面向应用层的流媒体性能测量指标VIP专享VIP免费

第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页面向应用层的流媒体性能测量指标摘要介绍了一种从流媒体接收者的角度对流媒体性能进行测量的方法，提出了相应的应用层评价指标。利用已有的商业化流媒体服务软件，通过改变网络环境在不同的条件下对指标进行测量，最后通过实验数据来验证这些指标的有效性。引言流媒体是指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续媒体，如音频、视频、动画或其他多媒体文件。它的内容可以是预先经过编码处理、存放在一个或多个服务器上的媒体文件，也可以是实时的音/视频媒体。传统的Internet应用需要可靠的数据传输，对延迟和抖动不是很敏感，但是在流媒体应用中情况则完全不同。流媒体应用能够容忍一定程度的包丢失，但是对延迟和抖动却很敏感。由于各种原因，在以IP协议为核心的互联网上提供流媒体服务时，流媒体的性能经常随着网络和时间的变化而变化，不能满足用户的需求。为此，除了采用一些内部机制保证业务质量外，还需要从外部对流媒体业务性能进行测量，了解流媒体应用的瓶颈，从而提高性能。同时，为了推动流媒体新的网络协议的设计和开发，必须有一套能够衡量媒体接收端的媒体质量标准。早些时候，研究者也提出过各自的媒体性能衡量指标，有些是基于传输层的，通过测量传输层的参数进行媒体性能评估；有些关注于接收者观看时的生理反应或者需要人为参与。实践证明这些方法均能够在一定程度上反映流媒体的性能，但这些方法部署起来复杂，而且结果也易受主观因素的影响。本文引入了一套面向应用层的流媒体性能衡量指标，测量方法相对简单，并且能够直观反映流媒体的接收质量。最后在RealNetworks公司的流媒体系统中，通过改变网络环境来验证这些指标的有效性。第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页1相关工作1.1主观评价国际电信联盟（ITU）在ITU－RBT.500－11中推荐使用平均主观得分法（MOS）来评价接收者感知的媒体质量。做法通常是给接收者播放一段视频（约8~10s），接收者采用5分制评价。其中5分为很好（excellent），4分为好（good），3分为中（fair），2分为差（poor），1分为不可接收（unsatisfactory）。记录他们的评分，然后对所有评论者的评分进行统计，得出平均分作为评价结果。MOS为接收媒体质量提供了定量指标，但是对流媒体而言，这种评价方法存在着弊端。MOS的特性使得必须有接收者参与（评分），这将花费大量的人力和时间，并且这种方法不能避免主观因素的影响。另外在ITU－RBT.500－7标准定义了两种主观的评价方法，即双刺激连续质量分级法（DSCQS）和单刺激连续质量评价方法（SSCQE），不过这些方法已经被ITU－RBT.500－11所取代。1．2客观测量客观测量基于仿人眼视觉模型的原理对图像质量进行客观评估，并给出客观评价分。近几年，随着人们对人眼视觉系统研究的深入，客观测量的方法和工具不断被开发出来，其测量结果也与主观评价较吻合。国际上成立了ITU－R视频质量专家组（VideoQualityExpertsGroup，VQEG）专门研究和规范图像质量客观测量的方法和标准。VQEG规定了两个简单的技术参数，即峰值信噪比(PSNR)和均方差(MSE)；此外还有许多图像质量模型，这些模型在测量图像质量时都基于人眼视觉特性。一些研究者认为，当发生丢包或者低速率传输媒体时，这种测量方法不能很好地工作，而且也不能刻画应用层的一些关键信息，如再缓冲次数、平均缓冲时间、帧率（FPS）等。第3页共7页第2页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共7页2应用层媒体性能测量指标2.1媒体播放器的播放原理当前主流的商业流媒体播放产品主要有Real公司的RealPlayer、Microsoft公司的MediaPlayer、Apple公司的QuickTime。它们虽然属于不同的公司，但是播放流式媒体的基本原理是相同的。图1给出了以视频点播和广播为例考察用户获取流媒体服务的典型流程。接收者和服务器之间需要通过三次交互才能获得流媒体内容。首先是用户浏览器和Web服务器（流媒体内容的发布点）交互，以获取具体的流媒体内容定位信息（媒体...