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ANÁLISIS DE LOS FLUJOS UDP MULTICAST USADOS EN CENTROS TRANSMISORES

DE TV DE RADIOCUBA

ANALYSIS OF UDP MULTICAST STREAMS USED IN RADIOCUBA TV TRANSMISSION

CENTERS

Pablo Miguel Aviles Delgado1, Alexey Leon Rodriguez2

1,2Radiocuba Ciego de Ávila, Calle Cuba No. 9 e/ H. Castillo y Marcial Gómez

1e-mail: paviles@ca.radiocuba.cu; pmaviles910@gmail.com

RESUMEN

La Televisión Digital Terrestre (TDT) constituye una de las líneas de trabajo fundamentales de la Empresa

Radiocuba en los últimos años. Garantizar la calidad del servicio que se brinda en todo el país a través de la red

de transmisores constituye una prioridad. Una de las causas de la degradación de la calidad de la señal digital

puede ser la entrega deficiente del flujo de transporte MPEG-2 a los centros transmisores de TV. El presente

trabajo realiza una verificación de los principales parámetros de los flujos de transporte MPEG-2 contenidos

dentro de flujos UDP multicast, con el objetivo de garantizar la entrega adecuada a los centros transmisores

según los valores de tolerancia admitidos. Se realizan análisis RTP y UDP con la herramienta Wireshark, que

permite la captura del flujo UDP multicast y muestra valores de ancho de banda requerido, pérdida de paquetes,

requerimientos de buffer, ráfagas de paquetes, variación de demora, tiempo de arribo entre paquetes

consecutivos, etc. Se utilizan los softwares TSReader y PROMAX TS Analyser para el chequeo de los errores

de prioridad 1, 2 y 3, así como para medir la exactitud de PCR y otros parámetros fundamentales. Como resultado

del análisis se comprueba que el arribo en ráfagas de los paquetes del flujo UDP (y sus efectos en el flujo de

transporte MPEG-2) puede causar la pixelación de la señal de TDT.

PALABRAS CLAVES: Buffer, PCR, ráfaga de paquetes, variación de demora.

ABSTRACT

Digital Terrestrial Television is one of goals of Radiocuba in last years. Guarantying quality of service of

transmitter networks in all country is a priority. Deficient delivery of MPEG-2 Transport Stream to the

transmitter centers could cause degradation on digital signal quality. This article verify the fundamental

parameters of MPEG-2 TS into UDP multicast streams, to achieve correct delivery with admitted tolerance

values. UDP and RTP analysis are made with Wireshark, which allows capturing UDP multicast streams and

shows required bandwidth, packet loss, buffer requirements, burst, jitter, delta, etc. TSReader and PROMAX TS

Analyser softwares are used for checking priority 1, 2, 3 errors, PCR accuracy and other fundamental

parameters. Analysis results shows that UDP packet bursts (and its effects on MPEG-2 TS) could cause

pixelation on TDT signal.

KEY WORDS: Buffer, burst, jitter, PCR.

1. INTRODUCCIÓN

El protocolo de internet (IP, Internet Protocol) fue introducido hace varios años para brindar a los operadores la

posibilidad de migrar hacia tecnologías de transporte de banda ancha. A pesar de que este protocolo ofrece mayor

eficiencia en el enrutamiento y almacenamiento de datos digitales, en sus inicios aparentemente no sería capaz

de proporcionar la temporización y la calidad de servicio necesarios para una difusión digital aceptable. Por tal

motivo se creó MPEG-2, un protocolo de transporte basado en los conceptos de IP. Hoy día existe gran interés

en converger hacia redes IP todos los servicios de datos, voz y video de forma tal que sean transportados por

estas redes hasta las redes de distribución satelitales, terrestres o por cable. Para garantizar la calidad de servicio

(QoS, Quality of Service) que percibe el usuario final en los sistemas de Televisión Digital Terrestre (TDT) se

mailto:paviles@ca.radiocuba.cumailto:pmaviles910@gmail.com

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hace necesario medir una serie de parámetros en los que se deben incluir aquellos que aseguren que la red IP

pueda, de manera efectiva, soportar y desplegar la entrega de los flujos de transporte (TS, Transport Stream)

MPEG-2 que contienen todos los datos de los programas de la TDT.

2. FLUJOS DE TRANSPORTE MPEG-2

El flujo de transporte MPEG-2 permite transmitir más de un programa simultáneamente y que cada programa

pueda tener diversos flujos de audio, video y la inclusión de datos que no necesariamente están relacionados con

la señal de televisión. El sistema MPEG-2 da un enfoque de multiplexado en dos niveles. El primero se destina

a asegurar el sincronismo entre audio y video y se le llama flujo elemental de paquetes (PES, Packet Elementary

Stream). El segundo depende del medio de comunicación, en donde se definen dos grupos, uno para los medios

libres de errores como los de almacenamiento en cinta o disco, que se denomina transporte de programa, mientras

que en los entornos donde se producen errores se llama flujo de transporte [1]. Esos errores se pueden manifestar

como errores en los valores de los bits o pérdida de paquetes.

Este sistema está basado en la tecnología de transporte de paquetes, similar al usado por Ethernet. La información

digital de audio y video se segmenta en paquetes, con información adicional en el encabezado y la parte trasera

para hacer que el sistema de transporte pueda llevar el segmento que corresponde al destino adecuado. Esta

técnica ofrece en la televisión digital una ventaja importante, pues una variedad de flujos binarios sin ninguna

relación entre sí, pueden ser mezclados en un mismo flujo. En MPEG-2 los paquetes son identificados gracias a

un campo específico que se denomina identificador de paquete (PID, Packet IDentifier). Algunas de las ventajas

que presenta esta tecnología es la posibilidad de variar el flujo y la velocidad de forma dinámica para cualquier

flujo particular y se accede a cualquiera de ellos simplemente seleccionando el PID. El TS puede tener una

velocidad variable o constante. En cualquiera de los dos casos los flujos elementales pueden ser de velocidad

variable o constante. La velocidad o razón del TS está definido por los valores y la ubicación de los campos de

Referencia de Reloj de Programa (PCR, Program Clock Reference), que en general son campos PCR separados

para cada programa [1].

Los MPEG-2 TS usados en las redes de difusión fueron diseñados para ser entregados como un flujo continuo

de bits. Sin embargo, en una red de datos los flujos de bits son divididos en paquetes y luego enviados en ráfagas

discretas. A diferencia del tráfico de datos, los servicios en tiempo real como la voz y el video no necesitan de

la perfección en la entrega de todos los paquetes, sino que su punto débil lo constituyen las variaciones en el

tiempo en que arriban los paquetes. La variación de demora o jitter puede considerarse como la diferencia entre

el momento en debe llegar un paquete y el momento en que realmente llega [2]. El paquete puede llegar antes

del instante esperado pudiendo causar el desbordamiento del buffer, y por tanto la pérdida de la información; o

después, pudiendo provocar que el buffer quede vacío y no hayan datos para decodificar.

Existen varios protocolos que pueden ser usados en IP. El protocolo de control de transmisión (TCP,

Transmission Control Protocol) garantiza que los datos que emite el cliente sean recibidos por el servidor sin

errores y en el mismo orden que fueron emitidos, por lo cual es usado para la transferencia de datos. El remitente

solo retransmite los segmentos de datos que faltan. Sin embargo, para el tráfico en tiempo real no es adecuado

TCP, pues no tiene ningún sentido solicitar la retransmisión de paquetes perdidos, ya que estos serían entregados

fuera de tiempo. En tales servicios se usa el protocolo de datagrama de usuario (UDP, User Datagram Protocol).

En UDP los paquetes pueden adelantarse unos a otros, y no se sabe si los paquetes han llegado correctamente.

Se usa para la transmisión de audio y vídeo en tiempo real, donde no es posible realizar retransmisiones por los

estrictos requisitos de retardo que se tiene en estos casos. Generalmente se usa junto al protocolo de transporte

en tiempo real (RTP, Real time Transport Protocol), que posee un número de secuencia que identifica la posición

del paquete en el flujo y permite conocer la ocurrencia de pérdida de paquetes. También posee una estampa de

tiempo que refleja el instante de muestreo del primer byte en la carga útil y es de suma importancia para

reproducir los paquetes en el momento adecuado. En la Fig. 1 se presenta un esquema del encapsulado de los

paquetes MPEG-2 para su transmisión, contando cada trama Ethernet-II con un total de 1370 Bytes.

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Figura 1: Esquema de encapsulado de los paquetes MPEG-2

Modelo de temporización

Los sistemas tanto de audio como de video poseen modelos de temporización en los cuales la demora de extremo

a extremo desde la señal de entrada al codificador hasta la señal de salida del decodificador es constante. Esta

demora es la suma de codificación, proceso de almacenamiento (buffering) del codificador, multiplexación,

comunicación o almacenamiento, demultiplexación, proceso de buffering del decodificador, y demoras de

presentación. Como parte de este modelo de temporización todos los cuadros del video y las muestras de audio

son presentadas exactamente una vez, a menos que se especifique lo contrario en la codificación, y los intervalos

entre cuadros y la razón de muestro del audio en el decodificador son las mismas que las del codificador. En

todos los casos es responsabilidad del decodificador realizar el proceso de temporización de manera adecuada.

Toda la temporización se define en términos de un reloj de sistema común, conocido como Reloj de Tiempo del

Sistema (System Time Clock) [1]. El reloj interno de cada receptor o decodificador se sincroniza con el reloj

interno del codificador. Las estampas de tiempo PCR son usadas por el receptor para sincronizar su reloj. Así se

establece un reloj de referencia para la presentación de los flujos de audio y video.

Calidad de servicio

En la mayoría de los servicios que inicialmente se brindaban en redes IP, la calidad de servicio no era un elemento

a considerar. Sin embargo, para tráfico en tiempo real y otros servicios similares se hace necesario garantizar

ciertos parámetros para evitar la degradación de tales servicios. Una de las desventajas de la difusión de MPEG-

2 TS sobre redes IP es precisamente que no existe provisión de calidad de servicio. Los datos de los MPEG-2

TS deben llegar con suficiente tiempo al decodificador para que este pueda realizar todo el proceso de

identificación, filtrado, reconstrucción de audio y video, etc. En redes IP las TS MPEG-2 son propensas a sufrir

un incremento indeseable de jitter o problemas de PCR y el descarte de paquetes.

La calidad del video que percibe el usuario final, o de forma más general, la calidad del flujo en determinado

punto de la red, no depende solamente del ancho de banda o del MPEG-2 TS. Es en realidad la combinación de

la calidad con que se ha conformado el TS MPEG-2 y la correcta entrega de los paquetes IP en la red. Por tanto,

la medición y el monitoreo de los flujos MPEG-2 implica medir el tiempo de arribo entre paquetes Ethernet, los

comportamientos medio e instantáneo de esos tiempos de arribo y el contenido MPEG-2.

A medida que los flujos pasan a través de diferentes equipos y nuevos medios de transporte, se introducen

demoras y aumenta la posibilidad de que ocurran pérdidas que afecten la temporización de los datos almacenados

en los programas. Existen varios dominios de reloj en el sistema, y por tal motivo se usan los buffers para

acomodar las variaciones de reloj y de velocidad. Las afectaciones a la calidad pueden producir pixelación,

pantallazos negros, congelamiento de la imagen, entre otros, y el grado de afectación del servicio depende de la

calidad del equipo receptor [3].

Para asegurar la calidad en el transporte de TS MPEG-2 se sugiere medir y monitorear las siguientes cinco

propiedades [3]:

1. Demora a causa de la variación en el tiempo de arribo entre paquetes. 2. Ráfagas a causa de la variación en el tiempo de arribo entre paquetes. 3. Pérdida de tramas Ethernet o paquetes IP. 4. Desviación promedio del tiempo de arribo entre paquetes Ethernet respecto a la razón de transporte de

datos MPEG-2.

5. Calidad del TS MPEG-2 debido a errores producidos en la red, errores de codificación, o pérdida de paquetes MPEG-2.

Los valores elevados de jitter de los paquetes Ethernet que producen grandes demoras, pueden causar que el

buffer en el extremo receptor quede vacío y como consecuencia, aparecen períodos de tiempo en los cuales el

decodificador no posee datos para decodificar. Esto conlleva a la degradación de la calidad del video que puede

percibirse como macro blocking. Las variaciones de demora pueden tener varias causas, entre ellas la

configuración de QoS de los dispositivos involucrados (switches, routers) o problemas del servidor. En la Fig. 2

se muestra el efecto de las variaciones de demora.

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Figura 2: Efectos de variación de demora y corrimiento en el espaciado entre paquetes Ethernet [4]

Las variaciones en la razón de transmisión de los paquetes Ethernet por largos períodos de tiempo también

pueden causar el vaciamiento del buffer. Cuando el tiempo de arribo entre paquetes Ethernet produce una razón

de entrega de datos inferior a la razón de video, entonces el buffer puede vaciarse al cabo de un tiempo

determinado. Igualmente, las variaciones de demora de los paquetes Ethernet que causan ráfagas de paquetes

pueden producir el desbordamiento del buffer. Este caso es mucho más difícil de monitorear, pues la pérdida de

paquetes puede suceder en cualquier punto de la red, aunque las causas son significativamente diferentes. El

servidor puede estar enviando las tramas Ethernet en ráfagas o una congestión de red podría haber causado que

los elementos de conmutación envíen las tramas en ráfagas. Cuando la red descarta los paquetes debido al

desbordamiento del buffer a consecuencia de las ráfagas, como resultado el decodificador MPEG-2 pierde datos

a decodificar. De igual manera, las variaciones de la razón de los paquetes Ethernet por un período prolongado

de tiempo pueden causar el desbordamiento del buffer¸ produciéndose la pérdida de paquetes MPEG-2. Además

de todo lo mencionado anteriormente, si la conformación del MPEG-2 TS se realiza de forma defectuosa o la

carga útil llega corrupta, se compromete también la calidad del video. En la Fig. 3 se muestra el efecto de las

ráfagas de paquetes.

Figura 3: Efectos de la transmisión en ráfaga y corrimiento en el espaciado entre paquetes Ethernet [4]

Otro de los aspectos a tener en cuenta es la naturaleza dinámica de la red y su influencia en otros flujos. Debido

a que la red IP es una red compartida, mientras mayor sea el número de flujos, mayor será el tráfico a manejar

por los elementos de conmutación, creando jitter, demora, ráfagas y pérdida de paquetes. Para garantizar la

calidad en el transporte de los MPEG-2 TS se requiere de mediciones y monitoreo en diversos puntos a lo largo

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de toda la arquitectura del sistema. Se deben medir y monitorear tanto el comportamiento de la red como la

calidad de la codificación del video y la conformación de los MPEG-2 TS [4].

Parámetros recomendados para la evaluación de los MPEG-2 TS

Además del estándar referente a MPEG-2, existe un conjunto de recomendaciones recogidas en [5] desarrolladas

por el Grupo de Difusión de Video Digital (DVB, Digital Video Broadcasting). Estas recomendaciones describen

la forma en que deben operar los flujos MPEG-2/DVB para obtener una difusión con calidad. Las pruebas son

agrupadas en tres tablas de acuerdo a su importancia para propósitos de monitoreo. La primera tabla muestra un

conjunto básico de parámetros que son considerados necesarios para asegurar que el TS pueda ser decodificado.

La segunda tabla presenta parámetros adicionales que se recomiendan para el monitoreo continuo. La tercera y

última tabla muestra parámetros opcionales que pueden ser de interés para ciertas aplicaciones [5]. Estas tablas

definen los errores de prioridad 1, 2 y 3, y se pueden resumir de la siguiente manera:

- Prioridad 1: indica errores que impactan de manera directa la capacidad del receptor de realizar la presentación del programa.

- Prioridad 2: indica errores de temporización que pueden tener un impacto negativo en la calidad de la imagen.

- Prioridad 3: indica problemas con los datos que están siendo enviados para la Guía Electrónica de Programas (EPG, Electronic Program Guide).

Un equipo MPEG-2 para la realización de pruebas debe ser capaz de tomar mediciones detalladas de todas las

estampas de tiempo y los elementos de temporización en el flujo. Esto incluye espaciamiento de PCR (PCR

spacing), exactitud de PCR (PCR accuracy), variación de demora (jitter), y desviación (drift). Cuando se realiza

el monitoreo para verificar el correcto funcionamiento de una red, se recomienda llevar a cabo las mediciones

tan cerca del punto final como sea posible. De esta forma se puede constatar la calidad con la cual reciben el

servicio los usuarios. En una larga cadena de equipos implicados en la transmisión de los MPEG-2 TS, por lo

general es una buena idea comenzar a realizar el monitoreo de atrás hacia adelante e ir descartando secciones en

las que el flujo de entrada posee iguales parámetros que el flujo de salida. Así, se puede localizar la fuente del

problema y profundizar en las causas [3].

3. HERRAMIENTAS UTILIZADAS

Wireshark v1.8.4

Wireshark es un analizador de paquetes de red, cuyo objetivo es capturar los paquetes que son enviados a través

de la red y mostrar los datos de esos paquetes tan detalladamente como sea posible. Wireshark puede capturar

tráfico proveniente de diferentes medios de red incluyendo redes inalámbricas. Posee gran número de opciones

y funciones que facilitan al usuario el análisis de los parámetros involucrados en la transmisión de los datos y

sus respectivos protocolos. La función Análisis RTP genera una lista de estadísticas de un flujo RTP seleccionado

y brinda información básica como número de paquete y número de secuencia, o información más avanzada

basada en el tiempo de arribo, la demora, la variación de la demora, el tamaño de los paquetes, etc. Además de

la estadística individual por paquete se muestran las estadísticas globales, con valores máximos y mínimos de

delta, variación de demora, corrimiento del reloj y número de paquetes perdidos. Permite guardar la carga útil

RTP y exportar o graficar varias estadísticas del flujo RTP. Las estadísticas UDP permiten realizar un análisis

de los flujos UDP. Esta opción brinda información acerca de los flujos detectados: dirección ip fuente, dirección

ip destino, ancho de banda máximo utilizado, ancho de banda promedio utilizado, alarmas de buffer y ráfagas de

paquetes, etc, en dependencia de la ventana de promediación y el resto de los parámetros que hayan sido

seleccionados.

TSReader Pro

TSReader es una herramienta que analiza, decodifica, graba y manipula los flujos de transporte para sistemas

MPEG-2. Brinda al usuario una vista preliminar de lo que está siendo transportado dentro de los flujos MPEG2

y resulta muy útil para hallar errores o deficiencias. Al insertar un flujo proveniente de un archivo, satélite, TDT,

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cable o IP muestra los canales contenidos y las tablas asociadas. Identifica y muestra los errores de prioridad 1,

2 y 3 especificados en [5] facilitando al usuario el análisis de los flujos.

Promax TS Analyser

Promax TS Analyser es un analizador de flujos de transporte al igual que TSReader. Brinda información bien

detallada de los errores que son detectados en el flujo. Permite graficar el uso de video, audio o datos dentro del

multiplex, así como la razón de recepción del multiplex. Muestra todos los PIDs, y calcula corrimientos de reloj

en base a aquellos PIDs que contienen PCR. También identifica y muestra los errores de prioridad 1, 2 y 3

especificados en [5].

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Descripción de las pruebas realizadas

La calidad de la señal de TDT correspondiente al transmisor ubicado en Chambas presenta una degradación

significativa. En ocasiones la imagen se congela y se producen reiteradas pixelaciones, pudiendo ser incluso de

hasta 5 minutos el intervalo entre una pixelación y la siguiente. Con el objetivo de verificar los valores de los

parámetros fundamentales correspondientes a los flujos UDP multicast y a los MPEG-2 TS transportados en

estos flujos, se realizan una serie de capturas tanto en el Centro Principal de TV y FM de Ciego de Ávila como

en el Centro Transmisor de TV de Chambas. En el Centro Principal de TV y FM de Ciego de Ávila se realizan

capturas del flujo IP Nacional procedentes del multiplexor A y del Flujo IP Provincial creado en el multiplexor

B. En el Centro Transmisor de TV de Chambas se realizan capturas del IP Nacional procedente del multiplexor

A y del IP Provincial proveniente del multiplexor B, pero atravesando una nueva red de transporte. En la Fig. 4

se muestra una representación de la distribución de los flujos IP Nacional y Provincial hacia estos centros.

Figura 4: Distribución de los flujos analizados

Análisis RTP

El análisis RTP de varias capturas de los flujos IP nacional y provincial revela que la inserción de las estampas

de tiempo del equipamiento A luego de la remultiplexación, no se realiza de forma correcta. Las estampas de

tiempo del flujo RTP pueden ser usadas por el decodificador para conocer el momento exacto en que se debe

presentar la información. Siempre que se realice una modificación en un flujo de transporte MPEG-2 (se añada

o se elimine información o programas) las estampas de tiempo deben ser insertadas nuevamente. Sin embargo,

debido a que el propio flujo de transporte MPEG-2 posee sus estampas de tiempo, no influye de manera

significativa la incorrecta inserción de las estampas RTP.

Las estampas de tiempo RTP son utilizadas para el cálculo de parámetros importantes como la variación de la

demora y la desviación de reloj. Estos parámetros muestran valores no reales cuando se analiza el flujo del

equipamiento A. Por tal motivo fue necesario realizar estas mediciones con el flujo IP nacional. Las variaciones

de demora y el tiempo de arribo entre paquetes consecutivos de los flujos que son entregados a través de la red

de Etecsa de la provincia presentan valores mayores en comparación al flujo proveniente de los estudios. Las

siguientes figuras muestran los resultados obtenidos. En la Tabla 1 se muestran los resultados del análisis RTP

para los flujos IP Nacional y Provincial. Como consecuencia de la incorrecta inserción de las estampas de tiempo

por el multiplexor B, los valores de jitter están alterados, pues se calculan en base a las estampas de tiempo.

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Tabla 1: Resultados del análisis RTP

Prueba Tiempo

de captura

(s)

Delta

máximo

(ms)

Jitter

máximo

(ms)

Jitter

promedio

(ms)

Paquetes

RTP

recibidos

Paquetes

RTP perdidos

Errores de

secuencia

IP Nacional-

Ciego

198.31 3.31 0.31 0.06 340948 35 (0.01 %) 35

IP Provincial-

Ciego

94.14 1.70 21582096.44 65255.00 161844 8 (0.00 %) 8

IP Nacional-

Chambas

468.14 68.59 2.10 0.23 800413 154 (0.02 %) 34

IP Provincial-

Chambas

137.45 18.05 22150304.58 58141.23 236311 7 (0.00 %) 7

Nota: Los valores con fondo de color gris son erróneos debido a la incorrecta reinserción de las estampas

de tiempo en el multiplexor B.

Cuando los flujos IP son entregados a través de la nueva red de transporte hacia Chambas, sufren valores de jitter

superiores. Los valores de delta, que se define como el tiempo entre la llegada de un paquete y el paquete anterior

también son mayores, confirmando la existencia de variaciones de demora. En ninguno de los casos la pérdida

de paquetes es significativa, o sea, cualquier degradación de la señal en el extremo receptor no está dado por la

pérdida de datos en la red de transporte, sino por el arribo fuera de tiempo de los paquetes RTP. El arribo tardío

provoca que el decodificador no tenga la información necesaria a decodificar en el momento preciso, y por tanto

se produce la pixelación de la imagen.

Estadísticas UDP

Las estadísticas UDP proporcionan información importante referente al ancho de banda utilizado, los

requerimientos de buffer y las ráfagas de paquetes. En la Tabla 2 se muestran las estadísticas UDP. El análisis

de los flujos IP nacional y provincial tomados directamente en el centro de TV de Ciego de Ávila muestra que

ambos flujos presentan un bitrate prácticamente constante y que oscila alrededor de los 18 Mbps, en

correspondencia con el bitrate del multiplex. Sin embargo, las mediciones realizadas en el centro de TV de

Chambas, tanto al flujo IP nacional como al provincial, muestran que se producen picos de entre 23 y 27 Mbps

antecedidos por momentos en los que no se reciben paquetes (tomando como intervalo de medición 100 ms). El

arribo de paquetes en ráfagas pertenecientes a tráfico en tiempo real, como la telefonía IP y la IPTV, constituye

una de las causas de la degradación de la calidad del servicio. Es indispensable mantener una razón de

transmisión prácticamente constante, que impida que el buffer en el extremo receptor se desborde o quede vacío.

Tabla 2: Resultados de las estadísticas UDP

Prueba Paquetes Paquetes/s Ancho de

banda máximo

(Mbps)

Ancho de

banda

promedio

(Mbps)

IP Nacional-Ciego 340948 1719 19.5 18.8

IP Provincial-Ciego 161844 1719 19.2 18.8

IP Nacional-Chambas 800413 1709 24.6 18.8

IP Provincial-Chambas 236311 1716 22.9 18.8

Según lo recomendado en [5] se seleccionó un valor de 100 ms para la ventana de promediación, que se

corresponde con el perfil MGB2 de dicha recomendación para mediciones de multiplex de razón de bit constante

(CBR, Constant BitRate). Es importante elegir el valor adecuado para la ventana de promediación, dado que un

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valor demasiado alto puede producir la compensación de un decremento y un incremento de la razón de bits, y

por tanto no arrojar ninguna irregularidad.

Resultados con TSReader Pro y PROMAX TS Analyser

El análisis se concentra en verificar la ocurrencia de ráfagas y variaciones de demora según los resultados

obtenidos con Wireshark. El análisis realizado con los softwares TSReader Pro y PROMAX TS Analyser arroja

resultados que se corresponden con los obtenidos anteriormente. Se chequean los errores de prioridad 1, 2 y 3,

confirmándose la ocurrencia de errores de prioridad 2, los cuales repercuten en la calidad de la imagen. En la

Fig. 5 se observa la razón de bits del flujo IP nacional capturado en el Centro Principal de TV y FM. Se obtienen

valores que oscilan alrededor de los 18 Mbps, que es la CBR configurada en los multiplexores A y B para la

generación de los MPEG-2 TS. El gráfico muestra una estabilidad en la velocidad, al igual que los resultados de

las estadísticas UDP. En cambio, en la Fig. 6 se observa un decremento de la razón de bits en un instante dado.

El pico de transmisión resultante en las estadísticas UDP no contradice este decremento. Dado que la velocidad

a la cual son generados los paquetes MPEG-2 en los multiplexores es constante, la ocurrencia de un decremento

en la razón de bits implica que esta razón aumente posteriormente, teniendo en cuenta que no se produce pérdida

de paquetes. Las variaciones en la velocidad de transmisión son el resultado de la ocurrencia de ráfagas.

Figura 5: Razón de bits del flujo IP Nacional-Ciego

Figura 6: Razón de bits del flujo IP Provincial-Chambas

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5. CONCLUSIONES

Wireshark, TSReader Pro y Promax TS Analyser constituyen poderosas herramientas para el análisis de los

flujos UDP multicast y los MPEG-2 contenidos dentro de ellos. Permiten verificar los principales parámetros de

los flujos que recibe Radiocuba para la transmisión de la televisión. La adecuada recepción en los centros

transmisores de TV de los flujos que son transportados a través de la red de ETECSA es un requerimiento

indispensable para garantizar la calidad de la señal que reciben los televidentes, por lo que es fundamental

comprobar que sean entregados de manera correcta. La variación de la demora y la pérdida de paquetes

constituyen parámetros fundamentales del tráfico en tiempo real. Deben ser verificados para impedir degradación

en la calidad del servicio. Las transmisiones en ráfaga pueden causar pixelación de la señal digital como

consecuencia de variaciones exageradas en la razón de bits, causando variaciones de demora inaceptables.

REFERENCIAS

1. ISO. Information technology – Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems.

ISO Standard 13818-1. ISO/IEC Office. Geneva. Switzerland. 2000.

2. GARRISON, W. MPEG-2 Video Streams on a data network.

3. JDS Uniphase. Testing Video over IP.

4. TODD, M. Quality of Video-over-IP measuring the quality of streamingMPEG-2 Transport Streams over IP.

5. ETSI. “Digital Video Broadcasting (DVB); Measurements guidelines for DVB systems”. TR: ETSI TR 101

290 v1.2.1. France, May. 2001.

SOBRE LOS AUTORES

Pablo M. Aviles Delgado. Se graduó como Ingeniero en Telecomunicaciones y Electrónica en la Universidad Central “Marta Abreu” de

Las Villas (UCLV), Cuba, en 2015. Se desempeña como Especialista Principal en Tecnologías de las Comunicaciones, la Automática y los Servicios Técnicos en la División Territorial de la empresa Radiocuba, en Ciego de Ávila.