CN108965934A - 一种故障检测方法、监控设备及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种故障检测方法、监控设备及网络设备，涉及多媒体技术领域，可以准确进行视频业务的故障检测。该方法包括：获取被监控视频流的视频质量参数；所述视频质量参数是根据所述被监控视频流的丢包恢复方法确定的；所述视频质量参数包括有效丢包因子，所述有效丢包因子用于指示使用所述被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性。根据所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。

Description

一种故障检测方法、监控设备及网络设备
技术领域
本发明实施例涉及多媒体技术领域，尤其涉及一种故障检测方法、监控设备及网络设备。
背景技术
网络电视(Internet Protocol television，IPTV)视频业务中，视频头端下发视频流，经由网络设备的传输到达用户侧部署的机顶盒(set top box，STB)，STB将视频流传输给显示设备进行显示。网络传输过程中发生的丢包和时延会对视频业务产生不同程度的影响，通常，可以用丢包率来表征网络传输质量对视频质量的影响。另外，现有技术通过丢包率实现对网络传输质量的监控。当视频业务出现故障(如：播放时出现花屏)，一旦确定丢包率高于门限阈值，则表明网络传输情况不佳，视频业务故障是由网络传输引起的。
为了提升IPTV系统的业务质量，网络运营商往往会采用各种丢包恢复方法来增强IPTV系统对网络丢包的容错能力，如前向纠错(Forward error correction，FEC)、重传(Re-Transmission，RET)等技术。采用丢包恢复方法可能会影响用户侧对丢包率的敏感度，如果在采用丢包恢复方法的场景下仍以丢包率来进行故障检测，会导致检测结果不准确。
发明内容
本申请提供一种视频质量监测方法、监控设备及网络设备，可以对视频业务进行准确地故障检测。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，提供一种故障检测方法，包括：获取被监控视频流的视频质量参数，具体实现中，该视频质量参数是根据被监控视频流的丢包恢复方法确定的。该视频质量参数可以包括有效丢包因子，这个有效丢包因子用于指示使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性。最后，还可以根据上述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。
可见，本发明实施例提供的故障检测方法中，根据被监控视频流的丢包恢复方法，确定需要监测的视频质量参数。这些参数可以包括有效丢包因子，有效丢包因子能够指示所使用的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，进而，能够根据被监控视频流的视频质量参数准确进行视频业务的故障检测。如：虽然网络状况不佳，丢包率较高，但是有效丢包因子较低，即采用丢包恢复方法有效地恢复了丢失的源数据包，因此，此时出现的视频业务故障并不是由于网络导致的，有可能是头端设备的故障或用户终端的故障导致的。可见，本发明实施例提供的方法提高了视频业务故障检测的准确性。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，获取被监控视频流的视频质量参数之前，该方法还包括：向被监控视频流所流经的至少一个网络设备发送视频质量参数请求消息，视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。示例的，如果被监控视频流是直播视频流，被监控视频流的标识可以是频道号或组播地址和端口；如果被监控视频流是点播视频流，被监控视频流的标识可以是五元组。
则，获取被监控视频流的视频质量参数具体包括：从上述至少一个网络设备获取被监控视频流的视频质量参数。
如此，监控设备就可以获取到被监控视频流所流经的至少一个上报的被监控视频流的视频质量参数。
结合第一方面以及以上第一方面的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，有效丢包因子可以指示使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性，如：使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性，或使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复有效的概率。
具体地，若没有未被监控视频流设置丢包恢复方法，则视频质量参数包括以下参数：丢包率；若被监控视频流的丢包恢复方法为FEC，则视频质量参数包括以下参数：丢包率、第一有效丢包因子(即以上第一方面的有效丢包因子)，第一有效丢包因子用于指示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性；若为被监控视频流同时设置了RET和FEC，则视频质量参数包括以下参数：丢包率、最大连续丢包数、第二有效丢包因子(即以上第一方面的有效丢包因子)，第二有效丢包因子用于指示使用FEC以及RET对网络丢包进行恢复的有效性。若被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，则视频质量参数包括以下参数：丢包率、最大连续丢包数、以及第三有效丢包因子，第三有效丢包因子用于指示使用RET对网络丢包进行恢复的有效性。
可见针对被监控视频流设置的FEC、RET等丢包恢复方法，统计不用的视频质量参数，在使用不同的丢包恢复方法的景下，可以在考虑丢包率的同时，考虑丢包恢复方法对网络丢包的补偿，如：指示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性的第一有效丢包因子，具体地，如果视频质量参数包括丢包率以及第一有效丢包因子，当第一有效丢包因子大于相应的门限阈值，则确定采用FEC对网络丢包进行的补偿作用不大，此时可以确定视频业务故障是由于网络传输故障引起的。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，第一有效丢包因子ELF_F满足：
其中，
L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，这里的N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，第二有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，
有效因子ELF_FR满足：其中， L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，第三有效丢包因子ELF_R满足：
其中，
L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，上述至少一个网络设备包括第一设备，根据被监控视频流的视频质量参数进行故障检测具体包括：若在一个监测周期内接收到第一设备上报的第一视频质量参数，则确定第一设备与头端设备之间出现故障；头端设备是提供被监控视频流的设备；第一视频质量参数是第一设备确定第一视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向监控设备上报的。
在此，各个设备是首先根据被监控视频流的丢包恢复方法统计相应的视频质量参数，一旦判断视频质量参数超过相应的门限阈值，则将视频质量参数上报给监控设备。可见，在一个监测周期内，如果监控设备接收到了某网络设备上报的视频质量参数，则表明该网络设备上报的视频质量参
数是超过门限阈值的，也即该网络设备的上游出现故障，可以认为该网络设备与头端设备之间出现故障。相反，如果，未接收到该网络设备上报的视频质量参数，则表明该网络设备统计的视频质量参数没有超过门限阈值。如此，只在视频质量参数超过门限阈值时进行上报，可以减少监控设备收到的信令的数量，减轻了监控设备的处理负荷。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，上述至少一个网络设备还包括处于第一设备下游的第二设备。该方法还包括：若监控设备在一个监测周期内接收到第二设备上报的第二视频质量参数且未接收到第一视频质量参数，则确定第一设备与第一设备之间出现故障；第二视频质量参数是第二设备确定第二视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向监控设备上报的；若监控设备在一个监测周期内未接收到第二视频质量参数以及第一视频质量参数，则确定第二设备与用户终端之间出现故障；用户终端是接收被监控视频流的设备。
当在一个监测周期内未接收到第一设备上报的视频质量参数，表明第一设备监控的视频质量参数均未超过相应的门限阈值，也即第一设备上游未出现故障，同时如果接收到了第二设备上报的视频质量参数，表明第二设备上游出现故障，综上可得，第一设备与第二设备之间出现故障。同理，在一个监测周期内未接收到第一设备、第二设备上报的视频质量参数，表明第二设备上游未出现故障，那么视频业务的故障就是由用户终端与第二设备之间的故障引起的。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，上述至少一个网络设备包括被监控视频流所流经的N个网络设备，N为大于等于2的整数；则，监控设备获取至少一个网络设备监控的被监控视频流的视频质量参数具体包括：接收N个网络设备中的每一个网络设备发送的被监控视频流的视频质量参数。
在此场景中，被监控视频流所流经的N个网络设备中每一个网络设备都会根据自身设置的丢包恢复方法统计相应的视频质量参数，在统计到视频质量参数后就会将统计到的视频质量参数上报给监控设备。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，若判断N个网络设备中的第一设备上报的第一视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定第一设备与第二设备之间出现故障；头端设备是提供被监控视频流的设备；若判断第一设备上报的第一视频质量参数均小于相应的门限阈值，且N个网络设备中处于第一设备下游的第二设备上报的第二视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定，则确定第一设备与第二设备之间的网络出现故障。
也就是说，当某个设备上报的视频质量参数中至少有一个参数超过相应的门限阈值，可以表明该网络设备上游出现故障。示例的，上述N个网络设备中最下游的设备上报的视频质量参数超过门限阈值，则可以认为是网络传输故障引起了视频业务故障；如果被监控视频流所流经的最上游设备上报的视频质量参数超过相应的门限阈值，则可以认为是头端设备的故障引起了视频业务的故障。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，若监控设备确定第一设备与第二设备之间的网络出现故障，方法还包括：确定M+1个网络段中每一个网络段的故障概率；网络段为第一设备、M个第三设备以及第二设备中任意两个相邻设备之间的网络，第三设备是第一设备与第二设备之间的设备；将M+1个网络段中故障概率最大的网络段确定为出现故障的网络段；其中，M为小于N的整数。
可见，本发明实施例提供的方法，还可以根据将故障检测到具体的网络段上，提高了视频业务故障检测的精度。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，确定M+1个网络段中每一个网络段的故障概率具体包括：
计算视频质量参数中的第Q个参数引起第i个网络段出现故障的故障概率i为大于等于1小于等于M+1的整数，满足：
其中，是第i+1个设备上报的第Q个参数，是第i个设备上报的第Q个参数，λQ是第Q个参数对应的门限阈值，第i+1个设备是与第i个设备相邻的上游设备；
将视频质量参数包括的所有参数中，故障概率最大的参数的故障概率确定为第i个网络段的故障概率pi。
具体实现中，可以根据被监控视频流所流经的各个网络设备上报的视频质量参数计算各个网络段的故障概率，进而将故障检测到故障概率最高的网络段上，提高了视频业务故障检测的精度。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，上述方法还包括：计算第i个网络段在T个连续的监测周期内的故障概率pi′，T为大于等于2的整数；pi′满足：
其中，βt＝2-t，t∈[1,.....T]；将第i个网络段的故障概率更新为S，
将一个网络段的故障概率更新为该网络段在多个连续监测周期内的平均故障概率，可以提高故障定位的精度。如果某个网络段在多个连续监测周期内的平均故障概率高于门限阈值，则表明该网络段故障的概率很高，视频业务故障很有可能是由于该段网络的故障引起的。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十三种可能的实现方式中，l大于1时，监测窗口还包括第一窗口，第一窗口为第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，监测窗口还包括第二窗口，第二窗口为监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十四种可能的实现方式中，在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口。
也就是说，只有当l大于1且在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口时才将第一窗口作为一个监测窗口。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第十五种可能的实现方式中，在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口。
也就是说，只有当N/L不是整数且在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口时，才将第二窗口作为一个监测窗口。
第二方面，公开了一种故障检测方法，包括：根据被监控视频流的丢包恢复方法确定被监控视频流的视频质量参数；其中，视频质量参数包括有效丢包因子，有效丢包因子用于指示使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性；向监控设备发送被监控视频流的视频质量参数。
以上第二方面提供的方法的执行主体可以是被监控视频流所流经的网络设备，可见，本发明实施例提供的故障检测方法中，网络设备可以根据为被监控视频流设置的丢包恢复方法，确定需要监测的视频质量参数。这些参数可以包括有效丢包因子，有效丢包因子能够指示所使用的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，进而，能够根据被监控视频流的视频质量参数准确进行视频业务的故障检测。如：虽然网络状况不佳，丢包率较高，但是有效丢包因子较低，即采用丢包恢复方法有效地恢复了丢失的源数据包，因此，此时出现的视频业务故障并不是由于网络导致的，有可能是头端设备的故障或用户终端的故障导致的。综上，本发明实施例提供的方法提高了视频业务故障检测的准确性。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，根据被监控视频流的丢包恢复方法确定被监控视频流的视频质量参数之前，该方法还包括：接收监控设备发送的视频质量参数请求消息；该视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方法中，根据被监控视频流的丢包恢复方法确定被监控视频流的视频质量参数具体包括：
若被监控视频流未设置丢包恢复方法，视频质量参数包括丢包率，确定丢包率；其中，丢包率为丢包数与期望接收到的源数据包数的比值；
若被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，视频质量参数包括丢包率和第一有效丢包因子，确定丢包率以及第一有效丢包因子(即以上第二方面的有效丢包因子)；
若被监控视频流同时设置了RET和FEC，则确定视频质量参数包括丢包率、最大连续丢包数以及第二有效丢包因子(即以上第二方面的有效丢包因子)，确定丢包率、最大连续丢包数以及第二有效丢包因子；
若被监控视频流的丢包恢复方法为RET，视频质量参数包括丢包率、最大连续丢包数以及第三有效丢包因子，确定丢包率、最大连续丢包数以及第三有效丢包因子。
可见针对被监控视频流设置的FEC、RET等丢包恢复方法，统计不用的视频质量参数，在使用不同的丢包恢复方法的场景下，可以在考虑丢包率的同时，考虑丢包恢复方法对网络丢包的补偿，如：第一有效丢包因子指示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性，具体地，如果视频质量参数包括丢包率以及第一有效丢包因子，当丢包率大于相应的门限阈值且第一有效丢包因子大于相应的门限阈值，则确定采用FEC对网络丢包进行的补偿作用不大，此时可以在丢包率大于相应的门限阈值时，确定视频业务故障是由于网络传输故障引起的。
结合第二方面以及以上第二方面的任一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，第一有效丢包因子RTP_F满足：
其中，
L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为采用FEC恢复丢包所设置的单个源块的冗余数据包的数量。
结合第二方面以及以上第二方面的任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，第二有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，第二有效因子ELF_FR满足：
其中， L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第二方面以及以上第二方面的任一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，第三有效丢包因子ELF_R满足：
其中，
其中，L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第二方面以及以上第二方面的任一种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，发送被监控视频流的视频质量参数具体包括：在确定被监控视频流的视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值时向监控设备发送被监控视频流的视频质量参数。
在此，各个设备是首先根据所设置的丢包恢复方法统计相应的视频质量参数，一旦判断视频质量参数超过相应的门限阈值，则将视频质量参数上报给监控设备。如此，只在视频质量参数超过门限阈值时进行上报，可以减少监控设备收到的信令的数量，减轻了监控设备的处理负荷。
结合第二方面以及以上第二方面的任一种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，l大于1时，监测窗口还包括第一窗口，第一窗口为第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，监测窗口还包括第二窗口，第二窗口为监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
结合第二方面以及以上第二方面的任一种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口。
也就是说，只有当l大于1且在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口时才将第一窗口作为一个监测窗口。
结合第一方面以及以上第一方面的任一种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口。
也就是说，只有当N/L不是整数且在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口时，才将第二窗口作为一个监测窗口。
第三方面、公开了一种监控设备，包括：
获取单元，用于获取被监控视频流的视频质量参数；视频质量参数是根据被监控视频流的丢包恢复方法确定的，视频质量参数包括有效丢包因子，有效丢包因子用于指示使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性。检测单元，用于根据被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。
可见，本发明实施例提供的监控设备，根据被监控视频流的丢包恢复方法，确定需要监测的视频质量参数。这些参数可以包括有效丢包因子，有效丢包因子能够指示所使用的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，进而，能够根据被监控视频流的视频质量参数准确进行视频业务的故障检测。如：虽然网络状况不佳，丢包率较高，但是有效丢包因子较低，即采用丢包恢复方法有效地恢复了丢失的源数据包，因此，此时出现的视频业务故障并不是由于网络导致的，有可能是头端设备的故障或用户终端的故障导致的。可见，本发明实施例提供的方法提高了视频业务故障检测的准确性。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，上述设备还包括发送单元。发送单元用于，向至少一个网络设备发送视频质量参数请求消息，视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。示例的，如果被监控视频流是直播视频流，被监控视频流的标识可以是频道号或组播地址和端口；如果被监控视频流是点播视频流，被监控视频流的标识可以是五元组。获取单元具体用于，从上述至少一个网络设备获取被监控视频流的视频质量参数。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第一种可能的实现方式中，若被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，则视频质量参数包括以下参数：第一有效丢包因子；第一有效丢包因子用于指示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性；若被监控视频流同时设置了RET和FEC，则视频质量参数包括以下参数：最大连续丢包数、第二有效丢包因子；第二有效丢包因子用于指示使用FEC以及RET对网络丢包进行恢复的有效性。若被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，则视频质量参数包括以下参数：丢包率、最大连续丢包数以及第三有效丢包因子，第二有效丢包因子用于指示使用RET对网络丢包进行恢复的有效性。
可见针对被监控视频流设置的FEC、RET等丢包恢复方法，统计不用的视频质量参数，在使用不同的丢包恢复方法的场景下，可以在考虑丢包率的同时，考虑丢包恢复方法对网络丢包的补偿，如：指示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性的第一有效丢包因子，具体地，如果视频质量参数包括丢包率以及第一有效丢包因子，当第一有效丢包因子大于相应的门限阈值，则确定采用FEC对网络丢包进行的补偿作用不大，此时可以确定视频业务故障是由于网络传输故障引起的。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，第一有效丢包因子ELF_F满足：
其中，
L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，
第二有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，
第二有效因子ELF_FR满足：其中，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第三方面以及以上第三方面的任一种可能的实现方式，在第三方面的第五种可能的实现方式中，第三有效丢包因子ELF_R满足：
其中，
其中，L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第六种可能的实现方式中，上述至少一个网络设备包括第一设备。检测单元具体用于，若监控设备在一个监测周期内接收到第一设备上报的第一视频质量参数，则确定第一设备与头端设备之间出现故障；头端设备是提供被监控视频流的设备；第一视频质量参数是第一设备确定第一视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向监控设备上报的。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第七种可能的实现方式中，至少一个网络设备还包括第二设备，第二设备是第一设备的下游设备，
检测单元具体用于，若监控设备在一个监测周期内接收到第二设备上报的第二视频质量参数且未接收到第一视频质量参数，则确定第一设备与第一设备之间出现故障；第二视频质量参数是第二设备确定第二视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向监控设备上报的；若监控设备在一个监测周期内未接收到第二视频质量参数以及第一视频质量参数，则确定第二设备与用户终端之间出现故障；用户终端是接收被监控视频流的设备。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第八种可能的实现方式中，至少一个网络设备包括被监控视频流所流经的N个网络设备，N为大于等于2的整数；获取单元具体用于，接收N个网络设备中的每一个网络设备发送的被监控视频流的视频质量参数。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第九种可能的实现方式中，检测单元具体用于，若判断N个网络设备中的第一设备上报的第一视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定第一设备与第二设备之间出现故障；头端设备是提供被监控视频流的设备；若判断第一设备上报的第一视频质量参数均小于相应的门限阈值，且N个网络设备中处于第一设备下游的第二设备上报的第二视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定，则确定第一设备与第二设备之间的网络出现故障。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第十种可能的实现方式中，检测单元还用于，确定M+1个网络段中每一个网络段的故障概率；网络段为第一设备、M个第三设备以及第二设备中任意两个相邻设备之间的网络，第三设备是第一设备与第二设备之间的设备；将M+1个网络段中故障概率最大的网络段确定为出现故障的网络段；其中，M为小于N的整数。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第十一种可能的实现方式中，检测单元具体用于，计算视频质量参数中的第Q个参数引起第i个网络段出现故障的故障概率i为大于等于1小于等于M+1的整数，满足：
其中，是第i+1个设备上报的第Q个参数，是第i个设备上报的第Q个参数，λQ是第Q个参数对应的门限阈值，第i+1个设备是与第i个设备相邻的上游设备；
将视频质量参数包括的所有参数中，故障概率最大的参数的故障概率确定为第i个网络段的故障概率pi。
结合第三方面以及以上第三方面任意一种可能的实现方式，在第三方面的第十二种可能的实现方式中，检测单元还用于，计算第i个网络段在T个连续的监测周期内的故障概率pi′，T为大于等于2的整数；pi′满足：
其中，βt＝2-t，t∈[1,.....T]；
将第i个网络段的故障概率更新为S，
结合第三方面以及以上第三方面的任一种可能的实现方式，在第三方面的第十三种可能的实现方式中，l大于1时，监测窗口还包括第一窗口，第一窗口为第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，监测窗口还包括第二窗口，第二窗口为监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
结合第三方面以及以上第三方面的任一种可能的实现方式，在第三方面的第十四种可能的实现方式中，在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口。
也就是说，只有当l大于1且在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口时才将第一窗口作为一个监测窗口。
结合第三方面以及以上第三方面的任一种可能的实现方式，在第三方面的第十五种可能的实现方式中，在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口。
也就是说，只有当N/L不是整数且在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口时，才将第二窗口作为一个监测窗口。
第四方面，公开了一种网络设备，包括：
确定单元，用于根据被监控视频流的丢包恢复方法确定被监控视频流的视频质量参数；其中，视频质量参数包括有效丢包因子，有效丢包因子用于指示使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性；发送单元，用于向监控设备发送被监控视频流的视频质量参数。
本发明实施例提供的网络设备可以根据被监控视频流的丢包恢复方法，确定需要监测的视频质量参数。这些参数可以包括有效丢包因子，有效丢包因子能够指示所使用的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，进而，能够根据被监控视频流的视频质量参数准确进行视频业务的故障检测。如：虽然网络状况不佳，丢包率较高，但是有效丢包因子较低，即采用丢包恢复方法有效地恢复了丢失的源数据包，因此，此时出现的视频业务故障并不是由于网络导致的，有可能是头端设备的故障或用户终端的故障导致的。综上，本发明实施例提供的方法提高了视频业务故障检测的准确性。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，还包括接收单元，用于接收监控设备发送的视频质量参数请求消息；视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。
如此，网络设备可以根据被监控视频流的丢包恢复方法来监测相应的视频质量参数，进而使得监控设备可以根据这些视频质量参数对视频业务进行准确地故障检测。
结合第四方面，在第四方面的第二种可能的实现方式中，确定单元具体用于：若被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，视频质量参数包括第一有效丢包因子，确定第一有效丢包因子；若被监控视频流同时设置了RET和FEC，则确定视频质量参数包括最大连续丢包数以及第二有效丢包因子，确定最大连续丢包数以及第二有效丢包因子。若被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，视频质量参数包括：丢包率、最大连续丢包数以及第三有效丢包因子，确定单元用于，确定最大连续丢包数、丢包率以及第三有效丢包因子。
可见针对被监控视频流设置的FEC、RET等丢包恢复方法，统计不用的视频质量参数，在使用不同的丢包恢复方法的场景下，可以在考虑丢包率的同时，考虑丢包恢复方法对网络丢包的补偿，如：指示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性的第一有效丢包因子，具体地，如果视频质量参数包括丢包率以及第一有效丢包因子，当第一有效丢包因子大于相应的门限阈值，则确定采用FEC对网络丢包进行的补偿作用不大，此时可以确定视频业务故障是由于网络传输故障引起的。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，第一有效丢包因子RTP_F满足：
其中，
L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为采用FEC恢复丢包所设置的单个源块的冗余数据包的数量。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中，第二有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，第二有效因子ELF_FR满足：其中，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第五种可能的实现方式中，第三有效丢包因子ELF_R满足：
其中，
其中，L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第六种可能的实现方式中，
发送单元具体用于，在确定被监控视频流的视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值时，向监控设备发送被监控视频流的视频质量参数。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第七种可能的实现方式中，l大于1时，监测窗口还包括第一窗口，第一窗口为第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，监测窗口还包括第二窗口，第二窗口为监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第八种可能的实现方式中，在在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口时，监测窗口还包括第一窗口。
也就是说，只有当l大于1且在第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，监测窗口还包括第一窗口时才将第一窗口作为一个监测窗口。
结合第四方面以及以上第四方面的任一种可能的实现方式，在第四方面的第九种可能的实现方式中，在在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口时，监测窗口还包括第二窗口。
也就是说，只有当N/L不是整数且在第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，监测窗口还包括第二窗口时，才将第二窗口作为一个监测窗口。
本发明实施例的第五方面，提供一种监控设备，该监控设备可以包括：至少一个处理器，存储器、通信接口、通信总线；至少一个处理器与存储器、通信接口通过通信总线连接，存储器用于存储计算机执行指令，当服务器运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使监控设备执行第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一的故障检测方法。
本发明实施例的第六方面，提供一种网络设备，该网络设备可以包括：至少一个处理器，存储器、通信接口、通信总线；至少一个处理器与存储器、通信接口通过通信总线连接，存储器用于存储计算机执行指令，当服务器运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使设备执行第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一的故障检测方法。
本发明实施例的第七方面，提供一种计算机存储介质，用于存储上述监控设备所用的计算机软件指令，该计算机软件指令包含用于执行上述故障检测方法所涉及的程序。
本发明实施例的第八方面，提供一种计算机存储介质，用于存储上述设备所用的计算机软件指令，该计算机软件指令包含用于执行上述故障检测方法所涉及的程序。
附图说明
图1为现有的IPTV视频业务的示意图；
图2为现有的FEC技术的原理示意图；
图3为本发明实施例提供的不同的丢包分布的示意图；
图4为本发明实施例提供的视频质量监控系统的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种故障检测部署示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种故障检测部署示意图；
图7为本发明实施例提供的网络设备的组成示意图；
图8为本发明实施例提供的监控设备的组成示意图；
图9为本发明实施例提供的故障检测方法的流程图；
图10为本发明实施例提供的故障检测方法的另一流程图；
图11为本发明实施例提供的故障检测方法的另一流程图；
图12为本发明实施例提供的监控设备的另一组成示意图；
图13为本发明实施例提供的监控设备的另一组成示意图；
图14为本发明实施例提供的网络设备的另一组成示意图；
图15为本发明实施例提供的网络设备的另一组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述。
如图1所示，IPTV视频业务是由运营商提供头端设备(head end，HE)和用户终端，其中，HE提供IPTV视频源，并将视频源编码成视频流，再将视频流划分为多个源数据包，源数据包经由内容分发网络(content delivery network，CDN)、宽带远程接入服务器(broadband remote access server，BARS)等网络设备将源数据包传输至用户终端，如：机顶盒(set top box，STB)，再由机顶盒传输给显示设备(如：电视机)进行显示。视频流从头端设备传输至第一个网络设备的过程中，还能通过镜像引流的方式将视频流传输给业务监控网关(Service Inspection Gateway，SIG)。通常，在传输过程中，由于网络状况的影响可能会出现丢包或时延，进而会对视频业务造成影响，例如：显示设备播放时出现花屏。
现有技术可以通过源数据包传输过程中的丢包率(Media Loss Rate，MLR)和延迟抖动(Delay Factor，DF)，来表征网络状况对视频业务质量的影响。其中，丢包率是被监测的视频流在从头端设备传输至用户终端的过程中，丢失的源数据包的数量与待传输的源数据包的数量的比值。
例如：传输之前头端设备将视频源编码为10个源数据包，即待传输的源数据包为10个，经过核心路由器(Core Router，CR)等设备的传输后，用户终端接收到8个源数据包，表明在网络传输过程中丢失了2个源数据包，因此丢包率为2/10，即20％。另外，DF用于表征在一个监测周期内视频流所占缓存的变化率。具体地，当DF值很大时，表明在监测周期内视频流占用缓存的变化很快，从而表明源数据包突然到达很快或突然到达很慢，进而表明网络不稳定；当DF值很小时，表明在监测周期内视频流占用缓存的变化很小，从而表明网络相对稳定。
在实时监测网络运营状况时，可以预置DF、MLR各自的门限值，一旦发现低于或高于该门限值，可以及时报警。
目前，运营商采用了多种丢包恢复方法来减弱网络质量对媒体传输的不利影响，例如前向纠错(forward error correction，FEC)、重传(Retransmission，RET)技术。其中，FEC通过在原始视频流中插入冗余数据包，提高媒体业务对网络丢包的抵抗能力。具体地，参考图2，头端设备把视频源分割成大小相等的若干个源数据包，把每k个源数据包划分为一个源块，针对每个源块编码生成n个冗余数据包。随后，向用户终端发送源块以及冗余数据包。经过网络传输后在接收端收到m个数据包，对于一个源块而言，只要用户终端接收的数据包个数大于源数据包个数，即m≥k，就可以用接收到的数据包恢复出k个源数据包。
另外，部署RET算法后，用户终端发现丢包后，可向RET服务器发起重传请求，请求RET服务器传输丢失的源数据包，从而保障媒体业务质量。
在采用丢包恢复方法时，媒体业务对丢包率的敏感度也会发生变化。以FEC为例，参考图3，如果丢包率低于门限阈值且丢包分布较集中，STB无法利用FEC算法恢复出视频头端传输的源数据包，显示设备播放时出现花屏，用户的视频体验受到网络丢包的影响。但是由于丢包率小于门限阈值，在视频业务发生故障后，技术人员认为视频业务故障并不是由网络传输引起的。或者，如果丢包率高于门限阈值但是丢包分布较分散，STB可以利用FEC算法恢复出视频头端传输的源数据块，不会影响用户的视频体验。但是丢包率大于门限阈值，在视频业务发生故障后，技术人员会认为视频业务故障是由网络传输引起的。
可见，现有技术在对视频业务故障检测时，未考虑运营商使用的FEC、RET等丢包恢复方法，无法准确反映网络传输对视频业务质量的影响，从而无法准确进行故障检测。示例的，如果视频头端、STB部署了FEC算法，但是丢包率低于门限阈值且丢包分布较集中，STB无法利用FEC算法恢复出视频头端传输的源数据块，显示设备播放时出现花屏，用户的视频体验受到网络丢包的影响。但是由于丢包率小于门限阈值，技术人员认为视频业务故障并不是由网络传输引起的。
本发明实施例提供一种故障检测方法，其基本原理是：被监控视频流所流经的网络设备针对运营商使用的不同的丢包恢复方法(FEC、RET)，监测不同的定界指标(即本发明实施例所述的视频质量参数)。这些指标是根据所使用的丢包恢复方法确定的，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，准确反映网络传输质量对视频业务质量的影响。进而，监控设备在进行故障检测时，能够根据设备上报的视频质量参数准确确定网络传输质量对视频业务质量的影响，提高了视频业务故障检测的准确度。如：虽然网络状况不佳，丢包率较高，但是采用丢包恢复方法恢复了丢失的源数据包，因此此时出现的视频业务故障并不是由于网络导致的，有可能是头端设备的故障或用户终端的故障导致的。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的“故障检测”，可以包括检测是否存在故障、以及进行故障定界。所谓故障定界，即在视频业务发生故障时，如：显示设备播放时出现花屏、卡顿等现象，确定发生故障的设备或网络段。
下面将结合附图对本发明实施例的实施方式做以详细说明：
本发明实施例提供一种视频质量监控系统，如图4所示，所述视频质量监控系统包括头端设备、被监控视频流所流经的网络设备、用户终端以及监控设备。
其中，头端设备用于提供视频源，并将视频源转码成恒定码率的视频流(包括多个源数据包)以直播方式下发给与头端设备距离最近的设备，头端设备可以是HE服务器，除此之外，头端设备将视频流镜像引流给SIG。在本发明实施例中被监控视频流所流经的网络设备除了SIG之外，还可以是BARS、光网络终端(Optical network terminal，ONT)、光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)、CR等设备。
用户终端用于接收视频流，可以是STB。
需要说明的是，在本发明实施例中，可以认为视频流的传输方向是从上游(即指向头端设备的方向)到下游(即指向用户终端的方向)。同时，可以将被监控视频流所流经的网络设备中，与头端设备距离最近的设备称为最上游设备；将被监控视频流所流经的网络设备中，与用户终端距离最近的设备称为最下游设备。在本发明实施例中，最上游设备可以认为是SIG，最下游设备可以认为是ONT。
通常，一个设备监测的视频质量参数超过相应的门限阈值可以认为该网络设备上游出现故障。示例的，可以在SIG上部署探针，当SIG上部署的探针监测到的视频质量参数超过相应的门限阈值，就可以认为SIG上游出现故障，由于SIG上游只有头端设备，就可以认为是头端出现故障。需要说明的是，如果探针部署在某个设备的入端口，则该网络设备的上游设备不包括该网络设备，如果探针部署在该网络设备的出端口，则该网络设备的上游设备包括该网络设备。
参考图4所示的视频质量监控系统，ONT是距离用户终端最近的网络设备，即最下游设备，SIG是距离头端设备最近的网络设备，即最上游设备。
其中，CR是由中央处理器(central processing unit，CPU)、(random accessmemory/dynamic random access memory，RAM/DRAM)、Flash、(non-volatile randomaccess memory，NVRAM)、(read only memory，ROM)及各类接口组成。BRAS主要由业务管理模块和业务转发模块组成。OLT包括主控板、业务单板、接口板、电源板等。
当视频流从头端设备传送到用户终端(机顶盒)时，由于所经网络状态的变化，会导致视频流的源数据包出现丢包，时延，抖动，乱序等异常现象。这些异常现象会造成终端屏幕上所播放的视频画面出现花屏等缺陷，导致视频业务质量发生故障。因此，可以在视频质量监测系统中的各个设备上部署采集模块，以监测视频质量参数，如：丢包率、时延抖动等参数，以便根据这些参数对视频业务进行故障检测。
根据采集模块部署方式不同，主要有以下两种典型的部署场景：
第一、参考图5，将采集模块部署于ONT、SIG上，通过监控ONT、SIG上采集的视频质量参数，可实现视频业务的故障检测，具体地，可以判断视频业务故障是由用户终端的故障引起，还是由网络故障引起，或者是由头端设备的故障引起。
示例的，视频业务出现故障后，根据ONT、SIG上采集的视频质量参数进行故障检测。如果ONT上采集的视频质量参数超过阈值，则认为视频业务故障是由网络故障引起的；如果SIG上采集的视频质量参数超过阈值，则认为视频业务故障是由头端设备故障引起的；如果ONT、SIG上采集的视频质量参数均未超过阈值，则认为视频业务故障是由用户终端故障引起的。
第二、参考图6，采集模块可以部署在ONT、OLT、BARS、CR、SIG等网络设备上，用于采集视频质量参数。示例的，可以在CR的CPU上部署；可以部署在BARS的业务管理模块的主控CPU上；部署在OLT的主控板CPU上。
将采集模块部署于图6所示的多个设备上，可以将视频业务的故障定界于具体的网络段或设备上。在本发明实施例中，如果ONT上采集的视频质量参数超过阈值，则认为视频业务故障是由网络故障引起的。进一步，还可以根据相邻两个设备上报的视频质量参数确定具体是哪个网络段出现了故障。具体地，传输视频流的所有设备中，任意两个相邻设备之间的网络称为一个网络段，确定每一个网络段发生故障的概率，并确定其中发生故障概率最大的网络段，可以认为视频业务故障是由该网络段的故障引起的。
图7为本发明实施例提供的一种网络设备的组成示意图，该网络设备可以为本发明实施例中被监控视频流所流经的网络设备，如：图4中所示视频质量监控系统中的BARS、ONT、OLT、CR、SIG等网络设备。如图7所示，该网络设备可以包括至少一个处理器11，存储器12以及通信接口13。
下面结合图7对网络设备的各个构成部件进行具体的介绍：
处理器11是网络设备的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器11是一个中央处理器(central processing unit，CPU)，也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital signalprocessor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。
其中，处理器11可以通过运行或执行存储在存储器12内的软件程序，以及调用存储在存储器12内的数据，执行网络设备的各种功能。
在具体的实现中，作为一种实施例，处理器11可以包括一个或多个CPU，例如图7中所示的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，网络设备可以包括多个处理器，例如图7中所示的处理器11和处理器15。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个网络设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
存储器12可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储网络设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储网络设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储网络设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器12可以是独立存在，通过通信总线14与处理器11相连接。存储器12也可以和处理器11集成在一起。
其中，所述存储器12用于存储执行本发明方案的软件程序，并由处理器11来控制执行。
通信接口13，可以包括两个通信接口，一个用于向外部网络设备(如：图4中与该网络设备相邻的上游网络设备或下游网络设备，或者，图4所示的监控设备)发送数据的发送接口和一个用于接收来自外部网络设备的数据的接收接口，即网络设备可以通过两个不同的通信接口分别实现数据的接收和数据的发送。当然，该通信接口13可以将数据接收功能和数据发送功能集成在一个通信接口上，该通信接口具备数据接收功能和数据发送功能。
图7中示出的网络设备结构并不构成对网络设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例中，针对被监控视频流所设置的不同的丢包恢复方法，使用不同视频质量参数来表征网络传输对媒体质量和用户的体验质量造成不利影响。其中，被监控视频流可以是某个特定频道的视频流或某个用户终端的视频流。本发明实施例将针对下四种场景分别介绍视频质量监控系统中各个设备所确定的视频质量参数：未设置丢包恢复方法场景、仅设置FEC的场景、仅设置RET场景、同时设置FEC和RET场景。
第一、未使用丢包恢复方法的场景下，设备所确定的视频质量参数为丢包率RTP_LR，即在视频流传输过程中丢失的源数据包与待传输的源数据包(即头端设备根据目标监控设备的视频流划分的多个源数据包)的数量的比值。
设备在计算RTP_LR时，首先创建一个缓存队列，将接收到的实时传输协议(real-time transport protocol，RTP)报文(即所述源数据包)进行排序，然后利用排序后的RTP报文头的序号检测丢包，计算RTP_LR。
另外，RTP报文在传输至该网络设备的过程中的延迟及抖动会造成解码端下溢，设备还可以将解码端下溢转换成丢包处理。所谓解码端下溢即用户终端会有一段缓存，如果RTP报文延时很大，缓存就会变空，此时用户终端的解码器就会解码错误，之后再到达接收端缓存内的RTP报文，就不能进行解码而会被直接丢弃。具体实现中，设备可将缓存队列的大小设置成与头端设备解码缓存大小相近。
具体地，RTP_LR满足以下公式(1)：
其中，losspktNum表示丢失的RTP报文的数量，expectedpktNum表示期望收到的RTP报文(即本发明实施例所述的源数据包)的数量。示例的，参考图4，假设头端设备将被监控视频流的视频源划分为t个源数据包，对于后续的设备而言，期望接收的源数据包的数量会也是t。
第二、仅设置FEC的场景下，设备确定的视频质量参数包括RTP_LR、FEC场景有效丢包因子，FEC场景有效丢包因子即本发明实施例所述的第一有效丢包因子，可以为用于表示使用FEC对网络丢包进行恢复失效的概率的有效丢包因子a，当然，也可以为用于表示使用FEC对网络丢包进行恢复有效的概率的有效丢包因子b，其中，b＝1-a。a、b都可以表示使用FEC对网络丢包进行恢复的有效性。后续仅以所述第一有效丢包因子为用于表示使用FEC对网络丢包进行恢复失效的概率ELF_F(Effective Loss Factor for FEC)为例描述所述第一有效丢包因子的计算方法。
具体实现中，ELF_F(即上述有效丢包因子a)满足以下公式(2)：
其中，
另外，0＜l≤L,0＜k≤K。
另外，由上述可知，ELF_F的取值范围为0≤ELF_F≤1。
需要说明的是，使用FEC时，需要将视频源对应的多个源数据包划分为大小相同的多个源块，每个源块包括的源数据包的数量相同，如：每100个源数据包划分成一个源块。进一步，针对每个源块编码生成多个冗余数据包，每个源块对应的冗余数据包的数量相同。在此，所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度，即单个源块所包括的源数据包的数量，如100；
对于大于0小于等于L的任一l，上述公式(2)中的为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，上述公式(2)中的K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，这里所谓的N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包。需要说明的是，上述N个源数据包包括第l个源数据以及该监测周期内的最后一个源数据包。其中，代表对*向下取整。示例的，N/L＝5.2，对5.2向下取整为5。示例的，对于某个l，如果监测窗口包括且仅包括所述前个窗口，且则该l对应的K为5。
R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量，通常为采用FEC恢复丢包所设置的单个源块的冗余数据包的数量，如针对每个源块编码生成5个冗余数据包，则R为5。
Numl(k)表示第l次滑动下第k个窗口中的丢包数，即K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为采用FEC恢复丢包所设置的单个源块的冗余数据包的数量。需要说明的是，所谓的滑动是指按照源数据包传输的先后顺序，依次以一个源数据包为起点，根据源块的长度划分窗口。示例的，假设监测周期内有100个源数据包要传输，源块的长度是5，第l次滑动划分窗口，即以上述100个源数据包中的第l个源数据包为起点，每5个源数据包划分为一个窗口；第8次滑动划分源块，即以上述100个源数据包中的第8个源数据包为起点，每5个源数据包划分为一个窗口。
另外，监测周期可以是人为设定的一个观察周期，例如10s。
第三、同时设置FEC和RET场景下，设备所确定的视频质量参数包括：丢包率RTP_LR、最大连续丢包长度RTP_LP、以及RET、FEC场景有效丢包因子，即本发明实施例所述的第二有效丢包因子。第二有效丢包因子可以是用于指示使用RET、FEC对丢包进行恢复失效的概率的有效丢包因子m，也可以是用于指示使用RET、FEC对丢包进行恢复有效的概率的有效丢包因子n，其中，m＝1-n。n、m都可以表示使用RET、FEC对网络丢包进行恢复的有效性。后续以第二有效丢包因子用于指示使用RET、FEC对丢包进行恢复失效的概率的有效丢包因子ELF_FR(effective loss factor for FEC and RET)为例介绍第二有效丢包因子的计算方法。
ELF_FR(即上述有效丢包因子m)满足以下公式(3)：
其中，
在此，L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述预设窗口长度划分所述N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量，即一个监测周期内期望接收到的源数据包的数量。通常情况下，若第k个窗口的丢包无法恢复，lost(k)实际上就是第k个窗口的所有丢包的数量，只要第k个窗口中的丢包有一个可以恢复，该窗口中的所有丢包丢均可以恢复，则lost(k)就是0。
需要说明的是，在一些实施例中，x(l)也可以是此时，δ为上述对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量与上述期望接收到的源数据包数量E的比值。
或者，ELF_FR满足以下公式(4)：
所述有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，
需要说明的是，公式(4)中L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述预设窗口长度划分所述N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为所述第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量，示例的：L为100，假设每100个包最多重传5个包，则R为5。
第四、仅设置RET场景的场景下，设备确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR、最大连续丢包长度(maximum consecutive loss period，RTP_LP)以及第三有效丢包因子。第三有效丢包因子可以为用于指示使用RET对丢包进行恢复失效的概率的有效丢包因子x，也可以是用于指示使用RET对丢包进行恢复有效的概率的有效丢包因子y。其中，x＝1-y。y、x都可以表示使用RET对网络丢包进行恢复的有效性。后续以第三有效丢包因子用于指示使用RET对丢包进行恢复失效的概率的有效丢包因子ELF_R(effective loss factor forRET)为例介绍第三有效丢包因子的计算方法。
其中，RTP_LP即连续丢包数量中的最大值。示例的，连续丢包数量具体是：第一次连续丢包数为2，第二次连续丢包数为2，第三次连续丢包数为4，因此RTP_LP为4。
第三有效丢包因子ELF_R(即上述有效丢包因子x)满足：
其中，
需要说明的是，L为预设窗口长度，可以认为是一个窗口所包括的源数据包的数量，如：预设100个源数据包为一个窗口，则将L设置为100。对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，监测窗口包括在监测周期内以第l个源数据包为起点根据预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；Numl(k)为K个监测窗口中的第k个窗口中的丢包数。示例的，假设N为100，L为10，Num2(5)代表以100个源数据包中的第2个源数据包为起点，将每10个源数据包划分为1个窗口时，获得的第5个窗口中的丢包数；
R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量，示例的：L为100，假设每100个包最多重传5个包，则R为5。
在一些实施例中，当l大于1时，以上四种场景中的监测窗口还可以包括第一窗口，所谓第一窗口即第l个源数据包前的源数据包形成的窗口，即所述第一窗口中的源数据包为所述监测周期内位于第l个源数据包前的所有源数据包。可选地，只有当第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，才将第一窗口作为一个监测窗口。所述第一阈值可以设置为
在一些实施例中，N/L不是整数时，监测窗口还包括第二窗口，第二窗口为监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。可选地，只有当第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，才将第二窗口作为一个监测窗口。所述第二阈值和所述第一阈值可以为相同的值，如可以设置为
示例的，序号为1～8的源数据包为一个监测周期，窗口长度(可以是源块的长度或预设的窗口长度)为3，以其中第二个源数据包为起点，即以序号为2的源数据包为起点划分窗口，划分的窗口为[序号为2的源数据包、序号为3的源数据包、序号为4的源数据包]、[序号为5的源数据包、序号为6的源数据包、序号为7的源数据包]、[序号为8的源数据包]。监测周期内的第2个源数据包到最后一个源数据包共包括7个源数据包，因此上述N为7。如果监测窗口为前个窗口，那么监测窗口为[序号为2的源数据包、序号为3的源数据包、序号为4的源数据包]、[序号为5的源数据包、序号为6的源数据包、序号为7的源数据包]。
进一步，第一窗口是第2个源数据包之前的源数据包形成的窗口，第一窗口中的源数据包是序号为1的源数据包，可以将第一窗口也作为一个监测窗口。当然，如果基于第一阈值确定是否将所述第一窗口作为一个监测窗口，且第一阈值为2，此时第一窗口中的源数据包数量为1，那么则不能将第一窗口作为监测窗口。
另外，第二窗口是监测周期内以第2个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口，第二窗口中的源数据包是序号为8的源数据包，可以将第二窗口作为一个监测窗口。当然，如果基于第二阈值确定是否将所述第二窗口作为一个监测窗口，且第二阈值为2，此时第二窗口中的源数据包数量为1，那么则不能将第二窗口作为监测窗口。
需要说明的时，当l不同时，对应的K可能不同。以监测窗口仅包括第l个源数据包后的前个窗口窗口为例，假设序号为1～7的源数据包为一个监测周期，窗口长度为3。当l为1时，所述监测窗口包括[序号为1的源数据包、序号为2的源数据包、序号为3的源数据包]、[序号为4的源数据包、序号为5的源数据包、序号为6的源数据包]，K为2；当l为3时，所述监测窗口包括[序号为3的源数据包、序号为4的源数据包、序号为5的源数据包]，K为1。
还需要说明的是，具体实现中按照源数据包的序号来划分监测周期或窗口，也就是说网络丢包也被划分在监测周期或某个窗口内。举例来说，监测周期内的源数据包为序号为11～序号为20这10个源数据包，源块长度为3，在传输过程中丢失了序号为18的源数据包。假设以上述10个源数据包中的第2个源数据包为起点划分窗口，获得的窗口有[序号12的源数据包、序号13的源数据包、序号14的源数据包]、[序号15的源数据包、序号16的源数据包、序号17的源数据包]、[序号18的源数据包、序号19的源数据包、序号20的源数据包]。
图8为本发明实施例提供的一种监控设备的组成示意图，该监控设备可以图4所示视频质量监控系统中的监控设备。如图8所示，监控设备可以包括至少一个处理器21，存储器22以及通信接口23。
下面结合图8对监控设备的各个构成部件进行具体的介绍：
处理器21是监控设备的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器21是一个中央处理器(central processing unit，CPU)，也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital signalprocessor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。
其中，处理器21可以通过运行或执行存储在存储器22内的软件程序，以及调用存储在存储器22内的数据，执行监控设备的各种功能。
在具体的实现中，作为一种实施例，处理器21可以包括一个或多个CPU，例如图8中所示的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，监控设备可以包括多个处理器，例如图4中所示的处理器21和处理器25。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
存储器22可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器22可以是独立存在，通过通信总线24与处理器21相连接。存储器22也可以和处理器21集成在一起。
其中，所述存储器22用于存储执行本发明方案的软件程序，并由处理器21来控制执行。
通信接口23，可以包括两个通信接口，一个用于向外部设备(如：图4所示的BARS、ONT等被监控视频流所流经的网络设备)发送数据的发送接口和一个用于接收来自外部设备的数据的接收接口，即监控设备可以通过两个不同的通信接口分别实现数据的接收和数据的发送。当然，该通信接口23还可以将数据接收功能和数据发送功能集成在一个通信接口上，该通信接口具备数据接收功能和数据发送功能。
图8中示出的结构并不构成对监控设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在一些实施例中，处理器21调用存储器22中的代码实现对被监控视频流的视频质量的监测，进而进行故障检测。具体地，通信接口23向被监控视频流流经的至少一个网络设备发送视频质量参数请求消息，该请求中包括被监控视频流的信息。具体实现中，可以是图5所示的场景，在ONT、SIG上部署采集模块，上述至少一个网络设备可以是ONT、SIG，其中，可以认为ONT是与用户终端距离最近的网络设备，SIG是与头端设备距离最近的网络设备。当然，也可以是图6所示的场景，上述至少一个网络设备包括BARS、ONT、OLT、CR、SIG。
处理器21通过通信接口23获取被监控视频流所流经的至少一个网络设备监控的被监控视频流的视频质量参数。该视频质量参数是被监控视频流所流经的网络设备根据被监控视频流的丢包恢复方法确定的，具体参考上述未设置丢包恢复方法的场景、仅设置FEC的场景、仅设置开启RET场景、同时设置FEC和RET场景这四种场景下的视频质量参数。
如果监控设备的处理器201获取的是第一设备以及第二设备监控的被监控视频流的视频质量参数，以第一设备为SIG且第二设备为ONT为例，即图5所示的部署场景，通信接口23向ONT以及SIG发送视频质量参数请求消息之后，ONT确定自身监测到的视频质量参数中至少有一个参数超过相应的门限阈值后向监控设备上报该视频质量参数，具体可以是多个视频质量参数中的某个超过对应的门限阈值，则将该视频质量参数上报，也可以将多个视频质量参数一起上报。
示例的，若为被监控视频流设置的丢包恢复方法是FEC，ONT确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F，如果丢包率RTP_LR超过其对应的门限阈值，则ONT向监控设备上报RTP_LR，也可以上报ELF_F。需要说明的是，未设置丢包恢复方法的场景与设置丢包恢复方法的场景下，丢包率对应的门限阈值是不同的。示例的，未设置丢包恢复方法的场景下丢包率对应的门限阈值小于设置丢包恢复方法的场景下丢包率对应的门限阈值。
同理，SIG确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F，如果丢包率RTP_LR超过其对应的门限阈值，则ONT向监控设备上报RTP_LR，也可以上报ELF_F。
如果监控设备的处理器201获取的是被监控视频流所流经的所有设备上报的视频质量参数，即图6所示的部署场景，通信接口23向ONT、OLT等设备中的每一个发送视频质量参数请求消息之后，各个设备确定自身监测到的视频质量参数，随后将监测到的所有视频质量参数上报给监控设备。示例的，若被监控视频流设备的设置的丢包恢复方法是FEC，ONT确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F，BARS、ONT、OLT、CR、SIG等会将各自监测到的RTP_LR以及ELF_F上报给监控设备。
进一步地，在用户终端出现视频业务故障时，例如：显示设备播放时出现花屏，处理器21根据被监控视频流流经的至少一个网络设备发送的被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。具体地，在图5所示的场景下，如果监控设备在一个监测周期内接收到第一设备上报的视频质量参数，表示第一设备与头端设备之间出现故障。在一些实施例中，第一设备为SIG，当监控设备接收到SIG上报的视频质量参数，则确定所述头端设备出现故障。
或，处理器21通过通信接口23在监测周期内接收到第二设备上报的视频质量参数且未接收到第一设备上报的视频质量参数，表示第一设备与第二设备之间的网络出现故障。在一些实施例中，第一设备为SIG、第二设备为ONT，当监控设备在一个监测周期内未接收到SIG上报的视频质量参数且接收到了ONT上报的视频质量参数，则确定SIG与ONT之间的网络出现故障。
或，处理器21通过通信接口23在所述监测周期内未接收到第一设备上报的视频质量参数以及第二设备上报的视频质量参数，则表示第二设备上游(包括第二设备)未出现故障，那么视频业务的故障是由第二设备与用户终端之间的故障引起的。在一些实施例中，第一设备为SIG、第二设备为ONT，ONT与用户终端(如：STB)之间直连，没有连接其他的设备，因此，可以确定视频业务的故障是由用户终端的故障引起的。
在一些实施例中，处理器21在至少两个连续监测周期内接收到第一设备上报的第一视频质量参数的概率大于或等于第三门限阈值，则确定所述第一设备与头端设备之间出现故障。示例的：第三门限阈值为70％，假设处理器21在4个连续监测周期内，有3个监测周期都接收到了第一设备上报的第一视频质量参数，即接收到第一视频质量参数的概率为75％，大于70％，处理器21则确定第一设备与头端设备之间出现故障。
同样地，如果处理器21在所述至少两个连续监测周期内接收到所述第二设备上报的第二视频质量参数的概率大于或等于第四门限阈值，且在所述至少两个连续监测周期内接收到所述第一视频质量参数的概率小于上述第三门限阈值，则确定所述第一设备与所述第二设备之间的网络出现故障。
或，处理器21在所述至少两个连续监测周期内接收到所述第二视频质量参数的概率小于所述第四门限阈值，则确定第二设备与用户终端之间的网络出现故障。
在图6所示的场景下，处理器21接收被监控视频流所流经的每个设备上报的视频质量参数，根据各个设备上报的视频质量参数进行故障检测。具体地，根据ONT、SIG上报的视频质量参数确定故障发生在用户终端，还是发生在头端设备，又或者发生在传输视频流的网络中。一旦确定故障发生在网络，则可以根据每两个相邻设备上报的视频质量参数将故障检测在具体的网络段。示例的，处理器21确定各个网络段发生故障的概率，将故障概率最大的网络段确定为引起视频业务故障的网络段。
需要说明的是，所谓网络段是被监控视频流所流经的两个设备之间的网络段，具体实现中，根据这两个设备部署探针的端口来定。示例的，如果这两个设备的探针均部署在出接口，那么两个设备之间的网络段为这两个设备的出接口之间的网络段。
图9为本发明实施例提供的一种故障检测方法的流程图，如图9所示，该方法可以包括以下步骤：
101、监控设备向被监控视频流所流经的至少一个网络设备发送视频质量参数请求消息，视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。
其中，上述至少一个网络设备可以包括与用户终端距离最近的ONT(即本发明实施例所述的第二设备)以及与头端设备距离最近的SIG(即本发明实施例所述的第一设备)；也可以包括BARS、ONT、OLT、CR、SIG等被监控视频流流经的设备。被监控视频流的丢包恢复方法可以认为是为被监控视频流设置的丢包恢复方法，当被监控视频流传输的过程中出现网络丢包时，可以使用监控视频流的丢包恢复方法恢复网络丢包。
在一些实施例中，如果被监控视频流是直播视频流，被监控视频流的标识可以是频道号或组播地址和端口；如果被监控视频流是点播视频流，被监控视频流的标识可以是五元组，如：源互联网协议(internet protocol，IP)地址，源端口，目的IP地址，目的端口和传输层协议。
具体实现中，被监控视频流可以是某个特定频道对应的视频流，也可以是某个用户终端对应的视频流。如果被监控视频流可以是某个特定频道对应的视频流，则被监控视频流的信息包括频道信息、频道是否打开FEC功能，FEC编码矩阵大小、单个源块的冗余数据包的数量，用户终端(如：STB)是否支持FEC功能；如果被监控视频流是某个用户终端，则被监控视频流的信息包括该终端是否具有RET功能，RET的重传限制(即上述δ)等信息以及终端相关的解码参数(缓冲容量)等。
102、上述至少一个网络设备中的每一个网络设备根据被监控视频流的丢包恢复方法确定视频质量参数。视频质量参数包括有效丢包因子，用于指示使用被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性。
首先，每一个网络设备根据接收到的视频质量参数请求消息确定被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法，进而根据被监控视频流的丢包恢复方法来确定需要采集的视频质量参数。具体地，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为FEC，则所述视频质量参数为被监控视频流所流经的网络设备确定的丢包率、第一有效丢包因子中(即步骤102中所述的有效丢包因子)的至少一个；
若所述被监控视频流的丢包恢复方法为RET，则视频质量参数为被监控视频流流经的网络设备确定的所述丢包率、所述最大连续丢包数中的至少一个；
若所述被监控视频流同时设置了RET和FEC，则所述视频质量参数为被监控视频流流经的网络设备确定的丢包率、最大连续丢包数以及第二有效丢包因子(即步骤102中所述的有效丢包因子)中的至少一个。
需要说明的是，所述丢包率满足上述公式(1)，第一有效丢包因子ELF_F满足上述公式(2)，第二有效丢包因子RTP_FR满足上述公式(3)或(4)，第三有效丢包因子ELF_R满足上述公式(5)，具体的计算方法在此不做赘述。
103、监控设备获取上述被监控视频流所流经的至少一个网络设监控的所述被监控视频流的视频质量参数。
在一些实施例中，上述至少一个网络设备可以是被监控视频流所流经的网络设备中、与用户设备距离最近的第二设备，以及被监控视频流所流经的网络设备中、与头端设备距离最近的第一设备，即图5所示的部署场景，在一个监测周期内，第一设备确定自身监测到的第一视频质量参数超过第一门限阈值后则向监控设备上报第一视频质量参数。具体可以是第一视频质量参数包括的多个视频质量参数中的某个超过对应的门限阈值，则将该视频质量参数上报，也可以将第一视频质量参数包括的多个视频质量参数一起上报。
示例的，若被监控视频流设备的设置的丢包恢复方法是FEC，第一设备确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F，如果丢包率RTP_LR超过其对应的门限阈值，则ONT向监控设备上报RTP_LR，也可以上报ELF_F。需要说明的是，未设置丢包恢复方法的场景与设置丢包恢复方法的场景下，丢包率对应的门限阈值是不同的。在一些实施例中，未设置丢包恢复方法的场景下丢包率对应的门限阈值小于设置丢包恢复方法的场景下丢包率对应的门限阈值。
同理，第二设备确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F，如果丢包率RTP_LR超过其对应的门限阈值，则ONT向监控设备上报RTP_LR，也可以上报ELF_F。
在一些实施例中，上述至少一个网络设备可以是被监控视频流所流经的N(N为大于等于2的整数)个设备，即图6所示的部署场景，N个网络设备备确定自身监测到的视频质量参数，在一个监测周期内将监测到的所有视频质量参数上报给监控设备。示例的，若被监控视频流设备的设置的丢包恢复方法是FEC，N个网络设备确定的视频质量参数均包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F，N个网络设备会将各自监测到的RTP_LR以及ELF_F上报给监控设备。
104、监控设备根据上述至少一个网络设备监控的所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。
具体实现中，如果是图5所示的部署场景，监控设备在一个监测周期内接收到所述第一设备上报的视频质量参数，即第一设备监测到的视频质量参数中至少有一个参数超过相应的门限阈值，则确定所述头端设备出现故障；
或，监控设备在所述监测周期内接收到所述第二设备上报的视频质量参数，且未接收到第一设备上报的视频质量参数，则可以确定所述第二设备与所述第一设备之间的网络出现故障；
或，监控设备在一个监测周期内未接收到所述第一设备上报的视频质量参数以及第二设备上报的视频质量参数，则确定用户终端出现故障。
如果是图6所示的部署场景，监控设备会接收到上述N个网络设备中的每一个网络设备发送的所述被监控视频流的视频质量参数。
同样，监控设备可以根据每个设备上报的参数进行故障检测。具体地，如果第一设备上报的视频质量参数中至少有一个参数超过相应的门限阈值，则确定所述头端设备出现故障；
或，第一设备上报的视频质量参数均未超过相应的门限阈值，但是第二设备上报的视频质量参数中至少有一个参数超过相应的门限阈值，则可以确定所述第二设备与所述第一设备之间的网络出现故障；
或，监控设备所述第一设备上报的视频质量参数以及第二设备上报的视频质量参数均未超过相应的门限阈值，则确定用户终端出现故障。
在图6所示的场景中，进一步，若所述监控设备确定所述第一设备与所述第二设备之间的网络出现故障，则还可以根据各个设备上报的视频质量将故障定位在某个网络段。
具体地，在本发明实施例中，在被监控视频流流经方向上，第一设备与第二设备之间有M个第三设备，第一设备、M个第三设备以及所述第二设备中任意两个相邻设备之间的网络称为网络段。第一设备、M个第三设备、第二设备按照上游到下游的顺序依次为第1个设备、第2个设备……第i个设备、第i+1个设备……第M+2个设备。M+2个设备中任意两个相邻设备之间形成的一个网络段，第一设备、M个第三设备、第二设备可以确定M+1个网络段，M+1个网络段按照上游到下游的顺序依次为第1个网络段、第2个网络段……第i个网络段、第i+1个网络段……第M+1个网络段，第i个设备和第i+1个设备之间的网络段为第i个网络段。其中，所述i为大于等于1小于等于M+1的整数。首先确定每一个网络段的故障概率，进而可以将M+1个网络段中故障概率最大的网络段确定为出现故障的网络段。
在一些实施例中，监控设备可以根据以下步骤确定每一个网络段的故障概率：
针对第i个网络段，根据公式(6)计算所述视频质量参数中的第Q个参数引起第i个网络段出现故障的故障概率
其中，是第i+1个设备上报的第Q个参数，是第i个设备上报的第Q个参数，所述λQ是所述第Q个参数对应的门限阈值，所述第i+1个设备是与所述第i个设备相邻的上游设备。
将所述视频质量参数包括的所有参数代入上述公式(6)中，计算每个参数对应的引起第i段网络故障的故障概率，将最大的故障概率确定为第i个网络段的故障概率pi。
遍历N-1个网络段中的每一个网络段，就可以确定出每一个网络段的故障概率，进而可以将最可能出现概率的网络段确定为故障点，可以认为视频业务出现的故障是由该网络段的故障引起的。
在一些实施例中，监控设备还可以计算某个网络段在连续几个周期内发生故障的平均概率。具体地，以第i个网络段为例，计算所述第i个网络段在T个连续的监测周期内的故障概率pi′，所述T为大于等于2的整数；pi′满足以下公式(7)：
其中，βt是时间权重系数，满足βt＝2-t，t∈[1,.....T]。
进一步，监控设备可以将所述第i段网络的故障概率更新为S，
本发明实施例还提供了一种故障检测方法，参考图5所示的部署场景，在SIG、ONT部署视频故障检测模块以及采集模块。如图10所示，该方法可以包括以下步骤：
201、监控设备负责向SIG或ONT上部署的视频故障检测模块发送视频质量参数请求消息。
需要说明的是，该请求用于指示SIG或ONT上部署的采集模块采集被监控视频流(如：某个特定频道或用户终端)的视频质量参数，以监控某个特定频道或用户终端的视频质量，指令用于指示被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。
202、视频故障检测模块接收到视频质量参数请求消息，根据该消息判断被监控视频流是否开启FEC或RET功能。根据是否开启FEC或RET功能选取相应的视频质量参数。
具体地，参考上述未设置丢包恢复方法的场景、仅设置FEC的场景、仅设置开启RET场景、同时设置FEC和RET场景这四种场景下的视频质量参数，各参数具体的计算方法在此不做赘述。
203、采集模块按指定监测周期统计所选的视频质量参数。
204、采集模块周期性地向视频故障检测模块上报统计的视频质量参数，视频故障检测模块将采集的视频质量参数与相应的阈值进行对比，多个参数中若有一个超过阈值则向监控设备上报故障。
具体地，可以将超过阈值的参数上报，也可以将所有监测到的参数一起上报给监控设备。
205、用户视频体验发生故障后，监控设备统计多个连续监测周期的内的故障概率，与相应阈值进行比较。
具体地，统计多个连续监测周期的内的故障概率，即计算设备在多个连续周期内上报故障的概率，示例的，SIG在连续4个周期内的3个周期上报故障，则SIG在连续4个周期内的故障概率为3/4，即75％。
206、若SIG故障概率超过阈值，则认为视频头端内容有误引起视频业务故障；若ONT故障概率超过阈值，则认为网络传输引起视频业务故障；否则认为视频视频业务故障由用户终端故障引起的。
本发明实施例提供的方法中，在被监控视频流流经的最上游设备、最下游设备分别部署采集模块，这两个设备针对运营商使用的不同的丢包恢复方法(FEC、RET)，监测不同的视频质量参数。这些参数是根据所使用的丢包恢复方法确定的，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，准确反映网络传输质量对视频业务质量的影响。进而，监控设备能够根据设备上报的视频质量参数准确确定网络传输质量对视频业务质量的影响，提高了视频业务故障检测的准确度。如：在目标监控设备仅设置FEC的场景下，虽然网络状况不佳，丢包率较高，但是采用丢包恢复方法恢复了丢失的源数据包，此时虽然监控设备上报了视频质量参数，即ONT上报的视频质量参数中有至少一个参数超过相应的门限阈值，如：丢包率高于相应的门限阈值，但是ONT上报的第一丢包因子小于相应的门限阈值，即采用FEC补偿了网络丢包对视频业务带来的不利影响，因此监控设备可以认为视频业务故障并不是由网络传输引起的。
本发明实施例还提供了一种故障检测方法，参考图6所示的部署场景，在ONT、OLT、BARS、CR、SIG上部署采集模块，在监控设备上部署视频故障检测模块。如图11所示，该方法可以包括以下步骤：
301、监控设备负责向已部署采集模块的每一个网络设备上部署的视频故障检测模块发送视频质量参数请求消息。
需要说明的是，监控设备向ONT、OLT、BARS、CR、SIG均发送所述视频质量参数请求消息。该请求用于指示SIG或ONT上部署的采集模块采集被监控视频流(如：某个特定频道或用户终端)的视频质量参数，以监控某个特定频道或用户终端的视频质量，该指令用于被监控视频流的标识以及被监控视频流的丢包恢复方法。
302、视频故障检测模块接收到视频质量参数请求消息，根据该消息判断被监控视频流是否开启FEC或RET功能。根据是否开启FEC或RET功能选取相应的视频质量参数。
具体地，参考上述未设置丢包恢复方法的场景、仅设置FEC的场景、仅设置开启RET场景、同时设置FEC和RET场景这四种场景下的视频质量参数，各参数具体的计算方法在此不做赘述。
303、采集模块按指定监测周期统计视频质量参数，并将所统计到的全部参数上报至监控设备。
304、用户视频体验发生故障后，监控设备将各个设备按照上游至下游的顺序依次排列，利用最下游设备采集的视频质量参数与相应的门限阈值进行比较。
具体实现中，监控设备利用业务路径还原方法将各个设备进行上游至下游的排序。
监控设备判断最下游设备上报的视频质量参数超过门限阈值(可以是某个参数超过门限阈值，也可以是多个参数超过门限阈值)，则确定为网络传输引起视频业务故障，进行后续定界步骤，即进行步骤306；否则确定视频业务故障不是网络传输引起，进行步骤305。
305、若监控设备判断SIG上报的视频质量参数超过门限阈值，则认为HE故障引起视频业务故障；否则认为视频视频业务故障由STB故障引起的。
306、监控设备计算每个网络段的故障概率，将出现故障概率最大的网络段确定为引起视频业务故障的网络段。
参考图6，被监控视频流所流经的网络设备为ONT、OLT、BARS、CR、SIG这5个设备，共确定了四个网络段。以第1个网络段(即CR与SIG之间的网络段)为例，介绍本发明实施例提供的故障概率计算方法。
假设被监控视频流的丢包恢复方法只有FEC，在该场景下，CR与SIG确定的视频质量参数包括丢包率RTP_LR以及第一有效丢包因子ELF_F。
针对第一个视频质量参数——丢包率，是SIG上报的丢包率，是CR上报的丢包率，是BARS上报的丢包率，是OLT上报的丢包率，是ONT上报的丢包率，根据相邻两个设备上报的丢包率计算指标差值，获得4个指标差值
计算指标差值的和W，进一步，计算丢包率这一参数引起第1段网络故障的概率P1。具体地，如果W小于或等于丢包率在该场景(即丢包恢复方法只有FEC)下的门限阈值λ1，则P1＝0；如果W大于λ1，则
针对第二个视频质量参数——第一有效丢包因子，是SIG上报的丢包率，是CR上报的丢包率，是BARS上报的丢包率，是OLT上报的丢包率，是ONT上报的丢包率，根据相邻两个设备上报的丢包率计算指标差值，获得4个指标差值
计算指标差值的和X，进一步，计算第一有效丢包因子这一参数引起第1段网络故障的概率P2。具体地，如果X小于或等于第一有效丢包因子在该场景(即丢包恢复方法只有FEC)下的门限阈值λ2，则P2＝0；如果X大于λ2，则
将P1、P2中较大一个作为第1个网络段出现故障的概率。
类似的，计算第2个网络段、第3个网络段、第4个网络段出现故障的概率，将出现故障概率最大的网络段确定为引起视频业务故障的网络段。
可选地，监控设备还可以计算各个网络段连续多个监测周期内引起视频业务故障的概率。并将网络段的故障概率更新为网络段在连续多个监测周期内引起视频业务故障的概率。
具体实现中，根据以下的公式计算某个网络段在多个监测周期内引起视频业务故障的概率。
其中，βt为时间加权系数，距离故障时间点越远的监测周期对应的加权系数越小，βt＝2-t，t∈[1,.....T]。T为连续T个监测周期。
将所述第i个网络段的故障概率更新为S，
示例的，以第1个网络段为例，在三个连续的监测周期内的第一个监测周期的故障概率为P1、在第二个监测周期的故障概率为P2，第三个监测周期的故障概率为P3，且第一监测周期距离故障时间点最近，其次是第二监测周期，第三监测周期距离故障时间点最远。计算第1个网络段在三个监测周期的故障概率和为：pi′＝P1*1/2+P2*1/4+P3*1/8。进一步，将步骤306计算的第1个网络段的故障概率更新为：
(P1*1/2+P2*1/4+P3*1/8)/(p1′+p2′+p3′+p4′)。其中，p2′为第2个网络段的故障概率，p3′为第3个网络段的故障概率，p4′为第2个网络段的故障概率。
本发明实施例提供的方法中，在传输视频流的每一个网络设备上部署采集模块，各个设备针对运营商使用的不同的丢包恢复方法(FEC、RET)，监测不同的视频质量参数。这些参数是根据所使用的丢包恢复方法确定的，考虑了丢包恢复方法对网络传输丢包的补偿，准确反映网络传输质量对视频业务质量的影响。进而，监控设备能够根据设备上报的视频质量参数准确确定网络传输质量对视频业务质量的影响，提高了视频业务故障检测的准确度。如：在目标监控设备仅设置FEC的场景下，如果ONT上报的视频质量参数中有至少一个参数超过相应的门限阈值，如：丢包率高于相应的门限阈值，但是ONT上报的第一丢包因子小于相应的门限阈值，即采用FEC补偿了网络丢包对视频业务带来的不利影响，因此监控设备可以认为视频业务故障并不是由网络传输引起的。
上述主要从各个网元之间交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，本发明实施例所述的监控设备、设备，为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明实施例可以根据上述方法示例对本发明实施例涉及的监控设备、设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，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。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图12示出了上述和实施例中涉及的监控设备的一种可能的组成示意图，如图12所示，该监控设备可以包括：发送单元401、获取单元402、检测单元403。
其中，发送单元401，用于支持监控设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤101、图10所示的故障检测方法中的步骤201以及图11所示的故障检测方法中的步骤301。
获取单元402，用于支持监控设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤103，图10所示的故障检测方法中的步骤204，还用于支持监控设备执行图11所示的故障检测方法中的步骤303。
检测单元403，用于支持监控设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤104、图10所示的故障检测方法中的步骤205、206以及图11所示的故障检测方法中的步骤304～306。
在采用集成的单元的情况下，图13示出了上述实施例中所涉及的监控设备的另一种可能的组成示意图。如图13所示，该监控设备包括：处理模块501和通信模块502。
处理模块501用于对监控设备的动作进行控制管理，例如，处理模块501用于支持监控设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤104、图10所示的故障检测方法中的步骤205、206以及图11所示的故障检测方法中的步骤304～306，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块502用于支持监控设备与其他网络实体的通信，例如与图5中示出SIG、ONT之间的通信。监控设备还可以包括存储模块503，用于存储监控设备的程序代码和数据。
其中，处理模块501可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块502可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块503可以是存储器。
当处理模块501为处理器，通信模块502为通信接口，存储模块503为存储器时，本发明实施例所涉及的监控设备可以为图8所示的监控设备。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图14示出了上述和实施例中涉及的网络设备的一种可能的组成示意图，如图14所示，该网络设备可以包括：接收单元601、确定单元602、发送单元603。
接收单元601，用于支持设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤101、图10所示的故障检测方法中的步骤201以及图11所示的故障检测方法中的步骤301。
确定单元602，用于支持设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤102、图10所示的故障检测方法中的步骤202、203以及图11所示的故障检测方法中的步骤302、以及步骤302中“按指定监测周期统计视频质量参数”的步骤。
发送单元603，用于支持设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤103、图10所示的故障检测方法中的步骤204以及图11所示的故障检测方法中的步骤303中“将统计到的全部参数上报至监控设备”的步骤。
在采用集成的单元的情况下，图15示出了上述实施例中所涉及的网络设备的另一种可能的组成示意图。如图15所示，该网络设备包括：处理模块701和通信模块702。
处理模块701用于对设备的动作进行控制管理，例如，处理模块701用于支持设备执行图9所示的故障检测方法中的步骤102、图10所示的故障检测方法中的步骤202、203以及图11所示的故障检测方法中的步骤302、以及步骤302中“按指定监测周期统计视频质量参数”的步骤，和/或用于本文所描述的技术的其它过程。通信模块702用于支持设备与其他网络实体的通信，例如与图5中示出SIG、ONT之间的通信。网络设备还可以包括存储模块703，用于存储设备的程序代码和数据。
其中，处理模块701可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
通信模块702可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块703可以是存储器。
当处理模块701为处理器，通信模块702为通信接口，存储模块703为存储器时，本发明实施例所涉及的网络设备可以为图7所示的网络设备。
由于本申请实施例提供的终端可用于执行上述故障检测方法，因此其所能获得的技术效果可参考上述方法实施例，本申请实施例在此不再赘述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的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。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，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，所述模块或单元的划分，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，在本申请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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (48)

1.一种故障检测方法，其特征在于，包括：
获取被监控视频流的视频质量参数；所述视频质量参数是根据所述被监控视频流丢包恢复方法确定的，所述视频质量参数包括有效丢包因子，所述有效丢包因子用于指示使用所述被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性；
根据所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取被监控视频流的视频质量参数之前，所述方法还包括：
向所述被监控视频流所流经的至少一个网络设备发送视频质量参数请求消息，所述视频质量参数请求消息用于指示所述被监控视频流的标识以及所述被监控视频流的丢包恢复方法；
所述获取被监控视频流的视频质量参数具体包括：
从所述至少一个网络设备获取所述视频质量参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，则所述有效丢包因子ELF_F满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，则所述有效丢包因子ELF_R满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为RET以及FEC，所述有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，
所述有效因子ELF_FR满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K，所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为所述第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，
所述l大于1时，所述监测窗口还包括第一窗口，所述第一窗口为所述第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，所述监测窗口还包括第二窗口，所述第二窗口为所述监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，所述监测窗口包括所述第一窗口。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，所述监测窗口包括所述第二窗口。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个网络设备包括第一设备，
所述根据所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测具体包括：
若在一个监测周期内接收到所述第一设备上报的第一视频质量参数，则确定所述第一设备与头端设备之间出现故障；所述头端设备是提供所述被监控视频流的设备；所述第一视频质量参数是所述第一设备确定所述第一视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向所述监控设备上报的。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个网络设备还包括第二设备，所述第二设备是所述第一设备的下游设备，
所述根据所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测具体包括：
若在一个监测周期内接收到所述第二设备上报的第二视频质量参数且未接收到所述第一视频质量参数，则确定所述第一设备与第一设备之间出现故障；所述第二视频质量参数是所述第二设备确定所述第二视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向所述监控设备上报的；
若在一个监测周期内未接收到所述第二视频质量参数以及所述第一视频质量参数，则确定所述第二设备与用户终端之间出现故障；所述用户终端是接收所述被监控视频流的设备。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个网络设备包括所述被监控视频流所流经的N个网络设备，所述N为大于等于2的整数；
则，所述从所述至少一个网络设备获取所述视频质量参数具体包括：
接收所述N个网络设备中的每一个网络设备发送的所述被监控视频流的视频质量参数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测具体包括：
若判断所述N个网络设备中的第一设备上报的第一视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定所述第一设备与所述第二设备之间出现故障；所述头端设备是提供所述被监控视频流的设备；
若判断所述第一设备上报的第一视频质量参数均小于相应的门限阈值，且所述N个网络设备中处于所述第一设备下游的第二设备上报的第二视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定所述，则确定所述第一设备与所述第二设备之间的网络出现故障。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，若所述监控设备确定所述第一设备与所述第二设备之间的网络出现故障，所述方法还包括：
确定M+1个网络段中每一个网络段的故障概率；所述网络段为所述第一设备、M个第三设备以及所述第二设备中任意两个相邻设备之间的网络，所述第三设备是所述第一设备与所述第二设备之间的设备；所述M为小于所述N的整数；
将所述M+1个网络段中故障概率最大的网络段确定为出现故障的网络段。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述确定M+1个网络段中每一个网络段的故障概率具体包括：
计算所述视频质量参数中的第Q个参数引起第i个网络段出现故障的故障概率所述i为大于等于1小于等于M+1的整数，所述满足：
其中， 是第i+1个设备上报的第Q个参数，是第i个设备上报的第Q个参数，所述λQ是所述第Q个参数对应的门限阈值，所述第i+1个设备是与所述第i个设备相邻的上游设备；
将所述视频质量参数包括的所有参数中，故障概率最大的参数的故障概率确定为所述第i个网络段的故障概率pi。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
计算所述第i个网络段在T个连续的监测周期内的故障概率pi′，所述T为大于等于2的整数；pi′满足：
其中，βt＝2-t，t∈[1,.....T]；
将所述第i个网络段的故障概率更新为S，
16.一种故障检测方法，其特征在于，包括：
根据被监控视频流的丢包恢复方法确定所述被监控视频流的视频质量参数；所述视频质量参数包括有效丢包因子，所述有效丢包因子用于指示使用所述被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性；
向监控设备发送所述被监控视频流的视频质量参数。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述根据被监控视频流的丢包恢复方法确定所述被监控视频流的视频质量参数之前，所述方法还包括：
接收所述监控设备发送的视频质量参数请求消息；所述视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及所述被监控视频流的丢包恢复法。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，则所述有效丢包因子ELF_F满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量。
19.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，则所述有效丢包因子ELF_R满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
20.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为RET以及FEC，所述有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，
所述有效因子ELF_FR满足
其中，0＜l≤L,0＜k≤K，所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为所述第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
21.根据权利要求18-20任一项所述的方法，其特征在于，所述l大于1时，所述监测窗口还包括第一窗口，所述第一窗口为所述第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，所述监测窗口还包括第二窗口，所述第二窗口为所述监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，所述监测窗口包括所述第一窗口。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，所述监测窗口包括所述第二窗口。
24.根据权利要求16-23任一项所述的方法，其特征在于，所述向发送所述被监控视频流的视频质量参数具体包括：
在确定所述被监控视频流的视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值时，向所述监控设备发送所述被监控视频流的视频质量参数。
25.一种监控设备，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取被监控视频流的视频质量参数；所述视频质量参数是根据所述被监控视频流的丢包恢复方法确定的，所述视频质量参数包括有效丢包因子，所述有效丢包因子用于指示使用所述被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性；
检测单元，用于根据所述被监控视频流的视频质量参数进行故障检测。
26.根据权利要求25所述的监控设备，其特征在于，还包括发送单元，
所述发送单元用于，在所述获取单元获取被监控视频流的视频质量参数之前，向所述被监控视频流所流经的至少一个网络设备发送视频质量参数请求消息，所述视频质量参数请求消息用于指示所述被监控视频流的标识以及所述被监控视频流的丢包恢复方法；
所述获取单元具体用于，从所述至少一个网络设备获取所述视频质量参数。
27.根据权利要求25或26所述的监控设备，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，则所述有效丢包因子ELF_F满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量。
28.根据权利要求25或26所述的监控设备，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，则所述有效丢包因子ELF_R满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
29.根据权利要求25或26所述的监控设备，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET以及FEC，所述有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，
所述有效因子ELF_FR满足：其中，0＜l≤L,0＜k≤K，
所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为所述第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
30.根据权利要求27-29任一项所述的监控设备，其特征在于，所述l大于1时，所述监测窗口还包括第一窗口，所述第一窗口为所述第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，所述监测窗口还包括第二窗口，所述第二窗口为所述监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
31.根据权利要求30所述的监控设备，其特征在于，在所述第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，所述监测窗口包括所述第一窗口。
32.根据权利要求30所述的监控设备，其特征在于，在所述第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，所述监测窗口包括所述第二窗口。
33.根据权利要求29所述的监控设备，其特征在于，所述至少一个网络设备包括第一设备，
所述检测单元具体用于，若在一个监测周期内接收到所述第一设备上报的第一视频质量参数，则确定所述第一设备与头端设备之间出现故障；所述头端设备是提供所述被监控视频流的设备；所述第一视频质量参数是所述第一设备确定所述第一视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向所述监控设备上报的。
34.根据权利要求33所述的监控设备，其特征在于，所述至少一个网络设备还包括第二设备，所述第二设备是所述第一设备的下游设备，
所述检测单元还用于，若在一个监测周期内接收到所述第二设备上报的第二视频质量参数且未接收到所述第一视频质量参数，则确定所述第一设备与第一设备之间出现故障；所述第二视频质量参数是所述第二设备确定所述第二视频质量参数中至少一个参数超过相应的门限阈值后向所述监控设备上报的；
若在一个监测周期内未接收到所述第二视频质量参数以及所述第一视频质量参数，则确定所述第二设备与用户终端之间出现故障；所述用户终端是接收所述被监控视频流的设备。
35.根据权利要求34所述的监控设备，其特征在于，所述至少一个网络设备包括所述被监控视频流所流经的N个网络设备，所述N为大于等于2的整数；
则，所述获取单元具体用于，接收所述N个网络设备中的每一个网络设备发送的所述被监控视频流的视频质量参数。
36.根据权利要求35所述的监控设备，其特征在于，所述检测单元具体用于，若判断所述N个网络设备中的第一设备上报的第一视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定所述第一设备与所述第二设备之间出现故障；所述头端设备是提供所述被监控视频流的设备；
若判断所述第一设备上报的第一视频质量参数均小于相应的门限阈值，且所述N个网络设备中处于所述第一设备下游的第二设备上报的第二视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值，则确定所述，则确定所述第一设备与所述第二设备之间的网络出现故障。
37.根据权利要求36所述的监控设备，其特征在于，所述检测单元还用于，若所述监控设备确定所述第一设备与所述第二设备之间的网络出现故障，则确定M+1个网络段中每一个网络段的故障概率；所述网络段为所述第一设备、M个第三设备以及所述第二设备中任意两个相邻设备之间的网络，所述第三设备是所述第一设备与所述第二设备之间的设备；所述M为小于所述N的整数；
将所述M+1个网络段中故障概率最大的网络段确定为出现故障的网络段。
38.根据权利要求37所述的监控设备，其特征在于，所述检测单元具体用于，
计算所述视频质量参数中的第Q个参数引起第i个网络段出现故障的故障概率所述i为大于等于1小于等于M+1的整数，所述满足：
其中， 是第i+1个设备上报的第Q个参数，是第i个设备上报的第Q个参数，所述λQ是所述第Q个参数对应的门限阈值，所述第i+1个设备是与所述第i个设备相邻的上游设备；
将所述视频质量参数包括的所有参数中，故障概率最大的参数的故障概率确定为所述第i个网络段的故障概率pi。
39.根据权利要求38所述的监控设备，其特征在于，所述检测单元还用于，
计算所述第i个网络段在T个连续的监测周期内的故障概率pi′，所述T为大于等于2的整数；pi′满足：
其中，βt＝2-t。t∈[1,.....T]；
将所述第i个网络段的故障概率更新为S，
40.一种网络设备，其特征在于，包括：
确定单元，用于根据被监控视频流的丢包恢复方法确定所述被监控视频流的视频质量参数；所述视频质量参数包括有效丢包因子，所述有效丢包因子用于指示使用所述被监控视频流的丢包恢复方法对网络丢包进行恢复的有效性；
发送单元，用于向监控设备发送所述被监控视频流的视频质量参数。
41.根据权利要求40所述的网络设备，其特征在于，还包括接收单元，
所述接收单元用于，在所述确定单元根据被监控视频流的丢包恢复方法确定所述被监控视频流的视频质量参数之前，接收所述监控设备发送的视频质量参数请求消息；所述视频质量参数请求消息用于指示被监控视频流的标识以及所述被监控视频流的丢包恢复方法。
42.根据权利要求40或41所述的网络设备，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为前向纠错FEC，则所述有效丢包因子ELF_F满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，R为对于L个源数据包利用FEC最多可恢复的丢包数量。
43.根据权利要求40或41所述的网络设备，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET，则所述有效丢包因子ELF_R满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；
所述L为预设窗口长度；对于大于0小于等于L的任一l，为xl(1)至xl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述预设窗口长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；所述Numl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数；R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
44.根据权利要求40或41所述的网络设备，其特征在于，若所述被监控视频流的丢包恢复方法为重传RET以及FEC，所述有效丢包因子ELF_FR满足：
其中，0＜l≤L,0＜k≤K；所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，K为对应的监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；lost(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口内采用FEC无法恢复的源数据包个数，δ为对于E个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量,E为一个监测周期内的源数据包的数量；
或，所述有效因子ELF_FR满足：
其中， 0＜l≤L,0＜k≤K，所述L为采用FEC恢复丢包所设置的源块的长度；对于大于0小于等于L的任一l，为yl(1)至yl(K)求和后的平均值，K为监测窗口的数量，所述监测窗口包括在所述监测周期内以第l个源数据包为起点根据所述源块的长度划分N个源数据包获得的前个窗口，所述N个源数据包为所述监测周期内的第l个源数据包到所述监测周期内的最后一个源数据包共包括的源数据包；xl(k)为K个所述监测窗口中的第k个窗口中的丢包数，E'为所述第k个窗口内利用FEC可恢复的源数据包的个数，R为对于L个源数据包利用RET最多可恢复的丢包数量。
45.根据权利要求42-44任一项所述的网络设备，其特征在于，
所述l大于1时，所述监测窗口还包括第一窗口，所述第一窗口为所述第l个源数据包前的源数据包形成的窗口；
和/或，N/L不是整数时，所述监测窗口还包括第二窗口，所述第二窗口为所述监测周期内以第l个源数据包为起点划分窗口所获得窗口中的最后一个窗口。
46.根据权利要求45所述的网络设备，其特征在于，在所述第一窗口中的源数据包的数量大于第一阈值时，所述监测窗口包括所述第一窗口。
47.根据权利要求45所述的网络设备，其特征在于，在所述第二窗口中的源数据包的数量大于第二阈值时，所述监测窗口包括所述第二窗口。
48.根据权利要求40-47任一项所述的网络设备，其特征在于，所述发送单元具体用于，在确定所述被监控视频流的视频质量参数中至少一个参数大于或等于相应的门限阈值时，向所述监控设备发送所述被监控视频流的视频质量参数。
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