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Calidad de Experiencia en servicios multimedia sobre IP
Pablo Pérez†, Jaime J. Ruiz† y Narciso García‡
†Alcatel-Lucent | ‡Universidad Politécnica de Madrid
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Objetivo
por Calidad de Experiencia entendemos la calidad del proceso de comunicación según es percibido por el usuario
Monitorizar la Calidad de Experiencia en una red de comunicaciones
multimedia
Usuario Final
Fuente
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Punto de partida: el paradigma MOS
Usuarios reales evalúan la calidad subjetiva multimedia en una escala de
1 a 5
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Las métricas automáticas tratan de obtener buena correlación con el MOS
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Pero…
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Para obtener buenos resultados, se necesita acceso a la fuente
Las respuestas de los usuarios son muy variables
Métricas diseñadas para medidas puntuales
1
2
3
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La alternativa: MDI (Media Delivery Index)
MDI =MLR (Media Loss Rate)
DF (Delay Factor):
Mide las principales causas de degradación de QoEFácil de agregar y umbralizar
No mide los efectos en la QoE
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La propuesta: QuEM (Qualitative Experience Metrics)
1. Sistema diseñado con calidad suficiente.
2. Eventos que degradan la calidad.
evento
Hipótesis
degradación severidad
«Pérdida de 5 paquetes de vídeo
consecutivos»
«La imagen se congela durante 2
segundos»
«Alta»
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Arquitectura QuEM
QuID (Quality Impairment
Detector)
Detecta un tipo de evento
STF (Severity Transfer
Function)
Calcula su severidad
Muestreo temporal
El cálculo se hace sobre ventanas de tiempo (10 a 60 segundos)
Max
La severidad conjunta es la máxima de las severidades
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Agregación de resultados
Agregación local
Diezmado (max{:}) y generación de histogramas
Procedimiento sencillo y escalable
Agregación central (de diversos usuarios)
Agregación de histogramas o generación de otros nuevos (con distintos flujos RTP o usuarios)
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Medidas QuEM
Eventos
Significativos Repetibles
Causas
Degradación en la codificación Pérdidas de paquetes (o jitter) Pérdidas de servicio
C T
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QuID (1): Cortes en el AUDIO
Baseband Bitstream
Medida de la potencia de audio
CT Pérdidas en paquetes de audio
T
Estimación indirecta (decodificación parcial)
C
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QuID (2): Imagen congelada y/o en negro
Baseband Bitstream
Caída brusca de la información temporal
CT Pérdida del inicio de un cuadro IDR
T
Análisis de los vectores de movimiento
CTI = ||F(t) – F(t-1)||
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QuID (3): Pixelaciones (macroblocking)
Baseband Bitstream
Medida “No-Reference” de efecto de bloques
T Análisis de la trama de vídeo para predecir el efecto de las pérdidas
T
H.R. Wu & M. Yuen, “A Generalized Block-Edge Impariment Metric for Video Coding”, IEEE Sig. Proc. Letters, 1997
P. Pérez, J. Macías, J. J. Ruiz & N. García “Effect of packet loss in Video Quality of Experience”, BLTJ, accepted (june 2011)
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QuID (y 4): Degradación en la codificación (emborronamiento)
Baseband Bitstream
Medida “No-Reference” de emborronamiento
Válida para casos severos
C Análisis del parámetro de cuantificación QP
Aviso de degradación de calidad (temporalmente)
C
P. Marziliano et al., “A no-reference perceptual blur metric”, ICIP 2002
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Conclusiones
Hemos partido de sistemas de monitorización de red (MDI) para añadir capacidades de QoE
Las métricas del modelo QuEM se pueden describir de forma significativa para las personas. Por eso mismo, son repetibles.
Modelo sencillo pero potente de integración de medidas a lo largo del tiempo.
Basado en tecnologías existentes y con facilidad de expansión por módulos.
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