德科仕助力电信运营商保障IPTV安全播出

        根据工信部最新统计数据,目前我国IPTV总用户数达3.9亿户,可见IPTV已成为电视大屏传播新媒体的主流业务形态。IPTV业务包含最新的政治经济新闻、重要的活动和事件报道、国际新闻等重要和敏感的信息,一旦出现安全问题,受影响用户多、影响面广且影响非常恶劣,因此对IPTV异常内容的发现和及时处理尤为重要。

        德科仕端到端IPTV安播监测系统可帮助运营商实现对IPTV业务全流程质量和安全保障,可实现对直播、EPG、点播等各项业务进行全面质量监测和异态告警,并可实现IPTV内容一致性比对和防篡改安全检测,从而提升IPTV服务质量和业务安全性。

        以下是德科仕在某省电信运营商部署的IPTV安播监测系统案例,该系统可对省中心节目源入口、省中心平台出口节点、15个地市CR节点实现直播质量和内容一致性防篡改监测,以及全省各地市EPG服务器和点播CDN节点的业务质量拨测,实现全网IPTV业务质量和安全态势可视化呈现、实时报警和异态录制等功能。

一、直播安全播出保障

        直播安播监测包括异态(如静帧、黑屏、静音等)和内容被篡改两大类型事件检测,异态事件是易发大概率事件,所以异态事件检测要求准确性高,减少误报;而节目篡改是低概率事件,但可能影响及其恶劣,风险等级高,需要安全防护的必要性是明显的。

1.1 直播频道总体质量分析

        德科仕QoExpert直播监测探针可实现对省中心和各地市CR节点的全量IPTV组播码流进行内容层、码流层和网络层的24×7监测。从下图全省直播频道统计分析来,直播故障主要类型包括视频PID中断和CC错误(造成马赛克的主要原因),告警频道靓妆、汽摩、老故事发生最多,结合节目源频道质量分析发现这三个节目在节目源入口处告警占比排在前5,系统建议对这3个频道排查。

        如下图所示,靓妆、汽摩、老故事,发生告警多为次级告警(视频中断或音频中断),结合节目源频道质量分析发现这三个节目在节目源入口处告警占比排在前3,并且发生的主要告警类型为视频中断,因此我们建议局方对这3个频道进行重点故障排查。

1.2 广电节目源频道质量分析

        从下图广电节目源探针监测结果分析可见,节目源主要故障类型为视频中断和CC错误,其中靓妆、汽摩、老故事频道视频中断错误占比较大,孝昌新闻党建CC错误占比最大。经整改后,CHC高清电影告警率较4月(CC错误告警467,占比70%)有明显下降。

4月省中心入口CHC高清电影告警

1.3 故障案例分析

        通过对不同监测探针的直播告警关联分析,发现这些频道发生告警的源节点是在省中心入口,这些频道在省中心入口时已出现异常,因此我们建议局方同广电新媒体反映这些质差频道,进行专项整改修复。

故障案例一:视频中断

        2023-05-31 10:34:01,省中心入口出现孝昌新闻党建视频中断(s)告警。通过点击下载和视频回放故障视频发现存在视频中断7秒的情况,进一步在省中心探针抓包分析发现IO流有中断现象。

故障案例二:CC错误

        2023-05-31 09:01:27,省中心入口出现孝昌新闻党建视频CC错误告警。通过点击下载和视频回放故障视频发现视频存在马赛克的情况,一般是当前传输流有丢包、错包、包重叠等现象,将导致解码器不能正确解码,图像才出现马赛克等现象。为进一步判断告警准确性,在省中心入口探针进行抓包分析发现出现CC错误。

        另外,还有一种故障情形是地市节点节目出现CC错误,但是省中心出口相同节目没有出现CC错误告警。

        系统排查结果表明,通过在省中心出口和地市节点抓包,省中心出口节目数据包正常,地市相同节目出现RTP丢包,导致地市节目出现CC错误告警,可以判断此类告警是由于省中心出口到地市节点之间出现网络丢包造成。

        例如在2023年4月12号的08:09,某地市节点CCTV-1HD节目出现视频CC错误,同时省中心出口CCTV-1HD节目没有出现CC错误。该地市节点CCTV-1HD节目的抓包中CC错误有两种情况,一种显示的CC错误数为7的倍数,一种显示的CC错误数非7的倍数。

1.4 故障案例分析

        从下图中看出,各地市节点主要故障类型为CC错误和视频中断,其中孝昌新闻党建、靓妆、汽摩、老故事频道在各节点告警较多,与节目源侧的质差频道基本一致,因此建议对这些频道在节目源进行排查。

二、点播CDN服务器质量拨测分析

        德科仕QoExpert CDN拨测探针可部署在在省中心CDN和地市边缘节点,对全量点播节目进行周期性轮询拨测,可监测整体CDN业务质量,展示CDN节点拓扑图、CDN质差TOPN节点、CDN节点告警统计、实时告警信息等,便于维护人员直观了解CDN整体业务质量,及时发现有问题的CDN节点。

        从下图各地市CDN节点统计报表可见,各节点CDN服务器运行状态良好,健康度、点播成功率、请求成功率均为100%,响应时延均值为528.82ms,响应时延最大地区为548.42ms。

        此外,各CDN服务器的健康度、点播成功率、请求成功率均为100%,响应时延均值为528.82ms,响应时延最大为657.42ms。

三、EPG服务器质量拨测分析

        德科仕QoExpert EPG监测探针可以通过配置灵活的拨测任务,指定EPG服务器的IP地址和访问的EPG资源URL,对全量EPG服务器进行性能监测,可检测各种EPG错误并进行告警,包括:

      (1)一级导航首页加载错误、首页加载超时,节目不能正常访问错误;

      (2)对所有请求地址的分类统计,得到哪些请求地址出现请求错误(包括:无响应、响应超时、响应错误)的次数最多,方便EPG服务出错时的故障定位。

        从下图中看出,各节点EPG节点的请求成功率均为100%,响应时延均值为94.42 ms,响应时延均比较长的地区为CL – 424.41ms和JH – 425.05ms。

        此外,各EPG服务器请求成功率均为100%,响应时延均值为94.42 ms,响应时延比较长的EPG服务器为XT-IPTV-EPG2(452.75ms)、CL-IPTV-EPG1(424.41ms)、XT-IPTV-EPG1(397.36 ms)。

四、地市机顶盒可视化集中监控

        德科仕EVAPro机顶盒可视化拨测探针可通过红外/蓝牙遥控接口控制测试机顶盒完成各种自动化拨测任务,同时接收机顶盒的HDMI输出信号进行各种图像层分析,并对进出机顶盒网络接口的视频信令和媒体数据包进行捕获和DPI深度包解析,从而可以实现对IPTV/OTT视频的开机认证、EPG访问、直播、点播、回看、时移和各种增值业务(如支付、游戏、远程教育等)进行可用性测试、用户体验质量评价、业务质量KPI指标的采集、可视化呈现等功能。

        从下图的QoExpert机顶盒集中监控页面可见,各地市节点的机顶盒探针运行正常,画面回传正常,机顶盒远程遥控操作正常,并且操作响应时延均在1-2秒左右。多画面探针对各地市节点的直播拉流也正常,画面显示流畅无卡顿。