CN101572829B

CN101572829B - Iptv视频质量监测方法、装置和系统

Info

Publication number: CN101572829B
Application number: CN2009100871463A
Authority: CN
Inventors: 金跃辉; 崔毅东; 姜志; 柯再雄; 张伦泳; 张震; 刘红旗; 郭爱鹏; 王子奇
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2029-06-10
Also published as: CN101572829A

Abstract

本发明公开了一种IPTV视频质量监测方法、装置和系统。该方法包括获取待监测的至少一个的IPTV目的端；向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文；根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。本发明实施例可以提高效率和准确性，并降低成本，便于数据汇总分析。

Description

IPTV视频质量监测方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种IPTV视频质量监测方法、装置和系统。

背景技术

在已运行的IPTV网络中，运维工作主要利用IPTV设备厂家的网管系统来监测IPTV设备的运行状况，主要通过在网管机房设置机顶盒和模拟用户终端，依靠运维人员的主观观察来判读IPTV视频质量。但是，这种人工监测的方法效率及准确性都不高。为了实现IPTV视频质量的自动监测，现有技术中提出了利用平均意见值(Mean Opinion Score，MOS)或者媒体流传输指标(Media Deliver Index，MDI)进行监测的方案。但是，利用MOS值或MDI指标的方式需要较多的分布式的监测仪，较多的监测仪造成成本较高，分布式给数据汇总和分析带来了很大的困难。

发明内容

本发明是提供一种IPTV视频质量监测方法、装置和系统，解决现有人工操作造成的效率及准确性低下的问题，解决现有利用MOS值和MDI指标造成的成本较高及数据汇总分析困难的问题。

本发明实施例提供了一种IPTV视频质量监测方法，包括：

获取维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址；

向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文；

根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；

根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

本发明实施例提供了一种IPTV视频质量监测装置，包括：

第一模块，用于获取维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址；

第二模块，用于向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文；

第三模块，用于根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；

第四模块，用于根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

本发明实施例提供了一种IPTV视频质量监测系统，包括：

第一设备，用于接收维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址；

第二设备，用于接收第一设备发送的所述待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址；向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文，并根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；

所述第一设备还用于接收第二设备发送的所述IPTV网络参数，根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过获取IPTV网络参数，根据IPTV网络参数进行IPTV视频质量监测，无需人工监测，无需利用MOS值和MDI指标，可以只用一个监测装置，无需分布设置监测装置，可以提高效率和准确性，并降低成本，便于数据汇总分析。

附图说明

图1为本发明第一实施例的方法流程示意图；

图2为本发明第二实施例的方法流程示意图；

图3为本发明第二实施例中预先设定的丢包率和时延抖动的对应关系图；

图4为本发明第三实施例的装置的结构示意图；

图5为本发明第四实施例的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明第一实施例的方法流程示意图，包括：

步骤11：监测装置获取待监测的至少一个的IPTV目的端；

步骤12：监测装置向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文；

步骤13：监测装置根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；

步骤14：监测装置根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。或者，监测装置将该网络参数发送给另一装置，由另一装置根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

本实施例由一个监测装置通过IPTV网络参数获取IPTV视频质量，无需人工监测，无需MOS值和MDI指标，可以提高效率和准确性，并降低成本，便于数据汇总分析。

第一实施例中监测和网络参数的获取都通过一个装置来完成，可以替代的是，也可以通过两个设备来完成，即第一设备用于接收维护人员输入的IPTV目的端，并根据IPTV网络参数得到IPTV视频质量，第二设备用于测量IPTV网络参数。具体的可以参见下面的实施例：

图2为本发明第二实施例的方法流程示意图，包括：

步骤201：第一设备接收维护人员输入的待监测的IPTV目的端的IP地址，形成IP地址列表，并将待监测的IPTV目的端的IP地址列表发送给第二设备。

步骤202：第二设备设置监测请求报文的发送参数，例如，将监测请求报文长度设置为64字节，发包总数设置为1000包(p)，发包速度为500包 //秒(pps)。

之后，对应每一个待监测的IPTV目的端执行如下步骤：

步骤203：第二设备向IP地址对应的IPTV目的端发送监测请求报文。监测请求报文中可以设置时间戳，存储发送时间等。

步骤204：目的端向第二设备发送监测应答报文。

步骤205：第二设备接收到监测应答报文后，计算得到IPTV网络参数。

IPTV网络参数可以包括丢包率、时延、时延抖动等参数。

关于时延的计算：

第二设备可以根据发包时间及接收到的相应的报文包的接收时间计算得到双向时延，即双向时延的计算公式为：t＝T2-T1，其中，t是某一报文包的双向时延，T1为该报文包的发送时间，T2为该报文包的接收时间。之后，根据双向时延可以计算得到本实施例采用的时延。具体的，例如，有n个发包，对应的双向时延分别为t₁、t₂、…、t_n，则可以得到本实施例采用的时延delay的计算公式为：

delay = \frac{t_{1} + t_{2} + \cdot \cdot \cdot + t_{n}}{2 n}

关于丢包率的计算：

网络丢包率loss是接收到的监测应答报文数n_resp和发送的监测请求报文数n_ask的比值，计算公式为：

关于时延抖动的计算：

首先计算相邻两个报文包i、j的时延差为D(i，j)

D (i, j) = \frac{t_{j} - t_{i}}{2}

其中，t_j为报文包j的双向时延，t_i为报文包i的双向时延。

之后，根据D(i，j)计算得到时延抖动jitter，计算公式为：

jitter 1 = jitter 0 + \frac{| D (i, i - 1) - jitter 0 |}{16},

i＝1，...，n。

其中，jitter0为迭代前的时延抖动，jitter1为迭代后的时延抖动，迭代的初始值为0。

步骤206：第二设备将计算得到的IPTV网络参数发送给第一设备，IPTV网络参数包括丢包率、时延抖动、时延、丢包率与时延抖动的对应关系。

步骤207：第一设备判断丢包率是否小于预先设定的第一阈值，若是，执行步骤208，否则执行步骤212。

其中，第一阈值可以取为0.5％。

步骤208：第一设备判断时延抖动是否小于预先设定的第二阈值，若是，执行步骤209，否则，执行步骤212。

其中，第二阈值可以取为40毫秒(ms)。

另一方面，由于时延抖动和目的端机顶盒缓存的耗尽或溢出有关系，为了使视频质量不因为缓存耗尽而受到影响，时延抖动还需要满足如下关系：

jitter×2×V＜L

其中，jitter是时延抖动，V是目的端的机顶盒的解码速率，单位为字节/秒(byte/s)L为目的端的机顶盒的缓冲区长度，单位为字节(byte)。

综上，时延抖动jitter需要满足如下的两个关系式：

\{\begin{matrix} jitter \times 2 \times V < L \\ jitter < 40 ms \end{matrix}

步骤209：第一设备判断时延是否小于预先设定的第三阈值，若是，执行步骤210，否则执行步骤212。

其中，第三阈值可以取为100毫秒(ms)。

步骤210：第一设备判断丢包率和时延抖动的对应关系是否小于预先设定的对应关系值，即上述对应关系是否满足经验值，若是，执行步骤211，否则，执行步骤212。

图3为本发明第二实施例中预先设定的丢包率和时延抖动的对应关系图，参见图3，即如果得到的丢包率和时延抖动的对应关系位于图3所示的曲线(经验值)之下，则表明视频质量正常，否则为不正常。

可以理解的是，上述的步骤207-210无时序限制关系。

步骤211：第一设备得到待监测的IPTV目的端的视频质量为正常。结束监测。

步骤212：第一设备发出告警信息，表明待监测的IPTV目的端的视频质量为非正常。结束监测。

本实施例通过IPTV网络参数获取IPTV视频质量，无需人工监测，无需MOS值和MDI指标，可以提高效率和准确性，并降低成本，便于数据汇总分析；通过测量网络参数的设备和判断视频质量的设备分开设置，可以提高灵活性。

图4为本发明第三实施例的装置的结构示意图，包括第一模块41、第二模块42、第三模块43和第四模块44。第一模块41用于获取待监测的至少一个的IPTV目的端；第二模块42用于向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文；第三模块43用于根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；第四模块44用于根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

具体地，第一模块41可以用于获取待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址列表；第二模块42可以用于与所述IP地址对应的IPTV目的端进行报文交互。

其中，IPTV网络参数包括丢包率、时延抖动、时延及丢包率与时延抖动的对应关系，具体的网络参数的测量方法可以参见上述方法实施例。根据网络参数进行视频质量的判断的具体流程也可以参见上述的方法实施例。

本实施例由一个监测装置通过IPTV网络参数获取IPTV视频质量，无需人工监测，无需MOS值和MDI指标，可以提高效率和准确性，并降低成本，便于数据汇总分析

图5为本发明第四实施例的系统的结构示意图，包括第一设备51和第二设备52。第一设备51用于接收维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端；第二设备52用于接收第一设备发送的所述待监测的至少一个的IPTV目的端；向所述IPTV目的端发送监测请求报文，并接收IPTV目的端返回的监测应答报文，并根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；第一设备51还用于接收第二设备发送的所述IPTV网络参数，根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

具体地，第一设备51用于接收维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址，形成IP地址列表，并发送所述IP地址列表；第二设备52用于接收所述IP地址列表，并与所述IP地址对应的IPTV目的端进行报文交互，获取对应各待监测的IPTV目的端的IPTV网络参数；将所述IPTV网络参数发送给所述第一设备；所述第一设备51还用于根据所述IPTV网络参数确定对应的IPTV目的端的IPTV视频质量。

其中，第一设备可以包括第五模块、第六模块和第七模块，第五模块，用于接收维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址，形成IP地址列表，并发送所述IP地址列表给所述第二设备；第六模块，用于接收所述第二设备发送的IPTV网络参数；第七模块，用于根据所述IPTV网络参数确定对应的IPTV目的端的IPTV视频质量。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种IPTV视频质量监测方法，其特征在于，包括：

根据所述监测请求报文和监测应答报文得到IPTV网络参数；

根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IPTV网络参数包括时延、时延抖动和丢包率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量包括：

当所述时延、时延抖动和丢包率满足预先设定的阈值时，所述IPTV视频质量为正常，否则为不正常。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时延、时延抖动和丢包率满足预先设定的阈值包括：

所述丢包率小于预先设定的第一阈值，所述时延抖动小于预先设定的第二阈值，所述时延小于预先设定的第三阈值，且所述时延抖动和丢包率的对应关系小于预先设定的对应关系值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述丢包率的计算公式为：

其中，loss为丢包率，n_ask为发送的监测请求报文数，n_resp为监测应答报文数；

所述第一阈值为0.5％；

所述时延抖动的计算公式为：

其中，

t_j为报文包j的双向时延，t_i为报文包i的双向时延，

jitter0为迭代前的时延抖动，jitter1为迭代后的时延抖动，迭代的初始值为0；

所述第二阈值为40毫秒；

所述时延的计算公式为：

其中，delay为时延，t₁、t₂、...、t_n分别为n个报文包的双向时延；

所述第三阈值为100毫秒。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述时延抖动还需满足如下的关系：

jitter×2×V＜L

其中，jitter为时延抖动，V为IPTV目的端的机顶盒的解码速率，L为IPTV目的端的机顶盒的缓冲区长度。

7.一种IPTV视频质量监测装置，其特征在于，包括：

第四模块，用于根据所述IPTV网络参数确定IPTV视频质量。

8.一种IPTV视频质量监测系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述第一设备具体用于接收维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址，形成IP地址列表，并发送所述IP地址列表；

所述第二设备具体用于接收所述IP地址列表，并与所述IP地址对应的IPTV目的端进行报文交互，得到IPTV网络参数。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一设备包括：

第五模块，用于接收维护人员输入的待监测的至少一个的IPTV目的端的IP地址，形成IP地址列表，并发送所述IP地址列表给所述第二设备；

第六模块，用于接收所述第二设备发送的IPTV网络参数；

第七模块，用于根据所述IPTV网络参数确定对应的IPTV目的端的IPTV视频质量。