VoIP是一种正在构成的崭新技术，为了提高 视频 流的质量，须要对终端启动测量并监控颤抖、数据包失落及有效载荷的质量，本文引见了几种观察的方法，重点引见了如何评估缓冲器和 网络 的边界限度对视频质量的影响。
VoIP技术的传输要经过具备视频流的替换包网络，当今针对VoIP的规范还不多，因此要测量VoIP流的质量疑问。在确定测量内容前，必定对定义VoIP流质量的基本特性有一个充沛的了解。
与经过IP传输的数据不同，视频流质量需在现场，并且是在TV终端启动测量。终端视频的质量既非仅指网络带宽的某个配置也非仅指MPEG-2的某个配置。理想上，许多无关终端视频质量的疑问是MPEG-2质量与确定性的IP包网络传输水平的结合疑问。这一点与数据 通讯 不同，数据通讯经过稳固吞吐量的速度测量质量，而较少关注负载的特性，视频对网络传送的的要求更高。
设计用来传送视频流的网络必定思考它们所能传送的有效载荷，此外正在被传送的MPEG-2流的类型也会对影响网络数据包传输的最小或最大边界特征，并且整个系统必定与终端的视频流质量坚持分歧。
测量及监控这些流将触及对第三层、协定层的 以太网 数据包抵达期间、这些抵达期间的平均期间及刹时时辰的测量，并最终经过解码第7层的一局部及MPEG-2内容来测量系统边界。与系统缓冲器限度相结合的MPEG-2内容会对传输边界形成影响。本文以视频点播（VoD）为实例，探讨目前VoIP技术，而后看看VoD系统每一个阶段会面临的疑问，以及对哪一局部的质量须要启动测量。最终咱们将会找到在VoIP视频流的终端确定视频流质量的关键字节，这个环节驳回了对网络性能测定的系统论方法。
基于IP的MPEG传送流
什么是VoIP流？VoIP流是一种客户可以凑近实时或经过IP网络阅读视频内容的技术。只管有多种基于IP移动视频内容的运行，最广泛的VoIP流的实例是一种服务，该服务由被称为VoD的电视 公司 所提供，VoD经过IP网络得以成功，是VoIP流最典型的例子。
在VoD系统中，用户可在其客厅经过IP网络点播由悠远位置所提供的电影。电视图像（磁盘主机提供）被发生并包裹在用户数据报协定（UDP）/IP数据包中，而后传送到用户的家中供观看。图1是一个简化的VoD网络方框图，该图从位于电缆主机设施开局到外地电缆集线器，而后最终进入用户家庭。对该技术的概括了解，咱们可摸索系统的关键 参数 。
人们可以提出许多疑问：如何知道视频 信号 在用户的电视上能够正确显示？假设存在失误的话，失误要素又是什么？是MPEG出现了缺点，还是替换失落了数据包或形成视频流出错？视频流缺点会继续多久？且不提或许被问及的无关缩放比例的疑问，假设一些家庭的几个用户在同一期间购置了几台电视，又会出现什么疑问？用户的街坊假设正在观看视频点播的电影，这会影响用户的视频质量吗？
影响VoIP质量的关键参数
开局回答这些疑问时，咱们须要简化以上实例的模型，图1雷同显示了基于千兆以太网的视频流的概念模型。
来自VoD主机的MPEG-2数据被打包并以恒定的MPEG-2 TS速率传送，该速率与MPEG-2 TS的比率相分歧。例如，电影1是以3.75 Mb/s编码的MPEG-2视频流，象征着视频解码器必定每秒识别3.75Mb的数据，MPEG-2数据容纳许的颤抖是±500ns。由于VoD主机的每个以太网数据包由7 个MPEG-2 TS组成，并且（实践上）以平均和延续的速率将这一数据包发送出以太网 端口 ，以简化终端的3.75 Mb/s接纳 电路设计 。
由于在该系统中有多重 时钟 域，缓冲有助于平滑时钟并减速变动。图2显示了VoIP视频流质量的基本流程图。作为来自VoD主机和替换网的以太网数据包，MPEHG-2 TS 数据包被缓冲并以颠簸的3.75 Mb/s速率流向解码器，而后MPEG-2被解码并显示在电视上。这种模型不口头特定的缓冲器大小，但会应用缓冲器的容量。无论缓冲器容量为多少，均会出现使缓冲器过流或下溢的传输状况，从而造成由于MPEG-2数据包失落而形成的视频质质变差。在这种模型中，了解流的行为很关键，观察最小和最大的实例将确定有效的缓冲器容量及/或到达质量要求的VoIP视频流的传输行为。
为了确保VoIP传送质量，倡导对五种特性启动测试和监控：
1） 形成提前的数据包间抵达颤抖
2） 形成突发失误的数据包间抵达颤抖
3） 以太网数据包失落
4） 由MPEG-2数据传输率失掉的以太网数据包间抵达平均漂移/偏向。
5） 由于网络、MPEG-2编码失误或MPEG-2数据包失落发生的数据包终止对MPEG-2质量的影响。
解释上述测量对象的最好方式是从测量的角度登程以图表来反映对系统的影响，图3标明这五个特性对终端视频质量的影响。
形成少量提前的以太网数据包颤抖会形成终端缓冲器资源耗尽，发生解码器没有内容可解的时段，这会造成电视上所见的视频质量降低。在许多状况下，电视会显示少量块状视频或显示的仅仅是空白。包含 替换机 服务质量（QoS）设置、替换会聚和/或主机疑问在内的疑问均会形成颤抖提前。
以太网数据包常年速率变动也会形成缓冲器以相反的方式资源耗尽。当平均以太网数据包间时隙形成MPEG视频速率小于3.75 Mb/s数据传输率时，在此情景下，假设主机发送到网络外的MPEG以太网数据包坚持数据率为3.50 Mb/s，那么，缓冲器资源将最终被耗尽。
与前一例相似，形成数据包突发失误的以太网颤抖或许形成缓冲器溢出，由于数据失落会在网络上的若干点上出现，且构成要素有着清楚的不同，这种情景更难以监控。在这种状况下，以太网数据包形成缓冲器溢出的速度更快，下一个以太网数据包就会在网络中失落，这既或许是某种传输疑问也或许是潜在的带宽疑问，或许正在突发以太网帧或网络拥塞的主机正形成网络替换单元开局突发帧失误，因此测量TV显示的质量无法能反映出错的要素。当由于数据包突发造成的溢出惹起丢包时，无论MPEG解码器的缓冲才干如何，都或许造成MPEG 编码器 溢出。之所以如此，是由于MPEG解码器的缓冲器间歇地耗尽，且某些MPEG数据包简直没有进入解码器的缓冲器。因此，实践上或许存在上溢（ovelow）和下溢（underflow）同时出如今编码器/主机和解码器之间的门路上，与最后一个实例相似，以太网数据包常年速率变动会形成缓冲器上溢，从而造成MPEG数据包失落。
图4中以太网数据包在网络中失落，这是一个观察其成果的便捷例子，假设数据没有抵达，它将会造成视频质质变差。
在一切的实例中，均有一个对MPEG质量如何了解的关键疑问。假设MPEG编码不当或MPEG有效载荷在传输门路的任何一个中央被破坏，包含间接由RAID所造成的数据终止，视频质量均会遭到损失。此外，还要思考网络灵活特性及其对视频流的影响。由于以太网是一个共享网络，视频流越多，网络替换元件不得不缓冲、重调流量的时机就越大，从而发生颤抖、提前、突发和数据包失落现象。
本文小结
VoIP是一种尚无规范定论且正处于构成阶段的崭新技术，由于它与系统中的缓冲器极限无关，VoIP流的终端质量须要测量并监控颤抖、数据包失落及有效载荷质量，因此该技术成为一种测量视频网络性能的新方法。
要确保传送质量，或许须要对沿系统结构所散布的几个点启动测量和监控，同时也须要对网络行为和MPEG质量都启动测量和监控。
有几种对这种模型启动观察的方法，这种测量VoIP终端视频质量的系统方法重点在于视频及网络传输的设置，MPEG速率越快，对网络的边界的限度就更多。由于对网络的要求齐全不同， 驳回相反的缓冲器终端的DVD质量的MPEG-2与具备的拙劣晰度质量的MPEG-2的差异或许很大。实践状况就是如此，即使数据率的参与仍在以太网的边界范围内。
DVD质量的MPEG-2速率约为3.75 Mb/s，拙劣晰度质量的MPEG-2速率约为19.3Mb/s。这一速率约为网速的5倍，并示意缓冲器能够处置1/5的网络颤抖及数据包间抵达期间漂移。一个30ms的颤抖/提前或许对DVD不会形成影响，由于缓冲器的耗尽率比硬盘（HD）小。由于拙劣晰度质量会对缓冲器启动处置（如耗尽）的速度快得多，相反的网络颤抖/提前就或许是无法接受的。
给定缓冲器的耗尽率就其自身而言，无利有弊，但是，它确实对网络传送形成了实践限度和行为轮廓，雷同地，对缓冲器容量的设定也有相反的影响。理想上，就网络传输而言，耗尽率缓和冲器有着间接的相关，例如，假设上例中缓冲器容量与DVD MPEG-2对HD MPEG-2间的速率都参与相反的因子，那么，行为差异将会最小化。留意，在主机中和/或贯通整个网络的其它系统参数都或许遭到较快或较慢的视频流的影响。
由此可以推断，随着这一技术的始终成熟，更多的视频流将能够经过IP网运转，但对系统测量与监控的要求也必定予以思考以确保终端的视频 产品 质量。