Audio Video Sync & Quality Monitor

Mesure/surveillance de QoE et QoS pour les transmissions audio/vidéo

 

Audio Video Sync & Quality Monitor (AVSQM) est une solution puissante et évolutive qui permet de mesurer et surveiller à la fois la QoE (Quality of Experience) et la QoS (Quality of Service) pour des transmissions audio/vidéo, en particulier pour la diffusion de chaines de télévision.

La qualité d'expérience (QoE) est mesurée grâce aux indicateurs suivants (KPI: Key Performance Indicators):

  • Qualité vidéo perçue (valeur MOS et indicateurs comme effet de blocs, flou, etc.)
  • Qualité audio perçue (valeur MOS et indicateurs comme bande passante, présence de hautes fréquences, etc.)
  • Délai vidéo
  • Délai audio
  • Décalage (Skew) entre audio et vidéo

La qualité de service (QoS) est mesurée par les indicateurs suivants (KPI):

  • des paramètres liés à la transmission: pertes de paquets, délai, gigue, réordonnancement, corruption, etc.
  • des paramètres liés à la machine: utilisation du CPU, utilisation de la RAM, etc.

AVSQM contient trois métriques différentes, chacune dédiée à un des codecs suivants:

  • MPEG-2
  • H.264
  • HEVC

AVSQM permet de:

  • Comparer les différentes versions (venant de différents fournisseurs d'accès à Internet ou opérateurs télécom) d'une même chaîne de télévision,
  • Surveiller la qualité audio et vidéo sur différents réseaux
  • Qualifier et comparer des équipements audio et vidéo
  • Vérifier la non régression après la mise à jour de firmware
  • Recevoir des alertes quand des problèmes surviennent

Vue générale

AVSQM est une solution comprenant deux applications:

  • La sonde (qui va fonctionner sur plusieurs machines)
  • Le serveur de mesure (qui va généralement fonctionner sur une seule machine, mais qui peut fonctionner sur plusieurs machines si nécessaire)

Chaque sonde peut traiter un signal audio et/ou un signal vidéo:

  • D'abord, la sonde capture ou décode les signaux audio/vidéo à partir de fichiers, à partir de flux IP (en UDP, RTP, HTTP, HTTP Live Streaming, RTSP ou RTMP), à partir de cartes/périphériques de capture ou à partir de la capture du bureau
  • Puis la sonde calcule de courtes descriptions des signaux audio et vidéo
  • Puis la sonde envoie ces courtes descriptions audio/vidéo au serveur de mesure

Afin de surveiller une communication audio/vidéo, au moins deux sondes doivent être utilisée:

  • Une sonde de référence qui capture les signaux audio/vidéo de référence (généralement: à la sortie d'une caméra ou d'un appareil d'imagerie médicale, avant encodage)
  • Une sonde de test qui capture les signaux audio/vidéo sous test

En parallèle, les sondes mesurent des paramètres de fonctionnement de la machine locale (utilisation du CPU, utilisation de la RAM, etc.). Les sondes peuvent également échanger des paquets de test entre elles afin de mesurer des paramètres liés à la QoS des transmissions (perte de paquets, délai, gigue, réordonnancement, corruption).

Serveur de mesure

Le serveur de mesure fontionne de la manière suivante:

  • D'abord, il reçoit de courtes descriptions audio/vidéo en provenance d'une ou plusieurs sondes
  • Pour chaque sonde de test (quand sa sonde de référence est connectée), le serveur de mesure calcule les paramètres de QoE et QoS (KPIs: Key Performance Indicators)
  • Si des valeurs mesurées sont au-delà de seuils fixés par l'utilsateur, le serveur de mesure envoie des alertes
  • Le serveur de mesure sauve toutes les valeurs mesurées
  • Enfin, le serveur de mesure a une interface web (acessible depuis votre navigateur web préféré) qui permet de surveiller à distance des communications et de parcourir les mesures passées (et obtenir des courbes et statistiques)

Démarrer Audio Video Sync & Quality Monitor

Pour utiliser AVSQM, vous devez choisir la métrique de QoE qui correspond aux signaux audio/vidéo que vous voulez traiter. AVSQM inclut throis métriques différentes, chacune étant dédiée à un codec différent:

  • MPEG-2
  • H.264
  • HEVC

Ensuite, il vous suffit de:

  • sélectionner la source: fichier, flux IP, carte/périphérique de capture ou capture du bureau
  • sélectionner les paramètres de la source (si nécessaire): résolution de la caméra, flux particulier, fréquence d'échantillonnage audio, etc.
  • démarrer la capture
  • si nécessaire, définir comment découper (cropping) la vidéo pour n'utiliser qu'une zone de l'image
  • démarrer la surveillance

Alors la sonde va traiter les signaux audio et vidéo, les transformer en courtes descriptions et envoyer ces descriptions au serveur de mesure (avec reconnexion automatique si la connexion se perd).

Tout au long de ces étapes, l'interface de AVSQM indique les paramètres détectés: périphériques détectés, paramètres détectés, résolution détectée, fréquence d'échantillonnage détectée, etc. Elle affiche également les niveaux des mémoires tampon internes et un journal qui concerne la connexion avec le serveur de mesure.

Résultats

Le serveur de mesure calcule les paramètres de QoE et de QoS. Et grâce à son interface web, le serveur de mesure permet de:

  • Générer des statistiques et des courbes en temps réel
  • Générer des statistiques et des courbes entre deux dates et heures choisies par l'utilisateur
  • Exporter des rapports en CSV

Le serveur de mesure peut également envoyer des alertes quand des problèmes surviennent (quand la QoS ou la QoS va au-delà de seuils définis par l'utilisateur).

Souple et extensible

AVSQM est facilement extensible. En effet, IP QoS Monitor supporte de 1 à 1000 sondes (pour davantage: nous contacter). Et AVSQM supporte de 1 à 1000 utilisateurs (pour davantage: nous contacter), chaque utilisateur pouvant définir des seuils et des durées (pour une sonde spécifique ou pour toutes les sondes) afin de déclencher des alertes (deux types d'alertes: avertissements et erreurs).

AVSQM est également pratique, grâce à:

  • son architecture modulaire, basée sur des sondes et des serveurs de mesure
  • ses fichiers de configuration au format texte (qui peuvent être édités via l'interface graphique d'AVSQM ou en utilisant un éditeur de texte)
  • la possibilité de l'utiliser depuis la ligne de commande, avec des paramètres
  • l'export des données mesurées via les rapports en CSV

Conclusion

Audio Video Sync & Quality Monitor est un outil puissant et évolutif pour mesurer et surveiller à la fois la QoE et la QoS pour des transmissions audio/vidéo.

Grâce aux types d'entrées variés qu'il prend en charge et grâce à son architecture modulaire basée sur différents types de sondes et de serveurs, AVSQM peut facilement être adapté à votre infrastructure audio/vidéo.

Par conséquent: