CN202014343U - 用于网络系统中的视频流分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于网络系统中的视频流分析仪，其包括视频分析模块、视频流拨测控制模块和网络接入端口模块，网络接入端口模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。采用了该种结构的网络系统中的视频流分析仪，由于其能通过网络接入端口模块连接一外部视频流传输网络，并利用所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块对网络质量和视频流质量进行分析，提供有效的MOS检测，以作为QoS指标的补充，从而更准确地反映流媒体质量，且该视频流分析仪设备结构简单，成本低廉，通过在视频传输网络上的广泛部署，将其监测到的视频质量参数提供给视频质量采集服务器可以作为视频故障诊断与故障定位的重要参数依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及网络设备领域，特别涉及网络视频设备领域，具体是指一种用于网络系统中的视频流分析仪。
背景技术
现有的网上流媒体业务大都采用CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)网络架构以提高质量，但随着流媒体点播用户数量的迅猛增长，用户端在使用流媒体服务时，尤其是在网络较忙时段，黑屏、马赛克、图像停格、缓冲等现象仍然时有发生，大大影响了流媒体的服务质量。而在流媒体视频质量监测中，至关重要的指标参数是能够反映用户收看流媒体时的主观感受。
视频质量主观体验值，即平均意见得分(Mean Opinion Score，MOS)，是一种提供在线路终端(特别是以互联网为代表的语音通讯)的语音质量的量化测量的方法。此种机制采用算术平均处理以获取系统运行状况的量化指标的主观测试(意见分数)。MOS进行扩展后，应用到视频质量的量化测试中，可作为QoE的量化指标，用来对影响到视频质量的编码参数、分辨率参数、流媒体传输层的性能指标等进行综合评价。
但目前的市场中缺乏能有效将MOS的监测运用到视频质量监测中，作为QoS指标的补充，以更加准确地反映流媒体质量的网络视频分析设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能有效将MOS的监测运用到视频质量监测中，作为QoS指标的补充，以更准确地反映流媒体质量，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的用于网络系统中的视频流分析仪。
为了实现上述的目的，本实用新型的用于网络系统中的视频流分析仪具有如下构成：
该用于网络系统中的视频流分析仪的主要特点是，其包括视频分析模块、视频流拨测控制模块和网络接入端口模块，所述的网络接入端口模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的视频分析模块包括QoE质量综合分析器、码率及媒体封包指标MDI分析器、视频网络传输质量分析器和终端视频质量模拟分析器，所述的码率及媒体封包指标MDI分析器、视频网络传输质量分析器和终端视频质量模拟分析器均连接于所述的网络接入端口模块和所述的QoE质量分析器之间。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的视频网络传输质量分析器包括延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元，所述的延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元均连接所述的网络接入端口模块。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的终端视频质量模拟分析器包括黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元，所述的黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元均连接所述的网络接入端口模块。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的QoE质量分析器为一主观体验MOS综合评价单元。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的用于网络系统中的视频流分析仪中还包括告警模块，所述的告警模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，用于网络系统中的视频流分析仪还包括一告警内容存储模块，所述的告警内容存储模块连接于所述的告警模块。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的网络接入端口模块为10M/100M/1000M自适应以太网接入端口，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口接入一外部视频传输网络。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口连接于外部视频传输网络的一检测节点的镜像端口。
该用于网络系统中的视频流分析仪中，外部视频传输网络的检测节点与其镜像端口之间还接入有一分光设备，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口与该分光设备相连接。
采用了该实用新型的网络系统中的视频流分析仪，由于其包括视频分析模块、视频流拨测控制模块和网络接入端口模块，所述的网络接入端口模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块，使得该视频流分析仪能通过网络接入端口模块连接一外部视频流传输网络，对网络质量和视频流质量进行分析，提供有效的MOS检测，以作为QoS指标的补充，从而更准确地反映流媒体质量。本实用新型的网络系统中的视频流分析仪设备结构简单，成本低廉，通过在视频传输网络上的广泛部署，将其监测到的视频质量参数提供给视频质量采集服务器可以作为视频故障诊断与故障定位的重要参数依据。
附图说明
图1为本实用新型的网络系统中的视频流分析仪的结构示意图。
图2为本实用新型的网络系统中的视频流分析仪以被动方式接入检测节点的镜像端口的连接示意图。
图3为本实用新型的网络系统中的视频流分析仪接入检测节点与镜像端口间的分光设备的连接示意图。
图4为本实用新型的网络系统中的视频流分析仪以主动方式接入检测节点的镜像端口的连接示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本实用新型的网络系统中的视频流分析仪的结构示意图。
在一种实施方式中，该用于网络系统中的视频流分析仪包括视频分析模块、视频流拨测控制模块和网络接入端口模块，所述的网络接入端口模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。其中，所述的视频分析模块包括QoE质量综合分析器、码率及媒体封包指标MDI分析器、视频网络传输质量分析器和终端视频质量模拟分析器，所述的码率及媒体封包指标MDI分析器、视频网络传输质量分析器和终端视频质量模拟分析器均连接于所述的网络接入端口模块和所述的QoE质量分析器之间。所述的QoE质量分析器为一主观体验MOS综合评价单元。
所述的视频分析模块可以采用一视频检测芯片实现，所述的视频流拨测控制模块可以通过一网络检测芯片实现。所述的视频分析模块的视频网络传输质量分析器可以为视频检测芯片中的视频检测电路，所述的码率及媒体封包指标MDI分析器可以为视频检测芯片中的编码检测电路，所述的终端视频质量模拟分析器可以为视频检测芯片中的帧受损情况主观体验分析电路，所述的QoE质量综合分析器可以为分别连接所述的视频检测电路、编码检测电路和帧受损情况主观体验分析电路的参数综合统计电路。
在一种较优选的实施方式中，所述的视频网络传输质量分析器包括延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元，所述的延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元均连接所述的网络接入端口模块。所述的延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元均通过所述的RFC4445网络测试电路实现，并连接所述的网络接入端口模块。
在另一种较优选的实施方式中，所述的终端视频质量模拟分析器包括黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元，所述的黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元均连接所述的网络接入端口模块。所述的黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元均由所述的帧受损情况主观体验分析电路实现。
在一种优选的实施方式中，所述的用于网络系统中的视频流分析仪中还包括告警模块，所述的告警模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。所述的告警模块为一视频和/或音频输出装置。
在进一步优选的实施方式中，用于网络系统中的视频流分析仪还包括一告警内容存储模块，所述的告警内容存储模块连接于所述的告警模块。该存储模块为一闪存，其用于在故障发生时存储视频文件及报警参数，便于进行回放和深度分析。
在另一种优选的实施方式中，所述的网络接入端口模块为10M/100M/1000M自适应以太网接入端口，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口接入一外部视频传输网络。
在一种更优选的实施方式中，如图2或4所示，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口连接于外部视频传输网络的一检测节点的镜像端口。
在另一种更优选的实施方式中，如图3所示，外部视频传输网络的检测节点与其镜像端口之间还接入有一分光设备，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口与该分光设备相连接。
在实际应用中，本实用新型的视频流分析仪通过发起IGMP消息加入组播进行视频流主动接受分析，并通过模拟机顶盒收看点播业务时与媒体服务器的交互，根据点播节目的Content ID主动发起RTSP(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)交互流程与媒体服务器进行交互，访问相应的点播节目，最终实现点播节目的视频质量的监控。此外该视频流分析仪还可通过镜像方式获取单播、组播视频流进行分析。
本实用新型的视频分析仪的点播视频流拨测功能可同时对多个点播节目进行拨测，还可以和直播频道监测同时进行。
利用本实用新型的视频流分析仪进行视频流质量监测内容包括：反映用户QoE(Quality ofExperience，体验质量)的MOS(Mean Opinion Score，平均意见得分)。其采用轮询的方式对视频流进行监测，通过高效的抓包技术，以及将MOS算法的整合，本实用新型的视频流分析仪可实现以下功能：
支持10M/100M/1000M自适应以太网口，可以同时测量分析200路视频流的视频质量；
支持多种视频流获取方式：被动方式(镜像口接入、分光器接入)，主动方式(IGMP加入组播)；
支持完整的3层视频质量解析：
·TS层：TR101290P1/P2视频质量，码率以及MDI分析，
·PES层：I/P/B帧损害/接受情况的主观体验分析，
·ES层：黑场，静帧，彩条等内容分析，
·综合：音视频主观体验MOS综合评价；
支持实时监控视频流质量变化波形对视频流进行统计分析，同时提供简单易读的告警状态指示，自动生成报表，可出具每一频道的小时报表；
支持可定制报警参数：设置报警阈值，以便通过Email实时发送报警信息；
支持自动存储频道发生故障时的视频文件及报警参数，便于进行回放和深度分析；
支持远程视频播放功能，可以远程播放正在传输的节目内容。
本实用新型所支持的探针接口规格如下表所示：
表1 探针接口规格表
本实用新型的视频流分析仪接在监测视频流所经过的网络设备上，通过主动或被动方式抓取视频流进行多路会话实时监控分析。其中主动抓取方式的网络接入方法如图4所示，被动抓取方式的网络接入方法如图2、3所示，其监测结果包括：
1、实时参数：
●MLR和DF：RFC 4445；
●各路音视频流主观体验评分MOS；
●视频流码率、帧率；
●TR101290P1：同步丢失、同步字节、PAT、连续计数、PMT及设置PID错误；
●TR101290P2：传输错误、CRC错误、PCR重传错误、PCR中断错误、PTS错误及CAT错误；
●视频流内容参数：黑场/静帧指标，音量大小指标；
●各路会话断流指标；
●各路网络包间隔时延以及丢包率；
●包乱序和丢包错误计数(RTP包only)。
2、统计参数：
●平台侧媒体封包丢包率；
●平台侧各频道DF值达标率；
●平台侧各频道DF值平均值；
●平台侧频道断流比；
●平台侧频道断流总次数；
●平台侧频道断流总时长；
●平台侧各频道码率达标率；
●码率达标频道占比；
●各频道MOS值达标率；
●编码影响因子达标率。
3、实时报警：
●断流报警；
●黑场告警；
●静帧、彩条告警；
●网络传输报警；
●视频流码率不稳定。
视频分析探针中实时性能参数、统计参数、实时报警信息通过SNMP提供对外接口进行展示。
采用了该实用新型的网络系统中的视频流分析仪，由于其包括视频分析模块、视频流拨测控制模块和网络接入端口模块，所述的网络接入端口模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块，使得该视频流分析仪能通过网络接入端口模块连接一外部视频流传输网络，对网络质量和视频流质量进行分析，提供有效的MOS检测，以作为QoS指标的补充，从而更准确地反映流媒体质量。本实用新型的网络系统中的视频流分析仪设备结构简单，成本低廉，通过在视频传输网络上的广泛部署，将其监测到的视频质量参数提供给视频质量采集服务器可以作为视频故障诊断与故障定位的重要参数依据。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的用于网络系统中的视频流分析仪包括视频分析模块、视频流拨测控制模块和网络接入端口模块，所述的网络接入端口模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。
2.根据权利要求1所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的视频分析模块包括QoE质量综合分析器、码率及媒体封包指标MDI分析器、视频网络传输质量分析器和终端视频质量模拟分析器，所述的码率及媒体封包指标MDI分析器、视频网络传输质量分析器和终端视频质量模拟分析器均连接于所述的网络接入端口模块和所述的QoE质量分析器之间。
3.根据权利要求2所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的视频网络传输质量分析器包括延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元，所述的延时测试单元、丢包率测试单元和网络抖动测试单元均连接所述的网络接入端口模块。
4.根据权利要求2所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的终端视频质量模拟分析器包括黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元，所述的黑场检测单元、静帧检测单元和彩条检测单元均连接所述的网络接入端口模块。
5.根据权利要求2所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的QoE质量分析器为一主观体验MOS综合评价单元。
6.根据权利要求1所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的用于网络系统中的视频流分析仪中还包括告警模块，所述的告警模块分别连接所述的视频分析模块和视频流拨测控制模块。
7.根据权利要求6所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，用于网络系统中的视频流分析仪还包括一告警内容存储模块，所述的告警内容存储模块连接于所述的告警模块。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的网络接入端口模块为10M/100M/1000M自适应以太网接入端口，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口接入一外部视频传输网络。
9.根据权利要求8所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口连接于外部视频传输网络的一检测节点的镜像端口。
10.根据权利要求8所述的用于网络系统中的视频流分析仪，其特征在于，外部视频传输网络的检测节点与其镜像端口之间还接入有一分光设备，所述的用于网络系统中的视频流分析仪通过该以太网接入端口与该分光设备相连接。
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