用于在数据网络中监视视频会话的监视装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在数据网络中监视提供视频文件的视频服务器(105)与播放所述视频文件的视频客户端(104)之间的视频会话的监视装置(101)，其包含：数据接口(102)，其经配置以连接到所述视频服务器(105)与所述视频客户端(104)之间的端到端通信路径且经配置以捕获视频分辨率信息并取回客户端屏幕分辨率信息；以及确定单元(103)，其经配置以基于所述视频分辨率信息、基于所述客户端屏幕分辨率信息且基于缓冲器模型来确定所述视频会话的质量测量，所述缓冲器模型为所述视频客户端(104)中的接收缓冲器(301)的填充水平建模，所述接收缓冲器(301)经配置以在播放所述视频文件之前缓冲所述视频文件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在数据网络中监视视频服务器与视频客户端之间的视频会话的监视装置和方法。
技术介绍
视频流或累进不断进步的下载是因特网内的普遍应用。例如移动或固定操作者等经由ISP(因特网服务提供商)连接的视频串流视频流客户端请求位于ISP网络内某个地方或位于因特网外部的串流流服务器发送视频流。可使用的一种协议为基于TCP/IP上的 HTTP。与接入网页或传统视频下载相反，视频客户端在客户端已成功下载整个源文件之前开始显示所请求文件的内容。IP网络中的视频内容传输受底层传输网络的例如带宽、延迟、 抖动和包损失丢包等输送特性影响。最终用户感知体验会将受到初始缓冲的影响损害，所述初始缓冲即为从请求开始直到开始播放视频文件的时间，而且还受在播放期间的视频停止损害的影响，在视频停止发生后，只要所述视频停止发生在客户端应用程序中的接收器缓冲器已完全耗尽且没有其它内容可用时且随后是就会重新缓冲。当输送网络所提供的平均带宽低于视频流位速率时通常是这样的情况。需要监视系统内部的缓冲器仿真器，其计算缓冲器水平且提供关于重新缓冲特性的进一步信息。然而，已知的视频监视算法往往较复杂，且需要频繁地对比特流进行深度包检测 (DPI)以便获取关于视频的所需信息，或其需要原始视频源以便执行所监视视频与原始视频之间的比较。归因于此类任务将需要的计算容量，此类解决方案对于网络监视探测系统为不可行的，所述网络监视探测系统必须并行且实时地分析成千上万的会话。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于以具计算效率的方式监视视频会话的有效概念，所述概念适合应用于同时监视大量视频会话。此目的由独立权利要求项的特征实现。从附属权利要求项、描述和图式中容易明白其它实施形式。本专利技术是基于以下发现客户端装置的屏幕分辨率可确定用户所体验的视频质量，也称为体验质量(QoE)。因此，可在考虑用户所体验的视频质量对屏幕分辨率的相依性时提供用于监视视频会话的有效概念。QoE可考虑终端的屏幕分辨率且使终端的屏幕分辨率与视频分辨率相关。QoE还可考虑重新缓冲的次数和持续时间，其可使用缓冲器模型来计笪ο为了详 细描述本专利技术，将使用以下术语、缩写和符号缓冲器大小b :表示在视频文件开始在用户装置屏幕上进行显示之前在客户端播放器处缓冲的以秒为单位的最小视频信息量，r(t):表示由输送网络分配给视频会话的瞬时网络速率。等效术语为网络包速率、网络速率、瞬时网络速率、会话速率、瞬时会话速率，v(t):表示视频播放器必须解码视频包以便确保在用户屏幕上连续重放视频所用的速率。此值表示经编码视频流的特性且在编码过程期间设置。等效术语为视频速率、视频位速率、视频重放速率、视频消费速率，DP1:深度包检测-为用以检测网络包和从包有效负载提取相关信息的方法，QoE:体验质量。等效术语为感知用户质量、视频主观质量、用户所感知的质量，视频分辨率经编码视频序列的水平和垂直像素的数目。等效术语视频分辨率、 视频分辨率信息、视频流分辨率、基础视频分辨率、经编码视频分辨率，屏幕分辨率用户装置的屏幕的最大分辨率，其由可在屏幕上显示的水平和垂直像素的数目所界定。此文献中的等效术语本征装置分辨率、最大屏幕分辨率、客户端能力信息，HTTP :超文本传送协议，TCP:传输控制协议，IP:因特网协议，rocp :包数据会聚协议，RLC :无线电链路控制协议，MAC :媒体接入控制协议，OSI模型开放式系统互连模型，L2 =OSI模型中的任何普通层2通信协议，LI =OSI模型中的任何普通层I通信协议，KQ1:关键质量指示符。根据第一方面，本专利技术涉及一种用于在数据网络中监视提供视频文件的视频服务器与播放所述视频文件的视频客户端之间的视频会话的监视装置，所述监视装置包含数据接口，其经配置以连接到所述视频服务器与所述视频客户端之间的端到端通信路径且经配置以捕获视频分辨率信息并取回客户端屏幕分辨率信息；以及确定单元，其经配置以基于所述视频分辨率信息、基于所述客户端屏幕分辨率信息且基于缓冲器模型来确定所述视频会话的质量测量，所述缓冲器模型为所述视频客户端中的接收缓冲器的填充水平建模， 所述接收缓冲器经配置以在播放所述视频文件之前缓冲所述视频文件。所述视频分辨率信息可通过检查由视频服务器发送且由视频客户端接收的视频包来接收。所述检查可通过对视频服务器与视频客户端之间的端到端通信路径的比特流进行最小深度包检测(DPI)来执行。需要从比特流获得的信息可通过对所传输的视频文件的一些包，例如在 视频传输期间的前一些包或其它一些包，进行DPI来获得。因此，还可改进可缩放性。此外，在基于网络的监视探测系统中实施也是可行的。另外，可增大能够并行且实时地分析的会话的数目。根据特定实施形式，用于计算QoE的算法是基于1.)通过捕获第一视频包的视频元数据中所包括的视频分辨率信息来评价基础视频质量；2.)收集关于最终用户的装置屏幕分辨率的信息，即通过分析装置能力消息来提取所述信息；3.)使用缓冲器模型考虑每个流会话的停止事件数目；以及4.)考虑每个停止，例如视频冻结，事件的重新缓冲持续时间。视频的体验质量或换句话说用户感知质量是基于连接到视频客户端与视频服务器之间的端到端通信路径的装置在网络层级处可获得的信息来计算的。计算结果可为标量值，其表示给定视频会话的质量测量。此标量值表示视频分辨率、显示器屏幕分辨率和网络影响对视频会话的影响，如由在其装置显示器上观看视频的用户所感知的。监视装置可例如能够在TCP层级处监视端到端会话，且可放置于通信路径中的任何网络片段上，包括放置于最终装置上。第一方面的实施形式可减少监视装置中的计算工作量。因此，其可向操作者提供较宽的测量基础且因而提供对最终用户感知质量的较佳理解。这些形式允许操作者以减少的基础结构需要，例如在不需要添加更多的监视装置的情况下，并行执行对多个视频会话的监视。数据网络可例如为用于在无线网络中，明确地说在GSM/UMTS/LTE蜂窝式网络和 WLAN中，进行传输的网络。根据替代实施形式，数据网络为用于在有线网络中进行传输的网络，其以电路切换或包交换方式进行操作。根据一种实施形式，数据网络为基于IP、基于 ATM或基于TDM的网络。根据一种实施形式，数据网络为XDSL网络。根据一种实施形式，数据网络为光学数据网络。根据一种实施形式，数据网络为电学数据网络。根据一种实施形式，数据网络提供光学和电学传输。在根据第一方面的监视装置的第一可能实施形式中，所述数据接口包含用于捕获所述视频分辨率信息的第一接口单元，明确地说，探测器；以及用于经由通信网络从网络节点取回所述客户端显示器分辨率信息的第二接口单元，所述网络节点明确地说为归属用户服务器或移动性管理实体或设备身份寄存器。在此实施方案中，监视装置可将例如视频分辨率和客户端屏幕分辨率信息等两个信息片放在一起，且将其匹配在一起以便计算匹配因子。在根据上述第一方面或根据第一方面的第一实施形式的监视装置的第二可能实施形式中，所述数据接口经配置以从与视频文件相关联的视频文件元数据捕获视频分辨率信息。这需要对横越网络的视频包进行最低限度的DPI，其中仅对在视频文件的开始处找到的特定视频包进行最低限度的DPI。在根据上述第一方面或根据第一方面的第一或第二实施形式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在数据网络中监视提供视频文件的视频服务器(105)与播放所述视频文件的视频客户端(104)之间的视频会话的监视装置(101)，其包含数据接口(102)，其经配置以连接到所述视频服务器(105)与所述视频客户端(104)之间的端到端通信路径且经配置以捕获视频分辨率信息并取回客户端屏幕分辨率信息；以及确定单元(103)，其经配置以基于所述视频分辨率信息、基于所述客户端屏幕分辨率信息且基于缓冲器模型来确定所述视频会话的质量测量，所述缓冲器模型为所述视频客户端(104)中的接收缓冲器(301)的填充水平建模，所述接收缓冲器(301)经配置以在播放所述视频文件之前缓冲所述视频文件。2.根据权利要求1所述的监视装置(101)，其中所述数据接口(102)包含用于捕获所述视频分辨率信息的第一接口单元，明确地说，探测器；以及用于经由通信网络从网络节点取回所述客户端屏幕分辨率信息的第二接口单元，所述网络节点明确地说为归属用户服务器或移动性管理实体或设备身份寄存器。3.根据权利要求1或2所述的监视装置(101)，其中所述数据接口(102)经配置以从与所述视频文件关联的视频文件元数据捕获所述视频分辨率信息。4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述客户端屏幕分辨率信息指示所述视频客户端的显示器的本征分辨率，且其中所述视频分辨率信息指示所述视频文件的编码分辨率。5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述质量测量取决于视频质量匹配因子，所述视频质量匹配因子经确定为所述视频分辨率信息中所包括的所述视频文件的视频分辨率与所述客户端能力信息中所包括的所述视频客户端的显示器的最大屏幕分辨率的相关性。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述质量测量取决于会话标准化播放时间，所述会话标准化播放时间经确定为由所述视频会话的持续时间标准化的所述视频会话的总播放时间。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述质量测量取决于会话停止持续时间降级因子，所述会话停止持续时间降级因子经确定为所述视频会话的平均停止持续时间与所述视频会话的停止的发生频率的函数，其中使用所述缓冲器模型来确定所述视频会话的所述停止持续时间。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述质量测量取决于会话标准化总停止时间，所述会话标准化总停止时间经确定为由所述视频会话的持续时间标准化的所述视频会话的累积停止时间。9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述质量测量取决于会话停止次数降级因子，所述会话停止次数降级因子经确定为所述视频会话期间的平均停止次数的函数。10.根据权利要求5到9中任一权利要求所述的监视装置(101)，其中所述质量测量 QoE取决于公式QoE = max(QoEmin, KQI1*KQI2_KQI3*KQI4*KQI5)，其中QoEmin为所述质量测量的最小限值,KQIl为所述视频质量匹配因子,KQI2为所述会话标准化播放时间，KQI3为所述会话停止持续时间降级因子，KQI4为所述会话标准化总停止时间，且KQI5为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·亚当斯，丹·朱卡，瑞纳德·卡尼，西格·贝克尔，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：