一種網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)首先圍繞網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻質(zhì)量評測模型，建立起一系列的視頻質(zhì)量評測相關(guān)功能子模塊，將這些子模塊進行整合即可實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)視頻流的采集評測功能。之后本系統(tǒng)基于視頻質(zhì)量評測方案，同時聯(lián)合分數(shù)統(tǒng)計模塊和圖形化顯示模塊，構(gòu)成一個完整的可應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻質(zhì)量評測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以展示不同含義的質(zhì)量評分，并實時地進行數(shù)據(jù)更新，同時可以通過遠程連接進行質(zhì)量評測的監(jiān)控。本發(fā)明可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的主機甚至交換設(shè)備上，實現(xiàn)對流經(jīng)該節(jié)點的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量進行實時監(jiān)測的功能。本系統(tǒng)可以對視頻質(zhì)量衰退進行實時監(jiān)控，并通過遠程訪問的形式將分數(shù)進行圖形化輸出。
【專利說明】一種網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本系統(tǒng)屬于視頻質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域，更具體來說是指可以部署在網(wǎng)絡(luò)中的主機上或集成在網(wǎng)絡(luò)中的交換設(shè)備上的視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，視頻業(yè)務(wù)逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)的主流業(yè)務(wù)，隨著在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，它逐漸成為運營商的新的固定利潤增長點，是最具潛力的增值業(yè)務(wù)之一。視頻業(yè)務(wù)種類眾多，如IPTV、手機電視、在線視頻等業(yè)務(wù)都是視頻業(yè)務(wù)的分支。視頻業(yè)務(wù)集合了互聯(lián)網(wǎng)、通信、多媒體等多種技術(shù)，提供給用戶視頻點播、視頻直播、互動游戲等功能，具有非常鮮明的特點，可以實現(xiàn)媒體服務(wù)者和用戶的互動，滿足用戶的即時需求。視頻業(yè)務(wù)承載于TCP/IP協(xié)議，支持包括語音、視頻等多種數(shù)據(jù)的通信，還可與互聯(lián)網(wǎng)豐富的應(yīng)用功能融合，為用戶提供音視頻流播放、廣播電視、在線互動等多種服務(wù)。
[0003]視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量是視頻業(yè)務(wù)運營部門關(guān)注的焦點，通過采集大量有效的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量評測數(shù)據(jù)，視頻業(yè)務(wù)運營商可以更好地了解業(yè)務(wù)運營情況和用戶的需求；通過完善的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量評估方法，視頻業(yè)務(wù)商可以實時監(jiān)測視頻業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)中任意兩點間的業(yè)務(wù)情況，對視頻業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量較為準(zhǔn)確地進行評估，為業(yè)務(wù)運營和故障定位提供參考；通過視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量的評估數(shù)據(jù)，視頻業(yè)務(wù)運營部門還可以更好地掌握網(wǎng)絡(luò)資源對當(dāng)前業(yè)務(wù)的影響，為承載網(wǎng)絡(luò)的搭建提供真實的數(shù)據(jù)，合理的進行網(wǎng)絡(luò)組建和設(shè)備選型投資，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化規(guī)劃和資源的合理使用，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中保證視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量。可以說提供質(zhì)量良好的視頻業(yè)務(wù)有助于提高服務(wù)商在市場中的競爭力，是當(dāng)前發(fā)展的重點和未來發(fā)展的趨勢。
[0004]本發(fā)明提供了一套可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的主機甚至交換設(shè)備上的視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對流經(jīng)該節(jié)點的視頻業(yè)務(wù)的質(zhì)量進行實時的測量，從而實現(xiàn)對可能出現(xiàn)的視頻質(zhì)量衰退進行實時的監(jiān)控，并且可以通過遠程訪問的形式進行圖形化的輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一整套能夠應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，以便更好地對網(wǎng)絡(luò)中的視頻業(yè)務(wù)進行準(zhǔn)確的質(zhì)量監(jiān)測。
[0006]為了滿足上述需求，本發(fā)明提供了一套可以用于現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，該發(fā)明包括以下部分:
[0007](a)視頻質(zhì)量實時評分模塊，對網(wǎng)絡(luò)中的視頻流進行抓取分析，并且對其進行實時質(zhì)量評測，同時存儲該質(zhì)量評分信息；
[0008](b)視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，通過響應(yīng)某些特定的WEB請求，將視頻質(zhì)量分數(shù)進一步統(tǒng)計整理，返還給客戶端指定的數(shù)據(jù)集；
[0009](C)視頻質(zhì)量分數(shù)顯示模塊，對視頻質(zhì)量評分進行圖形化顯示。
[0010]進一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點:步驟(a)中，視頻實時評分模塊將網(wǎng)絡(luò)適配器上流經(jīng)的實時視頻數(shù)據(jù)流進行實時地采集分離；之后，將原始碼流信息提取統(tǒng)計為質(zhì)量評測模型可用的輸入信息，再通過質(zhì)量評測模型對數(shù)據(jù)流中每幀圖像進行質(zhì)量評分；最后，將每幀圖像的統(tǒng)計信息以及對應(yīng)評價分數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫中。
[0011]進一步地，上述視頻流的采集分離部分具體包含以下的步驟:視頻流采集指的是對視頻流包頭信息的提取，而不涉及具體的載荷信息；視頻流分離指的是將視頻流按照同步源標(biāo)示進行分離，同時將以ETHERNET幀為單位的視頻流信息解析整理成以視頻圖像幀為單位的視頻流信息。
[0012]進一步地，上述質(zhì)量評測模型還可具有以下特點:對實時視頻質(zhì)量進行評測，采用無參考質(zhì)量評測方法。無參考方法的特點在于不使用原始視頻序列，僅僅使用損傷視頻就可以對視頻質(zhì)量進行評測。本方法同時考慮編碼損傷和網(wǎng)絡(luò)損傷對視頻質(zhì)量的影響。其中編碼損傷通過比特率和幀率進行衡量；而網(wǎng)絡(luò)損傷需要考慮丟包因素和時延抖動因素的影響。
[0013]進一步地，上述信息保存部分還可具有以下特點:對于分數(shù)信息的存儲，所保存的信息包括每個視頻圖像幀的采集時間和質(zhì)量評分，存入數(shù)據(jù)庫軟件中。
[0014]進一步地，上述方法還具有以下特點:步驟(b)中，對于分數(shù)統(tǒng)計模塊，采用WEB服務(wù)進行實現(xiàn)。該WEB服務(wù)部署于網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)IIS之上，以響應(yīng)客戶端發(fā)過來的URI請求。當(dāng)收到客戶端發(fā)出的URI請求后，服務(wù)器首先調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫查詢語句從數(shù)據(jù)庫中讀取所請求的分數(shù)集合，經(jīng)過進一步將該分數(shù)集合整理封裝為XML文件格式后，將XML數(shù)據(jù)返回給客戶端，完成一次完整的服務(wù)響應(yīng)過程。
[0015]進一步地，上述英文縮寫的具體含義如下:IIS指Internet Information Service即網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)，是由微軟公司提供的基于運行Microsoft Windows的互聯(lián)網(wǎng)基本服務(wù)，其上可以承載基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。URI指Uniform Resource IdentifierJPS—資源標(biāo)識符，是用于標(biāo)識某個互聯(lián)網(wǎng)資源名稱的字符串。該種標(biāo)識允許用戶對網(wǎng)絡(luò)中的資源通過特定的協(xié)議進行交互操作。XML指extensible Markup Language即可擴展標(biāo)記語言。其中標(biāo)記指計算機所能理解的信息符號，通過此種標(biāo)記，計算機之間可以處理包含各種信息的文章等。
[0016]進一步地，上述方法還具有以下特點:該WEB服務(wù)共包含六種不同類型的服務(wù):實時分數(shù)、實時分數(shù)分布、歷史分數(shù)、歷史分數(shù)分布、異常分數(shù)以及異常分數(shù)詳情。
[0017]進一步地，上述實時分數(shù)服務(wù)包括以下特點:數(shù)據(jù)庫中距離當(dāng)前時間點最近30秒時間段內(nèi)的視頻流的質(zhì)量分數(shù)。其中的分數(shù)指的是所有視頻流在若干時間內(nèi)的平均分數(shù)的集合。對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的視頻業(yè)務(wù)的整體質(zhì)量進行實時地監(jiān)控，可以及時地對網(wǎng)絡(luò)中可能出現(xiàn)的視頻質(zhì)量整體衰退進行察覺，進而采取有效的措施。
[0018]進一步地，上述實時分數(shù)分布服務(wù)包括以下特點:數(shù)據(jù)庫中距離當(dāng)前時間點最近30秒時間段內(nèi)的視頻流質(zhì)量評分的分布情況。對實時的視頻流的質(zhì)量分布情況進行顯示，方便從整體角度對視頻質(zhì)量進行查看。
[0019]進一步地，上述歷史分數(shù)服務(wù)包括以下特點:選擇某歷史時間區(qū)間，計算在該時間段內(nèi)視頻流的平均質(zhì)量評分。對過往的某一時間區(qū)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中的視頻質(zhì)量分數(shù)進行查看，可以對歷史數(shù)據(jù)進行有效的分析，從而對網(wǎng)絡(luò)中的一些特性進行研究。
[0020]進一步地，上述歷史分數(shù)分布服務(wù)包括以下特點:選擇某歷史時間區(qū)間，計算該歷史時間區(qū)間內(nèi)每個視頻流的平均質(zhì)量評分，統(tǒng)計得到每個分數(shù)區(qū)間中的視頻流個數(shù)。對指定時間區(qū)間內(nèi)的視頻質(zhì)量評分的分布進行統(tǒng)計，便于對某些特定時間段內(nèi)的質(zhì)量進行復(fù)盤。
[0021]進一步地，上述異常分數(shù)服務(wù)包括以下特點:記錄所有質(zhì)量異常的時間點。異常的視頻質(zhì)量評分指的是需要加以注意的、低于正常值的視頻質(zhì)量評分。正常情況下，這種異常情況屬于低概率事件，因此將這種異常分數(shù)單獨考慮可以方便對網(wǎng)絡(luò)異常狀況進行快速報
目O
[0022]進一步地，上述異常分數(shù)的分類包括以下兩種:第一種，若某一時間點前20秒內(nèi)，每一秒鐘所有視頻流的質(zhì)量平均得分小于閾值，則定義該點為第一類異常；第二種，若在某一時間點前20秒內(nèi)，計算該段時間內(nèi)每個視頻流的平均得分，其中有一半以上的視頻流的質(zhì)量平均得分低于閾值，則定義該點為第二類異常。該閾值即為視頻質(zhì)量異常的判定臨界點。
[0023]進一步地，上述異常分數(shù)詳情服務(wù)包括以下特點:異常分數(shù)時間點前后一段時間內(nèi)每秒的所有視頻流的平均質(zhì)量評分。該方法可以詳細查看某一異常數(shù)據(jù)的時間區(qū)間內(nèi)的視頻質(zhì)量評分。
[0024]進一步地，上述方法還可具有以下特點:步驟(C)中，首先訪問上述步驟(b)中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。之后選擇網(wǎng)頁上的不同標(biāo)簽頁面，向服務(wù)器發(fā)送不同的URI請求，以請求不同的服務(wù)。最后將接收到的服務(wù)器傳送回的反饋信息通過指定的圖表動畫控件在網(wǎng)頁上進行圖形化顯示。
[0025]進一步地，上述圖形化顯示功能還可具有以下特點:對于實時特性的分數(shù)顯示界面可以進行定期的數(shù)據(jù)更新。
[0026]有益效果
[0027]本系統(tǒng)采用無參考的視頻質(zhì)量評測算法，考慮編碼損傷和網(wǎng)絡(luò)損傷對視頻質(zhì)量造成的影響，對視頻質(zhì)量進行實時地測量。同時利用分數(shù)統(tǒng)計模塊和顯示模塊實現(xiàn)對不同含義的視頻質(zhì)量評分的遠程訪問與顯示。仿真實驗可以證明該系統(tǒng)能夠?qū)崟r地對網(wǎng)絡(luò)中存在的視頻流的質(zhì)量進行較為準(zhǔn)確的測量，同時能夠利用遠程訪問對系統(tǒng)所在的網(wǎng)絡(luò)中的視頻流質(zhì)量進行監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實施例網(wǎng)絡(luò)側(cè)視頻質(zhì)量評測系統(tǒng)框架。
[0029]圖2為本發(fā)明實施例分數(shù)統(tǒng)計模塊實現(xiàn)方法圖。
[0030]圖3為本發(fā)明實施例實時分數(shù)顯示標(biāo)簽頁。
[0031]圖4為本發(fā)明實施例實時分數(shù)分布顯示標(biāo)簽頁。
[0032]圖5為本發(fā)明實施例歷史分數(shù)顯示標(biāo)簽頁
[0033]圖6為本發(fā)明實施例歷史分數(shù)分布顯示標(biāo)簽頁。
[0034]圖7為本發(fā)明實施例異常分數(shù)顯示標(biāo)簽頁。
[0035]圖8為本發(fā)明實施例異常分數(shù)詳情顯示標(biāo)簽頁。
【具體實施方式】
[0036]下面將結(jié)合配圖對本系統(tǒng)的具體實施過程進行說明。[0037]將本系統(tǒng)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的視頻質(zhì)量測量中，具體過程細節(jié)描述如下。
[0038]圖1是本系統(tǒng)的總體的框架，包括視頻質(zhì)量實時評分、視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計和視頻質(zhì)量分數(shù)顯示三個主要模塊，同時還包含各個模塊間的信息交互過程。
[0039]系統(tǒng)整體的流程如下:通過視頻實時評分模塊，對視頻流進行實時地評分并將分數(shù)存入數(shù)據(jù)庫；顯示界面向分數(shù)統(tǒng)計模塊發(fā)出請求，請求顯示指定類型的數(shù)據(jù)；分數(shù)統(tǒng)計模塊接受請求，從數(shù)據(jù)庫中提取出與請求相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過統(tǒng)計整合后按照指定的格式返回給顯示界面進行可視化輸出。
[0040]下面對每個模塊的實現(xiàn)方法進行具體的介紹。
[0041]I)視頻實時評分模塊
[0042]本實時評分模塊考慮視頻源編碼損傷、網(wǎng)絡(luò)損傷兩個方面。對于源編碼損傷方面，對編碼損傷進行考慮，同時在編碼損傷中通過視頻的比特率和幀率配合相應(yīng)的計算公式來對編碼損傷進行估計。在網(wǎng)絡(luò)損傷方面，同時考慮丟包以及時延抖動損傷，并且使用了滑動時間窗口的方法來對質(zhì)量評分進行相應(yīng)的平滑處理，減小數(shù)據(jù)的波動性。
[0043]本模塊具體實現(xiàn)步驟如下:
[0044]步驟110，利用WINPCAP工具包抓取流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的視頻數(shù)據(jù)流，提取其中的IP/UDP/RTP包頭中的信息；
[0045]步驟120，根據(jù)RTP包頭中的同步源標(biāo)識符SSRC將視頻流按照源端的不同進行分離；
[0046]步驟130，根據(jù)RTP包頭中的MARKER標(biāo)示符將每個以ETHERNET幀為單位的視頻流信息轉(zhuǎn)換為以視頻圖像幀為單位的視頻流信息；
[0047]步驟140，提取每個圖像幀的統(tǒng)計信息，包括:當(dāng)前圖像幀的類型、采集時間，每幀所包含的比特數(shù)、RTP包總數(shù)，以及其中每個RTP包的序列號和采集時間；
[0048]步驟150，將每個圖像幀的統(tǒng)計信息保存至?xí)r間窗口隊列中，當(dāng)隊列頭尾兩幀的采集時間之差大于時間窗口的長度時，計算一次窗口隊列中的所有視頻幀的質(zhì)量；
[0049]步驟160，將得到的每個圖像幀的質(zhì)量評分以及所有統(tǒng)計信息存入數(shù)據(jù)庫。
[0050]2)評分統(tǒng)計模塊
[0051]為了方便視頻監(jiān)測系統(tǒng)的遠程監(jiān)控的實現(xiàn)，本評分統(tǒng)計模塊將從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)的步驟使用WEB服務(wù)請求進行實現(xiàn)，這樣即可以通過遠程連接到質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)所在的設(shè)備上，實現(xiàn)遠程監(jiān)控的目的。本模塊采用將WEB服務(wù)部署在IIS服務(wù)器上的方法來實現(xiàn)上述功能。將每種不同的分數(shù)讀取方案進行編程實現(xiàn)，再將不同的方案用不同的URI進行標(biāo)示并放入到WEB服務(wù)中，最后將整個WEB服務(wù)程序部署在在IIS服務(wù)器上。
[0052]分數(shù)讀取時，由于讀取出來的分數(shù)是按照數(shù)據(jù)庫中的格式，而這種格式的用戶可讀性較差，因此還需要根據(jù)顯示界面的需求對數(shù)據(jù)進行再處理，將數(shù)據(jù)打包成特定的格式經(jīng)過WEB返回。
[0053]該模塊具體實現(xiàn)步驟如下。
[0054]步驟210，啟動WEB服務(wù)器，等待網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請求；
[0055]步驟220，根據(jù)來自客戶端的WEB請求的不同調(diào)用不同的服務(wù)，按照服務(wù)中包含的不同數(shù)據(jù)庫查詢語句，從數(shù)據(jù)庫中讀取不同的分數(shù)數(shù)據(jù)集合；
[0056]步驟230，對數(shù)據(jù)集進行格式轉(zhuǎn)換，將分數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示模塊能夠解析的文件形式。例如，本系統(tǒng)中所需求的是XML格式，因此需要將數(shù)據(jù)庫中讀取出的數(shù)據(jù)集合按照XML文件中的標(biāo)簽格式進行存放；
[0057]步驟240，將數(shù)據(jù)集合通過WEB頁面返回給客戶端。
[0058]3)圖形化顯示模塊
[0059]由于每個視頻幀的質(zhì)量評分是離散存儲在數(shù)據(jù)庫中，單純地將其讀取并顯示并不能帶來很好的可讀性，且并沒有反映出很明確的監(jiān)控意義，因此需要通過對監(jiān)控目的的分析，設(shè)計若干對質(zhì)量監(jiān)測含有具體意義的分數(shù)顯示方案。
[0060]對于視頻質(zhì)量的監(jiān)控而言，最基本的需求當(dāng)然是希望對當(dāng)前流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)據(jù)流中的視頻業(yè)務(wù)部分進行有效地實時監(jiān)控，對其中出現(xiàn)的質(zhì)量衰減進行及時的反饋。從這一點需求來講分數(shù)顯示方案中需要包含對當(dāng)前時間點的視頻流的質(zhì)量評分實時顯示的功倉泛。
[0061]對于一個視頻質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)來說，能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前的視頻流的質(zhì)量情況則略顯單薄，能對非實時也就是過往的歷史數(shù)據(jù)的查詢也是一項很有必要的需求。通過歷史數(shù)據(jù)查看，可以對某些特定時間點的歷史數(shù)據(jù)的觀察分析，可以進一步尋找在各個時間段的視頻流質(zhì)量評分之間的相關(guān)性，為歸納總結(jié)其中可能出現(xiàn)規(guī)律提供相應(yīng)的事實依據(jù)。
[0062]對于一個質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)來說，對異常數(shù)據(jù)(視頻質(zhì)量較低)的監(jiān)控是十分重要的。由于異常數(shù)據(jù)并不是業(yè)務(wù)質(zhì)量的常態(tài)，其數(shù)量在整個數(shù)據(jù)庫中所占的比例也是很小的，因此將所有的異常數(shù)據(jù)單獨進行顯示，以此方便查找數(shù)據(jù)，實現(xiàn)預(yù)警的功能。
[0063]綜上，分數(shù)顯示方案應(yīng)包含以下幾個方面，分別是實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及異常數(shù)據(jù)。同時對于實時數(shù)據(jù)的部分還應(yīng)該包含數(shù)據(jù)的實時動態(tài)更新功能。具體步驟如下:
[0064]步驟310，使用瀏覽器訪問部署在網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)IIS上的WEB服務(wù)；
[0065]步驟320，選擇不同的標(biāo)簽頁面，向WEB服務(wù)器發(fā)送不同的URI請求；
[0066]步驟330，接收從服務(wù)器端發(fā)送回來的數(shù)據(jù)，使用FLASH控件顯示不同的分數(shù)方案。
[0067]下面具體介紹不同的分數(shù)顯示方案實現(xiàn)方法。
[0068]標(biāo)簽頁面I中，顯示實時分數(shù)圖表。選取距離當(dāng)前時刻最近30秒內(nèi)的所有視頻流。計算該30秒內(nèi)每一秒中的所有視頻質(zhì)量平均得分，使用曲線圖控件對該30秒的分數(shù)進行顯示。其中X軸表示時間點，單位為秒；Y軸表示視頻質(zhì)量的具體評分。
[0069]標(biāo)簽頁面2中，顯示實時分數(shù)分布圖表。首先選取最近30秒內(nèi)的所有視頻流。之后計算每個視頻流在這段時間內(nèi)的質(zhì)量平均分數(shù)，并將該分數(shù)進行下取整操作，得到該視頻流在這30秒內(nèi)的質(zhì)量評分所屬的分數(shù)區(qū)間，最后顯示所有視頻流的質(zhì)量分數(shù)的分布情況。其中X軸表示為5個分數(shù)區(qū)間:0到I分、I到2分、2到3分、3到4分、4到5分；Υ軸表示視頻流的數(shù)量。
[0070]標(biāo)簽頁面3中，顯示歷史分數(shù)圖表。首先選擇時間區(qū)間起點和時間區(qū)間長度，從數(shù)據(jù)庫中提取出該段時間內(nèi)的所有視頻流的質(zhì)量評分。之后將該時間區(qū)間平均分成30個時間段，計算每個小時間段內(nèi)的所有視頻流的平均質(zhì)量評分作為該段時間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中的視頻質(zhì)量評分。最后顯示所有小時間段的視頻質(zhì)量評分，作為所選時間區(qū)間的視頻質(zhì)量情況。其中X軸表示時間段，每個時間段的長度為時間區(qū)間的總長度除以需要顯示的點數(shù)；Υ軸表示視頻質(zhì)量評分。[0071]標(biāo)簽頁面4中，顯示歷史分數(shù)分布圖表。對于歷史分數(shù)分布的計算，首先選擇時間區(qū)間起點和時間區(qū)間長度，從數(shù)據(jù)庫中提取出該段時間內(nèi)的所有視頻流的質(zhì)量評分。之后計算每個視頻流在該段時間內(nèi)的平均質(zhì)量評分，并對該分數(shù)進行下取整操作，得到該視頻流質(zhì)量評分所屬的分數(shù)區(qū)間。最后顯示所有視頻流的質(zhì)量分數(shù)的分布情況。其中X軸表示為5個分數(shù)區(qū)間:0到I分、I到2分、2到3分、3到4分、4到5分；￥軸表示視頻流的數(shù)量。
[0072]標(biāo)簽頁面5中，顯示異常分數(shù)列表圖表。對于異常分數(shù)的定義分為以下兩種:第一種，若某一時間點前20秒時間長度內(nèi)，每一秒鐘所有視頻流的質(zhì)量平均得分小于閾值，則定義該點為第一類異常。該異常分數(shù)的定義可以從宏觀角度甄別網(wǎng)絡(luò)中視頻長時間的、連續(xù)的整體質(zhì)量異常的情況。該定義方法可以對偶然突發(fā)的視頻質(zhì)量的波動進行預(yù)警。第二種，若在某一時間點前20秒時間長度內(nèi)，計算該段時間內(nèi)每個視頻流的平均得分，其中有一半以上的視頻流的質(zhì)量平均得分低于閾值，則定義該點為第二類異常。該異常分數(shù)的定義可以統(tǒng)計視頻流的個體異常特性。圖表中顯示時間點與對應(yīng)的視頻質(zhì)量評分。該標(biāo)簽頁將兩種異常記錄分為兩個獨立的表進行顯示，每張表顯示所有異常分數(shù)時間點的時刻和分數(shù)，時刻顯示格式為“年/月/日時:分:秒”。
[0073]標(biāo)簽頁面6中，顯示異常分數(shù)點詳情圖表。點擊上述標(biāo)簽頁面5中的異常分數(shù)，可以查看異常分數(shù)點前后一段時間內(nèi)的視頻質(zhì)量評分詳情。該詳細分數(shù)使用曲線圖控件進行顯示，其中X軸表示時間，顯示格式為“年/月/日時:分:秒”;Y軸表示該時間點的具體質(zhì)量評分。曲線中間數(shù)據(jù)點為所選的異常分數(shù)點，用灰色標(biāo)示；剩余數(shù)據(jù)點為該異常分數(shù)點前后20秒內(nèi)的每秒的視頻質(zhì)量評分。其中異常質(zhì)量分數(shù)的點使用紅色作為標(biāo)示，正常的質(zhì)量評分使用橙色進行標(biāo)示。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: (1)視頻質(zhì)量實時評分模塊，對網(wǎng)絡(luò)中的視頻流進行抓取分析，并且對其進行實時質(zhì)量評測，同時存儲該質(zhì)量評分信息； (2)視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，通過響應(yīng)某些特定的WEB請求，將視頻質(zhì)量分數(shù)進一步統(tǒng)計整理，返還給客戶端指定的數(shù)據(jù)集； (3)視頻質(zhì)量分數(shù)顯示模塊，對視頻質(zhì)量評分進行圖形化顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量評測系統(tǒng)，其中所述視頻質(zhì)量實時評分模塊包含以下的部分:首先，將網(wǎng)絡(luò)適配器上流經(jīng)的視頻數(shù)據(jù)流進行實時地采集分離；之后，將原始碼流信息提取統(tǒng)計為質(zhì)量評測模型可用的輸入信息，再通過質(zhì)量評測模型對數(shù)據(jù)流中每一幀圖像進行無參考的質(zhì)量評分；最后，將每幀圖像的統(tǒng)計信息以及對應(yīng)評價分數(shù)存入到數(shù)據(jù)庫中；對于視頻流的采集指的是對視頻流包頭信息的提取，而不涉及具體的載荷信息；對于視頻流的分離指的是將視頻流根據(jù)同步源標(biāo)示符按照源端的不同進行分離，同時將以ETHERNET幀為單位的視頻流信息解析合并成以視頻圖像幀為單位的視頻流信息；對于視頻質(zhì)量的實時評測，采用無參考質(zhì)量評測方法，同時考慮編碼損傷和網(wǎng)絡(luò)損傷對視頻質(zhì)量的影響；其中編碼損傷通過比特率和幀率進行衡量；而網(wǎng)絡(luò)損傷需要考慮丟包因素和時延抖動因素的影響；對于視頻質(zhì)量的實時評測，采用無參考質(zhì)量評測方法，同時考慮編碼損傷和網(wǎng)絡(luò)損傷對視頻質(zhì)量的影響；其中編碼損傷通過比特率和幀率進行衡量；而網(wǎng)絡(luò)損傷需要考慮丟包因素和時延抖動因素的影響；對于分數(shù)信息的存儲，所保存的信息包括每一個視頻圖像幀的采集時間和質(zhì)量評分，存入數(shù)據(jù)庫軟件中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所 述的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量評測系統(tǒng)，其中所述視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊包含以下特點:對于分數(shù)統(tǒng)計模塊，采用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進行實現(xiàn)；該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署于網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)Iis之上，以響應(yīng)客戶端發(fā)過來的URI請求；當(dāng)收到客戶端發(fā)出的URI請求后，服務(wù)器首先調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫查詢語句從數(shù)據(jù)庫中讀取所請求的分數(shù)集合，經(jīng)過進一步將該分數(shù)集合整理封裝為XML文件格式后，將XML數(shù)據(jù)返回給客戶端，完成一次完整的服務(wù)響應(yīng)過程；該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)共包含六種不同類型的服務(wù):實時分數(shù)、實時分數(shù)分布、歷史分數(shù)、歷史分數(shù)分布、異常分數(shù)以及異常分數(shù)詳情。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，其中所述實時分數(shù)服務(wù)包含以下特點:數(shù)據(jù)庫中距離當(dāng)前時間點最近30秒時間段內(nèi)的視頻的質(zhì)量分數(shù)；其中的分數(shù)指的是所有視頻流在若干時刻的平均分數(shù)的集合；對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的視頻的整體質(zhì)量進行實時地監(jiān)控，可以及時地對網(wǎng)絡(luò)中可能出現(xiàn)的視頻質(zhì)量整體衰退進行察覺，進而采取有效的措施。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，其中所述實時分數(shù)分布服務(wù)包含以下特點:數(shù)據(jù)庫中距離當(dāng)前時間點最近30秒時間段內(nèi)的視頻流的質(zhì)量評分的分布情況；對最近一個時間區(qū)間內(nèi)的視頻流的質(zhì)量分布情況進行顯示，可以從宏觀角度對每個視頻流的質(zhì)量進行觀測，彌補實時分數(shù)將分數(shù)平均化之后所造成的普遍性的效果，從而體現(xiàn)每個視頻流各自的質(zhì)量特點。
6.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，其中所述歷史分數(shù)服務(wù)包含以下特點:選擇某歷史時間區(qū)間，計算在該時間段內(nèi)視頻流的平均質(zhì)量評分；對過往的某一時間區(qū)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中的視頻質(zhì)量分數(shù)進行查看，可以對歷史數(shù)據(jù)進行有效的分析，從而對網(wǎng)絡(luò)中的一些特性進行研究。
7.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，其中所述歷史分數(shù)分布服務(wù)包含以下特點:選擇某歷史時間區(qū)間，計算該歷史時間區(qū)間內(nèi)每個視頻流的平均質(zhì)量評分，統(tǒng)計得到每個分數(shù)區(qū)間中的視頻流個數(shù)；對指定時間區(qū)間內(nèi)的視頻質(zhì)量評分的分布進行統(tǒng)計，有利于對歷史時間區(qū)間內(nèi)的視頻流的質(zhì)量特征進行特征分析，計算歸納某些特定時間段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中的視頻質(zhì)量的變化規(guī)律。
8.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，其中所述異常分數(shù)服務(wù)包含以下特點:記錄所有異常質(zhì)量的時間點；異常的視頻質(zhì)量評分指的是需要加以注意的低于正常值的視頻質(zhì)量評分；正常情況下，這種異常情況屬于低概率事件，因此將這種異常分數(shù)單獨考慮可以提高監(jiān)控的效率；記錄異常分數(shù)的分數(shù)取值以及取得該分數(shù)的時間點。
9.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的視頻質(zhì)量分數(shù)統(tǒng)計模塊，其中所述異常分數(shù)詳情服務(wù)包含以下特點:異常分數(shù)時間點前后一段時間內(nèi)每一秒的視頻質(zhì)量評分；該方法可以詳細查看某一異常數(shù)據(jù)的時間區(qū)間內(nèi)的視頻質(zhì)量評分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量評測系統(tǒng)，其中所述視頻質(zhì)量分數(shù)顯示模塊包括以下特點:通過瀏覽器訪問權(quán)利要求1中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，之后選擇網(wǎng)頁上的不同標(biāo)簽頁面，向服務(wù)器發(fā)送不同的URI請求，以求不同的服務(wù)；最后將接收到的服務(wù)器傳送回的反饋信息通過指定的控件在網(wǎng)頁上進行圖形化顯示；對于實時特性的分數(shù)顯示界面可以進行定期的更新。
【文檔編號】G06F17/30GK103945219SQ201410182031
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】魏芳, 王雨 申請人:北京郵電大學(xué)