专利名称：流媒体业务质量监测装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种数据监测装置及方法，特别涉及一种流媒体业务质量监测装置 及方法。
背景技术：
随着第三代移动通信(3G)时代的到来，移动通信服务的重点也将逐渐由传统的 语音向增值业务方面转移。移动流媒体业务是移动增值业务的一个热点，它开创了无线 通信与互联网、视频融合的新时代。随着流媒体业务的发展，用户对业务质量与服务水 平要求会进一步提高，对由于网络性能引起的服务问题更为敏感。因此，如何提高流媒 体业务的网络服务质量是极为重要的问题。现有技术中，电信运营商通过监测网络平均质量(QOS)，获知网络侧的性能参 数、并对该性能参数进行分析以提供提高网络服务质量的方案。但是，在一移动网络系 统中，影响流媒体业务的服务质量的因素可能存在于该移动网络系统中的多个部分，仅 依据QOS无法提供全面的分析和判断。因此，在改善流媒体业务的服务质量时，不仅需 关注QOS，还需关注用户感知的业务质量(QOE)。但现有技术中，缺乏针对QOE进行监测的工具及方法，尤其缺少将QOE和QOS 进行关联的分析手段，因此难以对影响服务质量所存在的问题进行准确判断，从而为运 营商的故障排查工作增加难度。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种流媒体业务质量监测装置，包括数个流媒体业务性能参数采集模块，所述流媒体业务性能参数采集模块包括抓 包单元和视频分析单元；其中，所述抓包单元用于采集空口传输数据、并根据所述空口 传输数据获取无线侧传输性能指标；所述视频分析单元用于获取播放质量参数，所述播 放质量参数包括流媒体的清晰度；基本信息采集模块，用于采集无线网络的基本信息；信号强度监测模块，用于获取信号强度；管理模块，用于设置所述流媒体业务性能参数采集模块所要采集的流媒体业务 性能参数和参数评估模型；统计分析模块，用于根据所述无线侧传输性能指标、所述流媒体的播放质量参 数、所述无线网络的基本信息和所述信号强度，以及所述参数评估模型，获取流媒体业 务的质量监测信息。根据本发明的另一方面，还提供一种应用上述流媒体业务质量监测装置进行流 媒体业务质量监测的方法，包括数个流媒体业务性能参数采集模块采集空口传输数据、并根据所述空口传输数 据获取无线侧传输性能指标；获取播放质量参数，所述播放质量参数包括流媒体的清晰度；基本信息采集模块采集无线网络的基本信息；信号强度监测模块获取信号强度；管理模块设置所述流媒体业务性能参数采集模块所要采集的流媒体业务性能参 数和参数评估模型；统计分析模块根据所述无线侧传输性能指标、所述流媒体的播放质量参数、所 述无线网络的基本信息和所述信号强度，以及所述参数评估模型，获取流媒体业务的质 量监测信息。根据本发明的流媒体业务质量监测装置及方法，由于通过抓包单元和视频分析 单元来分别采集QOS参数和QOE参数，并通过对QOS参数和QOE参数进行关联分析， 所以能够通过该质量监测信息对影响流媒体业务质量所存在的问题进行准确判断，从而 能够更好地改善流媒体业务质量。
图1为本发明流媒体业务质量监测装置的示意图。图2为本发明流媒体业务质量监测装置的工作流程图。图3为本发明又一实施例的流媒体业务质量监测装置的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的 技术方案进行清楚、完整地描述。图1为本发明流媒体业务质量监测装置的示意图。如图1所示，流媒体业务质 量监测装置包括数个流媒体业务性能参数采集模块10(图1中例示为3个)、基本信息采 集模块20、信号强度监测模块30、管理模块40及统计分析模块50。具体说明如下各流媒体业务性能参数采集模块10包括抓包单元和视频分析单元；其中，抓包 单元用于采集空口传输数据、并根据空口传输数据获取无线侧传输性能指标；视频分析 单元用于获取播放质量参数，播放质量参数包括流媒体的清晰度；基本信息采集模块20，用于采集无线网络的基本信息；信号强度监测模块30，用于获取信号强度；管理模块40，用于设置流媒体业务性能参数采集模块10所要采集的流媒体业务 性能参数和参数评估模型；统计分析模块50，用于根据无线侧传输性能指标、流媒体的播放质量参数、无 线网络的基本信息和信号强度，以及参数评估模型，获取流媒体业务的质量监测信息。图2为本发明流媒体业务质量监测装置的工作流程图。下面结合图1和图2对 本发明流媒体业务质量监测装置进行说明。步骤S100，启动流媒体业务质量监测装置。随后，执行步骤S200，即根据所要 监测的业务类型，设置要采集的流媒体业务性能参数和参数评估模型。在步骤S200中，该流媒体业务性能参数包括用于表征QOS的参数和用于表征 QOE的参数。具体地，用于表征QOS的参数可包括码率、丢包率、吞吐量、延时抖动和误码率等，用于表征QOE的参数可包括响应时间、访问成功率、流畅度和清晰度等。 该参数评估模型可内置有参数门限值、用于对各参数进行加权的参数权重及用于将多个 参数进行加权的加权公式。并且，管理模块40将设置的流媒体业务性能参数发送至流媒 体业务性能参数采集模块10，并将参数评估模型发送至统计分析模块50。执行步骤S200后，操作人员访问流媒体业务，该流媒体业务质量监测装置开始 启动监测(步骤S300)。在步骤S300中，基本信息采集模块20采集无线网络的基本信息，该无线网络的 基本信息为信道参数，包括丢包率、包吞吐量、包延时、包速率、误比特率、载频、信 号质量(含信号电平)、信噪比、小区参数和漫游状态等。信号强度监测模块30获取信号强度。数个流媒体业务性能参数采集模块10采集在步骤S200中所设置的流媒体业务性 能参数。完成步骤S300后，根据参数评估模型，获取流媒体业务的质量监测信息(步骤 S400)。具体为将基本信息采集模块20采集无线网络的基本信息、信号强度监测模块 30获取信号强度和流媒体业务性能参数采集模块10采集的流媒体业务性能参数全部发送 至统计分析模块50 ；统计分析模块50将上述信息或参数与参数评估模型中包含的相应 的参数门限值进行比较，根据其与参数门限值的偏离程度确定该参数的评分，可将多个 参数的评分作为该流媒体业务的质量监测信息，例如该流媒体业务的质量监测信息可包 括QOE评分、码率评分和丢包率评分等。此外，还可根据预置的参数权重及加权公式， 综合多个参数的评分以获得一个总的质量监测信息，该总的质量监测信息为一个综合了 QOS参数和QOE参数所获得的可用于指示该流媒体业务质量的等级。根据上述实施例的流媒体业务质量监测装置，由于设置有数个流媒体业务性能 参数采集模块，在该流媒体业务性能参数采集模块中，包括用于获取无线侧传输性能指 标的抓包单元，还包括用于获取流媒体播放质量参数的视频分析单元，实现了对QOS参 数和QOE参数的获取，并通过利用统计分析模块对该无线侧传输性能指标、流媒体播放 质量参数和无线网络的基本信息、信号强度进行处理分析，来获取流媒体业务的质量监 测信息。该所获取的流媒体业务的质量监测信息即对QOS参数和QOE参数进行了关联分 析，所以能够通过该质量监测信息对影响流媒体业务质量所存在的问题进行准确判断， 例如当QOE较差且QOS也较差，则可判断获知服务质量下降的主要原因在于无线侧，当 QOE较差但QOS正常时，则可判断获知服务质量下降的主要原因在于核心网侧。从而 能够针对所存在的问题进行处理以能够更好地改善流媒体业务质量。图3为本发明又一实施例的流媒体业务质量监测装置的示意图。如图3所示， 在上述实施例的流媒体业务质量监测装置的基础上，还包括数据库模块60，分别与数 个流媒体业务性能参数采集模块10、基本信息采集模块20、信号强度监测模块30、管理 模块40以及统计分析模块50连接，用于存储无线侧传输性能指标、流媒体的播放质量参 数、无线网络的基本信息、信号强度和参数评估模型。进一步地，在上述实施例的流媒体业务质量监测装置中，还包括接口适配模 块，接口适配模块包括媒体播放器单元，与手机播放器接口连接，用于为视频分析单元从手机播放器
6接口获取流媒体的基本信息提供接口；操作系统驱动层单元，与手机终端通信模块连 接，用于为抓包单元从手机终端通信模块获取空口传输数据，以及为基本信息采集模块 从手机终端通信模块获取无线网络的基本信息提供接口。根据上述实施例的流媒体业务质量监测装置，由于设置有包括媒体播放器单元 和操作系统驱动层单元的接口适配模块，当将该流媒体业务质量监测装置安装在手机中 时，可使该流媒体业务质量监测装置通过现有的手机播放器接口和手机终端通信模块方 便地获取所需数据。且由于通过手机自身的播放器接口和终端通信模块来获取数据，所 以该流媒体业务质量监测装置能够支持各种操作系统的手机。通过将上述的流媒体业 务质量监测装置应用于手机中，使得无论是运维人员还是普通用户，均可以将普通手机 方便地升级为流媒体业务质量测试手机，随时随地对小区内无线信号、数据传输性能和 用户体验质量指标进行综合评价，能够在出现问题时，进行初步定位，提高故障排查效 率。进一步地，在上述实施例的流媒体业务质量监测装置中，该接口适配模块还用 于向数据分析平台发送所述质量监测信息。即，该接口适配模块还可包括一上传接口， 通过该上传接口可将质量监测信息上传至数据分析平台，以由该数据分析平台对质量监 测信息进行深入的分析。进一步地，在上述实施例的流媒体业务质量监测装置中，包括三个流媒体业务 性能参数采集模块，分别为下载参数采集模块、点播参数采集模块和直播参数采集模 块(如图3所示)。该下载参数采集模块可采集下载业务的QOS参数(例如包括码率和丢包率)和 QOE参数(例如包括下载响应时间)。该点播参数采集模块可采集点播业务的QOS参数(例如包括码率、总丢包率、 视频数据丢包率、音频数据丢包率、视频数据吞吐量、音频数据吞吐量、视频数据包间 隔(最大、最小、平均)、音频数据包间隔(最大、最小、平均)、延时抖动(最大、最 小、平均)和误码率(对于点播测试文件)等)和QOE参数(例如包括内容访问成功率 (每组测试包括10次访问，统计内容访问成功次数，从而计算成功率)、播放响应时间 (最大、最小、平均)、暂停响应时间(最大、最小、平均)、快进响应时间(最大、最 小、平均)、快退响应时间(最大、最小、平均)、录制响应时间(最大、最小、平均)、 结束响应时间(最大、最小、平均)、视频播放清晰度和音频播放清晰度等)。该直播参数采集模块可采集直播业务的QOS参数(例如包括码率、总丢包率、 视频数据丢包率、音频数据丢包率、视频数据吞吐量、音频数据吞吐量、视频数据包间 隔(最大、最小、平均)、音频数据包间隔(最大、最小、平均)、延时抖动(最大、最 小、平均)和直播端到端延迟(最大、最小、平均)等)和QOE参数(例如包括直播访 问成功率(每组测试包括10次访问，统计内容访问成功次数，从而计算成功率)、直播频 道切换时间、视频播放清晰度和音频播放清晰度等)。上述采集的参数送至统计分析模块按一定方式进行处理时，例如将码率与一预 定值比较，并根据码率与该预定值的差值来设定视频/音频播放流畅度这一 QOE参数。进一步地，在上述实施例的流媒体业务质量监测装置中，还包括显示模块和/ 或报警模块该显示模块，用于显示质量监测信息；该报警模块，用于根据质量监测信息发送报警信号。即，该流媒体业务质量监测装置还可提供一人机交互界面。具体地，发送报警信号的条件可以为质量监测信息低于一预定标准，且该报警 信号可以为一高亮显示报警信号。根据本发明的另一方面，还提供了一种上述实施例的流媒体业务质量监测装置 进行流媒体业务质量监测的方法，包括数个流媒体业务性能参数采集模块采集空口传输数据、并根据空口传输数据获 取无线侧传输性能指标；获取播放质量参数，该播放质量参数包括流媒体的清晰度；基本信息采集模块采集无线网络的基本信息；信号强度监测模块获取信号强度；管理模块设置流媒体业务性能参数采集模块所要采集的流媒体业务性能参数和 参数评估模型；统计分析模块根据无线侧传输性能指标、流媒体的播放质量参数、无线网络的 基本信息和所述信号强度，以及参数评估模型，获取流媒体业务的质量监测信息。根据上述实施例的流媒体业务质量监测的方法，由于对QOS参数和QOE参数进 行了监测，并对两者进行了关联分析，所以能够通过该质量监测信息对影响流媒体业务 质量所存在的问题进行准确判断，从而能够更好地改善流媒体业务质量。最后应说明的是以上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 案的精神和范围。
权利要求
1.一种流媒体业务质量监测装置，其特征在于，包括数个流媒体业务性能参数采集模块，所述流媒体业务性能参数采集模块包括抓包单 元和视频分析单元；其中，所述抓包单元用于采集空口传输数据、并根据所述空口传输 数据获取无线侧传输性能指标；所述视频分析单元用于获取播放质量参数，所述播放质 量参数包括流媒体的清晰度；基本信息采集模块，用于采集无线网络的基本信息； 信号强度监测模块，用于获取信号强度；管理模块，用于设置所述流媒体业务性能参数采集模块所要采集的流媒体业务性能 参数和参数评估模型；统计分析模块，用于根据所述无线侧传输性能指标、所述流媒体的播放质量参数、 所述无线网络的基本信息和所述信号强度，以及所述参数评估模型，获取流媒体业务的 质量监测信息。
2.根据权利要求1所述的流媒体业务质量监测装置，其特征在于，还包括 数据库模块，分别与所述数个流媒体业务性能参数采集模块、所述基本信息采集模块、所述信号强度监测模块、所述管理模块以及所述统计分析模块连接，用于存储所述 无线侧传输性能指标、所述流媒体的播放质量参数、所述无线网络的基本信息、所述信 号强度和所述参数评估模型。
3.根据权利要求1或2所述的流媒体业务质量监测装置，其特征在于，还包括接口适 配模块，所述接口适配模块包括媒体播放器单元，与手机播放器接口连接，用于为所述视频分析单元从所述手机播 放器接口获取所述流媒体的基本信息提供接口；操作系统驱动层单元，与手机终端通信 模块连接，用于为所述抓包单元从所述手机终端通信模块获取所述空口传输数据，以及 为所述基本信息采集模块从所述手机终端通信模块获取所述无线网络的基本信息提供接
4.根据权利要求3所述的流媒体业务质量监测装置，其特征在于，所述接口适配模块 还用于，向数据分析平台发送所述质量监测信息。
5.根据权利要求1或2所述的流媒体业务质量监测装置，其特征在于，所述装置包括 三个流媒体业务性能参数采集模块，分别为下载参数采集模块、点播参数采集模块和 直播参数采集模块。
6.根据权利要求1所述的流媒体业务质量监测装置，其特征在于，还包括显示模块和 /或报警模块所述显示模块，用于显示所述质量监测信息； 所述报警模块，用于根据所述质量监测信息发送报警信号。
7.一种应用权利要求1至6任一所述的流媒体业务质量监测装置进行流媒体业务质量 监测的方法，其特征在于，包括数个流媒体业务性能参数采集模块采集空口传输数据、并根据所述空口传输数据获 取无线侧传输性能指标；获取播放质量参数，所述播放质量参数包括流媒体的清晰度； 基本信息采集模块采集无线网络的基本信息； 信号强度监测模块获取信号强度；管理模块设置所述流媒体业务性能参数采集模块所要采集的流媒体业务性能参数和 参数评估模型；统计分析模块根据所述无线侧传输性能指标、所述流媒体的播放质量参数、所述无 线网络的基本信息和所述信号强度，以及所述参数评估模型，获取流媒体业务的质量监 测信息。
全文摘要
本发明提供一种流媒体业务质量监测装置及方法。该装置包括数个流媒体业务性能参数采集模块，其包括抓包单元和视频分析单元；其中，抓包单元用于采集空口传输数据、并根据空口传输数据获取无线侧传输性能指标；视频分析单元用于获取播放质量参数，该播放质量参数包括流媒体的清晰度；基本信息采集模块，用于采集无线网络的基本信息；信号强度监测模块，用于获取信号强度；管理模块，用于设置流媒体业务性能参数采集模块所要采集的流媒体业务性能参数和参数评估模型；统计分析模块，用于根据无线侧传输性能指标、流媒体的播放质量参数、无线网络的基本信息和信号强度，以及参数评估模型，获取流媒体业务的质量监测信息。
文档编号H04L12/26GK102025568SQ20101058656
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者唐雄燕, 姜智峰, 白晓媛, 马铮 申请人:中国联合网络通信集团有限公司