CN111586475A - 一种iptv和ott直播音视频质量和感知评价系统 - Google Patents

一种iptv和ott直播音视频质量和感知评价系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，包括探针、管理汇总服务器；所述探针包括硬件探针、软件探针；以固定的时间为周期，获取节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值，并根据STB设备的数据逐级向上汇聚；汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数。本发明可以更加准确地提供区域性的IPTV/OTT音视频质量和感知指标。

Description

一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统
技术领域
本发明涉及直播音视频技术领域，特别涉及一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统。
背景技术
近两年来，随着政策进一步放宽以及运营商宽带业务质量的提升和积极推广，IPTV/OTT业务发展快速，用户群日益增长壮大，对IPTV/OTT直播业务质量的要求也越来越高。运营商对节目源提供的IPTV/OTT直播音视频质量的监控(不涉及节目内容)主要来自于分散在各个传输节点的第三方厂家的硬件探针——通过网络抓包定向某个视频流量，分析其中音视频质量，结合丢包率等网络指标从而得出综合评分的方式。但由于数据传输上的冗余纠错机制日渐完善(如FEC技术)，且各类机顶盒的播放器软件也能在一定程度上修复画面。仅通过网络指标计算音视频质量已无法体现对用户的实际IPTV/OTT音视频质量和感知结果。
目前IPTV/OTT业务用户数量庞大，网络结构错综复杂。现有技术仅能够供单个监测点，或者是单个网络层面评估监测点所见的网络电视音视频质量。且硬件因为价格较高，考虑到成本问题，无法覆盖全网多个节点。更无法融合关联全网多个维度的质量数据，导致IPTV/OTT音视频质量分析不全面，节目源厂商提供的视频质量评价不准确，各个地市或区县整体感知分析不到位等多种问题。出现故障时，只能通过单点的网络质量来评估上游网络质量的方法，无法对IPTV/OTT的音视频质量和感知评价做出准确判断。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，可以更加准确地提供区域性的IPTV/OTT音视频质量和感知指标。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，包括探针、管理汇总服务器；
所述探针包括硬件探针、软件探针；
所述硬件探针用于不间断拨测多个IPTV/OTT直播视频节目，通过网口抓包分析的方式获取IPTV/OTT视频流量数据；并将IPTV/OTT视频流量数据通过视频播放软件进行还原播放，通过播放软件接口按毫秒级粒度实时截取视频实际画面和音频数据；再通过特定图像分析算法和音频分析算法的得出每个IPTV/OTT直播音视频质量的感知指标；
所述软件探针用于对机顶盒的有线或无线网卡流量进行定向抓包，提取视频业务流数据；通过适配机顶盒的播放器软件接口，在播放视频时同步进行实际播放画面截取分析和音频分析；分析得出IPTV/OTT视频业务质量存在异常的时候，在直播画面上弹窗收集客户对IPTV/0TT音视频质量和感知评价；分析得出IPTV/OTT视频流量存在异常的时候，随机录取一定数量的机顶盒实际播放画面和录制音频，并提交后台分析图像质量和音频质量；通过与管理汇总服务器通信，将机顶盒数据分析结果上报至管理汇总服务器；
管理汇总服务器用于以固定的时间为周期，获取节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值，并根据STB设备的数据逐级向上汇聚；汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数。
在上述任一方案中优选的是，探针部署前，首先梳理每个节目源下的所有BRAS设备，每个BRAS设备下的所有OLT设备，每台OLT设备下的ONU设备和STB设备，并形成树形图，并根据树形图部署探针。
在上述任一方案中优选的是，根据树形图，探针部署在OLT设备以上的层级。
在上述任一方案中优选的是，所述软件探针至少具有以下功能：播放画面截取分析和音频分析、界面弹窗回访、实时录屏录音分析、截录访评分整合。
在上述任一方案中优选的是，截录访评分整合的具体步骤如下：
步骤1：软件探针根据截取得到的画面进行图像分析，还有根据截取到音频进行音频分析；得到前评估得分a1；如分数未低于前评估故障设定阈值D1，则将最终得分s1取前评估得分a1,并进入步骤5；否则进入步骤2；
步骤2：软件探针通过弹窗回访收集用户的体验评价，得到用户得分a2；并且同步对录制的视频进行进一步分析,录制视频分析得分a3；进入步骤3；
步骤3：若a3-a1>＝整合阈值D2，则将前评估得分a1的数值修改录制视频分析得分a3的数值,否则将前评估得分a1数值修改为二者的平均值。进入步骤4；
步骤4：若根据配置的评分权限占比p1,最终得分s1＝a1*(1-p1)+a3*p1；
步骤5：向服务器传输反馈最终得分s1结果。
在上述任一方案中优选的是，管理汇总服务器获取节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值的步骤如下：
以固定的时间为周期，如果BRAS设备本身没有部署硬件探针，则以节目源的硬件探针的拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果BRAS设备本身部署有硬件探针，则以BRAS设备本身的硬件探针拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果OLT设备本身没有部署硬件探针，则以BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价作为OLT设备的评价基础值；若OLT设备本身部署有硬件探针，则以OLT设备本身的硬件探针拨测结果作为OLT设备的评价基础值；如果ONU设备本身部署没有硬件探针，则OLT设备的IPTV/OTT音视频评价作为ONU的评价基础值；如果ONU设备本身部署有硬件探针，则以ONU设备本身的硬件探针拨测结果作为ONU的评价基础值。
在上述任一方案中优选的是，所述管理汇总服务器包括机顶盒数据管理模块、汇聚逻辑管理模块、质量数据管理模块；
所述机顶盒数据管理模块用于对机顶盒的上报数据进行处理；
所述汇聚逻辑管理模块用于根据机顶盒数据管理模块产生的数据，结合机顶盒或探针所在的层次数据，进行汇聚、修正、统计，再入库存储到系统数据库中；
质量数据管理模块用于负责系统数据的查询导出管理工作，以及负责存储节点的调度。
本发明还提供一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法，包括以下步骤：
步骤S1，梳理网络拓扑；
梳理每个节目源下的所有BRAS设备，每个BRAS设备下的所有OLT设备，每台OLT设备下的ONU设备和STB设备，形成树形图，并根据树形图，在OLT设备及其以上的层级的部署硬件探针，在OLT设备以下层级部署软件探针；
步骤S2，获取每个层级设备节点的IPTV/OTT指标音视频质量和感知评价；
软件探针对机顶盒的有线或无线网卡流量进行定向抓包，提取视频业务流数据；并通过适配机顶盒的播放器软件接口，在播放视频时同步进行实际播放画面截取分析和音频分析；分析得出IPTV/OTT视频业务质量存在异常的时候，在直播画面上弹窗收集客户对IPTV/0TT音视频质量和感知评价；分析得出IPTV/OTT视频流量存在异常的时候，随机录取一定数量的机顶盒实际播放画面和录制音频，并提交后台分析图像质量和音频质量，并将数据上报到管理汇总服务器；
利用硬件探针通过网口抓包分析的方式获取OLT设备及其以上层级的IPTV/OTT视频流量数据；并将数据通过视频播放软件进行还原播放；通过播放软件接口按毫秒级粒度实时截取视频实际画面和音频数据；通过特定图像分析算法和音频分析算法的得出OLT设备及其以上的层级的IPTV/OTT直播音视频质量和感知评价，并将数据上报到管理汇总服务器；
步骤S3，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值；
以固定的时间为周期，如果BRAS设备本身没有部署硬件探针，则以节目源的硬件探针的拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果BRAS设备本身部署有硬件探针，则以BRAS设备本身的硬件探针拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果OLT设备本身没有部署硬件探针，则以BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价作为OLT设备的评价基础值；若OLT设备本身部署有硬件探针，则以OLT设备本身的硬件探针拨测结果作为OLT设备的评价基础值；如果ONU设备本身部署没有硬件探针，则OLT设备的IPTV/OTT音视频评价作为ONU的评价基础值；如果ONU设备本身部署有硬件探针，则以ONU设备本身的硬件探针拨测结果作为ONU的评价基础值；
步骤S4，对每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价数据进行数据分层汇聚、修正、统计；
在得出节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值后，并根据STB设备的数据逐级向上汇聚；汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数，并数据入库。
在上述任一方案中优选的是，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值之后，管理汇总服务器中的机顶盒数据管理模块还对机顶盒的上报数据进行处理。
在上述任一方案中优选的是，汇聚的具体规则如下：
1)高层次探针的测试分数会作为基础值，低层次的汇聚得出测试分数作为修正值；如果OLT设备及以上层次的某一节点没有部署硬件探针，取直连上层的节点的硬件探针采集结果作为基础值；
2)由低层次往高层次逐层进行汇聚，其对应关系按梳理得到的树形图判断；其中，一个BRAS设备对应多个OLT设备，一个OLT设备对应多个ONU设备，一个ONU设备对应多个STB设备；
由底层的STB设备的软件探针测试结果汇聚到ONU设备，如一个ONU设备对应n个STB设备，根据单独配置每个STB设备软件探针结果权重wstb和这个ONU设备基础值权重wsONU，对每个STB设备软件探针结果s和这个ONU设备硬件探针基础值RsONU进行加权平均算法计算；得到统计周期内，这个ONU设备的评价值RONU，并将此数据作为上层的修正值继续往上层汇聚；
对每个STB设备软件探针结果s和这个ONU设备硬件探针基础值RsONU进行加权平均算法计算公式如下：
RONU＝(wstb1*s1+wstb2*s2+wstb3*s3+....+wstbn*sn+wsONU*RsONU)/(wstb1+wstb2+wstb3+...+wstbn+wsONU)；
其中，wstbn为第n个STB设备配置的软件探针结果权重；sn为第n个STB设备软件探针结果；
3)如果一个OLT设备下存在i个ONU设备的，根据单独配置每个ONU修正值权重wonu和这个OLT基础值权重wsolt，对每个ONU设备的评价值RONU和这个OLT设备硬件探针基础值RsOLT进行加权平均算法计算；得到统计周期内，这个OLT设备的评价值ROLT，并将此数据作为BRAS设备层的修正值继续往上层汇聚；
对每个ONU设备的评价值RONU和这个OLT设备硬件探针基础值RsOLT进行加权平均算法计算公式如下：
ROLT＝(wonu1*RONU1+wonu2*RONU2+wonu3*RONU3+...+wonui*RONUi+wsolt*RsOLT)/(wonu1+wonu2+wonu3+...wonui+wsolt)；
其中，wonui为第i个ONU设备配置的修正值权重；RONUi为第i个ONU设备的评价值；
4)如果一个BRAS设备下存在j个OLT设备的，根据单独配置每个OLT设备的修正值权重wolt和这个BRAS设备基础值权重wsbras，对每个OLT设备的评价值ROLT和这个BRAS硬件探针基础值RsBRAS进行加权平均算法计算；得到统计周期内，这个BRAS设备的评价值RBRAS，并将此数据作为上层的修正值继续往上层汇聚；
RBRAS＝(wolt1*ROLT1+wolt2*ROLT2+wolt3*ROLT3+...+woltj*ROLTj+wsbras*RsBRAS)/(wolt1+wolt2+wolt3+...woltj+wsbras)；
其中，woltj为第j个OLT设备配置的修正值权重；ROLTj为第j个OLT设备的评价值；
5)如果有更多层次的网络结构，以此类推。
在上述任一方案中优选的是，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值之后，管理汇总服务器中的机顶盒数据管理模块还对机顶盒的上报数据进行处理。
本发明的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统及方法具有以下有益效果：
1、本发明的软探针通过适配机顶盒的播放器接口，截取机顶盒的实际播放画面和音频，加上收集用户评价，结合实时录屏分析。可以使得收集到的IPTV/OTT音视频质量和感知评价更加贴近用户实际感受。规避了传统网络数据指标分析方法中冗余纠错技术、播放软件修复带来的局限性。
2、本发明通过网络维度的方式汇聚海量的机顶盒嵌入式软探探针的分析数据，可以更客观的、准确的评估一个区域或层次或设备的IPTV/OTT音视频质量和感知评价。避免因为部署传统硬件探针方式导致监测点的不足进而导致评价趋于片面性的可能。
3、本发明的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法，相比于传统的网络指标分析方法，可以避免因纠错技术修复画面使得用户感知结果与网络指标分析结果不符的情况。
4、本发明的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法是一套基于硬件探针、机顶盒软件探针和用户评价收集的关联分析方法，结合网络维度的汇聚方案，可以按照设备层次区域分析业务数据，由于监测点的增加，可以更客观准确地提供区域性的IPTV/OTT音视频质量和感知指标。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的主体架构图；
图2为本发明的网络拓扑梳理示意图；
图3为本发明的主要流程图；
图4为本发明的软件运行图
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
专业术语释义：
FEC：前向纠错也叫前向纠错码(Forward Error Correction，简称FEC)。
BRAS：宽带远程接入服务器，面向宽带网络应用的新型接入网关设备。
OLT：宽带光线路终端设备。
ONU：宽带光网络单元。
STB：IPTV/OTT机顶盒设备。
本发明提供一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，如图1-2所示，包括探针1、管理汇总服务器2；探针1包括硬件探针12、软件探针11。
首先进行网络拓扑梳理，梳理每个节目源下的所有BRAS设备，每个BRAS设备下的所有OLT设备，每台OLT设备下的ONU设备和STB设备，并形成树形图，如图2所示。并根据树形图部署探针，其中，硬件探针12部署在OLT设备及其以上的层级，软件探针11嵌入在机顶盒内。
硬件探针12是一种高度定制化的小型服务器,其运行拨测软件7*24小时不间断拨测多个IPTV/OTT直播视频节目，通过网口抓包分析的方式获取IPTV/OTT视频流量数据；并将IPTV/OTT视频流量数据通过视频播放软件进行还原播放，通过播放软件接口按毫秒级粒度实时截取视频实际画面和音频数据；再通过特定图像分析算法和音频分析算法的得出每个IPTV/OTT直播音视频质量的感知指标。
软件探针11用于对机顶盒的有线或无线网卡流量进行定向抓包，提取视频业务流数据；通过适配机顶盒的播放器软件接口，在播放视频时同步进行实际播放画面截取分析和音频分析；分析得出IPTV/OTT视频业务质量存在异常的时候，在直播画面上弹窗收集客户对IPTV/0TT音视频质量和感知评价；分析得出IPTV/OTT视频流量存在异常的时候，随机录取一定数量的机顶盒实际播放画面和录制音频，并提交后台分析图像质量和音频质量；通过与管理汇总服务器通信，将机顶盒数据分析结果上报至管理汇总服务器；
软件探针至少具有以下功能：播放画面截取分析和音频分析、界面弹窗回访、实时录屏录音分析、截录访评分整合。
播放画面截取分析和音频分析：原理与硬件探针基本一致。不同地方有两点：一是监测的频道随用户操作变化而变化。为此会设定分析条件，如需要用户连续观看30秒后才开始进行分析。二是播放器采用机顶盒自带(不同机顶盒厂家播放器软件不同)，软探针将适配机顶盒的播放软件接口进行毫秒级截屏分析和音频分析。
界面弹窗回访：在播放画面截取分析和音频分析时发现业务质量下降，且持续时间和劣化指标超过一定阈值时会触发弹窗机制。机顶盒用户可根据实际情况选择评价填写。
实时录屏录音分析：在播放画面截取分析和音频分析分析得出IPTV/OTT直播视频质量不稳定，持续时间和劣化指标超过一定阈值时会触发录屏录音分析机制。实时录屏录音完毕后，会将截屏数据和音频数据交由探针后台进行分析。
截录访评分整合：以播放画面截取分析和音频分析为基础，实时录屏录音分析会在其基础上进行修正。如软件探针分析某节目70分，但是实时录屏录音分析后得出为90分。则修正为90。最后再根据用户界面弹窗回访的结果进行二次修正。
截录访评分整合的具体步骤如下：
步骤1：软件探针根据截取得到的画面进行图像分析，还有根据截取到音频进行音频分析；得到前评估得分a1。如分数未低于前评估故障设定阈值D1，则将最终得分s1取前评估得分a1,并进入步骤5；否则进入步骤2。
步骤2：软件探针通过弹窗回访收集用户的体验评价，得到用户得分a2。并且同步对录制的视频进行进一步分析,录制视频分析得分a3。进入步骤3。
步骤3：若a3-a1>＝整合阈值D2，则将前评估得分a1的数值修改录制视频分析得分a3的数值,否则将前评估得分a1数值修改为二者(即原来的前评估得分a1和录制视频分析得分a3)的平均值。进入步骤4。
步骤4：若根据配置的评分权限占比p1,最终得分s1＝a1*(1-p1)+a3*p1。
步骤5：向服务器传输反馈最终得分s1结果。
如图1所示，管理汇总服务器2包括机顶盒数据管理模块21、汇聚逻辑管理模22块、质量数据管理模块23；
机顶盒数据管理模21块用于对机顶盒的上报数据进行处理；
汇聚逻辑管理模块22用于根据机顶盒数据管理模块产生的数据，结合机顶盒或探针所在的层次数据，进行汇聚、修正、统计，再入库存储到系统数据库中；
质量数据管理模块23用于负责系统数据的查询导出管理工作，以及负责存储节点的调度。
管理汇总服务器2具有以下功能：
1、以固定的时间为周期(如60分钟)，获取节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值。
以固定的时间为周期，如果BRAS设备本身没有部署硬件探针，则以节目源的硬件探针的拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果BRAS设备本身部署有硬件探针，则以BRAS设备本身的硬件探针拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果OLT设备本身没有部署硬件探针，则以BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价作为OLT设备的评价基础值；若OLT设备本身部署有硬件探针，则以OLT设备本身的硬件探针拨测结果作为OLT设备的评价基础值；如果ONU设备本身部署没有硬件探针，则OLT设备的IPTV/OTT音视频评价作为ONU的评价基础值；如果ONU设备本身部署有硬件探针，则以ONU设备本身的硬件探针拨测结果作为ONU的评价基础值。
2、在得到节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值后，根据STB设备的数据逐级向上汇聚；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数。
3、汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正。
本发明的感知评价大体原则为：上游网络层次的IPTV/OTT音视频质量和感知评价作为下游网络的基础值。OLT层级的硬件探针的感知评价作为软件探针感知评价的基础值。在得出所有层级节点的基础值后，通过STB设备的数据逐层向上汇聚。将STB设备的评价和硬件探针的评价整合，使得收集到的IPTV/OTT音视频质量和感知评价更加贴近用户实际感受，准确性更高。规避了传统网络数据指标分析方法中冗余纠错技术、播放软件修复带来的局限性。
本发明还提供一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法，如图3-4所示，包括以下步骤：
步骤S1，梳理网络拓扑；
梳理每个节目源下的所有BRAS设备，每个BRAS设备下的所有OLT设备，每台OLT设备下的ONU设备和STB设备，形成树形图，并根据树形图，在OLT设备及其以上的层级的部署硬件探针，在机顶盒内部署软件探针；
步骤S2，获取每个层级设备节点的IPTV/OTT指标音视频质量和感知评价；
软件探针对机顶盒的有线或无线网卡流量进行定向抓包，提取视频业务流数据；并通过适配机顶盒的播放器软件接口，在播放视频时同步进行实际播放画面截取分析和音频分析；分析得出IPTV/OTT视频业务质量存在异常的时候，在直播画面上弹窗收集客户对IPTV/0TT音视频质量和感知评价；分析得出IPTV/OTT视频流量存在异常的时候，随机录取一定数量的机顶盒实际播放画面和录制音频，并提交后台分析图像质量和音频质量，并将数据上报到管理汇总服务器；
利用硬件探针通过网口抓包分析的方式获取OLT设备及其以上层级的IPTV/OTT视频流量数据；并将数据通过视频播放软件进行还原播放；通过播放软件接口按毫秒级粒度实时截取视频实际画面和音频数据；通过特定图像分析算法和音频分析算法的得出OLT设备及其以上的层级的IPTV/OTT直播音视频质量和感知评价，并将数据上报到管理汇总服务器；
步骤S3，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值；
以固定的时间为周期，如果BRAS设备本身没有部署硬件探针，则以节目源的硬件探针的拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果BRAS设备本身部署有硬件探针，则以BRAS设备本身的硬件探针拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果OLT设备本身没有部署硬件探针，则以BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价作为OLT设备的评价基础值；若OLT设备本身部署有硬件探针，则以OLT设备本身的硬件探针拨测结果作为OLT设备的评价基础值；如果ONU设备本身部署没有硬件探针，则OLT设备的IPTV/OTT音视频评价作为ONU的评价基础值；如果ONU设备本身部署有硬件探针，则以ONU设备本身的硬件探针拨测结果作为ONU的评价基础值；
步骤S4，对每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价数据进行数据分层汇聚、修正、统计；
在得出节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值后，并根据STB设备的数据逐级向上汇聚；汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数，并数据入库。
汇聚的具体规则如下：
1)高层次探针的测试分数会作为基础值，低层次的汇聚得出测试分数作为修正值。如果OLT设备及以上层次的某一节点没有部署硬件探针，取直连上层的节点的硬件探针采集结果作为基础值。
2)由低层次往高层次逐层进行汇聚，其对应关系按梳理得到的树形图判断。一般来说一个BRAS设备对应多个OLT设备，一个OLT设备对应多个ONU设备，一个ONU设备对应多个STB设备。
由底层的STB设备的软件探针测试结果汇聚到ONU设备，如一个ONU设备对应n个STB设备，根据单独配置每个STB设备软件探针结果权重wstb(可选)和这个ONU设备基础值权重wsONU(可选)，对每个STB设备软件探针结果s和这个ONU设备硬件探针基础值RsONU进行加权平均算法计算。得到统计周期内，这个ONU设备的评价值RONU，并将此数据作为上层的修正值继续往上层汇聚。
对每个STB设备软件探针结果s和这个ONU设备硬件探针基础值RsONU进行加权平均算法计算公式如下：
RONU＝(wstb1*s1+wstb2*s2+wstb3*s3+....+wstbn*sn+wsONU*RsONU)/(wstb1+wstb2+wstb3+...+wstbn+wsONU)；
其中，wstbn为第n个STB设备配置的软件探针结果权重；sn为第n个STB设备软件探针结果；
3)如果一个OLT设备下存在i个ONU设备的，根据单独配置每个ONU修正值权重wonu(可选)和这个OLT基础值权重wsolt(可选)，对每个ONU设备的评价值RONU和这个OLT设备硬件探针基础值RsOLT进行加权平均算法计算(计算方式如下)。得到统计周期内，这个OLT设备的评价值ROLT，并将此数据作为BRAS设备层的修正值继续往上层汇聚。
对每个ONU设备的评价值RONU和这个OLT设备硬件探针基础值RsOLT进行加权平均算法计算公式如下：
ROLT＝(wonu1*RONU1+wonu2*RONU2+wonu3*RONU3+...+wonui*RONUi+wsolt*RsOLT)/(wonu1+wonu2+wonu3+...wonui+wsolt)；
其中，wonui为第i个ONU设备配置的修正值权重；RONUi为第i个ONU设备的评价值；
4)如果一个BRAS设备下存在j个OLT设备的，根据单独配置每个OLT设备的修正值权重wolt(可选)和这个BRAS设备基础值权重wsbras(可选)，对每个OLT设备的评价值ROLT和这个BRAS硬件探针基础值RsBRAS进行加权平均算法计算(计算方式如下)。得到统计周期内，这个BRAS设备的评价值RBRAS，并将此数据作为上层的修正值继续往上层汇聚。
RBRAS＝(wolt1*ROLT1+wolt2*ROLT2+wolt3*ROLT3+...+woltj*ROLTj+wsbras*RsBRAS)/(wolt1+wolt2+wolt3+...woltj+wsbras)；
其中，woltj为第j个OLT设备配置的修正值权重；ROLTj为第j个OLT设备的评价值；
5)如果有更多层次的网络结构，以此类推。
本发明的另一个实施例中，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值之后，管理汇总服务器中的机顶盒数据管理模块还对机顶盒的上报数据进行处理。
本发明的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法是一套基于硬件探针、机顶盒软件探针和用户评价收集的关联分析方法，结合网络维度的汇聚方案，可以按照设备层次区域分析业务数据，由于监测点的增加，可以更客观准确地提供区域性的IPTV/OTT音视频质量和感知评价。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，包括探针、管理汇总服务器；
所述探针包括硬件探针、软件探针；
所述硬件探针用于不间断拨测多个IPTV/OTT直播视频节目，通过网口抓包分析的方式获取IPTV/OTT视频流量数据；并将IPTV/OTT视频流量数据通过视频播放软件进行还原播放，通过播放软件接口按毫秒级粒度实时截取视频实际画面和音频数据；再通过特定图像分析算法和音频分析算法的得出每个IPTV/OTT直播音视频质量的感知指标；
所述软件探针用于对机顶盒的有线或无线网卡流量进行定向抓包，提取视频业务流数据；通过适配机顶盒的播放器软件接口，在播放视频时同步进行实际播放画面截取分析和音频分析；分析得出IPTV/OTT视频业务质量存在异常的时候，在直播画面上弹窗收集客户对IPTV/0TT音视频质量和感知评价；分析得出IPTV/OTT视频流量存在异常的时候，随机录取一定数量的机顶盒实际播放画面和录制音频，并提交后台分析图像质量和音频质量；通过与管理汇总服务器通信，将机顶盒数据分析结果上报至管理汇总服务器；
管理汇总服务器用于以固定的时间为周期，获取节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值，并根据STB设备的数据逐级向上汇聚；汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数。
2.如权利要求1所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，探针部署前，首先梳理每个节目源下的所有BRAS设备，每个BRAS设备下的所有OLT设备，每台OLT设备下的ONU设备和STB设备，并形成树形图，并根据树形图部署探针。
3.如权利要求2所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，根据树形图，探针部署在OLT设备以上的层级。
4.如权利要求1所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，所述软件探针至少具有以下功能：播放画面截取分析和音频分析、界面弹窗回访、实时录屏录音分析、截录访评分整合。
5.如权利要求4所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，截录访评分整合的具体步骤如下：
步骤1：软件探针根据截取得到的画面进行图像分析，还有根据截取到音频进行音频分析；得到前评估得分a1；如分数未低于前评估故障设定阈值D1，则将最终得分s1取前评估得分a1,并进入步骤5；否则进入步骤2；
步骤2：软件探针通过弹窗回访收集用户的体验评价，得到用户得分a2；并且同步对录制的视频进行进一步分析,录制视频分析得分a3；进入步骤3；
步骤3：若a3-a1>＝整合阈值D2，则将前评估得分a1的数值修改录制视频分析得分a3的数值,否则将前评估得分a1数值修改为二者的平均值。进入步骤4；
步骤4：若根据配置的评分权限占比p1,最终得分s1＝a1*(1-p1)+a3*p1；
步骤5：向服务器传输反馈最终得分s1结果。
6.如权利要求1所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，管理汇总服务器获取节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值的步骤如下：
以固定的时间为周期，如果BRAS设备本身没有部署硬件探针，则以节目源的硬件探针的拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果BRAS设备本身部署有硬件探针，则以BRAS设备本身的硬件探针拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果OLT设备本身没有部署硬件探针，则以BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价作为OLT设备的评价基础值；若OLT设备本身部署有硬件探针，则以OLT设备本身的硬件探针拨测结果作为OLT设备的评价基础值；如果ONU设备本身部署没有硬件探针，则OLT设备的IPTV/OTT音视频评价作为ONU的评价基础值；如果ONU设备本身部署有硬件探针，则以ONU设备本身的硬件探针拨测结果作为ONU的评价基础值。
7.如权利要求1所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价系统，其特征在于，所述管理汇总服务器包括机顶盒数据管理模块、汇聚逻辑管理模块、质量数据管理模块；
所述机顶盒数据管理模块用于对机顶盒的上报数据进行处理；
所述汇聚逻辑管理模块用于根据机顶盒数据管理模块产生的数据，结合机顶盒或探针所在的层次数据，进行汇聚、修正、统计，再入库存储到系统数据库中；
质量数据管理模块用于负责系统数据的查询导出管理工作，以及负责存储节点的调度。
8.一种IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，梳理网络拓扑；
梳理每个节目源下的所有BRAS设备，每个BRAS设备下的所有OLT设备，每台OLT设备下的ONU设备和STB设备，形成树形图，并根据树形图，在OLT设备及其以上的层级的部署硬件探针，在OLT设备以下层级部署软件探针；
步骤S2，获取每个层级设备节点的IPTV/OTT指标音视频质量和感知评价；
软件探针对机顶盒的有线或无线网卡流量进行定向抓包，提取视频业务流数据；并通过适配机顶盒的播放器软件接口，在播放视频时同步进行实际播放画面截取分析和音频分析；分析得出IPTV/OTT视频业务质量存在异常的时候，在直播画面上弹窗收集客户对IPTV/0TT音视频质量和感知评价；分析得出IPTV/OTT视频流量存在异常的时候，随机录取一定数量的机顶盒实际播放画面和录制音频，并提交后台分析图像质量和音频质量，并将数据上报到管理汇总服务器；
利用硬件探针通过网口抓包分析的方式获取OLT设备及其以上层级的IPTV/OTT视频流量数据；并将数据通过视频播放软件进行还原播放；通过播放软件接口按毫秒级粒度实时截取视频实际画面和音频数据；通过特定图像分析算法和音频分析算法的得出OLT设备及其以上的层级的IPTV/OTT直播音视频质量和感知评价，并将数据上报到管理汇总服务器；
步骤S3，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值；
以固定的时间为周期，如果BRAS设备本身没有部署硬件探针，则以节目源的硬件探针的拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果BRAS设备本身部署有硬件探针，则以BRAS设备本身的硬件探针拨测结果作为BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价基础值；如果OLT设备本身没有部署硬件探针，则以BRAS设备的IPTV/OTT音视频评价作为OLT设备的评价基础值；若OLT设备本身部署有硬件探针，则以OLT设备本身的硬件探针拨测结果作为OLT设备的评价基础值；如果ONU设备本身部署没有硬件探针，则OLT设备的IPTV/OTT音视频评价作为ONU的评价基础值；如果ONU设备本身部署有硬件探针，则以ONU设备本身的硬件探针拨测结果作为ONU的评价基础值；
步骤S4，对每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价数据进行数据分层汇聚、修正、统计；
在得出节目源、BRAS设备、OLT设备、ONU设备的IPTV/OTT直播视频的音视频评价基础值后，并根据STB设备的数据逐级向上汇聚；汇聚时，以直连的上层设备节点的IPTV/OTT直播视频的音视频评价为基础值，根据下层设备的汇聚的结果进行修正，并由上逐层汇聚至顶层节点依次进行修正；最后将STB设备的数据按照固定的时间为周期，统计周期内所有播放节目的所有IPTV/OTT音视频评价分数，并数据入库。
9.如权利要求8所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法，其特征在于，计算每个层级设备节点的IPTV/OTT音视频评价基础值之后，管理汇总服务器中的机顶盒数据管理模块还对机顶盒的上报数据进行处理。
10.如权利要求8所述的IPTV和OTT直播音视频质量和感知评价方法，其特征在于，汇聚的具体规则如下：
1)高层次探针的测试分数会作为基础值，低层次的汇聚得出测试分数作为修正值；如果OLT设备及以上层次的某一节点没有部署硬件探针，取直连上层的节点的硬件探针采集结果作为基础值；
2)由低层次往高层次逐层进行汇聚，其对应关系按梳理得到的树形图判断；其中，一个BRAS设备对应多个OLT设备，一个OLT设备对应多个ONU设备，一个ONU设备对应多个STB设备；
由底层的STB设备的软件探针测试结果汇聚到ONU设备，如一个ONU设备对应n个STB设备，根据单独配置每个STB设备软件探针结果权重wstb和这个ONU设备基础值权重wsONU，对每个STB设备软件探针结果s和这个ONU设备硬件探针基础值RsONU进行加权平均算法计算；得到统计周期内，这个ONU设备的评价值RONU，并将此数据作为上层的修正值继续往上层汇聚；
对每个STB设备软件探针结果s和这个ONU设备硬件探针基础值RsONU进行加权平均算法计算公式如下：
RONU＝(wstb1*s1+wstb2*s2+wstb3*s3+....+wstbn*sn+wsONU*RsONU)/(wstb1+wstb2+wstb3+...+wstbn+wsONU)；
其中，wstbn为第n个STB设备配置的软件探针结果权重；sn为第n个STB设备软件探针结果；
3)如果一个OLT设备下存在i个ONU设备的，根据单独配置每个ONU修正值权重wonu和这个OLT基础值权重wsolt，对每个ONU设备的评价值RONU和这个OLT设备硬件探针基础值RsOLT进行加权平均算法计算；得到统计周期内，这个OLT设备的评价值ROLT，并将此数据作为BRAS设备层的修正值继续往上层汇聚；
对每个ONU设备的评价值RONU和这个OLT设备硬件探针基础值RsOLT进行加权平均算法计算公式如下：
ROLT＝(wonu1*RONU1+wonu2*RONU2+wonu3*RONU3+...+wonui*RONUi+wsolt*RsOLT)/(wonu1+wonu2+wonu3+...wonui+wsolt)；
其中，wonui为第i个ONU设备配置的修正值权重；RONUi为第i个ONU设备的评价值；
4)如果一个BRAS设备下存在j个OLT设备的，根据单独配置每个OLT设备的修正值权重wolt和这个BRAS设备基础值权重wsbras，对每个OLT设备的评价值ROLT和这个BRAS硬件探针基础值RsBRAS进行加权平均算法计算；得到统计周期内，这个BRAS设备的评价值RBRAS，并将此数据作为上层的修正值继续往上层汇聚；
RBRAS＝(wolt1*ROLT1+wolt2*ROLT2+wolt3*ROLT3+...+woltj*ROLTj+wsbras*RsBRAS)/(wolt1+wolt2+wolt3+...woltj+wsbras)；
其中，woltj为第j个OLT设备配置的修正值权重；ROLTj为第j个OLT设备的评价值；
5)如果有更多层次的网络结构，以此类推。
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