專利名稱：基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法，屬于多媒體通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
流媒體是一種使音頻、視頻和其他多媒體元素在Internet及無線網(wǎng)絡(luò)上以實(shí)時的、無需下載等待的方式進(jìn)行播放的技術(shù)。流媒體技術(shù)能給用戶提供持續(xù)不斷的音視頻數(shù)據(jù)流，滿足用戶在線觀賞動態(tài)影音的需求。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，以及第三代移動通信技術(shù)3G(3rd_generation)和無線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN(Wireless Local Area Network)等無線網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,流媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用越來越廣泛。在有線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的重要領(lǐng)域?yàn)榻换ナ骄W(wǎng)絡(luò)電視IPTV(InteractivePersonal TV)，而在移動網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域主要為移動流媒體。 但是，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，尤其是在頻譜資源非常緊張的無線網(wǎng)絡(luò)上提供流媒體業(yè)務(wù)時，網(wǎng)絡(luò)延時、擁塞等網(wǎng)絡(luò)惡劣環(huán)境往往會使多媒體數(shù)據(jù)包的傳輸產(chǎn)生延時、丟包、抖動或亂序等情況，從而使流媒體的業(yè)務(wù)質(zhì)量惡化，給用戶體驗(yàn)造成不利影響。對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和服務(wù)提供商來說，需要采用有效、準(zhǔn)確的流媒體質(zhì)量評測方案來監(jiān)控其業(yè)務(wù)傳輸性能，進(jìn)而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，提高服務(wù)質(zhì)量。然而，目前的流媒體質(zhì)量評測方法和流媒體傳輸與控制協(xié)議的實(shí)際使用都不理想，沒有真實(shí)地反應(yīng)業(yè)務(wù)質(zhì)量，也未能對流媒體業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時評測和監(jiān)控，其主要原因是客戶端與服務(wù)器未能及時進(jìn)行信息交互一方面，客戶端不能及時獲知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件，更談不上掌握網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對用戶體驗(yàn)質(zhì)量造成的影響；另一方面，流媒體服務(wù)器也不能實(shí)時、準(zhǔn)確地獲知客戶端的用戶體驗(yàn)質(zhì)量，以便及時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，這是當(dāng)前流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)控中存在的兩大問題。下面介紹有關(guān)移動流媒體質(zhì)量報告的現(xiàn)有技術(shù)簡況(I)利用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，直接在網(wǎng)絡(luò)側(cè)預(yù)測流媒體質(zhì)量。例如，文獻(xiàn)《Research onMonitoring Quality of 3G Streaming Media Service》[C](干丨J 于“InternationalConference on Communication Systems, Networks and Applications” 2010),利用網(wǎng)絡(luò)端的丟包數(shù)、丟包率、包時延、包抖動等參數(shù)對流媒體質(zhì)量進(jìn)行評測。文獻(xiàn)《No-ReferenceQuality Assessment for Networked Video via Primary Analysis of Bit Stream》[J](刊于 “IEEE Transactions on circuits and video technology” 2010),考慮了編碼端量化步長、幀率和網(wǎng)絡(luò)端丟包等參數(shù)的影響，并在時域進(jìn)行加權(quán)，最終實(shí)現(xiàn)對視頻流質(zhì)量的客觀評價。IETF RFC4445還提出一種測量IPTV傳輸質(zhì)量的方法MDI (Media DeliveryIndex),也僅僅使用兩種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)DF (Delay Factor)和MLR (Media Loss Rate)進(jìn)行測量。(2)利用報告的形式，將客戶端的業(yè)務(wù)能力上報給流媒體服務(wù)器。例如，中國發(fā)明專利申請《一種上報能力的方法及相關(guān)處理裝置》(申請?zhí)?00810056281.7)介紹了一種上報方法，但該方法僅限于將客戶端的業(yè)務(wù)能力標(biāo)識上報到服務(wù)器，不具有交互性；而且客戶端的業(yè)務(wù)能力的判斷不是以用戶的感知為標(biāo)準(zhǔn)，這種能力的判斷結(jié)果只能為服務(wù)器調(diào)整網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)提供參考，不能作為完全依據(jù)。中國發(fā)明專利申請《用于交叉參考相關(guān)應(yīng)用來報告流媒體質(zhì)量的方法和設(shè)備》(申請?zhí)?00780048832. 9)介紹了另一種交叉參考報告流媒體質(zhì)量的方法，該方法主要側(cè)重于報告的方法，沒有涉及報告的內(nèi)容及其獲取方式。中國發(fā)明專利申請《網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)管理方法及系統(tǒng)、服務(wù)質(zhì)量管理節(jié)點(diǎn)》(申請?zhí)?01010174116. 9)涉及的一種網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)管理方法、系統(tǒng)和服務(wù)質(zhì)量管理節(jié)點(diǎn)，能夠克服IPTV業(yè)務(wù)指標(biāo)無法自動測量的缺陷，但是IPTV終端上報的參數(shù)僅有收視率、請求成功率、丟包率、丟幀率和抖動等，沒有涉及音視頻業(yè)務(wù)本身的傳輸與觀賞的體驗(yàn)質(zhì)量。(3)在傳統(tǒng)的RTP/RTCP/RTSP協(xié)議簇中，對業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量起到控制作用的是RTCP協(xié)議，RTCP協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來判斷和評價業(yè)務(wù)質(zhì)量，并以此調(diào)整網(wǎng)絡(luò)帶寬等參數(shù)。但是，RTCP協(xié)議并沒有對用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測與分析，因此不能完全真實(shí)地反映客戶端的流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量。從以上分析可以看出，在客戶端獨(dú)立進(jìn)行流媒體體驗(yàn)質(zhì)量評價的基礎(chǔ)上，結(jié)合網(wǎng) 絡(luò)參數(shù)實(shí)施綜合評價，并將客戶端相關(guān)參數(shù)實(shí)時上報給流媒體服務(wù)器的方法，至今國內(nèi)外都還未見有相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表，同時，目前已有的協(xié)議在基于用戶體驗(yàn)的業(yè)務(wù)質(zhì)量判斷與控制方面也有諸多不足。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明是針對目前出現(xiàn)的流媒體質(zhì)量監(jiān)控需求，并充分考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可實(shí)施的技術(shù)基礎(chǔ)，再廣泛吸取目前多種流媒體質(zhì)量監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)的最新成果，進(jìn)行綜合優(yōu)化而提出的。與現(xiàn)有各種質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)方案相比較，本發(fā)明方法是在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上，充分利用網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)部署的相關(guān)先進(jìn)、成熟技術(shù)，通過自定義的雙向傳輸?shù)捏w驗(yàn)質(zhì)量QoE(Quality of Experience)協(xié)議傳輸流媒體的用戶體驗(yàn)質(zhì)量及相關(guān)參數(shù),在客戶端與服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時交互，很好地解決了上述流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)控中的兩大問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于首先設(shè)置自定義的雙向傳輸?shù)捏w驗(yàn)質(zhì)量QoE交互協(xié)議及其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)(Network Environment Parameters)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)(ServicePerformance Parameters),服務(wù)器監(jiān)測流媒體的發(fā)送狀況,客戶端監(jiān)測流媒體的接收狀況并評價其用戶體驗(yàn)質(zhì)量，分別生成服務(wù)器到客戶端的S-C報告(Server-Client Report)和客戶端到服務(wù)器的C-S報告(Client-Server Report),再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸,在客戶端和服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)時交互，從而對兩者之間傳輸?shù)牧髅襟w業(yè)務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。本發(fā)明基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法，利用自定義的雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議及相關(guān)參數(shù)，使流媒體客戶端能夠及時獲取業(yè)務(wù)傳輸時的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，分析有線和無線網(wǎng)絡(luò)條件對流媒體業(yè)務(wù)的傳輸影響，并結(jié)合設(shè)定的流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量評價方法獲得業(yè)務(wù)用戶的體驗(yàn)質(zhì)量。流媒體服務(wù)器又通過與客戶端的實(shí)時交互，了解、獲悉客戶端用戶對流媒體業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量，以便對網(wǎng)絡(luò)條件或流媒體業(yè)務(wù)參數(shù)適時做出調(diào)整，提高業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的角度看，本發(fā)明方法占用的帶寬資源很少，可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，不用對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行額外的更改與升級；從網(wǎng)絡(luò)客戶的角度看，QoE交互報告的傳送并不會影響流媒體的傳輸播放，反而有利于業(yè)務(wù)質(zhì)量的評價和提升。再者，本發(fā)明方法的操作步驟簡單，計算難度低，容易實(shí)現(xiàn)，對流媒體業(yè)務(wù)的實(shí)際運(yùn)營和管理具有重要意義，在提升流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量的應(yīng)用中，具有較好的推廣應(yīng)用前景與價值。


圖I是本發(fā)明基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體監(jiān)測質(zhì)量報告方法的流程圖。圖2是本發(fā)明QoE協(xié)議實(shí)現(xiàn)示意圖。圖3是本發(fā)明S-C報告結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明C-S報告結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明是一種基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的方法首先設(shè)置自定義的雙向傳輸?shù)捏w驗(yàn)質(zhì)量QoE交互協(xié)議及其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)，服務(wù)器監(jiān)測流媒體的發(fā)送狀況，客戶端監(jiān)測流媒體的接收狀況并評價其用戶體驗(yàn)質(zhì)量，分別生成服務(wù)器到客戶端的S-C報告和客戶端到服務(wù)器的C-S報告，再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸，在客戶端和服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)時交互，從而對兩者之間傳輸?shù)牧髅襟w業(yè)務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。參見圖1，介紹本發(fā)明方法的各個具體操作步驟步驟1，設(shè)置自定義的雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議，并定義其中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)，該雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議規(guī)定服務(wù)器到客戶端的S-C報告攜帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，客戶端到服務(wù)器的C-S報告攜帶業(yè)務(wù)性能參數(shù)。本發(fā)明自定義的雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸情況，如圖2所示，分別要求在服務(wù)器和客戶端發(fā)送的S-C報告和C-S報告的結(jié)構(gòu)組成如下服務(wù)器到客戶端的S-C報告由報頭與數(shù)據(jù)塊組成，其中，報頭包括協(xié)議版本號(Protocol Version):當(dāng)前QoE協(xié)議的版本號，字段長度8bit,本發(fā)明實(shí)施例中的版本號為I ;數(shù)據(jù)包類型(Packet Type):當(dāng)前報告的類型1為S-C報告，2為C-S報告，字段長度8bit ；數(shù)據(jù)包長度(Packet Length):當(dāng)前報告的數(shù)據(jù)包長度，單位byte，字段長度16bit ；數(shù)據(jù)塊用于攜帶下述一個或多個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)多媒體編碼類型(Code Type):音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的編碼格式信息，即采用設(shè)定的壓縮技術(shù)，將某個音視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種音視頻格式文件的方式，字段長度16bit ;音頻數(shù)據(jù)的常用編碼類型有G. 711、G. 723，視頻數(shù)據(jù)的常用編碼類型有MPEG-2、H. 263、H. 264 ；多媒體文件長度(Length):音頻和/或視頻文件的長度，單位秒，字段長度16bit ；發(fā)送時間戳(Send Timestamp):發(fā)送當(dāng)前流媒體數(shù)據(jù)包的時鐘信息，字段長度32bit ；服務(wù)器發(fā)包數(shù)(Packets Sent):服務(wù)器累計發(fā)送到客戶端的流媒體數(shù)據(jù)包數(shù)，字段長度32bit ；發(fā)送字節(jié)數(shù)(Bytes Sent):服務(wù)器累計發(fā)送到客戶端的流媒體字節(jié)數(shù)，字段長度32bit ；發(fā)送速率(Send Rate):服務(wù)器發(fā)送流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的平均比特率，單位比特/ 秒；字段長度32bit ;雙向時延(Roundtrip Delay):流媒體測試包從服務(wù)器發(fā)送到客戶端，再返回服務(wù)器的傳輸時間，單位秒，精度為微秒；字段長度32bit ；服務(wù)器擴(kuò)展字段(Expand):用于以后協(xié)議擴(kuò)展時的備用字段，字段長度256bit ；客戶端到服務(wù)器的C-S報告由報頭與數(shù)據(jù)塊組成，其中，報頭包括的協(xié)議版本號，數(shù)據(jù)包類型、長度的字段位長和涵義都與S-C報告相同，不再贅述；數(shù)據(jù)塊用于攜帶下述一個或多個業(yè)務(wù)性能參數(shù)接收包數(shù)(Packets Received):客戶端累計接收到的流媒體數(shù)據(jù)包數(shù),字段長度32bit ；接收字節(jié)數(shù)(Bytes Received):客戶端累計接收到的流媒體字節(jié)數(shù),字段長度32bit ；丟包率(Packets Loss Rate):丟包數(shù)與服務(wù)器發(fā)包數(shù)之比，其中丟包數(shù)為服務(wù)器發(fā)包數(shù)與接收包數(shù)的差值，字段長度8bit ；抖動(Jitter):兩個流媒體數(shù)據(jù)包相對傳輸時間的差值，即兩個流媒體數(shù)據(jù)包的接收時間戳和發(fā)送時間戳之差的差值，單位秒，精度為微秒；字段長度24bit ；接收時間戳(Receive Timestamp):接收當(dāng)前流媒體數(shù)據(jù)包的時鐘信息,字段長度32bit ；接收速率(Receive Rate):接收流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的平均比特率,單位比特/秒，字段長度32bit ；音頻質(zhì)量QoA (Quality ofAudio):利用基于抖動擴(kuò)展改進(jìn)的E-Model算法在客戶端評價音頻質(zhì)量，字段長度32bit ；視頻質(zhì)量QoV(Quality of Video):利用基于中國發(fā)明專利申請《基于關(guān)鍵巾貞圖像質(zhì)量加權(quán)的無參考視頻質(zhì)量客觀評價方法》(申請?zhí)?01110021600. 2)的修正方法在客戶端評價視頻質(zhì)量，字段長度32bit ；音視頻時間差(Time Difference):同一流媒體文件中原來同步的一對視頻包與音頻包到達(dá)客戶端的時間戳之差，用于衡量音視頻的同步性，單位秒，精度為微秒；字段長度32bit ；連接等待時間(Time Waiting):從用戶業(yè)務(wù)請求到客戶端開始呈現(xiàn)業(yè)務(wù)的延時時間，單位秒，精度為微秒；字段長度32bit ；
客戶端擴(kuò)展字段(Expand):用于以后協(xié)議擴(kuò)展時的備用字段，字段長度256bit。步驟2，服務(wù)器測試、記錄與統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，并按照QoE協(xié)議規(guī)定生成S-C報告，再發(fā)送給客戶端。該步驟2包括下述操作內(nèi)容(21)服務(wù)器測試、記錄多媒體編碼類型、多媒體文件長度和發(fā)送時間戳，同時統(tǒng)計服務(wù)器發(fā)包數(shù)Psmd和發(fā)送字節(jié)數(shù)Bsmd,并按照下述公式計算包括發(fā)送速率和雙向時延的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，其中，發(fā)送速率= ^send ~^d)X8，式中，B " send和B ' smd分別為服務(wù)器在
server,send server,send
T" SCTVCT,smd和T" _v ,smd兩個不同時刻統(tǒng)計的發(fā)送字節(jié)數(shù)；雙向時延Tkd = Tserver, recv_Tserver,send，式中，T
server, recv 矛口 Tserver, send
分別為服務(wù)器接
收和發(fā)送測試包的時間；(22)服務(wù)器將獲取的流媒體業(yè)務(wù)的上述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)寫入QoE協(xié)議報文的對應(yīng)字段中，生成S-C報告，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給客戶端。步驟3，客戶端測試、記錄與統(tǒng)計接收的流媒體信息，并利用S-C報告計算該流媒體的業(yè)務(wù)性能參數(shù)，同時，評價該流媒體業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)質(zhì)量；然后按照QoE協(xié)議規(guī)定生成C-S報告，再發(fā)送給服務(wù)器。該步驟3包括下述操作內(nèi)容(31)客戶端測試、記錄接收時間戳和連接等待時間，同時統(tǒng)計接收包數(shù)Ρ_ν和接收字節(jié)數(shù)B_v，并按照下述公式利用S-C報告信息計算包括丟包率、抖動、接收速率和音視頻時間差的業(yè)務(wù)性能參數(shù)，其中，
P丟包率凡^= ，式中，Pioss = Psend-Precv ;
send抖動_- T:— ) - (J:一 - T— )|，式中，自然數(shù)上標(biāo)m、η分別為發(fā)送流媒體的兩個不同數(shù)據(jù)包的序號；接收速率Icv = ^mcv ~Βψ] Χ 8 ,式中，B " rec^PB' reev 分別為 T" elient, recv 和
client,recv client,recv
'兩個不同時刻統(tǒng)計的接收字節(jié)數(shù)；音視頻時間差；=tTJZ-ΤΤ:::客戶端接收同一流媒體文件中原來同步的一對
視頻包的時刻與音頻包的時刻=丨:之差，式中，自然數(shù)上標(biāo)k為流媒體文件中的數(shù)據(jù)包序號；(32)客戶端對流媒體業(yè)務(wù)的音頻和/或視頻的用戶體驗(yàn)質(zhì)量進(jìn)行評價；其中，音頻質(zhì)量評價方法，采用基于抖動擴(kuò)展修正的E-Model算法QoA =93. 2-Id-Ie-Ij,即引入抖動因子L描述抖動對語音質(zhì)量的影響式中，、和Ie為原E-Model算法中分別因語音信號傳輸延時和丟包造成的語音質(zhì)量損傷因子，Ij為擴(kuò)展修正而新增的抖動影響因子，且L = Ij^Ij1 ;式中，Ijd是因網(wǎng)絡(luò)傳輸時延造成的抖動影響因子Ijd = aiXJ+a2X (J_a3) Xf(J_a3)，式中，參數(shù)ai、a2分別為反映網(wǎng)絡(luò)性能的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，實(shí)施例是根據(jù)原E-Model算法中對傳輸時延造成的質(zhì)量損傷因子的各種參數(shù)回音響度、背景噪聲、響度評測值而計算得到=O. 029, = O. 194 ;參數(shù)a3為用雙向時延描述抖動嚴(yán)重程度的門限值，其數(shù)值取決于丟包率
Rioss :當(dāng)Rioss ( i時，=(1_￥)χ|;當(dāng)Rloss > i時，a3 = O ;式中，i為丟包率的閾值，此
處設(shè)i = 5% ;函數(shù)f為階躍函數(shù),其數(shù)學(xué)表達(dá)式為J ( a3, f (J-a3) = O, J > a3,, f (J_a3)=I ;該式表示若抖動J大于a3,會對語音質(zhì)量造成嚴(yán)重影響；
C χ 丁
Ijl是因緩沖區(qū)溢出造成的抖動影響因子/ =bxe—(，式中，b為根據(jù)不同音頻
編碼器選取不同數(shù)值的系數(shù)，因?qū)嵤├褂肎. 723. I. B-6. 3編碼器，故b = 10. 3 ;T為緩沖區(qū)的字節(jié)容量，該實(shí)施例中的T = IMB ;c為該音頻編碼方式下占用緩沖區(qū)的比例系數(shù)，c =10.81% ;Rreev為接收速率；視頻質(zhì)量評價方法，利用中國專利申請《基于關(guān)鍵幀圖像質(zhì)量加權(quán)的無參考視頻質(zhì)量客觀評價方法》(申請?zhí)?01110021600. 2)的方法進(jìn)行評價，并利用S-C報告與丟包率、抖動和/或接收速率修正評價結(jié)果。假設(shè)使用原來的專利申請方法的視頻質(zhì)量評分為qov,再利用丟包率Rltjss進(jìn)行修正，即QoV = qovX (I+dXRloss)。本發(fā)明實(shí)施例測試的視頻為Foreman序列(總幀數(shù)為250幀)，該視頻分辨率為常用的標(biāo)準(zhǔn)化圖像格式QCIF (QuarterCommon Intermediate Format,在H. 323協(xié)議簇中，規(guī)定了視頻采集設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)采集分辨率的大小為176 X 144像素)，屬于前景、背景均運(yùn)動且運(yùn)動相對緩慢的視頻類型，設(shè)參數(shù)d =10。該步驟中，音頻質(zhì)量評價方法和視頻質(zhì)量評價方法都采用5分制評價質(zhì)量優(yōu)劣，其中5分最好，I分最差。(33)客戶端將獲取的上述參數(shù)寫入QoE協(xié)議報文的對應(yīng)字段中，生成C-S報告，再通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器。步驟4，服務(wù)器將步驟2和3分別生成的一對QoE協(xié)議報文對應(yīng)存儲，以供后續(xù)分析流媒體的用戶體驗(yàn)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)系，為后期監(jiān)控流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量提供依據(jù)。該步驟4包括下述操作內(nèi)容(41)服務(wù)器將其在步驟2生成的S-C報告和在步驟3接收的C-S報告，作為一對QoE協(xié)議報文對應(yīng)存儲于數(shù)據(jù)庫；(42)利用模糊評價算法分析流媒體用戶體驗(yàn)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)系，為后期監(jiān)控移動流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量提供依據(jù)首先確定包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)的各種評價指標(biāo)，以及每個評價指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn)；再通過層次分析法分別確定每個評價指標(biāo)的權(quán)重，以便對評價對象的相關(guān)因素合理量化；最后構(gòu)造模糊隸屬度函數(shù)，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分類決策，得到流媒體用戶體驗(yàn)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)系。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于首先設(shè)置自定義的雙向傳輸?shù)捏w驗(yàn)質(zhì)量QoE交互協(xié)議及其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)，月艮務(wù)器監(jiān)測流媒體的發(fā)送狀況，客戶端監(jiān)測流媒體的接收狀況并評價其用戶體驗(yàn)質(zhì)量，分別生成服務(wù)器到客戶端的S-C報告(Server-Client Report)和客戶端到服務(wù)器的C-S報告(Client-Server R印ort)，再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸，在客戶端和服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)時交互，從而對兩者之間傳輸?shù)牧髅襟w業(yè)務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步驟 (1)設(shè)置自定義的雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議，并定義其中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)，該雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議規(guī)定服務(wù)器到客戶端的S-C報告攜帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，客戶端到服務(wù)器的C-S報告攜帶業(yè)務(wù)性能參數(shù)； (2)服務(wù)器測試、記錄與統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，并按照QoE協(xié)議規(guī)定生成S-C報告，再發(fā)送給客戶端； (3)客戶端測試、記錄與統(tǒng)計接收的流媒體信息，并利用S-C報告計算該流媒體的業(yè)務(wù)性能參數(shù)，同時，評價該流媒體業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)質(zhì)量；然后按照QoE協(xié)議規(guī)定生成C-S報告，再發(fā)送給服務(wù)器； (4)服務(wù)器將步驟(2)和(3)分別生成的一對QoE協(xié)議報文對應(yīng)存儲，以供后續(xù)分析流媒體的用戶體驗(yàn)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)系，為后期監(jiān)控流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量提供依據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述自定義的雙向傳輸?shù)腝oE交互協(xié)議規(guī)定 (11)服務(wù)器到客戶端的S-C報告由報頭與數(shù)據(jù)塊組成，其中，報頭包括協(xié)議版本號(Protocol Version),數(shù)據(jù)包類型(Packet Type)及其長度(Packet Length);數(shù)據(jù)塊用于攜帶下述一個或多個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù) 多媒體編碼類型(Code Type):音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的編碼格式信息，即采用設(shè)定的壓縮技術(shù)，將某個音視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種音視頻格式文件的方式；音頻數(shù)據(jù)的常用編碼類型有G. 711、G. 723，視頻數(shù)據(jù)的常用編碼類型有MPEG-2、H. 263、H. 264 ； 多媒體文件長度(Length):音頻和/或視頻文件的長度； 發(fā)送時間戳(Send Timestamp):發(fā)送當(dāng)前流媒體數(shù)據(jù)包的時鐘信息； 服務(wù)器發(fā)包數(shù)(Packets Sent):服務(wù)器累計發(fā)送到客戶端的流媒體數(shù)據(jù)包數(shù)； 發(fā)送字節(jié)數(shù)(Bytes Sent):服務(wù)器累計發(fā)送到客戶端的流媒體字節(jié)數(shù)； 發(fā)送速率(Send Rate):服務(wù)器發(fā)送流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的平均比特率； 雙向時延(Roundtrip Delay):流媒體測試包從服務(wù)器發(fā)送到客戶端，再返回服務(wù)器的傳輸時間； 服務(wù)器擴(kuò)展字段(Expand):用于以后協(xié)議擴(kuò)展時的備用字段； (12)客戶端到服務(wù)器的C-S報告由報頭與數(shù)據(jù)塊組成，其中，報頭包括協(xié)議版本號，數(shù)據(jù)包類型及其長度；數(shù)據(jù)塊用于攜帶下述一個或多個業(yè)務(wù)性能參數(shù) 接收包數(shù)(Packets Received):客戶端累計接收到的流媒體數(shù)據(jù)包數(shù)； 接收字節(jié)數(shù)(Bytes Received):客戶端累計接收到的流媒體字節(jié)數(shù)； 丟包率(Packets Loss Rate):丟包數(shù)與服務(wù)器發(fā)包數(shù)之比，其中丟包數(shù)為服務(wù)器發(fā)包數(shù)與接收包數(shù)的差值；接收時間戳(Receive Timestamp):接收當(dāng)前流媒體數(shù)據(jù)包的時鐘信息； 抖動(Jitter):兩個流媒體數(shù)據(jù)包相對傳輸時間的差值，即兩個流媒體數(shù)據(jù)包的接收時間戳和發(fā)送時間戳之差的差值； 接收速率(Receive Rate):接收流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的平均比特率； 音頻質(zhì)量QoA(Quality of Audio):利用基于抖動擴(kuò)展修正的E-Model算法在客戶端評價音頻質(zhì)量； 視頻質(zhì)量QoV(Quality of Video):利用基于中國發(fā)明專利申請《基于關(guān)鍵巾貞圖像質(zhì)量加權(quán)的無參考視頻質(zhì)量客觀評價方法》(申請?zhí)?01110021600. 2)的修正方法在客戶端評價視頻質(zhì)量； 音視頻時間差(Time Difference):同一流媒體文件中原本同步的ー對視頻包與音頻包到達(dá)客戶端的時間戳之差，用于衡量音視頻的同步性； 連接等待時間(Time Waiting):從用戶業(yè)務(wù)請求到客戶端開始呈現(xiàn)業(yè)務(wù)的延時時間； 客戶端擴(kuò)展字段(Expand):用于以后協(xié)議擴(kuò)展時的備用字段。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于所述步驟(2)包括下述操作內(nèi)容 (21)服務(wù)器測試和記錄多媒體編碼類型、多媒體文件長度和發(fā)送時間戳，同時統(tǒng)計服務(wù)器發(fā)包數(shù)Ps6nd和發(fā)送字節(jié)數(shù)Bs6nd,并按照下述公式計算包括發(fā)送速率和雙向時延的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，其中， 發(fā)送速率
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的方法，其特征在于所述步驟(3)包括下述操作內(nèi)容 (31)客戶端測試、記錄接收時間戳和連接等待時間，同時統(tǒng)計接收包數(shù)P_v和接收字節(jié)數(shù)B_v，并按照下述公式利用S-C報告信息計算包括丟包率、抖動、接收速率和音視頻時間差的業(yè)務(wù)性能參數(shù)，其中，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述步驟(31)中，音頻質(zhì)量評價方法和視頻質(zhì)量評價方法都采用5分制評價質(zhì)量優(yōu)劣，其中5分最好，I分最差。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述步驟(4)包括下述操作內(nèi)容 (41)服務(wù)器將其在步驟(2)生成的S-C報告和在步驟(3)接收的C-S報告，作為一對QoE協(xié)議報文對應(yīng)存儲于數(shù)據(jù)庫； (42)利用模糊評價算法分析流媒體用戶體驗(yàn)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)系，為后期監(jiān)控移動流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量提供依據(jù)首先確定包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)的各種評價指標(biāo)，以及每個評價指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn)；再通過層次分析法分別確定每個評價指標(biāo)的權(quán)重，以便對評價對象的相關(guān)因素合理量化；最后構(gòu)造模糊隸屬度函數(shù)，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分類決策，得到流媒體用戶體驗(yàn)質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)系。
全文摘要
一種基于用戶體驗(yàn)交互的流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)現(xiàn)方法，先設(shè)置自定義的雙向傳輸?shù)捏w驗(yàn)質(zhì)量QoE交互協(xié)議及其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)和業(yè)務(wù)性能參數(shù)，服務(wù)器監(jiān)測流媒體的發(fā)送狀況，客戶端監(jiān)測流媒體的接收狀況并評價其用戶體驗(yàn)質(zhì)量，分別生成S-C報告和C-S報告再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸，在客戶端和服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)流媒體質(zhì)量監(jiān)測報告的實(shí)時交互，從而對兩者之間傳輸?shù)牧髅襟w業(yè)務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。本發(fā)明是根據(jù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)，再廣泛吸取目前多種流媒體質(zhì)量監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)的最新成果，進(jìn)行綜合優(yōu)化而提出的。其操作步驟簡單，占用的帶寬資源少，計算難度低，也不用更改或升級現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)容易，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中流媒體的運(yùn)營和管理有重要意義，有較好的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號H04L29/06GK102868666SQ20111018937
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者杜海清, 劉勇, 徐靜濤, 王鳳純, 陳麗珊, 許克輝, 孟欣欣, 胡文, 李湘平 申請人:北京東方文駿軟件科技有限責(zé)任公司, 北京郵電大學(xué)