CN107493509A - 视频质量监测方法及装置 - Google Patents

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陈涛
王小雨
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Abstract

本发明实施例提供一种视频质量监测方法及装置。该方法包括：实时获取用户设备播放的视频数据；根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值；根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。本发明实施例基于相同的Qos和QoE的标准，在IPTV业务涉及到各个环节进行质量监测，并进行汇总分析，以实现对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，在视频质量低于报警阈值时主动发起告警，并对机顶盒进行定期采样方式获取视频质量信息，汇总机顶盒上报告警信息，精确到每级设备，并通过核心算法进行快速定位，及时准确分析故障，有效的提高故障处理效率。

Description

视频质量监测方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种视频质量监测方法及装置。
背景技术
随着宽带技术的快速发展，视频已经成为了人们的基本需求，是将成为继语音、短信、数据之后的运营商的基础业务，并将成为运营商的新增长引擎。
现有的IPTV业务质量排障手段是：当IPTV业务出现故障时，用户告知装维或者后端运维人员，装维或者后端运维人员只能通过上门查看调整接入线路、更换机顶盒，亦或者查看设备网管或者平台有无明显异常等手段，来进行故障定位，但这种手段不能直接反应IPTV业务的真实故障原因，无法对故障进行精确定位。
发明内容
本发明实施例提供一种视频质量监测方法及装置，以提高故障处理效率。
本发明实施例的一个方面是提供一种视频质量监测方法，包括：
实时获取用户设备播放的视频数据；
根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值；
根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。
本发明实施例的另一个方面是提供一种视频质量监测装置，包括：
获取模块，用于实时获取用户设备播放的视频数据；
确定模块，用于根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值；根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。
本发明实施例提供的视频质量监测方法及装置，基于相同的Qos和QoE的标准，在IPTV业务涉及到各个环节进行质量监测，并进行汇总分析，以实现对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，在视频质量低于报警阈值时主动发起告警，并对机顶盒进行定期采样方式获取视频质量信息，汇总机顶盒上报告警信息，精确到每级设备，并通过核心算法进行快速定位，及时准确分析故障，有效的提高故障处理效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的视频质量监测方法流程图；
图2为本发明实施例提供的终端监测分层质量参数图；
图3为本发明实施例提供的聚类分析模型的示意图；
图4为本发明实施例提供的网络设备预警的示意图；
图5为本发明实施例提供的广告精确运营原理的示意图；
图6为本发明实施例提供的诊断分析结果的示意图；
图7为本发明实施例提供的视频质量监测装置的结构图；
图8为本发明另一实施例提供的视频质量监测装置的结构图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的视频质量监测方法流程图。提供了视频质量监测方法，该方法具体步骤如下：
步骤S101、实时获取用户设备播放的视频数据。
本实施例通过在机顶盒植入软探针程序，对用户的视频质量进行实时监测，全方位的对故障进行分析和定位。通过机顶盒探针的综合质量评分值VMOS及机顶盒与业务平台交互的相关质量数据可实现对IPTV全业务的质量分析和预警：对用户收视质量进行客观评价，对用户的质量情况进行跟踪，及时发现质量劣化趋势并有效预警，为IPTV服务质量保障提供有效的手段和数据依据。通过对用户交互EPG的分析，对EPG交互时延、用户收视行为等信息进行监测分析。通过对观看内容源的分析，实现对流媒体服务器服务能力、点播节目质量、频道质量的监测分析；通过网络拓扑数据，实现对网络设备的质量分析。
同时，结合机顶盒自身的诊断功能，比如Ping、Traceroute以及抓包等功能，可以实现辅助故障的精确定位功能。
从人体主观感知来定义视频业务质量的好坏，从而给出客观的视频体验评估标准，牵引网络建设和解决方案开发，使用机顶盒探针对内容源质量(sQuality)、操作体验(sInteraction)和播放体验(sView)进行综合监控、评测，通过机顶盒探针实现了用户IPTV全业务质量监测和全系统相关性分析，真正实现了主动性运维。
本实施例通过在机顶盒内置软探针，实现对机顶盒7*24小时的监测。探针监测内容包括如下几个方面：
1)性能监测
软探针支持对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，包括直播、点播、回看节目。
支持定制软探针的采集策略，满足对机顶盒进行定期或采样方式获取视频质量信息。
当机顶盒质量指标劣化后，可以进行实时(秒级)在线监控以实时获取机顶盒基本质量参数。
2)故障监测
软探针实时对机顶盒的视频质量查询，在视频质量差时(视频质量低于预设阈值时)上报告警通知。
支持PING、TRACEROUTE测试以及抓包。
3)视频流状态监测
影响内容源质量(sQuality)的三个关键参数包括清晰度、流畅度、保真度，影响操作体验(sInteraction)关键参数是视频加载和频道切换的等待时长，而花屏和卡顿是播放体验(sView)关键参数。
步骤S102、根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值。
步骤S103、根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。
视频数据的综合质量评分值(vidio Mean Opinion Score,简称vMOS)、内容源质量(sQuality)、操作体验(sInteraction)和播放体验(sView)之间的关系满足如下公式(1)：
举例说明，固定宽带下播放分辨率为1080P，码率为4.8Mbps的视频，初始缓冲时长为2秒，卡顿占比11％情况下VMOS计算出3.2；在移动网络下，观看分辨率为1080P、码率是2.7Mbps的视频过程中，初始缓冲时长：2.9秒以及卡顿占比：15％情况下VMOS值为2.7。在全网进行vMOS计算并进行多维度分析统计，就可以得出全网的视频质量。
4)终端系统信息监测
CPU占用率、内存占用率、磁盘空间占用率、下行实时码流速率。
图2为本发明实施例提供的终端监测分层质量参数图。图3为本发明实施例提供的聚类分析模型的示意图。通过对机顶盒质量的监测，分析视频流故障的用户观感体验，根据各类参数进行智能分析，从而得出视频故障发生时的现象。针对IPTV业务服务质量建立智能评价模型，从而分析对用户体验的影响，通过各级故障参数的聚类分析得到不同参数组合对终端用户造成的影响类型，其中，所采用的聚类分析模型如图3所示，基于故障表现以及故障产生源之间的关联，提供排障建议，以便直观地体现IPTV业务整体运行服务质量。
针对机顶盒业务质量，机顶盒监测软探针监测内容不仅包括QoS指标，而且包含了反映用户感受的QoE指标(主观平均得分法mos)，下面以列表的形式提供相关参数的描述，MDI和MOS相关监测参数如表1所示，EPG监测参数如表2所示，终端系统信息监测参数如表3所示：
表1
表2
表3
监测模块监测参数 描述
systemInfo 系统信息
cpuRate Cpu占用率
memUseRate 内存使用率
diskUseRate 磁盘使用率
downBandwidth 下行实时速率
通过对全网终端质量的监测，在准确得到单个终端业务质量数据的同时，通过大数据分析，对现网故障和质量趋势进行分析，更好的对全网服务质量、对用户行为进行深度挖掘和跟踪，对业务后续发展提供更多发展和优化建议。
如上所述，探针已能够实现对单个终端业务质量的全方面监测，包括对直播频道、时移节目、VOD节目、图片、文字等内容的品质和业务控制的性能指标的监测。例如对于直播频道质量，需要采集和分析媒体编码参数、分辨率参数等；对于业务控制质量，采集HTTP和RTSP请求的响应速度、页面数据呈现完整度、组播加入/退出的时延等。
同时，鉴于IPTV平台和终端都已支持FEC/ARQ功能，探针同步支持该补偿机制，实现对终端视频质量的精确监测。
通过对终端质量的监测，可以对IPTV业务深入分析，包括如下几方面：
1)平台服务能力分析
通过终端实时服务的频道、点播节目质量以及EPG交互时延等数据，对平台服务能力进行综合评价，具体如下：
直播源质量
通过对比分析终端故障内容，如若故障终端都在观看同一直播频道，则对该直播频道质量进行劣化提示。
流媒体服务器服务能力
通过对比分析终端故障内容，如若故障终端都在观看的节目所提供的服务来源于同一个流媒体服务器，则对该流媒体服务器的服务能力进行劣化提示。
CDN节点服务能力
通过对比分析终端故障内容，如若故障终端都隶属于同一个CDN节点，则对该CDN节点服务能力进行劣化提示。
EPG服务器交互服务能力
通过获取全网终端EPG交互服务性能和故障数据，通过EPG服务器的维度，对现网EPG服务能力进行预警。
2)网络设备预警
通过结合终端的链路信息，在视频源无故障的时候，对故障终端的上层链路进行归类分析，从而对网络设备进行预警分析，具体如下：
通过对故障终端的链路属性分析，对比上层网络设备的一致性。
当某一接入设备下故障终端比例达到阈值，则认为该接入设备可能存在故障，对该网络设备进行预警。
当某一汇聚设备下故障终端比例达到阈值，则认为该汇聚设备可能存在故障，对该网络设备进行预警。
当某一核心设备下故障终端比例达到阈值，则认为该核心设备可能存在故障，对该网络设备进行预警。
通过以上的网络设备预警手段，给予客服和运维人员设备预警支持，对客户的投诉和报障进行故障拦截并做解释。如图4所示的网络设备预警。
3)终端硬件
通过对机顶盒当前的CPU占用率、内存占用率等指标检测分析，来判断当前是否机顶盒终端硬件有质量问题，从而对故障进行界定是终端自身问题还是外部的网络或平台问题。
4)用户行为分析&精确化运营
通过终端用户对EPG操作的监测，以及用户收视节目的监测，在获取用户的操作和收视行为的同时，也可以为后续用户的精确化运营提供有效的业务数据支撑，具体如下：
用户操作行为分析
用户选择某个节目，通常会通过什么样的菜单路径进入；EPG菜单上的文字和图片，哪一类的点击率更高；如同经常上网登录网站、浏览网页的用户一样，IPTV用户选择自己喜爱的节目，也会有自己喜欢的操作路径。通过对IPTV用户的操作行为角度进行相关分析，以帮助营销人员了解IPTV用户点击菜单、路径选择的习惯，从而在新业务、新节目推出的时候，能够更好的吸引IPTV用户的眼球，以达到预期的目标。
用户收视行为分析
收视情况分析主要是统计用户观看节目的情况，包括观看的节目名称、节目类别、观看时长、观看次数等。支持分业务类别统计节目的排行，系统支持统计各个节目的收视人数、时间、收视率、到达率、观众流动净值等。通过这些信息的分析，帮助市场营销部门了解推出的各类节目受欢迎程度，以便更好的进行内容运营。
精确化广告运营
挖掘不同用户对不同业务的喜好，以针对各类用户精细化营销。包括用户经常看的广告节目，可以用来判断用户关注方向，以帮助运营商有针对性的投放广告。如图5所示的广告精确运营原理。
5)故障诊断
终端提供多样化的故障诊断手段，如秒级监控、ping、traceroute以及抓包等，具体如下：
秒级监控
根据实际运维需要，在排障时，需要实时查看机顶盒质量信息。探针提供对按秒为单位的终端质量实时查询，进行图形化的展示，包括mos、mdi-df、mdi-mlr、loss、media_rate等指标，通过实时指标的分析，从而更好的让维护人员对机顶盒的实时质量情况进行查看跟踪，判断机顶盒的质量是否存在问题。
Ping
在机顶盒质量发生劣化时，提供实时ping诊断入口，通过对目标IP地址(网络设备、流媒体服务器、平台服务器等对象IP)的ping测试，查看终端到被测试对象的网络时延和丢包情况，直观判断终端到测试网络节点的网络质量情况，协助故障分析定位。
同时，在终端发生告警时，根据策略，可以触发终端联动ping诊断测试。
Traceroute
在机顶盒质量发生劣化时，提供实时Traceroute诊断入口，通过对目标IP地址(网络设备、流媒体服务器、平台服务器等对象IP)的测试，查看终端到被测试对象之间每一跳的网络时延情况，直观判断终端到测试网络节点之间这段链路的网络质量情况，协助故障分析定位。
同时，在终端发生告警时，根据策略，可以触发终端联动Traceroute诊断测试。
抓包
在机顶盒质量发生劣化时，提供对机顶盒网络包进行抓包，实时记录终端的实际网络数据情况，供运维人员综合分析，协助故障分析定位。同时，在终端发生告警时，根据策略，可以触发终端自动抓包并上传。
下面介绍基于探针的综合业务应用，包括如下几个方面：
1)大面积预警
通过对现网IPTV整体服务质量进行评估分析，同时结合资源系统的拓扑信息，对终端的告警以及所属信息进行聚类分析，如终端软件版本预警、终端型号预警、终端厂商预警、频道预警、频道趋势预警、节目预警、节目趋势预警、接入设备预警、流媒体服务预警、POP点预警、POP点趋势预警、地区预警、地区趋势预警。从而对现网的整体的质量情况进行预警，能够提前发现现网的潜在问题并及时定位排障。
2)劣化用户派单整治
针对现网告警终端用户，按照区域等维度，对告警TOP-N用户进行统计分析，并通过接口派单给装维，供装维人员提前整治，减少用户报障率，提高用户满意度。
3)客调运维支撑(掌上运维)
通过与第三方系统对接，如客调系统，为一线装维人员提供实时/历史终端质量/告警查询，方便装维人员对用户故障进行诊断分析，如图6所示的诊断分析结果。
本发明实施例基于相同的Qos和QoE的标准，在IPTV业务涉及到各个环节进行质量监测，并进行汇总分析，以实现对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，在视频质量低于报警阈值时主动发起告警，并对机顶盒进行定期采样方式获取视频质量信息，汇总机顶盒上报告警信息，精确到每级设备，并通过核心算法进行快速定位，及时准确分析故障，有效的提高故障处理效率。
图7为本发明实施例提供的视频质量监测装置的结构图。本发明实施例提供的视频质量监测装置可以执行视频质量监测方法实施例提供的处理流程，如图7所示，视频质量监测装置70包括：获取模块71、确定模块72；其中，获取模块71用于实时获取用户设备播放的视频数据；确定模块72用于根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值；根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。
本发明实施例提供的视频质量监测装置可以具体用于执行上述图1所提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。
本发明实施例基于相同的Qos和QoE的标准，在IPTV业务涉及到各个环节进行质量监测，并进行汇总分析，以实现对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，在视频质量低于报警阈值时主动发起告警，并对机顶盒进行定期采样方式获取视频质量信息，汇总机顶盒上报告警信息，精确到每级设备，并通过核心算法进行快速定位，及时准确分析故障，有效的提高故障处理效率。
图8为本发明另一实施例提供的视频质量监测装置的结构图。在上述实施例的基础上，获取模块71还用于：获取用户的操作行为信息；视频质量监测装置70还包括：监测分析模块73，监测分析模块73用于根据所述用户的操作行为信息，对电子节目指南的交互性能进行监测分析。
另外，视频质量监测装置70还包括：接收模块74，接收模块74用于接收对所述视频数据的质量的查询请求，所述查询请求用于查询视频质量总体评估值、视频质量详细数据、电子节目指南性能中的至少一个。
确定模块72还用于：当所述视频数据的综合质量评分值低于预设值时，确定所述视频数据的质量发生劣化。
此外，视频质量监测装置70还包括：告警信息产生模块75，告警信息产生模块75用于产生告警信息，所述告警信息包括：视频质量告警信息以及电子节目指南交互性能告警信息。
本发明实施例提供的视频质量监测装置可以具体用于执行上述图2-图6所提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。
本发明实施例基于相同的Qos和QoE的标准，在IPTV业务涉及到各个环节进行质量监测，并进行汇总分析，以实现对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，在视频质量低于报警阈值时主动发起告警，并对机顶盒进行定期采样方式获取视频质量信息，汇总机顶盒上报告警信息，精确到每级设备，并通过核心算法进行快速定位，及时准确分析故障，有效的提高故障处理效率。
综上所述，本发明实施例基于相同的Qos和QoE的标准，在IPTV业务涉及到各个环节进行质量监测，并进行汇总分析，以实现对当前机顶盒播放视频的质量进行监测，在视频质量低于报警阈值时主动发起告警，并对机顶盒进行定期采样方式获取视频质量信息，汇总机顶盒上报告警信息，精确到每级设备，并通过核心算法进行快速定位，及时准确分析故障，有效的提高故障处理效率。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种视频质量监测方法，其特征在于，包括：
实时获取用户设备播放的视频数据；
根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值；
根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取用户的操作行为信息；
根据所述用户的操作行为信息，对电子节目指南的交互性能进行监测分析。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
接收对所述视频数据的质量的查询请求，所述查询请求用于查询视频质量总体评估值、视频质量详细数据、电子节目指南性能中的至少一个。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量，包括：
当所述视频数据的综合质量评分值低于预设值时，确定所述视频数据的质量发生劣化。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述视频数据的质量发生劣化之后，还包括：
产生告警信息，所述告警信息包括：视频质量告警信息以及电子节目指南交互性能告警信息。
6.一种视频质量监测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于实时获取用户设备播放的视频数据；
确定模块，用于根据所述视频数据的分辨率、码率、初始缓冲时长、卡顿占比，确定所述视频数据的综合质量评分值；根据所述视频数据的综合质量评分值，确定所述视频数据的质量。
7.根据权利要求6所述的视频质量监测装置，其特征在于，所述获取模块还用于：获取用户的操作行为信息；
所述视频质量监测装置还包括：监测分析模块，用于根据所述用户的操作行为信息，对电子节目指南的交互性能进行监测分析。
8.根据权利要求7所述的视频质量监测装置，其特征在于，还包括：
接收模块，用于接收对所述视频数据的质量的查询请求，所述查询请求用于查询视频质量总体评估值、视频质量详细数据、电子节目指南性能中的至少一个。
9.根据权利要求6-8任一项所述的视频质量监测装置，其特征在于，所述确定模块还用于：当所述视频数据的综合质量评分值低于预设值时，确定所述视频数据的质量发生劣化。
10.根据权利要求9所述的视频质量监测装置，其特征在于，还包括：
告警信息产生模块，用于产生告警信息，所述告警信息包括：视频质量告警信息以及电子节目指南交互性能告警信息。
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