为什么要监测视频质量
测试音频和视频质量起着重要的作用作为视频成为我们交流的方式越来越大的部分。质量评估的目的是确定质量符合人类观察者的意见。大量的研究已经在尝试提供客观的解决这个主观的问题进行了。
服务提供商正在不断增加新的视频服务，IPTV、视频点播、P2P视频流-为客户提供更多的选择。如果这些服务有视频质量差，会发生什么？简单识别，数据接收错误是不够的。我们需要定义对视频质量的影响，这取决于对错误的严重程度和位置分类。
此外，观众是视频质量的最终判断，将立即如果质量下降或持续低于可接受的水平，给客户的支持。一个是观众的评论不敏感的服务提供商最终会失去用户，因此显著收入岌岌可危。因此，它是在内容交付使用的综合视频监控和分析能力势在必行。
说明
大多数视频数字化和数据率可在现有的传输路径传输压缩：卫星、微波、光纤、网络。唯一的例外是当模拟视频传输，而较少发生。通过MPEG视频质量专家定义的数字视频格式的事实上的标准的娱乐视频。因为他们是受欢迎的：
–有对视频编码器的实现没有任何限制。
–的视频解码能力（如机顶盒、PC、智能手机、平板电脑）是完全基于定义的水平和配置文件。
–标准包括视频、音频、运输、定时功能。
这些视频格式包括MPEG-1、MPEG-2、H.263（DVD）（视频监控）、MPEG-4、H.264、JPEG（照片），JPEG-2000（档案），和mpeg-h / H.265（HEVC）。随着JPEG-2000的例外，他们都是有损的（信息丢失，在压缩后的编码/解码的质量不如原来的好）。JPEG-2000有损或无损可以数学。
在实践中，都有损编码器生成工件（不忠视觉/听觉繁衍的地方）。如果编码器的设计很有足够高的数据率，那么这些文物几乎是看不见的。该编码器的质量和适当的设置选择可以检查脱机（非实时）使用定量的视频质量分析装置如ClearView视频图像和音频质量测试系统。
即使一个合适的编码器的选型和配置正确的设置，实时错误仍然会发生：
–实时压缩
–广告插入
–统计复用
–重新编码
–传输系统
图1：IP视频传输比较实时转换
实时压缩
实时压缩是必要的直播（或重发）。压缩装置（编码器）运行，创建A/V流的最高质量。编码存在两种方式：
–恒定比特率（CBR）
–可变比特率（VBR）
这是基于帧间和帧内压缩的视频编码器（上面提到的那些与JPEG除外）通过减少在一帧一帧和下一个之间的冗余信息，降低比特率。滞销（高度冗余）的场景，他们做的很好，但在高速运动的视频的比特率降低更为困难。视频，它的本质是动态的。此外，如果一个IPTV分发需要显著降低比特率（见图1），如一个场景，可能只有少量的运动，但高频图像信息的大量的，可能会有一点的画面成为观众反感。
VBR因为它能根据场景复杂度变化的压缩率产生更好的视频质量。当然，更多的比特流需要更多的带宽。大多数时间，流的带宽是固定的网络，所以VBR是不是一种选择。
大多数人实现CBR固定带宽的应用，如上网，有线电视、卫星电视、IPTV。CBR是分割成块，在比特率随时间是恒定的，但瞬时比特率是高于或低于根据场景的复杂性。缓冲平滑变化的复杂性是用来减少复杂场景的影响。这个过程被称为分配空间，净空必须预先分配足够的材料类型。
实时压缩，它是分配空间很重要。当净空高度不够，会出现错误。
非实时编码称为“基于文件的编码。”在这个过程中，compressionists可以花时间编码重新编码，基于他们的专业知识的材料。由compressionist技能消除净空问题。随后的数字流（文件）是一个视频服务器或写入到DVD。
广告插入
广告插入是插入广告信息到一个流的过程。广告可以被插入在全国范围内，从地理位置上看，或人口统计学。通常一个数字音（称为提示音）是生成的，它讲述了一个广告服务器打广告而不是正常的编程。另一个音信号恢复正常的编程。
Problems can occur during the switch if:
– The resolution or aspect ratio between the programming and advertising is different.
–广告开始或停止或早或晚。
–广告使实时编码器需要更多的空间。
统计复用
一个电视台购买固定数量的带宽，最大限度的利用，包尽可能多的渠道进入这个带宽。这样做的正常的技术称为统计复用。统计复用是一个将许多不相关的技术、突发流量来源在一起，其峰值速率总和不超过链路容量。
一系列的编码器设置，其输出可以通过多路复用器（组合）组合成一个单一的多节目传输流（MPTS）。每个编码器分配目标比特率，和多路复用器监测的流量总和。当编码器遇到复杂的场景，它要求更多的位。多路复用器窃取比特从其他编码器和分配更多的请求编码器。如果多个编码器同时遇到挑战性的场景，然后就会出现问题。多路复用器将否认编码器请求或丢弃数据（下拉框）。无论哪种方式，视频质量的影响。
统计复用是重要提供视频在固定管–如卫星、微波和光纤传输。订阅的数据速率，保证用户想使用尽可能多的整个带宽为他们订阅/付费。
重新编码
重新编码的最大带宽的另一种方法是类似的统计复用。然而，重新编码不全解码和编码结果。如果一个完整的解码是必要的，那么最好是使用统计多路复用器。
重新编码修改现有的压缩数据流实时无需解码。一个转换器-即，有线电视，卫星电视，或IPTV运营商可能选择重新编码时拉程序从多个来源，结合起来，并将其发送过自己的光纤、卫星、微波或通道。
重新编码解析压缩语法和消除某些编码细节来适应多个项目进入了一个新的MPTS。这种技术通常用在一个系统的多路复用器连接，当多个mptss整齐（即新路是拉程序多MPTSs形成）。
再次，复杂的场景会引起的情况下，将发生超额认购。在这种情况下，视频质量将受到影响。
传输系统
视频是在保证业务传输（微波、卫星、或IP）或受控负载的服务（IP）。受控负载的服务是尽力而为的服务，这意味着视频将交付使用的最好的可用比特率在给定时刻基于网络流量（而不是提供在保证服务水平的交通）。翻译：一个尽力而为的服务，质量会有所不同。由于在现有的IP网络视频的爆炸性增长，负荷控制方法需要大量的数据整形。
即使在保证服务网络，比特错误发生。溪流在许多路由器发送，和他们中的任何一个可以延迟数据包（引起抖动），让数据包（造成损失或重新排序），或者干脆不。
实时监控误差
简单的真理是，会出现错误。对视频质量的影响是什么？
这取决于压缩类型。在一般的基于块的算法–MPEGx、H.26x，帧被分为3类：
- 帧内帧（I）–完全指定的图片
- 预测帧（P）–持有的变化从以前的框架
- 双向预测帧（B）–持有前后帧之间的差异
图2：在MPEG帧序列的潜在错误的位置
如果一个I帧丢失或损坏，那么这会影响视频质量，直到整个画面是redrawn。如果一个P帧丢失，那么受影响的面积减少了视频质量，直到它被随后的P帧或帧重画。如果一个B帧丢失，然后影响最小。
你怎么知道哪种类型的帧丢失的？我架最大其次是P B所以一些算法尝试智能看的数据包的大小。别人做一个深度包分析和读取流语法。当然，深度包分析，花费最多的时间和广播加密服务提供可能的深度包分析。
机顶盒（STB）是计算机设备，接收数字压缩信号，解密和解码，并转换成模拟信号或者数字格式将在您的电视显示。机顶盒可以外接盒，内置到电视，电脑，游戏机，等。不管怎样，它可以接收和显示电视信号，连接到网络，玩游戏，上网。它的一个主要功能是检测错误，修复或隐瞒。它通过：
- 持前一帧/部分图片
- 请求重传
一些机顶盒隐藏错误做额外的工作。这就是为什么监测必须经过机顶盒做的。
何必呢？
答案很简单–竞争。低质量的服务会影响到未来客户的销售，降低现有客户的满意度。监控视频质量可以识别问题，然后再影响底线。此外，在设置过程中可以节省数据速率为新添加的新设备的测试程序。采用新的编码技术可以进一步提高信道数，使高质量和更高的分辨率格式，如4K的高动态范围（HDR）和新的色彩空间。
监测应该返回三基本数据点：
–知识发生了一个错误
–对最终用户感知的影响
–位置的误差–点引起的误差
–重要的测量统计的感知视频质量，音频质量，唇同步，和响度。
有了这些知识，服务提供商可以解决当前的错误和防止未来的错误。由于这些原因，监控最好的地方到处都是。但由于监测都是不切实际的，显示器应该放在：
–广告插入（主控）
–实时编码器
–统计多路复用器
–重新编码
–发射机
监测在早期阶段可以对误差的影响有更深的了解。如果监测装置保存错误状态，然后进一步分析可以解决误差。最后，一个精心设计的监控系统可以降低成本，减少客户流失，并有助于定义一个更好的进行视频传输解决方案。
图3：内容传输网络的简化流程图
视频清晰度RTM的解决方案
RTM比较任何源于反馈到发射中心输送链的任何一点，警报时，误差会造成视觉、音频和辅助数据的故障，报告音像偏移（假唱），并保存错误片段。RTM还节省了即时的分析性能趋势数据。
总结RTM
图4：一个源点相比，实时的下游饲料
总结RTM
- 措施来源与生活的视频/音频源或文件
- 持续监控和记录的音频和视频质量
- 监测全程序响度和VANC数据
- 计算和记录的A / V同步（假唱）
- 保存未压缩的视频和音频的错误，和离线分析日志数据