ITU-T J 241 FRENCH-2005 Quality of service ranking and measurement methods for digital video services delivered over broadband IP networks《在宽带IP网络上投递的数字视频业务的业务质量等级评定和测量方法 研究组9》.pdf

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1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T J.241SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (04/2005) SRIE J: RSEAUX CBLS ET TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Mesure de la qualit de service Classification et mthodes de mesure de la qual

2、it de service pour les services vidonumriques fournis sur des rseaux IP large bande Recommandation UIT-T J.241 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) i Recommandation UIT-T J.241 Classification et mthodes de mesure de la qualit de service pour les services vidonumriques fournis sur des rseaux IP large bande Rsu

3、m La prsente Recommandation spcifie les exigences de fonctionnement et les mthodes de mesure objective de la qualit de service (QS) en vue de la fourniture de services vidonumriques sur des rseaux IP large bande. Les exigences de fonctionnement spcifies se fondent sur une classification de la QS IP

4、en divers niveaux, de “excellent“ “hors service“; elles se fondent sur la mesure de bout en bout objective des valeurs dun petit nombre de paramtres sur les flux IP fournis, ralise au niveau de lquipement de lusager et relie la tte de rseau. Les mthodes de mesure objective et les paramtres recommand

5、s sont tenus pour influencer la qualit de service fournie lutilisateur. Source La Recommandation UIT-T J.241 a t approuve le 6 avril 2005 par la Commission dtudes 9 (2005-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T J.241 (04/2005) AVANT-PROPOS LUIT (Union

6、 internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et

7、met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour d

8、es Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent e

9、n collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se p

10、eut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation com

11、me le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la p

12、rsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la pro

13、cdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les

14、plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. UIT 2005 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T J.241 (0

15、4/2005) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions 1 4 Abrviations 2 5 Classification et mthodes de mesure de la qualit de service pour des services vidonumriques assurs sur des rseaux IP large bande 2 5.1 Rappel. 2 5.2 Recommandation 2 Annexe A Modle de

16、 mesure systmique. 3 Annexe B Mesures de bout en bout 5 B.1 Mesures au niveau du rcepteur vido . 5 B.2 Analyse de la frquence dimage 6 Annexe C Couche IP. 7 C.1 Spcifications de transport IP. 7 C.2 Classe des services IP vido en continu . 7 C.3 Mesures du transport IP 8 C.4 Disponibilit du service d

17、e bout en bout IP 9 C.5 Classification des services de rseau IP . 10 Appendice I Exemple dune classification des services de rseau IP . 10 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 1 Recommandation UIT-T J.241 Classification et mthodes de mesure de la qualit de service pour les services vidonumriques fournis sur d

18、es rseaux IP large bande 1 Domaine dapplication La prsente Recommandation spcifie les exigences de fonctionnement et les mthodes de mesure objective de la QS, en vue de la fourniture de services vidonumriques sur des rseaux IP large bande. Les exigences de fonctionnement se fondent sur une mesure ob

19、jective des valeurs dun petit nombre de paramtres, ralise sur les flux IP fournis au niveau de lquipement de lusager. Ces paramtres sont rputs influencer la qualit de service fournie lutilisateur et permettent de dterminer les mesures qui doivent tre effectues pour valuer la dgradation de la qualit

20、de service provoque par un rseau IP. La dfinition dun modle systmique complet dun systme de tlvision numrique sur un rseau IP, ainsi que la dtermination de la technique FEC approprie utiliser, ne relvent pas du domaine dapplication de la prsente Recommandation. Il est tout fait reconnu que la qualit

21、 vido perue est hautement affecte par le fonctionnement de la FEC. En consquence, la prsente Recommandation ne garantit pas que la classification quelle propose soit suffisante pour valuer la qualit perue sur un systme de tldiffusion par systmes IP, tant donn que le fonctionnement du rseau de bout e

22、n bout IP est mesur avant application de la FEC. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Re

23、commandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfren

24、ce un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statut dune Recommandation. Recommandation UIT-T G.1020 (2003), Dfinition des paramtres de performance pour les applications vocales et autres applications en bande vocale utilisant le rseau IP. Reco

25、mmandation UIT-T Y.1540 (2002), Service de communiation de donnes par protocole Internet Paramtres de performance pour le transfert de paquets IP et la disponibilit de ce service. Recommandation UIT-T Y.1541 (2002), Objectifs de qualit de fonctionnement pour les services en mode IP. 3 Dfinitions La

26、prsente Recommandation dfinit le terme suivant: 3.1 Rseau IP large bande: rseau de tlcommunication par accs IP fourni par ADSL, ADSL2+, VDSL, rseau daccs optique, etc. 2 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 4 Abrviations La prsente Recommandation utilise les abrviations suivantes: CPE quipement des locaux cli

27、ent (customer premises equipment) FEC correction derreur directe (forward error correction) IP protocole Internet (Internet protocol) IPER taux derreur sur les paquets IP (IP packet error ratio) IPLR taux de perte des paquets IP (IP packet loss ratio) MPEG groupe dexperts pour les images animes (mov

28、ing picture experts group) PLR taux de perte des paquets (packet loss ratio) QS qualit de service RTCP protocole de commande en temps rel (real time control protocol) RTP protocole en temps rel (real time protocol) SLA accord de niveau de service (service level agreement) STB botier dadaptateur (set

29、 top box) TCP protocole de commande de transmission (transmission control protocol) BER taux derreurs sur les bits (bit error ratio) UDP protocole datagramme dutilisateur (user datagram protocol) VoD vido la carte (video on demand) 5 Classification et mthodes de mesure de la qualit de service pour d

30、es services vidonumriques assurs sur des rseaux IP large bande 5.1 Rappel Les flux de transport numriques bass sur le codage MPEG2 sont devenus la technologie prfre pour augmenter lacquis des services de tlvision numrique, car elle permet de combiner la distribution de services de tlvision numrique

31、de qualit leve avec la possibilit pour les utilisateurs finals de bnficier dune interaction en temps rel avec des plates-formes de services multimdias. Alors que les rseaux de communications fixes large bande commencent tre dploys de plus en plus dans plusieurs pays, des possibilits claires se prsen

32、tent pour tendre cette offre au moyen dun transport bas sur les protocoles IP. Les capacits indignes daccs partag et bidirectionnel dun rseau IP constituent de fait un environnement idal pour fournir aux usagers une interactivit complte dutilisateur final et la prise en charge de services volus, aut

33、ant davantages par rapport aux services vido en continu classiques. Les rseaux de communications large bande bass IP constituent ainsi un autre environnement de transport bidirectionnel, dun niveau de fonctionnement lev, pour acheminer de faon transparente un contenu vido conforme la norme MPEG2. 5.

34、2 Recommandation Les mthodes de mesure de la qualit de service pour des services de tlvision numrique assurs en continu sur un rseau IP large bande devraient tre adaptes aux spcificits des services de transport assures par un rseau de communication IP. Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 3 LAnnexe A illustre

35、 un module conceptuel dun modle de mesure systmique dune chane pour une transmission IP de services de tlvision. Dans ce modle de mesure, la qualit de service devrait tre mesure de bout en bout, savoir depuis le point dinjection du programme dans le rseau jusqu lquipement des locaux client (CPE, cus

36、tomer premises equipment). On obtient ainsi des valeurs qui sapprochent de la qualit de service fournie lutilisateur final et qui tiennent compte de linfluence dun rseau IP sur les flux vido. Les mesures de la qualit de service effectuer au niveau du rcepteur vido sont de deux types, respectivement

37、dcrits aux Annexes B et C. LAnnexe B dcrit les mesures de bout en bout quil est recommand deffectuer sur le flux vido aprs que sa structure en paquets IP a t supprime. LAnnexe C dcrit les mesures raliser sur le flux vido au niveau de sa couche IP. Annexe A Modle de mesure systmique Dans sa forme la

38、plus simple, le modle de distribution des services de tlvision, dans un rseau IP, se compose de trois parties: la tte de rseau: comprend tous les dispositifs et toutes les applications ncessaires pour produire les signaux vido qui sont expdis dans le rseau; le rseau de transport: transporte les sign

39、aux vido jusquaux CPE des utilisateurs finals; le CPE: point dextrmit IP (normalement un dispositif STB) qui dcode les signaux vido et les projette sur un tlviseur normalement raccord ce point. Entre le fournisseur de services et loprateur de rseaux de tlcommunications, il faut tablir des SLA explic

40、ites en vue du transport des flux vido entre la tte de rseau et le rseau de transport. Dans le rseau de transport IP, des services audio, vido, de donnes et interactifs peuvent tre achemins si la tte de rseau et les dispositifs STB prsentent la conformit ncessaire. Tous les services et toutes les no

41、rmes sont compatibles avec la pile TCP/IP; le rseau IP devrait garantir le niveau de fonctionnement requis et devrait fournir un point de test o ce niveau peut tre mesur. La prsente Recommandation suppose que la qualit du signal vido de sortie qui est fournie au rseau IP relve de la responsabilit et

42、 de la matrise de la tte de rseau. La tte de rseau devrait injecter les flux vido dans le rseau suivant des rgles de transport adaptes au rseau IP, lesquelles devraient dterminer: le taux maximal de paquets par flux; le nombre maximal de flux pouvant tre pris en charge; la largeur de bande maximale

43、par flux (ou taux de paquets pour une taille de paquet donne); le protocole de transport utiliser; la taille de la trame (couche de transport); 4 Rec. UIT-T J.241 (04/2005) la taille des paquets; le profil autoris de la sparation interpaquets; la taille maximale des rafales. De son ct, le rseau IP d

44、evrait garantir le niveau de service agr aux fins de la fourniture des flux vido aux utilisateurs finals. Dans un rseau IP, les services de vido la carte (VoD, video on demand) sont normalement associs des mthodes de distribution du contenu monodiffusion, tandis que les services de tlvision sont dis

45、tribus au moyen de protocoles bass IP multidiffusion. Le protocole de transport IP utilis pour la distribution monodiffusion peut tre un protocole UDP ou TCP, tandis que la distribution multidiffusion est achemine par-dessus le protocole UDP. La dtermination du niveau de service devrait se fonder su

46、r des mesures de bout en bout, qui devraient renseigner sur: la qualit offerte lusager; linfluence du rseau IP sur le signal vido. La Figure A.1 ci-dessous illustre le modle de mesure systmique rsumant lapproche expose. Figure A.1/J.241 Modle de mesure systmique Le tableau suivant dcrit les points d

47、e rfrence A, B, C et D indiqus dans la Figure A.1: Point de rfrence Description A Codeur vido B Couche IP au niveau de la tte de rseau (donnes IP brutes) C Couche IP au niveau du CPE (donnes IP brutes) D Dcodeur vido Rec. UIT-T J.241 (04/2005) 5 Annexe B Mesures de bout en bout Un rseau IP permet chaque CPE (STB) de faire galement office de point terminal de mesure, ce qui constitue une occasion unique dinstaller une sonde de mesure chaque CPE vido connect. Les mesures et les contrl