IP视频QoS监控系统 - TSM100

监测IP视频流的通用系统

密视达TSM100是一款24x7 MEPG传输流分析和IP视频流监测系统，通过IP或ASI端口接收视频信号，从而监测数字视频服务(QoS)的质量。单台TSM100监测服务器可以同时监测多达300路节目，并且可以展示MPEG深度分析和视频质量检查。该系统可用于分析通过因特网和IP视频传输前端设备传送的MPEG-2, H.264和HEVC节目。TSM100提供IP层分析、MPEG传输层分析、关键帧解码、音频响度测量和服务性能分析。该系统通过1Gbits或10Gbits 的网卡接收IP封装的数字音视频数据。它会监测网络中的所有媒体流，并根据标准和用户设定的模板进行测试，当发生TS或音视频错误的时候会及时报警。

密视达TSM100 支持 DVB 和 ATSC 广播标准，支持MPEG-2, H.264 (AVC), HEVC视频格式和通用的音频格式包括MP3, AAC, AAC+, AC3 等。另外，它支持很多不同的OTT视频流协议包括MPEG-DASH, HLS, RTMP, RTSP 和 SRT。

该监测系统运行在Windows 7, 8, 10 或者Windows Server 2008, 2012。它支持很多的错误报警功能方便用于无人值守监测。另外还有一个可选的Web服务可以通过因特网连接在不同地点的多台监测服务器，来远程查看测试结果和控制远程服务器。

全面的TS 层分析

密视达TSM100 为MPEG、DVB和ATSC广播系统传输流提供全面的分析。 它支持MPEG-2, AVC, 和 HEVC 视频编码格式，也支持常用的音频格式包括MP3, AAC, AAC+和 AC3. 它可以解码DVB SI 和 ATSC PSIP 元数据表，并且根据标准检查这些数据的错误。

系统基于TR 101 290测试指南实行详细的TS错误检查并报告所有三级错误。它分析传输流节目结构、测量PID比特率、进行PCR和缓冲区分析，检测黑帧静帧和音视频元流丢失。

根据流的分析结果，系统会计算出一个数值来表示视频流的质量。用户可以简单地根据整条流的质量来设置报警。

错误记录和报警

TSM100检测以下三层结构上的错误：

• IP传输层错误
• MPEG 传输流层错误
• 音视频数据错误

所有检测到的错误保存在数据库文件中。错误可以导出到文本文件中，也可以生成错误总结和趋势分析报告。

系统提供多种方式来发送报警，包括邮件、SMS、声音和SNMP traps。系统会根据用户选择的错误来触发报警，比如信号断流、音视频丢失、静帧黑帧等。

所有的错误和报警被记录在数据库并且在稍后可以被搜索查看。可以生成报告来总结一段时间内TS流的状态。

UDP 流IP层分析

媒体传输索引 (MDI)

密视达TSM100 计算所有IP流上的媒体传输索引。MDI包括两个测量值: 延迟因素 (DF) 测量IP包抖动， 媒体丢失率(MLR) 测量IP包丢失。

带宽监测

TSM100会监测网络中所有媒体流的比特率。用户可以创建一个模板来给特定流的比特率指定一个最小值和最大值，然后测试实际的比特率是否在该范围内，如果不在则可以发送报警。

HLS流HTTP层分析

密视达TSM100通过模拟HTTP客户端的方式下载媒体片段文件来监测HLS 。所有的HTTP会话都会被监测，大量的媒体传输参数也会被监测和记录下来。

• 自动启动master列表文件中列出来的所有子流的分析
• 分析列表文件，验证语法
• 测量片段文件下载时间，并将其与与媒体时间比较来检查视频延迟
• 记录文件名、序列号和文件大小，计算媒体比特率
• 对同一节目不同比特率的流或者是各个元流进行同步分析

DASH分析

密视达TSM100作为模拟客户端通过下载媒体文件和解码视频，音频和字幕流来监测MPEG-DASH流。

• 解析媒体播放说明（MPD）文件并进行基本的语法分析
• 自动分析MPD文件中列出的所有媒体组件
• 监测媒体片段文件下载时间，将下载时间与媒体时间进行比较以检查视频延迟
• 连续解码所有媒体片段，包括视频，音频和字幕，并监测解码，帧和字幕错误

流录制

系统提供一个流录制的模块，支持三种不同的录制方法：

• 自动录制：该功能为选择的流提供24 x 7 的录制。录制文件保存的文件夹和文件的长度可以预先设置好。一旦设置完毕，系统会在重启后自动启动录制。
• 错误触发录制：一些错误可以触发刘录制，录制的长度和重复错误录制的个数可以预先设置。
• 手动启动录制：人工启动和结束录制。

所有媒体都会被录制成传输流格式。提供一个远程用户界面来管理录制文件，包括播放录制文件、搜索指定的文件、清空硬盘空间。另外，该系统可能需要安装在文件存储服务器上使其能支持高带宽数据的录制。

TSM100能够对录制的文件进行全面的传输流分析。 另外，它也提供对录制文件的一些高级回放功能，也可以合并和分割录制文件。

SNMP支持和API

TSM100支持 SNMP trap 和查询。 它可以通过SNMP trap发送错误报警和计算机状态信息，并且支持SNMP查询流的信息。在安装目录下会有一个SNMP MIB 文件。另外，还可以提供基于C#的API来访问所有的分析数据。

参考文献

• ETSI TR 101 290 数字视频广播 (DVB); DVB系统测试指南
• 数字视频广播 (DVB); DVB系统服务信息（SI）规范
• ATSC 推荐做法：传输流验证
• AMERICAN NATIONAL STANDARD ANSI/SCTE 168-6 2010 监测多媒体分发质量的推荐规程
• AMERICAN NATIONAL STANDARD ANSI/SCTE 168-7 2017 (R2021) IP 传输网络中传输流验证的推荐做法
• 媒体传输指数建议 (MDI)