分片间隔分片间隔Page248/2/2023基于HAS技术的OTT视频QoPage255/16/2024OTT/HAS视频质量故障排查流程EVA产生HAS卡屏告警分片下载时间分片播放时长？TCP重传率过高ORTCP连接建立时间过长？Web服务器的HTTP响应时间过长？传输网络存在性能问题Web视频服务器存在性能问题YNYYHAS终端存在性能问题NWeb服务器的HTTP响应时间过长？NYNv通过HTTPGET请求的错误返回码（“4XX”和“5XX”），来核实服务器或终端的故障。v通过TCP重置、TCP低窗口事件也可进行故障的进一步核实和判断。Page258/2/2023OTT/HAS视频质量故障排查5/16/2024Page26EVA OTT产品功能特点产品功能特点8/2/2023Page26EVAOTT产品功能特点Page275/16/2024v高效率：高效率：基于Web的用户界面(OS无关)，无需安装客户端软件，支持多用户同时访问EVA探针和系统。v强大的测试功能：强大的测试功能：同时对上千路IP视频流进行媒体和信令层面的QoE测试，并支持深入挖掘功能以发现造成故障的根本原因。v性价比高：性价比高：提供多种软硬件平台和灵活的软件许可机制，适应不同的网络监测点，可以满足不同的使用需求，减少CAPEX和OPEX。v实用性：实用性：简单易用的用户界面和专家系统功能，可以快速发现网络和业务质量问题，适合工程技术人员方便掌握。v全面性：全面性：支持端到端的OTT视频服务质量保障，从视频源、CDN网络、IP承载网到OTT视频终端。EVA视频分析仪的主要优点Page278/2/2023高效率：基于Web的用户界面Page285/16/2024EVA系统在OTT视频网络中的部署IP承载网承载网移动核移动核心网心网EVQM中心管理服务器EVA接入探针高性能EVA探针便携式EVAv 统一的EVA探针管理v 集中的KPI监控v 集中事件管理v 端到端QoS关联分析EVQM Clients(Web GUI)EVA-Pad视频源视频分片编码内容汇聚视频源服务器CDN缓存服务器缓存服务器缓存服务器OTT视频网络视频网络ACS服务器STBAgentTR-69通信协议Page288/2/2023EVA系统在OTT视频网络中Page295/16/2024EVA硬件平台便携式便携式EVA建议配置：Intel双核CPU,2GBRAM,320GBHD10/100/1000MRJ-45电口OS:WindowsXP,Win7,Win8最高50路H.264标清流(200Mb/s)适用监测点：家庭网络、DSLAM、OLT上联口EVA接入探针接入探针Intel双核CPU,2GBRAM,320GBHD2个10/100/1000MRJ-45电口2个千兆SFP光接口最高250路H.264标清流(500Mb/s)适用监测点：DSLAM或OLT上联口EVA高性能探针高性能探针Intel(432)核CPU,(4-16)GBRAM,500G-2TBHD4-8个千兆SFP光口(或2个10GE光口)最高3000路H.264标清流(6Gb/s)适用监测点：视频节目源监测；VOD、CDN服务器出口；IP骨干网链路EVA-PDA手持仪表手持仪表1GHzCPU,512MBRAM,4GBFlash2个10/100MRJ-45电口(支持串接)OS:Android4.0支持1路H.264标清流或高清流适用监测点：家庭网络性性 能能低低高高不同的不同的EVA硬件平台适用不硬件平台适用不同的监测点和视频流量同的监测点和视频流量Page298/2/2023EVA硬件平台便携式EVAEPage305/16/2024EVA支持的IP视频封装格式和协议栈MPEG2-TS 封装协议栈封装协议栈UDP-MPEG2-TS-MPEGPES-(MPEG2,MPEG4,H.264,AVS)UDP-RTP-MPEG2-TS-(MPEG2,MPEG4,H.264,AVS)TCP-RTP-MPEG2-TS-(MPEG2,MPEG4,H.264,AVS)TCP-RTSP-MPEG2-TS-(MPEG2,MPEG4,H.264,AVS)TCP-RTSP-RTP-MPEG2-TS-(MPEG2,MPEG4,H.264,AVS)ISMA 封装协议栈封装协议栈UDP-RTP(RTPPayloadisVideo+Voice)TCP-RTSP-RTP(RTPPayloadisVideo+Voice)OTT视频视频 封装协议栈封装协议栈TCP-HTTP-FLVcontainer(MPEG4,H.264)TCP-HTTP-MP4container(MPEG4,H.264)TCP-HTTP-3GPcontainer(MPEG4,H.264)TCP-HTTP-MPEG-TS-(H.264)移动核心网接口（如移动核心网接口（如Iu-PS,Gn,Gi,S1-U,S5,SGi）的）的 封装协议栈封装协议栈IP(外层-UDP-GTP/GRE-IP(内层)-(以上各种多媒体协议栈）Page308/2/2023EVA支持的IP视频封装格式和Page315/16/2024Page31使用EVA进行“由上至下”的HAS视频故障诊断方法EVA测量页面功能说明【网络总览】页面可使工程师一目了然地了解当前网络中的业务的健康状况，包括网络带宽、媒体流、告警流的数量和告警事件列表；用户可从告警列表自动定位到触发告警的视频流和相应的采样点。【HAS媒体流总览】页面自动发现被测网络中所有的HAS视频流，实时测量所有流的QoS/QoE指标，并以表格和多线图的方式显示这些HAS流的播放列表、关键参数及历史趋势。【OTT媒体流总览】页面显示所选择的特定HAS视频流的各分片文件的详细音视频信息、分片下载过程的QoS参数指标，以便对分片下载质量问题进行故障诊断分析。EVA支持对选中的特定HAS媒体流进行原始数据文件录制的功能（可保存为pcap文件格式），以便通过Wireshark进行详细的协议解码分析。监测系统产生告警监测系统产生告警找出受影响的用户找出受影响的用户/节目节目故障故障/问题发生问题发生由上至下的故障诊断方法论由上至下的故障诊断方法论解决问题解决问题启动深入挖掘功能启动深入挖掘功能过滤特定的用户过滤特定的用户/流流分析详细的用户分析详细的用户/流数据流数据验证问题的存在验证问题的存在在【网络总览】页面发现异常HAS视频告警流对告警HAS媒体流进行多参数关联的历史趋势分析找到故障的根本原因并解决在【HAS媒体流总览】页面中，过滤出红/黄告警的媒体流在【OTT媒体流总览】页面对告警HAS媒体流的各分片进行详细QoS指标分析对特别疑难的故障，可保存媒体流的原始数据文件，并进行的详细协议解码分析EVA操作流程操作流程Page318/2/2023Page31使用EVA进行“Page325/16/2024EVA主页面网络和业务总览网络概览网络概览表格和用户可定义的趋势线图：v以太网和IP吞吐率v媒体流,红、黄告警流个数协议分布协议分布 vRTP/RTCP,RTSP,IGMP/MLD,SIP,HTTP,FTP业务分布业务分布 v语音、IPTV、VoD、OTT、HLS和数据专家系统提示专家系统提示：可自动识别视频服务器、IP承载网、OTT终端的故障告警表格告警表格：双击告警事件，可以自动跳转到【媒体流总览】页面的相应媒体流和采样点Page328/2/2023EVA主页面网络和业务总Page335/16/2024 EVAOTT视频QoS/QoE测量v视频文件信息视频文件信息支持FLV,MP4,3GP,MPEG-TS视频封装文件格式视频网站URL文件名、文件尺寸、节目片长音、视频编码格式图像分辨率（宽、高）vOTT视频回放和记录视频回放和记录支持FLV,MP4,3GP,TS文件格式vOTT视频视频QoS 测量测量视频文件下载状态：下载请求数、下载时长、下载字节数、下载百分比视频点播时延视频下载速率（HTTP吞吐率）HTTP响应时延HTTP响应错误、返回码vTCP/IP QoS 测量测量以太网吞吐率TCP连接建立时间TCP重传包/失序包数、TCP重传率、TCP连接重置次数、TCP低窗口报文数、TCP低窗口尺寸Page338/2/2023EVAOTT视频QoS/Page345/16/2024 EVA对HLS视频QoS/QoE测量HLS视频播放列表解析和码流切换跟踪v自动检测自动检测HLS OTT视频流视频流视频网站URL，文件名文件名、文件尺寸、节目片长音、视频编码格式图像分辨率（宽、高）vHLS 播放列表解析播放列表解析语法错误检测、码率切换跟踪vHLS视频视频QoE 测量测量HLS视频回放和录制HLS视频点播时延视频卡片次数、卡片时长OV-MOS(1-5分）vHLS视频视频QoS 测量测量视频文件快下载状态：下载请求数、下载时长、下载百分比视频下载速率（HTTP吞吐率）HTTP响应错误数及错误返回码分片下载时延偏离（秒）分片间隔偏离（秒）缓冲时长（秒）vTCP/IP网络网络QoS 测量测量TCP连接建立时间TCP重传包/失序包数、TCP重传率、TCP连接重置次数、TCP低窗口报文数、TCP低窗口尺寸Page348/2/2023EVA对HLS视频QoS/Page355/16/2024EVAHLS专家系统可检测的故障vOTTWEB视频服务器存在性能问题vOTT承载网络存在性能问题：网络丢包严重、传输带宽不足、端到端延迟过大重复TCP连接请求、大量重复TCP应答报文、服务器TCP发送窗口满vHLS视频终端存在性能问题vHLSm3u8播放列表错误OTT终端多次发起对同一个m3u8播放列表的HTTP GET请求CDN未能及时更新HLS直播节目m3u8中的TS分片列表OTT终端请求的TS分片未在m3u8播放列表中出现v终端多次请求同一个TS分片（可能会造成视频卡顿）v终端下载的TS分片内容残缺（可能会导致视频卡顿现象）vHLS分片编码问题（不符合HLS标准规范）TS分片头存在TS同步字节错误在TS分片的开始部分未包含节目关联表格（PAT/PMT）TS分片头缺失视频数据包 或 I-帧数据包Page358/2/2023EVAHLS专家系统可检测的Page365/16/2024EVAOTT/HLS直播、点播节目拨测vEVA主动式HLS测试可加入或离开指定的一个或多个HLSM3U8URL地址，将HLS点播或HLS直播节目引入到EVA探针进行视频业务质量测试。HLS拨测配置、总览HLS拨测指标监测Page368/2/2023EVAOTT/HLS直播、点Page375/16/2024EVA告警事件配置页面动作表格动作表格v用户可配置的动作：v缓冲区存盘v发送SNMPTrapv启动特定程序事件表格事件表格v告警级别（红/黄）v告警类别（基于协议层次）v告警参数（基于KPI）v门限值v告警触发的动作Page378/2/2023EVA告警事件配置页面动作表Page385/16/2024EVA报表网络、业务总览报表网络、业务、告警、网络、业务、告警、协议、协议、SLA分布饼图分布饼图网络和业务多网络和业务多KPI关关联历史趋势图表联历史趋势图表Page388/2/2023EVA报表网络、业务总览报表Page395/16/2024EVA报表HAS媒体流报表HAS媒体流总览报媒体流总览报表表HAS媒体流多媒体流多KPI关关联历史趋势图表联历史趋势图表Page398/2/2023EVA报表HAS媒体流报表H5/16/2024Page40EVQM OTT STB AgentQoS 监测系统监测系统8/2/2023Page40EVQMOTTSTBAgPage415/16/2024EVQMOTTSTBQoS监测系统v在在OTT STB中内嵌中内嵌QoS Agent，通过网口抓包分析，实现对用户无干扰式的OTV业务质量管理、优化和故障排查；vQoS Agent支持的支持的OTT视频流：视频流：HLS直播、HLS点播、MP4点播、FLV点播、TS点播。vOTT视频视频QoS/QoE指标：指标：用户行为统计：用户行为统计：开机时间、开机次数、观看节目URL、观看时长、观看点播次数、观看直播次数、EPG页面访问次数；用户体验用户体验(QoE)指标：指标：卡屏时长、卡屏次数、点播时延；HLS视频视频QoS指标：指标：OV-Score、分片间隔偏离、分片下载时间偏离、分片码率切换次数、服务器切换次数；EPG QoS指标：指标：EPG访问成功率、EPG页面响应时间；视频服务器视频服务器QoS指标：指标：HTTP下载速率、HTTP响应时间、HTTP返回码；IP网络网络QoS指标：指标：TCP连接建立时间、TCP乱序包数、TCP重传率、TCP重复率、TCP低窗口数；终端性能指标：终端性能指标：CPU利用率、剩余内存和占用率、剩余ROM和占用率、WiFi强度。Page418/2/2023EVQMOTTSTBQoPage425/16/2024 OTTSTBQoSAgent软件构架图OTT STB AgentACS服务器TR69模块TR69通信模块HTTP网络包捕获模块LibPcap库10/100M以太网卡数据解析TCPHTTPMPEG-TS互联网互联网HTTP原始以太包以太包缓冲区OTT KPI指标统计模块数据包关键参数开机注册、注销、心跳模块OTT KPI数据发送模块ACS指令侦听模块时延，卡片等指标日志检测及事件生成模块机顶盒异常指标守护进程(WatchDog)自动软件升级模块文件系统接口（上传用）Page428/2/2023OTTSTBQoSAgPage435/16/2024OTTSTBQoSAgent的系统开销STB Agent运行的运行的OTT机顶盒的基本软硬件配置示例：机顶盒的基本软硬件配置示例：CPU：ARMA91G双核存储：1GBDDR3，NANDFlash4GB操作系统：Android4.0.3系统网络接口：10/100MRJ-45以太网口，内置WIFI2个USB2.0接口STB Agent对对CPU和内存的占用情况如下：和内存的占用情况如下：CPU占用：25%内存占用：10MB20MBPage438/2/2023OTTSTBQoSAgePage445/16/2024STBAgent运行模式不上报模式不上报模式此模式为QoSAgent的缺省运行模式，在该模式下QoSAgent不进行OTT视频KPI指标统计，不向EVQM中心服务器上传KPI数据，因此基本不会占用机顶盒CPU、内存和网络资源。日常采集模式日常采集模式此模式主要用于预防性OTT视频业务质量管理和维护，通过对所有STBAgent上报的QoS/QoE指标进行统计汇总，发现潜在的CDN服务器、IP承载网和普遍的STB问题；在该模式下，QoSAgent每隔2分钟将当前STB汇总KPI指标、告警事件、专家系统提示和各节目的KPI指标上传到ACS服务器。故障排查模式故障排查模式此模式主要用于对特定用户的OTT视频业务质量投诉进行故障排查；在该模式下，STBAgent每隔30秒将当前STB汇总KPI指标、告警事件、专家系统提示、各节目的KPI指标、HLS节目的各TS分片KPI指标上传到ACS服务器。Page448/2/2023STBAgent运行模式不Page455/16/2024EVQMOTT视频业务总览通过全网KPI分布统计，对OTT业务质量进行优化分析：v卡屏用户分布：无卡屏、偶尔卡屏、较多卡屏、严重卡屏；v卡屏故障原因分布：网络丢包、网络时延过大、服务器性能问题、终端问题等；vOTTQoS告警类型分布；vHLS分片OV-Score分布；vHLS分片码率分布；vEPG响应时延分布；vHTTP错误码分布；vOTT视频业务分布：HLS直播、HLS点播、TS点播、MP4点播、FLV点播。v对所有OTTSTB故障类型和KPI进行汇总统计，通过地图、分布饼图和历史趋势图方式显示（可设置不同采样周期1分钟、10分钟、1小时、6小时、1天）。Page458/2/2023EVQMOTT视频业务总览通Page465/16/2024EVQMOTT视频故障挖掘 灵活的故障挖掘路径定义，发现深层问题灵活的故障挖掘路径定义，发现深层问题故障挖掘路径故障挖掘路径：服务器-故障-STB哪些服务器产生卡屏故障最多这些服务器产生故障的原因影响了哪些机顶盒故障挖掘路径故障挖掘路径：告警CDN服务器-STB网络中哪些告警最多这些告警都由哪些CDN服务器产生影响了哪些机顶盒用户可通过用户可通过鼠标拖拉，鼠标拖拉，灵活修改故灵活修改故障挖掘路径障挖掘路径Page468/2/2023EVQMOTT视频故障挖掘Page475/16/2024EVQMOTT视频故障排查流程1.在终端管理页面终端管理页面，根据STB_ID、用户账号等信息查询存在投诉的OTT终端，双击故障终端记录；2.在终端明细页面终端明细页面，浏览故障OTT终端的汇总KPI和所观看的节目，双击故障节目记录；3.在节目明细页面节目明细页面，对故障OTT节目的详细KPI进行关联分析，查找卡屏故障的根本原因。Page478/2/2023EVQMOTT视频故障排查流Page485/16/2024EVQMOTT终端查询和管理终端基本信息终端基本信息查询STB的基本信息；具体指标包括：终端ID、用户账号、终端版本、终端型号、机顶盒序列号、IP地址、MAC地址、操作系统、EVQA软件版本。终端运行信息终端运行信息查询STB在所选择日期的运行状况：告警和故障数；用户行为统计：开机时间、开机次数、点播数、直播换台数、EPG访问数；OTT视频QoS/QoE指标：卡屏时长和次数、OV-Score、EPG响应时延；STB性能统计：CPU、内存、ROM利用率、WiFi强度。Page488/2/2023EVQMOTT终端查询和管理EVQMOTT终端告警和故障原因EVQM 支持的卡屏故障原因专家提示：支持的卡屏故障原因专家提示：OTTWEB视频服务器存在性能问题OTT承载网络存在性能问题：网络丢包严重、传输带宽不足、端到端延迟过大HLS视频终端存在性能问题EVQMOTT终端告警和故障原因EVQM支持的卡屏故障原Page505/16/2024EVQMOTT终端明细OTT终端基本信息OTT用户观看的节目列表，包括卡屏次数和时间，以及卡屏故障原因OTT终端列表v终端24小时KPI统计vOTT用户行为统计v终端性能统计终端重要KPI和告警分布统计v查看选中的OTT终端在24小时内的KPI指标，用户观看节目的体验和卡屏故障原因Page508/2/2023EVQMOTT终端明细OTTEVQMOTT专家提示vOTTWEB视频服务器存在性能问题vOTT视频的传输网络存在性能问题：端到端延迟过大vOTT视频的传输网络存在性能问题：网络丢包严重vOTT视频的传输网络其他问题：带宽不足vHLS视频终端存在性能问题vHTTP错误响应码,具体错误码(4xx)v重复M3U8GET请求EVQMOTT专家提示OTTWEB视频服务器存在性能问题Page525/16/2024EVQMOTT节目明细v对选中的OTT视频节目进行详细QoS/QoE指标分析，诊断卡屏故障的根本原因。OTT视频节目列表HLS分片健康图，通过不同的颜色显示分片的健康状况，通过色块的高低显示分片的码率OTT视频节目业务和网络KPI指标OTT视频节目KPI历史趋势图，可对卡屏故障的详细原因进行分析卡屏故障的专家系统提示和关键KPI指标Page528/2/2023EVQMOTT节目明细对选中EVQMQoSAgent主动测试和远程抓包v通过EVQM中心管理服务器可向特定的QoSAgent发送命令，进行Ping和Traceroute测试，对网络故障进行排查测试。v可启动QoSAgent远程网口pcap抓包和文件回传，通过EVA专业版软件或Wireshark可对pcap文件进行详细故障排查。v支持告警触发Ping、Traceroute和pcap抓包。EVQMQoSAgent主动测试和远程抓包通过EVQM中EVQM配置管理基本参数配置基本参数配置CDN服务器参数配置服务器参数配置OTT终端参数配置终端参数配置EVQM配置管理基本参数配置CDN服务器参数配置OTT终端参Page555/16/2024EVQM系统特点总结v在在OTT STB内嵌轻量化内嵌轻量化QoS Agent：QoSAgent对OTT终端的CPU和内存占有极低，实现对用户无干扰式的OTV业务质量管理、优化和故障排查。vQoS Agent采用松耦合实现方式：采用松耦合实现方式：对OTT终端的软、硬件环境依赖度低（可快速支持不同厂家的OTT终端设备）。v完善的完善的OTT视频流协议格式支持：视频流协议格式支持：可自动识别HLS直播、HLS点播、MP4点播、FLV点播、TS点播。v先进的专家系统功能：先进的专家系统功能：可自动识别CDN服务器、IP承载网和OTT终端故障。v深入的深入的OTT终端故障排查能力：终端故障排查能力：可深入查看用户所观看的每个视频节目的详细KPI和HLS分片下载过程，并提供远程抓包功能。v强大的强大的OTT视频网络视频网络/业务优化和故障挖掘能力：业务优化和故障挖掘能力：可从不同的维度（区域、CDN服务器、OTT终端等）分析卡屏故障和告警，发现潜在的OTT平台或网络故障。Page558/2/2023EVQM系统特点总结在OTT