一、前言

HTTP ABR (Adaptive Bit Rate)是目前最熱門的OTT (Over-The-Top)傳輸技術，典型的有Apple HLS (HTTP Live Streaming)、Microsoft Smooth Streaming、Adobe Zeri Streaming和DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)。

HTTP ABR是以HTTP/TCP協議進行無損傳輸，且會根據網絡帶寬自動調整視頻碼率的視頻技術，與傳統的UDP承載或廣電廣播網絡承載的有損傳輸視頻業務有很大區別。在網絡性能變化，如路由器擁塞丟包時，傳統的MOS-V等圖像質量指標對于HTTP ABR卻保持不變，失去了指標的意義。因此HTTP ABR業務需要全新的一套測量體系來進行視頻傳輸質量測量。Spirent針對該業務所設計的以AS Score為代表的一套指標體系已成為該業務測量的新標桿，并即將成為IETF標準。

二、為什么傳統的IPTV視頻質量分析方法不適用于HTTP ABR業務？

有損傳輸的視頻與HTTP ABR視頻對比

傳統的網絡視頻IPTV業務主要是基于UDP承載視頻流的，UDP承載的特點是實時性好，但出現丟包則不會重傳，抖動和時延過大的包會被丟棄，對視頻流而言是一種有損傳輸。所以當網絡損傷出現時，解碼后視頻質量會出現劣化，導致馬賽克、圖像模糊等問題，見下圖1。



　　圖1、UDP承載視頻流出現馬賽克和圖像模糊

HTTP ABR視頻業務是基于TCP承載視頻流的，TCP承載的特點是可靠連接，無損傳輸。丟包后會進行重傳，抖動和延時會被客戶端的下載緩沖所消化，一般情況下客戶不會感知。只有緩沖區的視頻播放完又沒有及時下載到新的視頻片段時，才會出現畫面等待并緩沖，見下圖2。


　　
　　圖2、TCP承載視頻流

傳統的網絡視頻質量分析指標是針對視頻畫面損傷時對視頻質量評估的，而當網絡性能劣化，例如有路由器出現擁塞導致丟包時，HTTP承載的視頻業務是不會丟失媒體包的，畫面質量跟發送端是完全一致的，那原有的一些分析指標是否還適用呢？

有損傳輸的視頻質量常用測量指標是否適用HTTP ABR業務？

基于UDP的IPTV視頻業務，或廣電廣播網絡的視頻業務常用于衡量視頻質量的指標常用有如下幾種，Spirent VQA視頻質量測量方案均已支持：

MOS-V

MOS-V原本是指通過觀測者人眼觀察視頻質量，進行主觀1-5分的打分，參見ITU-T P.910（04/2008）。目前廣泛在視頻質量測試中所使用的MOS-V指標，即通過算法分析客戶端所收到的視頻編碼、幀率、丟包分布、以及圖像組結構等，通過算法換算得出等效于人眼主觀評價測量的MOS-V得分。

MOS-V適用于HTTP ABR業務嗎？

只適用于進行實時視頻編碼階段，對于網絡傳輸則失去意義。

如前所分析的，ABR業務采用TCP無損傳輸，已編好碼的視頻流（如H.264碼流）進入網絡（如CDN）后，發送端發出的媒體片段和接收端收到的片段是完全一致的。傳輸過程中TCP丟包會重傳，對于視頻流而言即不存在丟包，所以MOS算法所計算的丟包分布是無意義的。即在出現網絡層面的丟包時，對于TCP承載的視頻業務而言，MOS值是不會改變的。

所以MOS在ABR業務中，充其量只能適用于視頻發送前進行視頻編碼的階段，即做初步的編碼器編碼質量對比。

在某些特殊場合，在傳輸網絡中有實時視頻轉碼的網元情況下，MOS也可用于單獨衡量轉碼設備的編碼質量。但對于HTTP ABR業務而言，本身就具備提供多種不同的碼率碼流，適應不同的用戶情況，客戶端自動選擇下載碼率，在網絡上再做實時轉碼并不經濟，所以該場景在HTTP ABR業務中并不常見。

要特別指出的是，視頻傳輸質量測量目的是以儀表模擬大量用戶訪問，衡量網絡在大流量情況下的服務質量。而編碼質量則取決于編碼算法，與用戶量或網絡狀態是無關的。例如VOD業務，它是編碼軟件離線編碼后，把文件以非實時的方式送入網絡存儲（如CDN），再由網絡向用戶提供服務的。

關鍵是，對于運營者最關心的傳輸網絡上各個網元的服務質量，例如出現丟包、抖動、延時等，由于不存在視頻損傷，MOS指標保持不變。即網絡質量變化，用戶感知發生變化時，MOS指標無法反應，失去了指標的意義。

MDI

MDI:DF延遲因素指標，指示被測試視頻流的延遲和抖動狀況。DF單位是ms。DF將視頻流抖動的變化換算為對視頻傳輸和解碼設備緩沖的需求。

MDI:MLR媒體丟包率指標，網絡傳輸過程中每秒媒體包丟失數，指示媒體包丟失情況。

MDI適用于HTTP ABR業務嗎？

完全不適用。

MDI:DF本意是為了指示對解碼設備緩沖的需求，特別是電視機頂盒的緩沖有限，緩沖時間通常是毫秒級的。而對于HTTP ABR業務而言解碼設備主要是PC和手機等智能終端，它是下載媒體片段的，終端本身就要求有容納大量文件的緩沖空間，緩沖時間起碼是分鐘級。MDI:DF指標失去意義了。