CN103596068B - 基于媒体丢包率指标的iptv业务健康度评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于媒体丢包率指标的IPTV业务健康度评价方法，包括步骤：(1)收集IPTV质量分析系统上传的质量报告，将其中媒体丢包率指标进行规格化处理；(2)根据标准化质量报告，计算某用户的IPTV业务在观察周期内的平均MDI_MLR(媒体丢包率)值；(3)根据用户在观察周期内的平均MDI_MLR值，计算其该周期内IPTV业务的健康度指标；(4)根据健康度指标H值，进行用户的健康度评价结论。本发明保证评价结果的时效性；提高了评价结果的准确性；还可避免记录粒度过细造成的评价结果差异。
Description
技术领域：
本发明涉及一种基于媒体丢包率指标的IPTV业务健康度评价方法领域。
背景技术：
目前，包括电信在内的多家运营商面向宽带网用户开通了IPTV业务。宽带网用户通过IPTV机顶盒接入宽带网，然后将IPTV信号转换为视频信号，通过电视等播放终端进行播放。
在IPTV运营过程中，往往会由于宽带网络质量、线路等原因，导致视频信号损伤，用户IPTV收视质量下降(称为“质量劣化”)，表现为视频马赛克、画面停顿、音视频不同步等现象，导致大量的用户投诉。IPTV运营商因此面临巨大的服务质量压力，迫切需要一种手段用以对大量用户的IPTV质量进行评价，对收视质量变差的用户进行预警。
目前市场上的主流IPTV设备和平台厂商均提供了IPTV信号源监测和质量分析手段，例如基于机顶盒的信号源质量分析、基于流量探针的信号质量分析等，并形成了不同类型的质量分析系统。这些质量分析系统够根据管理需要，定时向IPTV运营商指定的服务器上传IPTV质量报告。这意味着IPTV运营商能够收集每个用户在不同观看时段的IPTV质量报告，从而对每个用户的质量进行评价。
目前存在的问题是：在各个质量分析系统上传的质量报告中，大多包括了多种质量指标，包括MDI_MLR(媒体丢失率)，DF(时延)，Jitter(抖动)，VMOS(平均意见分)等，IPTV运营商难以从众多的指标中找到真正与用户收视质量紧密关联的指标，难以根据这些指标对IPTV用户的体验质量(QoE，Quality of Experience，本发明称为“IPTV业务健康度”)进行准确评价。
对分组网络中的视频质量评估研究，目前在学术界是一个研究热门，主要探讨丢包、抖动等网络性能对视频质量的影响，以及如何把一般的视频质量评估模型与分组网络中的视频质量评估有机结合起来。目前的视频质量评估模型可归纳为两种类型：一种是基于图像逼真度(如PSNR、MSE等)，一种是基于人眼视觉感知(MPQM、MOS等)。上述模型分别使用了网络丢包率、时延、抖动、编码码率等指标，在上述指标中选择一种或多种指标进行组合分析，从而制定IPTV业务的质量评价模型。
由于评价模型的不统一，同时评价过程计算过程、公式的多样化，导致不同评价模型对相同条件下的IPTV视频质量评价结果差异较大，甚至得出完全相反的评价结果。
同时，上述模型大多未考虑各类指标的采集手段，目前存在多种技术手段对IPTV的指标进行采集，例如：基于流量分析的指标采集，基于视频终端的采集，基于网络设备的采集等，上述不同的指标采集手段也导致了分析结果的差异。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于媒体丢包率指标的IPTV业务健康度评价方法。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于媒体丢包率指标的IPTV业务健康度评价方法，步骤包括：
第一步：收集IPTV质量分析系统上传的质量报告，将其中媒体丢包率指标进行规格化处理；
第二步：根据标准化质量报告，计算某用户的IPTV业务在观察周期内的平均媒体丢包率MDI_MLR值；
第三步：根据用户在观察周期内的平均MDI_MLR值，计算其该周期内IPTV业务的健康度指标；
第四步：根据健康度指标H值，进行用户的健康度评价结论。
进一步地，所述步骤第二步平均MDI_MLR指标的计算方法为：
(1)划分观察周期：定义观察周期T＝(T1，T2)，T1为周期的开始时刻，T2为周期的截止时刻，为了便于对用户一天内的质量进行分时段评估，将一天24小时划分为24个观察周期，则每个周期T的长度为1个小时，T1为一个小时的整点时刻，T2为下一个小时的整点时刻；
(2)选择某个IPTV用户在观察周期T内的标准化质量报告，选择条件包括：
A)标准化质量报告中的UID与需要计算平均MDI_MLR的UID相同；
B)标准化质量报告中的开始时刻TS1值大于或等于周期开始时刻T1；
C)标准化质量报告中的截止时刻TS2值大于或等于周期截止时刻T2；
经过上述选择后，每个IPTV用户在一个观察周期内可能筛选出1条或多条标准质量报告，也有可能没有筛选出任何记录；
若没有筛选出任何记录，代表用户未观看IPTV，对此情况不予计算和分析；
(3)对用户在同一周期内的多条质量报告进行汇总，取平均MDI_MLR：
定义用户在周期T内的标准化质量报告数量为N，则某个用户UID在周期T内的平均MDI_MLR计算方法为：
其中，i为递增变量，1≤i≤N，增长步长为1；MLRi为第i份标准化质量报告中的MDI_MLR值，TS2i和TS1i分别为第i份标准化质量报告中的TS2值和TS1值，TS2i-TS1i表示这两者之间间隔的秒数。MAX(TS2i)为N份标准化质量报告中的TS2值最大值，MIN(TS1i)为N份标准化质量报告中的TS1值最小值，MAX(TS2i)-MIN(TS1i)表示这两者之间间隔的秒数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)将IPTV用户一天24小时划分为不同的时段(观察周期)进行健康度的单独评价，保证评价结果的时效性；(2)提出一种新的健康度评价模型，与现有评价模型相比，该模型仅仅选择IPTV质量分析系统上传的质量报告中的MDI_MLR指标作为计算依据，避免其他指标对评价结果带来的干扰，提高评价结果的准确性；(3)在同一观察周期内，将同一用户的多条质量报告记录进行汇总，避免记录粒度过细造成的评价结果差异。
附图说明：
图1是本发明的流程图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是本发明的流程图。
本技术的主要原理包括两个方面：
(1)本技术仅仅选择媒体丢包率指标作为IPTV业务健康度的计算依据。IPTV质量分析系统上传的指标中，部分与媒体在网络传输过程中的丢包率有关(媒体丢包率，如MDI_MLR等)，部分与网络时延有关(如DF、Jitter等)，部分是综合评价结果(如VMOS分等)。在这些指标中，本技术仅仅选择媒体丢包率指标MDI_MLR作为IPTV业务健康度的计算依据，原因在于：宽带用户IPTV终端大多拥有一定大小的内存空间，能够抵消大多数情况下的网络时延和抖动变化因素，因此DF、Jitter等指标在大多数情况下与IPTV业务质量无关；能够对视频质量造成影响的关键指标只有媒体丢包率指标。
(2)以一段时间为考察周期，对每个IPTV用户在考察周期内的IPTV业务健康度进行综合评价。在用户观看IPTV的过程中，IPTV质量分析系统会定时(或不定时)上传质量报告到IPTV运营商指定的服务器，这就导致了在考察周期内，一个IPTV用户会上传多条质量报告，其中每一份质量报告中的媒体丢包率可能各不相同。本技术提出“IPTV业务健康度”综合评价方法，对IPTV用户在一个考察周期内的总体质量进行总评。
本发明通过对IPTV质量分析系统上传的质量报告进行分析，计算IPTV用户在一个考察周期内的IPTV业务健康度，具体步骤如下：
第一步：收集IPTV质量分析系统上传的质量报告，将其中媒体丢包率指标进行规格化处理；
现有IPTV质量分析系统大多具备上传质量报告的功能，各大厂商均有相应系统对这些质量报告进行收集，此过程属于行业内已广为知悉的技术，本发明不详细讨论。
本步骤仅仅对收集的质量报告进行数据处理。每收到一条IPTV质量分析系统上传的质量记录，都记录4类信息：(1)质量报告的开始时刻，定义为TS1，(2)质量报告的截止时刻，定义为TS2，(3)IPTV用户名，定义为UID，(4)媒体丢包率，定义为MDI_MLR。上述4类信息统称为“标准化质量报告”，其信息均来自于IPTV质量分析系统上传的质量报告。
媒体丢包率(MDI_MLR)指标是IPTV行业内广泛应用并为人们所熟知的著名指标，MDI_MLR定义为“平均每秒丢失的媒体包数量”。
第二步：根据标准化质量报告，计算某用户的IPTV业务在观察周期内的平均MDI_MLR值；
本步骤以固定的时间段(定义为T)为观察周期，针对某个IPTV用户，根据步骤第一步获得的质量报告计算该用户在某个观察周期T内的平均MDI_MLR值。
针对某个用户UID的平均MDI_MLR指标的计算方法为：
(1)划分观察周期。定义观察周期T＝(T1，T2)，T1为周期的开始时刻，T2为周期的截止时刻。为了便于对用户一天内的质量进行分时段评估，将一天24小时划分为24个观察周期，则每个周期T的长度为1个小时，T1为一个小时的整点时刻，T2为下一个小时的整点时刻。通过划分观察周期，可以对用户在不同时段内的健康度进行单独评价，避免以天为单位对用户健康度进行总评。
(2)选择某个IPTV用户在观察周期T内的标准化质量报告。选择条件包括：A)标准化质量报告中的UID与需要计算平均MDI_MLR的UID相同；B)标准化质量报告中的开始时刻TS1值大于或等于周期开始时刻T1；C)标准化质量报告中的截止时刻TS2值大于或等于周期截止时刻T2。经过上述选择后，每个IPTV用户在一个观察周期内可能筛选出1条或多条标准质量报告，也有可能没有筛选出任何记录(代表用户未观看IPTV，对此情况不予计算和分析)。
(3)对用户在同一周期内的多条质量报告进行汇总，取平均MDI_MLR
定义用户在周期T内的标准化质量报告数量为N，则某个用户UID在周期T内的平均MDI_MLR计算方法为：
其中，i为递增变量，1≤i≤N，增长步长为1；MLRi为第i份标准化质量报告中的MDI_MLR值；TS2i和TS1i分别为第i份标准化质量报告中的TS2值和TS1值；TS2i-TS1i表示这两者之间间隔的秒数；MAX(TS2i)为N份标准化质量报告中的TS2值最大值；MIN(TS1i)为N份标准化质量报告中的TS1值最小值；MAX(TS2i)-MIN(TS1i)表示这两者之间间隔的秒数。
上述公式的含义为：计算某个用户在一个观察周期T内丢失的媒体包总数量，除以该观察周期内最大截止时刻和最小开始时刻之间的秒数，获得用户在周期T内的平均MDI_MLR值。
第三步：根据用户在观察周期内的平均MDI_MLR值，计算其该周期内IPTV业务的健康度指标；
通过第二步骤，已经获得了某个用户UID在某个观察周期T内的平均MDI_MLR值。在此基础上，定义用户在该周期内IPTV业务的健康度指标为H，根据平均MDI_MLR值计算H值的方法如下表：
表1平均MDI_MLR值与健康度指标的映射关系
| 平均MDI_MLR值 | 健康度(H值) |
| MDI_MLR＝0 | 100 |
| MDI_MLR＞0且MDI_MLR＜0.01 | 95 |
| MDI_MLR＞＝0.01且MDI_MLR＜0.02 | 90 |
| MDI_MLR＞＝0.02且MDI_MLR＜0.03 | 85 |
| MDI_MLR＞＝0.03且MDI_MLR＜0.04 | 80 |
| MDI_MLR＞＝0.04且MDI_MLR＜0.05 | 75 |
| MDI_MLR＞＝0.05且MDI_MLR＜0.07 | 70 |
| MDI_MLR＞＝0.07且MDI_MLR＜0.1 | 65 |
| MDI_MLR＞＝0.1且MDI_MLR＜0.2 | 60 |
| MDI_MLR＞＝0.1且MDI_MLR＜0.5 | 50 |
| MDI_MLR＞＝0.5且MDI_MLR＜1 | 40 |
| MDI_MLR＞＝1且MDI_MLR＜3 | 20 |
| MDI_MLR＞3且MDI_MLR＜10 | 10 |
| MDI_MLR＞＝10 | 0 |
第四步：根据健康度指标H值，进行用户的健康度评价结论。
表2健康度指标H与用户健康度评价结论的映射关系
经过上述四个步骤，本方案完成了从媒体丢包率指标MDI_MLR到IPTV用户健康度评价的完整方案实现过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于媒体丢包率指标的IPTV业务健康度评价方法，其特征在于，它由以下步骤实现：
第一步：收集IPTV质量分析系统上传的质量报告，将其中媒体丢包率指标进行规格化处理，所收集信息格式包括4类信息：(1)质量报告的开始时刻，定义为TS1，(2)质量报告的截止时刻，定义为TS2，(3)IPTV用户名，定义为UID，(4)媒体丢包率，定义为MDI_MLR，上述4类信息统称为“标准化质量报告”；
第二步：根据标准化质量报告，计算某用户的IPTV业务在观察周期内的平均媒体丢包率MDI_MLR值，平均MDI_MLR指标的计算方法为：
(1)划分观察周期：定义观察周期T＝(T1，T2)，T1为周期的开始时刻，T2为周期的截止时刻，为了便于对用户一天内的质量进行分时段评估，将一天24小时划分为24个观察周期，则每个周期T的长度为1个小时，T1为一个小时的整点时刻，T2为下一个小时的整点时刻；
(2)选择某个IPTV用户在观察周期T内的标准化质量报告，选择条件包括：
A)标准化质量报告中的UID与需要计算平均MDI_MLR的UID相同；
B)标准化质量报告中的开始时刻TS1值大于或等于周期开始时刻T1；
C)标准化质量报告中的截止时刻TS2值大于或等于周期截止时刻T2；
经过上述选择后，每个IPTV用户在一个观察周期内可能筛选出1条或多条标准质量报告，也有可能没有筛选出任何记录；
若没有筛选出任何记录，代表用户未观看IPTV，对此情况不予计算和分析；
(3)对用户在同一周期内的多条质量报告进行汇总，取平均MDI_MLR：
定义用户在周期T内的标准化质量报告数量为N，则某个用户UID在周期T内的平均MDI_MLR计算方法为：
其中，i为递增变量，1≤i≤N，增长步长为1；MLRi为第i份标准化质量报告中的MDI_MLR值；TS2i和TS1i分别为第i份标准化质量报告中的TS2值和TS1值；TS2i-TS1i表示这两者之间间隔的秒数；MAX(TS2i)为N份标准化质量报告中的TS2值最大值；MIN(TS1i)为N份标准化质量报告中的TS1值最小值；MAX(TS2i)-MIN(TS1i)表示这两者之间间隔的秒数；
第三步：根据用户在观察周期内的平均MDI_MLR值，计算其该周期内IPTV业务的健康度指标H值，H值的计算方法为：
根据平均MDI_MLR值，获得H值的方法如下表：
表1 平均MDI_MLR值与健康度指标的映射关系
第四步：根据健康度指标H值，进行用户的健康度评价结论，健康度指标H与用户健康度评价结论的映射关系如下表所示：
表2 健康度指标H与用户健康度评价结论的映射关系
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