KuCast组播丢包重传系统 为IPTV用户体验加分

近年来，IPTV凭借着交互性强、节目内容丰富等特点，备受用户追捧。但IP网络最初是为数 据应用而设计，并未考虑承载数字电视这样的高带宽、实时、保证质量的应用业务。因此通过IP 网络来承载数字电视业务实际上就是提供一种“尽力而为”的服务。对于IPTV服务来说，用户体 验是用户对服务满意度评价的一个关键，这种体验取决于包括音视频质量，延时抖动，丢包率等 因素。节目制作水平和编码压缩的码率选择直接影响视频质量，取决于节目提供方；而延时抖动 与网络的基础设施、架构、技术层级等有关，当用户达到一定的水平后，再进一步优化的成本非 常高昂。而网络丢包问题，却是运营商（或运营平台）能够通过技术手段予以化解的问题，投入 虽然不大，但可以为IPTV用户体验加分。

理想状态下IP网络的视频流传输丢包率（MLR）数值应为0，但由于IPTV视频直播业务采用的 是基于UDP上的RTP传输协议，没有类似TCP通过多次握手来建立连接并在数据传递时有确认、窗口 大小调整、重传、拥塞控制等确保可靠传输的机制，是一种无状态的传输协议。因此在RTP/UDP协 议下视频流传输时发生丢包几乎是大概率的事件，而如果网络质量不好，就更容易导致频繁地丢 包。由于目前大部分IPTV的组播业务都没有通过解码补偿或丢包重传的机制，因此，数据包丢失 将导致图像数据的缺失，无论视频丢包的类型是I帧、B帧还是P帧，在这种状态下，用户通过机顶 盒收看的直播画面便会出现卡顿或马赛克，造成用户体验的明显下降。

因此，在IPTV平台上引入组播丢包重传技术，对提升用户体验和对服务的满意度具有极大的 帮助。IPTV的RTP传输协议，有固定的封装格式，其中含有同步源和时间戳等字段，利用这些特性， 可以建立组播丢包重传机制和服务。

KuCast组播丢包重传系统，是广州柯维新针对IPTV平台丢包问题打造的组播丢包重传系统。

典型应用

2017年，广州珠江数码集团股份有限公司与北京东华广信/广州柯维新开展技术合作，为该集团智 能平台搭建组播直播信号丢包重传系统。该系统包括前端、终端在内的全系统软件研究、开发、测试、 验证，试运行的工作，最终形成可落地、可部署应用方案。投入正式运行后，为平台内40多万个IPTV 终端用户提供了丢包重传服务，大大提升了用户收视体验。以2019年1月15日0时-2019年1月16日0时止 为例，24小时内智能平台IPTV网络在线机顶盒共发出丢包请求约6.2亿个，典型时段内平均一台机顶盒 一小时重传300多个数据包，前端通过负载均衡算法完成高并发数据重传，有效地解决了IPTV网络组播 丢包问题。

项目不仅形成了广电IPTV网络平台应用丢包重传技术的成功应用案例，创新性的应用不仅使用 户体验大幅上升，投诉大幅下降，而直观、完整的数据统计分析功能为数据挖掘和利用奠定了基础。

KuCast组播丢包重传系统只需在现有IPTV平台前端增加重传服务器、缓存服务器，并通过网络为 用户终端机顶盒升级软件（KuCast机顶盒模块功能包括丢包侦测、丢包重传请求、接收重传包、重传 包拼接等功能）便可完成，实施十分简捷。丢包重传功能只是作为IPTV平台的外延功能，并不改变现 有服务内容及模式，不增加原有IPTV平台的负担，不形成不稳定因素。同时还可以通过机顶盒状态、 机顶盒状态信息数据库（根据前端管理服务器的处理能力，可以选择性地对部分用户终端进行全状态 管理）、丢包重传数据统计等信息，实现对终端状态的精准管理。