RU2595945C1

RU2595945C1 - Method for assessing quality of data transfer channel in iptv system by ber in tv broadcasting mode and device for its implementation

Info

Publication number: RU2595945C1
Application number: RU2015113424/08A
Authority: RU
Inventors: Владимир Леонидович Карякин; Дмитрий Владимирович Карякин; Людмила Александровна Морозова
Original assignee: Владимир Леонидович Карякин; Дмитрий Владимирович Карякин; Людмила Александровна Морозова
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-08-27

Abstract

FIELD: information technology.

SUBSTANCE: invention relates to computer systems and IPTV networks and is intended for digital television broadcasting. For this purpose a data flow in IP format containing null packets is decapsulated into MPEG-2TS format, herewith initial test pseudorandom sequence (PRS) is recorded in the null packets. Formed flow is processed in channel codecs. At the input and the output of data transmission channel encapsulation and decapsulation are performed of the data flow transmitted over a physical channel in IP format. In the receiving part values of bit error rate (BER) before and after the channel decoder are calculated. Null packets designed initially to align the flow rate simultaneously serve to evaluate the BER without disconnection of television broadcasting. Device comprises a test signal generator, a decapsulation unit, a null packets generator, a channel coder, an encapsulation unit, a physical channel of data transfer, a decapsulation unit, a channel decoder, a set-top box, a unit for generating PRS at the input of the decoder (PRS1), a unit for generating PRS at the output of the decoder (PRS2), a bit error counter, a unit for calculating the bit error rate.

EFFECT: technical result is the increase of quality and stability of operation of systems and networks.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к компьютерным системам и сетям IPTV, предназначенным для цифрового телевизионного (ТВ) вещания. В отличие от других цифровых систем ТВ вещания (эфирных, кабельных, спутниковых), наличие в IPTV интерактивных видео услуг и широкого набора дополнительных сервисов (видео по запросу, персональный видеомагнитофон и др.) делают его крайне привлекательным для абонентов.The invention relates to computer systems and IPTV networks for digital television (TV) broadcasting. Unlike other digital TV broadcasting systems (terrestrial, cable, satellite), the availability of interactive video services in IPTV and a wide range of additional services (video on demand, personal video recorder, etc.) make it extremely attractive for subscribers.

Для предоставления решений, конкурентоспособных с другими областями цифрового ТВ, необходимо постоянно совершенствовать технологию построения систем и сетей IPTV и процессы, происходящие в них.To provide solutions that are competitive with other areas of digital TV, it is necessary to constantly improve the technology of building IPTV systems and networks and the processes that occur in them.

Большинство современных сетей IPTV ограничивается при построении только кодированием-декодированием источника информации. Отсутствие канального кодирования приводит иногда к значительным ошибкам на приеме из-за отсутствия возможности их исправления.Most modern IPTV networks are limited to building only encoding-decoding of the information source. The lack of channel coding sometimes leads to significant errors in reception due to the lack of the possibility of their correction.

Кроме того, оценка качества работы компьютерной сети IPTV с помощью тестов по коэффициенту BER происходит при отключении ТВ вещания, т.е. при отсутствии постоянного мониторинга качества работы сети на реальном телевизионном сигнале. Учитывая пороговые свойства цифрового телевидения, провайдер не имеет возможности своевременного устранения причин, которые приводят к ухудшению качества приема данных.In addition, the assessment of the quality of the IPTV computer network using tests by the BER coefficient occurs when the TV broadcast is turned off, i.e. in the absence of constant monitoring of the quality of the network on a real television signal. Given the threshold properties of digital television, the provider is not able to timely eliminate the causes that lead to a deterioration in the quality of data reception.

В надпороговой области вещания качество изображения при приеме может оставаться без ухудшения, несмотря на возрастающий уровень битовых ошибок. При уменьшении некоторого запаса устойчивости по ошибкам при приеме необходимо оперативное устранение причин, вызывающих увеличение коэффициента BER, не допуская технических остановок и даже кратковременного ухудшения качества изображения в цифровом телевизионном вещании.In the above-threshold area of broadcasting, the image quality at reception may remain without deterioration, despite the increasing level of bit errors. With a decrease in some margin of error stability during reception, it is necessary to quickly eliminate the causes of the increase in the BER coefficient, avoiding technical stops and even a short-term deterioration in image quality in digital television broadcasting.

Эффективность цифровых систем и сетей передачи данных, в том числе сетей IPTV определяется скоростью передачи информации при заданном коэффициенте ошибок BER. При использовании в сетях IPTV канального кодирования появляется возможность исправления битовых ошибок и, следовательно, повышения пропускной способности канала передачи данных [1].The effectiveness of digital systems and data transmission networks, including IPTV networks, is determined by the speed of information transmission at a given error rate BER. When using channel coding in IPTV networks, it becomes possible to correct bit errors and, therefore, increase the throughput of the data transmission channel [1].

Известны способы оценки качества канала передачи данных по коэффициенту BER в режиме «In Servis» без отключения ТВ вещания в эфирных системах цифрового телевизионного вещания с использованием тестовой псевдослучайной последовательности, передаваемой в нулевых пакетах (см. [2] на стр. 62, раздел 9.16.1). Как известно [1], нулевые пакеты, изначально предназначенные для выравнивания скорости передачи информации, игнорируются при приеме ТВ вещания, что позволяет осуществлять оценку качества канала в режиме «In Servis».Known methods for assessing the quality of a data transmission channel by the BER coefficient in “In Servis” mode without disabling TV broadcasting in on-air digital television broadcasting systems using a test pseudorandom sequence transmitted in zero packets (see [2] on page 62, section 9.16. one). As is known [1], zero packets, originally designed to equalize the information transfer rate, are ignored when receiving TV broadcasting, which allows for channel quality assessment in the “In Servis” mode.

Режим «In Servis» можно осуществить в системах IPTV с промышленными кодерами-стримерами [3], однако, способы достижения режима «In Servis» в эфирных системах ТВ вещания и в системах IPTV будут существенно отличаться.The “In Servis” mode can be implemented in IPTV systems with industrial encoders-streamers [3], however, the methods for achieving the “In Servis” mode in broadcast TV broadcasting systems and in IPTV systems will differ significantly.

Различные варианты способов диагностирования качества канала передачи данных имеются в классах изобретений H04N 19/107 (передача изображений), H04N 17/00 (диагностирование, испытание или измерение характеристик телевизионных систем или их элементов).Various variants of methods for diagnosing the quality of the data transmission channel are available in the invention classes H04N 19/107 (image transmission), H04N 17/00 (diagnosis, testing or measurement of the characteristics of television systems or their elements).

Наиболее близкий способ контроля качества компьютерных IPTV систем реализован в анализаторах BERcut-GE1/2, которые при тестировании используют стандартные псевдослучайные последовательности, стрессовые последовательности или задаваемые пользователем последовательности для имитации различных условий. Все последовательности включены в кадры для проверки Ethernet на уровне бит [4].The closest method of quality control of computer IPTV systems is implemented in BERcut-GE1 / 2 analyzers, which use standard pseudorandom sequences, stress sequences, or user-defined sequences for testing to simulate various conditions. All sequences are included in frames for checking Ethernet at the bit level [4].

Недостатком известного способа оценки качества работы компьютерной сети IPTV с помощью тестов по коэффициенту BER является то, что измерения проводятся при отключении ТВ вещания, т.е. при отсутствии постоянного мониторинга качества работы сети на реальном телевизионном сигнале.A disadvantage of the known method for evaluating the quality of the IPTV computer network using tests by the BER coefficient is that the measurements are performed when the TV broadcast is turned off, i.e. in the absence of constant monitoring of the quality of the network on a real television signal.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества и устойчивости работы систем IPTV с промышленными кодерами-стримерами благодаря использованию канальных кодеков и непрерывному мониторингу каналов передачи данных по коэффициенту BER без отключения ТВ вещания.The aim of the invention is to improve the quality and stability of IPTV systems with industrial encoders, streamers through the use of channel codecs and continuous monitoring of data channels on the BER coefficient without turning off the TV broadcast.

Использование в сетях IPTV канального кодирования повышает пропускную способность канала передачи данных. Оценка качества работы сети IPTV без отключения ТВ вещания позволяет автоматизировать процесс устранения причин, вызывающих увеличение коэффициента BER. Снижается вероятность технических остановок и кратковременных ухудшений качества изображения в цифровом телевизионном вещании.The use of channel coding in IPTV networks increases the bandwidth of the data channel. Assessing the quality of the IPTV network without turning off the TV broadcast allows you to automate the process of eliminating the causes of the increase in the BER coefficient. Reduces the likelihood of technical stops and short-term deterioration in image quality in digital television broadcasting.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующая предложенный способ оценки качества физического канала передачи данных в системе IPTV с промышленным кодером-стримером по коэффициенту BER в режиме ТВ вещания.In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the proposed method for assessing the quality of a physical data transmission channel in an IPTV system with an industrial encoder-streamer by the BER coefficient in the TV broadcast mode.

На фиг. 1 введены следующие обозначения:In FIG. 1, the following notation is introduced:

1 - информационный поток, содержащий нуль пакеты, в формате IP от кодера-стримера (ИП),1 - information stream containing zero packets, in the IP format from the encoder-streamer (IP),

2 - блок декапсуляции (ДЕК),2 - decapsulation unit (DEC),

3 - исходная тестовая псевдослучайная последовательность (ПСП),3 - source test pseudo-random sequence (PSP),

4 - блок формирования тестового сигнала (ФТС),4 - block generating a test signal (FCS),

5 - кодер канала (КК),5 - channel encoder (QC),

6 - блок инкапсуляции (ИНК),6 - encapsulation unit (INC),

7 - физический канал передачи данных (ФК),7 - physical data transmission channel (FC),

8 - блок декапсуляции (ДЕК),8 - decapsulation unit (DEC),

9 - декодер канала (ДК),9 - channel decoder (DK),

10 - абонентская телевизионная приставка (АТП),10 - subscriber television set-top box (ATP),

11 - блок формирования псевдослучайной последовательности на входе декодера канала (ПСП1),11 - block forming a pseudo-random sequence at the input of the channel decoder (SRP1),

12 - блок формирования псевдослучайной последовательности на выходе декодера канала (ПСП2),12 - block forming a pseudo-random sequence at the output of the channel decoder (PSP2),

13 - счетчик битовых ошибок (СО),13 - counter bit errors (CO),

14 - блок вычисления коэффициента битовых ошибок (BER).14 is a unit for calculating the bit error rate (BER).

Сущность предлагаемого способа оценки качества канала передачи данных в системе IPTV с промышленным кодером-стримером по коэффициенту BER в режиме телевизионного вещания заключается в том, что информационный поток 1, содержащий нуль пакеты, в формате IP от кодера-стримера, входящего в состав передающей части системы IPTV, декапсулируется [5] в формат MPEG-2TS в блоке декапсуляции 2 и подается на вход блока формирования тестового сигнала 4, в котором записывается в нуль пакеты [2] исходная тестовая псевдослучайная последовательность 3; сформированный поток в формате MPEG-2TS с тестовой псевдослучайной последовательностью в нуль пакетах обрабатывается в канальном кодере 5; после инкапсуляции в формат IP в блоке инкапсуляции 6 передающей части системы IPTV информационный поток направляется в приемную часть системы IPTV по физическому каналу 7; в приемной части системы IPTV после декапсуляции в формат MPEG-2TS в блоке декапсуляции 8 информационный поток поступает на декодер канала 9 для исправления битовых ошибок, с выхода которого поток поступает на абонентскую телевизионную приставку 10; значения коэффициента битовых ошибок BER оцениваются в блоке вычисления коэффициента битовых ошибок BER 14 по значениям счетчика ошибок 13 при сравнении исходной тестовой последовательности 3 с тестовыми последовательностями в блоке формирования псевдослучайной последовательности на входе декодера канала 12 и в блоке формирования псевдослучайной последовательности на выходе декодера канала 11 без отключения телевизионного вещания.The essence of the proposed method for assessing the quality of the data transmission channel in an IPTV system with an industrial encoder-streamer by the BER coefficient in the television broadcast mode is that the information stream 1, containing zero packets, is in IP format from the encoder-streamer, which is part of the transmitting part of the system IPTV is decapsulated [5] into the MPEG-2TS format in decapsulation unit 2 and fed to the input of the test signal generation unit 4, in which the initial test pseudorandom sequence 3 is written to zero packets [2]; the generated stream in MPEG-2TS format with a test pseudo-random sequence in zero packets is processed in the channel encoder 5; after encapsulation in the IP format in the encapsulation unit 6 of the transmitting part of the IPTV system, the information stream is sent to the receiving part of the IPTV system via the physical channel 7; in the receiving part of the IPTV system, after decapsulation into the MPEG-2TS format in the decapsulation unit 8, the information stream enters the decoder of channel 9 to correct bit errors, the output of which the stream enters the subscriber set-top box 10; the values of the bit error coefficient BER are estimated in the unit for calculating the bit error coefficient BER 14 from the values of the error counter 13 when comparing the initial test sequence 3 with the test sequences in the pseudo-random sequence generating unit at the input of channel 12 decoder and in the pseudo-random sequence generating unit at the output of channel 11 decoder without turn off television broadcasting.

При обработке канальных сигналов в цифровом телевидении применяют каскадное кодирование и декодирование. В качестве внешнего декодера применяют блоковый декодер ВСН (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem). Внутренним является декодер LDPC (Low Density Parity Check) с проверкой на четность. Эффективность кодеров, декодеров (кодеков) ВСН и LDPC значительно выше применяемых ранее кодеков Рида-Соломона и Витерби [1].When processing channel signals in digital television, cascading coding and decoding is used. The BCH block decoder (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) is used as an external decoder. Internal is the LDPC (Low Density Parity Check) decoder with parity. The efficiency of the BCH and LDPC encoders, decoders (codecs) is significantly higher than the previously used Reed-Solomon and Viterbi codecs [1].

В устройствах с одним декодером имеется возможность оценивать значения BER до декодера и после декодера по значениям счетчика ошибок 13. С этой целью в блоках 11 и 12 из нулевых пакетов формируются псевдослучайные последовательности, позволяющие оценить количество битовых ошибок до декодера канала и после декодера, соответственно.In devices with one decoder, it is possible to estimate the BER values before the decoder and after the decoder from the values of the error counter 13. For this purpose, in blocks 11 and 12, pseudorandom sequences are formed from zero packets, allowing to estimate the number of bit errors before the channel decoder and after the decoder, respectively.

В счетчике ошибок 13 благодаря сравнению исходной псевдослучайной последовательности 3 с последовательностями, формируемыми в блоках 11, 12 за определенный промежуток времени, оценивается количество битовых ошибок до декодера канала и после декодера, затем вычисляется коэффициент ошибок BER в 14, т.е. отношение числа ошибочных бит на входе и выходе декодера к общему числу переданных бит.In the error counter 13, by comparing the original pseudo-random sequence 3 with the sequences generated in blocks 11, 12 for a certain period of time, the number of bit errors before the channel decoder and after the decoder is estimated, then the BER error coefficient is calculated at 14, i.e. the ratio of the number of error bits at the input and output of the decoder to the total number of transmitted bits.

Данный способ позволяет вычислять коэффициент ошибок в режиме визуального контроля телевизионного вещания с помощью абонентской телевизионной приставки 10, поскольку абонентская телевизионная приставка нуль пакеты игнорирует. Они предназначены изначально для выравнивания скорости потока и одновременно служат в данном способе для оценки BER без отключения телевизионного вещания.This method allows you to calculate the error rate in the visual control mode of television broadcasting using the subscriber set-top box 10, since the subscriber set-top box sets zero packets. They are designed initially to equalize the flow rate and at the same time serve in this method to estimate BER without turning off the television broadcast.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить повышение качества и устойчивости работы систем IPTV с промышленными кодерами-стримерами благодаря использованию канальных кодеков и непрерывному мониторингу каналов передачи данных по коэффициенту BER без отключения телевизионного вещания, т.е. позволяет решить поставленную задачу.Thus, the proposed method allows to improve the quality and stability of IPTV systems with industrial encoders-streamers through the use of channel codecs and continuous monitoring of data transmission channels by the BER coefficient without turning off the television broadcasting, i.e. allows you to solve the problem.

Предлагается также устройство, реализующее способ оценки качества канала передачи данных в системе IPTV с промышленным кодером-стримером по коэффициенту BER в режиме телевизионного вещания; новизна предлагаемого устройства заключается в том, что в передающей части системы IPTV в устройство дополнительно вводят формирователь тестового сигнала 4, на первый вход которого подают информационный поток 1, содержащий нуль пакеты, в формате IP от кодера-стримера, преобразованный в блоке декапсуляции 2 из формата IP в формат MPEG-2TS; на второй вход формирователя тестового сигнала 4 подают исходную тестовую псевдослучайную последовательность 3; сформированный информационный поток с тестовой псевдослучайной последовательностью 3 в нуль пакетах с выхода формирователя тестового сигнала 4 подают на вход кодера канала 5, выход которого подключен ко входу блока инкапсуляции 6; инкапсулированный информационный поток в формате IP с выхода блока инкапсуляции 6 подают в физический канал передачи данных 7; в приемной части системы IPTV информационный поток подают на вход блока декапсуляции 8, с выхода которого информационный поток в формате MPEG-ITS подают на вход декодера канала 9, выход которого подключен ко входу абонентской телевизионной приставки 10; нуль пакеты с тестовыми последовательностями со входа декодера канала 9 подают на блок формирования псевдослучайной последовательности на входе декодера 12, пакеты с тестовыми последовательностями с выхода декодера канала 9 подают на блок формирования псевдослучайной последовательности на выходе декодера 11; на первый вход счетчика ошибок 13 подают исходную тестовую псевдослучайную последовательность 3, второй и третий входы счетчика ошибок 13 соединены с выходами блоков формирования псевдослучайной последовательности 12, 11 на входе и выходе декодера канала, соответственно; выход счетчика ошибок 13 соединен с входом блока вычисления коэффициента битовых ошибок BER 14.A device is also proposed that implements a method for assessing the quality of a data transmission channel in an IPTV system with an industrial encoder-streamer by the BER coefficient in the television broadcast mode; the novelty of the proposed device is that in the transmitting part of the IPTV system, the test signal generator 4 is additionally introduced into the device, the first input of which is fed with an information stream 1 containing zero packets in the IP format from the streamer encoder, converted in the decapsulation unit 2 from the format IP to MPEG-2TS format; to the second input of the shaper of the test signal 4 serves the original test pseudo-random sequence 3; the generated information stream with a test pseudo-random sequence 3 in zero packets from the output of the test signal generator 4 is fed to the input of the channel 5 encoder, the output of which is connected to the input of the encapsulation unit 6; the encapsulated information stream in IP format from the output of the encapsulation unit 6 is supplied to the physical data channel 7; in the receiving part of the IPTV system, the information stream is fed to the input of the decapsulation unit 8, from the output of which the information stream in MPEG-ITS format is fed to the input of the channel 9 decoder, the output of which is connected to the input of the set-top box 10; zero packets with test sequences from the input of channel 9 decoder are fed to the pseudo-random sequence generating unit at the input of decoder 12, packets with test sequences from the output of channel 9 decoder are fed to the pseudo-random sequence generating unit at the output of decoder 11; to the first input of the error counter 13 serves the original test pseudo-random sequence 3, the second and third inputs of the error counter 13 are connected to the outputs of the blocks forming the pseudo-random sequence 12, 11 at the input and output of the channel decoder, respectively; the output of the error counter 13 is connected to the input of the bit error coefficient calculation unit BER 14.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.A device that implements the proposed method works as follows.

На вход устройства подается поток в формате IP, содержащий нуль пакеты, от кодера-стримера, который предназначен для подключения телевизионного студийного оборудования, обеспечения приема спутниковых телевизионных каналов, кодирования в формате MPEG-4, формирования MPEG-2TS потока, который затем помещается в кадры IP и выдается на Ethernet интерфейс оконечных устройств.A stream in IP format containing zero packets from the encoder-streamer, which is intended for connecting television studio equipment, providing reception of satellite television channels, encoding in MPEG-4 format, forming an MPEG-2TS stream, which is then placed into frames, is fed to the device’s input IP and issued on the Ethernet interface of terminal devices.

Поскольку модернизация промышленно выпускаемого кодера-стримера требует значительных финансовых и временных затрат, цифровая обработка нуль пакетов осуществляется вне кодера-стримера. С этой целью осуществляется декапсуляция входного потока, сформированного в кодере-стримере. Полученный в результате декапсуляции поток MPEG-2TS содержит нуль пакеты, в которые записывают тестовую квазислучайную последовательность двоичного сигнала, необходимую для оценки качества канала передачи данных. Нуль пакеты помимо выравнивания скорости потока служат в данном устройстве для оценки коэффициента битовых ошибок BER без отключения телевизионного вещания, поскольку абонентская телевизионная приставка их игнорирует.Since the modernization of the commercially available streamer encoder requires significant financial and time costs, digital processing of zero packets is carried out outside the streamer encoder. To this end, decapsulation of the input stream generated in the encoder-streamer is carried out. The MPEG-2TS stream obtained as a result of decapsulation contains zero packets into which a test quasi-random sequence of a binary signal is recorded, which is necessary for assessing the quality of the data transmission channel. Zero packets, in addition to equalizing the flow rate, serve in this device to estimate the BER bit error rate without turning off the television broadcast, since the subscriber set-top box ignores them.

Промышленно выпускаемые кодеры-стримеры используют прямую UDP инкапсуляцию (direct UDP encapsulation).Commercially available streamer encoders use direct UDP encapsulation.

Прямая UDP инкапсуляция TS-пакетов поясняется на фиг. 2.Direct UDP encapsulation of TS packets is illustrated in FIG. 2.

Здесь UDP - User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм, IP header - IP заголовок, UDP header - UDP заголовок, TS header - TS заголовок, TS payload - TS полезная нагрузка.Here UDP - User Datagram Protocol - user datagram protocol, IP header - IP header, UDP header - UDP header, TS header - TS header, TS payload - TS payload.

Данный вид инкапсуляции используется в IP-сетях, к которым предъявляются жесткие требования по количеству потерянных пакетов, к величине джиттера и маршрутизации. Контроль очередности прихода пакетов осуществляется по счетчику непрерывности TS-пакетов.This type of encapsulation is used in IP networks, which have strict requirements for the number of lost packets, the size of jitter and routing. The packet arrival sequence is monitored by the TS packet continuity counter.

При передаче IP пакетов по сети следует избегать фрагментации их на любом участке от сервера вещания до клиента. Максимальный размер полезного блока данных MTU (Maximum Transmission Unit), который может быть передан по протоколу IP, составляет 1500 байт.When transmitting IP packets over a network, you should avoid fragmenting them in any area from the broadcast server to the client. The maximum size of the MTU (Maximum Transmission Unit), which can be transmitted over IP, is 1500 bytes.

В качестве полезной нагрузки UDP переносит целое число TS-пакетов. Один IP-пакет сможет вместить до 7 TS пакетов. Максимальный размер IP-пакета в данном случае составит:As a payload, UDP carries an integer number of TS packets. One IP packet can hold up to 7 TS packets. The maximum IP packet size in this case is:

20(IPHeader)+8(UDP Header)+7*188 (TS Packet)=1344 байт20 (IPHeader) +8 (UDP Header) + 7 * 188 (TS Packet) = 1344 bytes

Рассмотренный принцип работы блок-схемы устройства (фиг. 1), реализующего предложенный способ оценки качества канала передачи данных в системах IPTV с промышленными кодерами-стримерами по коэффициенту BER в режиме ТВ вещания, изложенный выше, вид инкапсуляции (фиг. 2) и принцип записи тестовой псевдослучайной последовательности в нулевые пакеты позволяют сделать следующие выводы:The principle of operation of the block diagram of the device (Fig. 1) that implements the proposed method for evaluating the quality of the data transmission channel in IPTV systems with industrial encoders-streamers by the BER coefficient in the TV broadcast mode, described above, the encapsulation mode (Fig. 2), and the recording principle test pseudo-random sequence in zero packets allows to draw the following conclusions:

- предложенный способ оценки качества канала передачи данных в системах IPTV по коэффициенту BER с промышленными кодерами-стримерами в режиме ТВ вещания является новым, явно не следует из уровня техники, имеет изобретательский шаг, т.к. добавлены новые стадии: декапсуляция потока в формате IP, вставка в нуль пакеты исходной тестовой псевдослучайной последовательности, оценка коэффициента битовых ошибок в режиме ТВ вещания;- the proposed method for assessing the quality of the data transmission channel in IPTV systems by the BER coefficient with industrial encoders-streamers in the TV broadcast mode is new, obviously does not follow from the prior art, has an inventive step, because new stages were added: decapsulation of the stream in IP format, insertion into zero packets of the initial test pseudorandom sequence, estimation of the bit error rate in the TV broadcast mode;

- предложенное устройство является также новым и имеет изобретательский шаг, т.к. использованы новые элементы и их связи: блок декапсуляции 2, исходная тестовая псевдослучайная последовательность 3, блок формирования тестового сигнала 4, кодер канала 5, блок инкапсуляции 6, физический канал передачи данных 7, блок декапсуляции 8, декодер канала 9, абонентская телевизионная приставка 10, блок формирования псевдослучайной последовательности на входе декодера канала 12, блок формирования псевдослучайной последовательности на выходе декодера канала 11, счетчик битовых ошибок 13, блок вычисления коэффициента битовых ошибок 14;- the proposed device is also new and has an inventive step, because new elements and their relationships were used: decapsulation unit 2, initial test pseudorandom sequence 3, test signal generation unit 4, channel encoder 5, encapsulation unit 6, physical data transmission channel 7, decapsulation unit 8, channel 9 decoder, set-top box 10, a pseudo-random sequence generating unit at the input of the channel 12 decoder, a pseudo-random sequence generating unit at the output of the channel 11 decoder, bit error counter 13, a bit error coefficient calculation unit 14;

- предложенные способ и устройство промышленно применимы и осуществимы, позволят повысить качество и устойчивость работы систем IPTV с промышленными кодерами-стримерами благодаря использованию канальных кодеков и непрерывному мониторингу каналов передачи данных по коэффициенту BER без отключения телевизионного вещания.- the proposed method and device is industrially applicable and feasible, will improve the quality and stability of IPTV systems with industrial encoders-streamers through the use of channel codecs and continuous monitoring of data channels by BER without disconnecting television broadcasting.

ЛитератураLiterature

1. Карякин В.Л. Цифровое телевидение: учебное пособие для вузов, 2-е изд., переработанное и дополненное/ В.Л. Карякин. - М: СОЛОН-ПРЕСС, 2013. - 448 с. 1. Karjakin V.L. Digital television: a textbook for universities, 2nd ed., Revised and supplemented / V.L. Karjakin. - M: SOLON-PRESS, 2013 .-- 448 p.

2. ETSI TR 101 290 V1.3.1 (2014-07) Digital Video Broadcasting (DVB); Measurement guidelines for DVB systems // URL: http://www.dvb.org/standards (дата обращения: 24.03.2015). - 174 с. 2. ETSI TR 101 290 V1.3.1 (2014-07) Digital Video Broadcasting (DVB); Measurement guidelines for DVB systems // URL: http://www.dvb.org/standards (accessed March 24, 2015). - 174 p.

3. Кодер-стример ITMS 0403_ 0803 // URL: http://keenvision.ru/hardware_and_software/streamers/itms-0403_0803/ (дата обращения: 24.03.2015).3. ITMS encoder-streamer 0403_ 0803 // URL: http://keenvision.ru/hardware_and_software/streamers/itms-0403_0803/ (accessed: 03.24.2015).

4. Анализатор сетей Ethtrnet конвергентных решений BERcut-GE1/GE2 // URL: http://metrotek.ru/lib/pdf/BERcut/BERcut_GE/BERcut-GE.pdf (дата обращения: 24.03.2015).4. Network analyzer Ethtrnet convergent solutions BERcut-GE1 / GE2 // URL: http://metrotek.ru/lib/pdf/BERcut/BERcut_GE/BERcut-GE.pdf (accessed: 03.24.2015).

5. Карякин В.Л. Анализ процессов инкапсуляции и декапсуляции видеопотоков в сетях IPTV для системы мониторинга /В.Л. Карякин, С.Г. Косенко, Д.В. Корякин// Инфокоммуникационные технологии, том 10, №3, 2012. - С. 47-54.5. Karjakin V.L. Analysis of encapsulation and decapsulation of video streams in IPTV networks for a monitoring system / V.L. Karjakin, S.G. Kosenko, D.V. Koryakin // Infocommunication technologies, volume 10, No. 3, 2012. - P. 47-54.

Claims

1. Способ оценки качества канала передачи данных в системе IPTV с промышленным кодером-стримером по коэффициенту BER в режиме телевизионного вещания, отличающийся тем, что информационный поток, содержащий нуль пакеты, в формате IP от кодера-стримера, входящего в состав передающей части системы IPTV, декапсулируется в формат MPEG-2TS в блоке декапсуляции и подается на вход блока формирования тестового сигнала, в котором записывается тестовая псевдослучайная последовательность в нуль пакеты; сформированный поток в формате MPEG-2TS с тестовой псевдослучайной последовательностью в нуль пакетах обрабатывается в канальном кодере; после инкапсуляции в формат IP в блоке инкапсуляции передающей части системы IPTV информационный поток направляется в приемную часть системы IPTV по физическому каналу; в приемной части системы IPTV после декапсуляции в формат MPEG-2TS в блоке декапсуляции информационный поток поступает на декодер канала для исправления битовых ошибок, с выхода которого поток поступает на абонентскую телевизионную приставку; значения коэффициента битовых ошибок BER оцениваются в блоке вычисления коэффициента битовых ошибок BER по значениям счетчика ошибок при сравнении исходной тестовой последовательности с тестовыми последовательностями в блоке формирования псевдослучайной последовательности на входе декодера канала и в блоке формирования псевдослучайной последовательности на выходе декодера канала без отключения ТВ вещания.1. A method for evaluating the quality of a data transmission channel in an IPTV system with an industrial streamer encoder by the BER coefficient in the television broadcast mode, characterized in that the information stream containing zero packets in IP format from the streamer encoder included in the transmitting part of the IPTV system , decapsulated into MPEG-2TS format in the decapsulation unit and fed to the input of the test signal generating unit, in which the test pseudo-random sequence is written in zero packets; the generated stream in MPEG-2TS format with a test pseudo-random sequence in zero packets is processed in a channel encoder; after encapsulation in the IP format in the encapsulation unit of the transmitting part of the IPTV system, the information stream is sent to the receiving part of the IPTV system via a physical channel; in the receiving part of the IPTV system, after decapsulation into the MPEG-2TS format in the decapsulation block, the information stream is sent to the channel decoder to correct bit errors, from the output of which the stream goes to the subscriber set-top box; BER bit error coefficient values are estimated in the BER bit error coefficient calculation unit from the error counter values when comparing the original test sequence with test sequences in the pseudo-random sequence generating unit at the channel decoder input and in the pseudo-random sequence generating unit at the channel decoder output without disconnecting the TV broadcast.

2. Устройство, реализующее способ оценки качества канала передачи данных в системе IPTV с промышленным кодером-стримером по коэффициенту BER в режиме телевизионного вещания, отличающееся тем, что в передающей части системы IPTV в устройство дополнительно вводят формирователь тестового сигнала, на первый вход которого подают информационный поток, содержащий нуль пакеты, в формате IP от кодера-стримера, преобразованный в блоке декапсуляции из формата IP в формат MPEG-2TS; на второй вход формирователя тестового сигнала подают исходную тестовую псевдослучайную последовательность; сформированный информационный поток с тестовой псевдослучайной последовательностью в нуль пакетах с выхода формирователя тестового сигнала подают на вход кодера канала, выход которого подключен ко входу блока инкапсуляции; инкапсулированный информационный поток в формате IP с выхода блока инкапсуляции подают в физический канал передачи данных; в приемной части системы IPTV информационный поток подают на вход блока декапсулятора, с выхода которого информационный поток в формате MPEG-2TS подают на вход декодера канала, выход которого подключен ко входу абонентской телевизионной приставки; нуль пакеты с тестовыми последовательностями со входа декодера канала подают на блок формирования псевдослучайной последовательности на входе декодера, пакеты с тестовыми последовательностями с выхода декодера канала подают на блок формирования псевдослучайной последовательности на выходе декодера; на первый вход счетчика ошибок подают исходную тестовую псевдослучайную последовательность, второй и третий входы счетчика ошибок соединены с выходами блоков формирования псевдослучайной последовательности на входе и выходе декодера канала, соответственно; выход счетчика ошибок соединен со входом блока вычисления коэффициента битовых ошибок BER. 2. A device that implements a method for assessing the quality of a data transmission channel in an IPTV system with an industrial encoder-streamer by the BER coefficient in the television broadcast mode, characterized in that in the transmitting part of the IPTV system, a test signal shaper is additionally introduced into the device, the first input of which is fed with an information a stream containing zero packets in IP format from a streamer encoder, converted in a decapsulation unit from IP format to MPEG-2TS format; to the second input of the test signal generator serves the initial test pseudo-random sequence; the generated information stream with a test pseudo-random sequence in zero packets from the output of the test signal generator is fed to the input of the channel encoder, the output of which is connected to the input of the encapsulation unit; the encapsulated information stream in IP format from the output of the encapsulation unit is fed to the physical data channel; in the receiving part of the IPTV system, the information stream is fed to the input of the decapsulator unit, from the output of which the information stream in MPEG-2TS format is fed to the input of the channel decoder, the output of which is connected to the input of the set-top box; zero packets with test sequences from the input of the channel decoder are fed to the pseudo-random sequence generating unit at the decoder input, packets with test sequences from the output of the channel decoder are fed to the pseudo-random sequence generating unit at the decoder output; the initial test pseudo-random sequence is fed to the first input of the error counter, the second and third inputs of the error counter are connected to the outputs of the pseudo-random sequence generating units at the input and output of the channel decoder, respectively; the output of the error counter is connected to the input of the bit error coefficient calculation unit BER.