专利名称：提高计算视频ts丢包数准确度的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于通讯测试技术领域，涉及一种TS丢包数计算方法，尤其涉及一种提高 IPTV网络中视频媒体视频TS丢包数计算准确度的方法；同时，本发明还涉及一种提高计算 视频TS丢包数准确度的系统。
背景技术：
近年来，随着IP网络和应用的迅速发展以及通信市场竞争的日益加剧，全球的各 大电信运营商正掀起一股股IPTV网络建设和三网融合业务发展的热潮。同时有线电视运 营商加快了数字电视的转换和干线节目信号IP化的传送。作为一种数字视频业务，IPTV必须同传统的有线电视竞争。由于人们已经习惯了 有线电视低廉的收费标准、不中断的业务可用性，因此保证IPTV用户体验质量能达到(或 超过)有线电视就成为IPTV成功的关键要素，其中保证清晰的IP视频图像质量尤为重要。 而另一方面，由于IPTV业务所基于的IP网络本身是一种面向无连接的不可靠传输体系，不 可避免地会带来不同程度的丢包，尤其是在网络拥塞时还可能造成突发性的大量丢包。根 据相关研究表明，MPEG-TS的媒体丢包是造成IPTV视频质量下降(如马赛克、花屏、卡屏、 黑屏等现象)的最关键原因，因此准确的MPEG-TS丢包率计算是评价IPTV视频质量的核心 所在。MPEG-TS传输流是目前广电和IPTV网络中广泛采用的视频封装协议。MPEG-TS传 输码流由一组连续的188字节的TS包组成，TS包的格式如图1所示。如图1所示，其中PID字段用于标识TS包传输的内容(例如视频、音频或PSI节 目信息表格等)。在TS码流中，视频内容和音频内容分别用不同的PID来进行标识。如图 2中的示例，PID为100的TS包传输视频内容，PID为200的TS包传输音频内容。由于视频内容所要求的传输带宽较大(H. 264编码的标清节目流带宽占用大约为 1. 5-2Mb/s)，而音频内容所要求的传输带宽相对较小(一般在100-150Mb/s左右)，因此在 一路标清IPTV节目的TS码流中，视频TS包个数通常是音频TS包个数的15-20倍(对于 高清IPTV节目，这个比例会更高)。另外在TS包格式中值得关注的字段是连续性计数器(CC)字段，它是一个4个比 特的字段，它对每个以PID字段为索引的TS包序列进行连续性计数，即将具有相同PID的 连续TS包打上连续的CC标签(例如:0，1，2，3，. . .，14，15，0，1，2，...)。根据上述中对TS数据包格式的分析，CC字段是MPEG-TS层中唯一可用于TS丢包 计算的字段，目前大部分IPTV的测试仪表均采用CC字段来进行MPEG-TS层的丢包率计算。然而，由于CC字段只有4个比特，对于同一个PID(即视频或音频内容)，只能准 确计算出在少于16个连续TS丢包的情况下的丢包个数。当连续TS丢包个数超过15个以 上，则这种丢包计算方法会造成很大的计算偏差。例如如网络中实际连续丢失35个视频 TS包，而用这种方法计算的视频TS丢包个数只有3个。在现有的IPTV网络设备实现中， 一个IP包中最多能封装7个MPEG-TS包。因此，只要网络中连续丢失超过3个IP包，视频TS丢包就可能超过16个。由于这种连续丢包的情况在实际的IPTV网络中是很有可能发生 的，因此如何提高MPEG-TS丢包计算的准确性就变得十分重要了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高计算视频TS丢包数准确度的方法， 在IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet情况下，提高MPEG-TS层视频丢包 个数计算精准度。此外，本发明进一步提供一种提高计算视频TS丢包数准确度的系统，在IPTV媒体 流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet情况下，提高MPEG-TS层视频丢包个数计算精 准度。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种提高计算视频TS丢包数准确度的方法，所述方法包括如下步骤步骤Si、在一个采样周期，统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包和音频TS 包个数的比例R = A/B ；其中A为采样周期中视频TS包总数，B为采样周期中音频TS包总 数；步骤S2、在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包个数Nv和音频 TS丢包个数Na ；在音频TS丢包计算的同时，特别标识出是否存在连续的音频TS丢包情况；步骤S3、在采样周期结束后，若发现在该采用周期中存在连续音频TS丢包 的情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数，最终的视频TS丢包数N = Nv+(Na^R-Nv)&0xFFF0 ；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准视频TS丢包个数，N = Nv0作为本发明的一种优选方案，所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/ Ethernet。作为本发明的一种优选方案，所述方法进一步包括在所述IPTV媒体流传输协议 栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，通过RTP包头的序列号字段准确计算RTP层的丢 包个数，来校准MPEG-TS层的丢包个数。作为本发明的一种优选方案，所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/ IP/Ethernet时，所述方法包括步骤Sll、在一个采样周期内，统计被监测的某个IPTV视频流中，一个RTP包中包 含的平均视频TS包个数Nc = A/B ；其中，A为采样周期中视频TS包总数；B为采样周期中 RTP包总数；步骤S12、在一个采样周期内，根据MPEG-TS层的CC字段计算总视频TS丢包个数 Nv ；根据RTP层的序列号字段计算总RTP丢包个数Nr，同时计算最大的RTP丢包长度Np，即 连续RTP丢包的个数；步骤S13、在采样周期结束后，若发现存在Np*Nc的值大于设定值M，则判断在该采 样周期中，存在连续的突发IP丢包，并且会造成视频TS丢包数统计不准确，这时需触发通 过RTP丢包数来校准视频TS丢包数，最终的视频TS丢包数N，= Nv，+ (Nr*Nc-Nv，)&0xFFF0 ； 否则，无需校准视频TS丢包数N’，即N’ =Nv，。一种提高计算视频TS丢包数准确度的系统，所述系统包括比例统计模块，用以在一个采样周期统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包和音频TS包个数的比例R = A/B ；其中A为采样周期中视频TS包总数，B为采样周期中音 频TS包总数；丢包个数计算模块，用以在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包 个数Nv和音频TS丢包个数Na ；在音频TS丢包计算的同时，标识出是否存在连续的音频TS 丢包情况；视频丢包个数校准模块，用以在采样周期结束后校准视频丢包个数；若发现在该 采用周期中存在连续音频TS丢包的情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数 最终的视频TS丢包数N = Nv+(Na^R-Nv) &0XFFF0 ；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准 视频TS丢包个数，N = Nv。作为本发明的一种优选方案，所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/ Ethernet。作为本发明的一种优选方案，所述系统进一步包括丢包个数第二校准模块，用以 在所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，通过RTP包头的序列 号字段准确计算RTP层的丢包个数，来校准MPEG-TS层的丢包个数。作为本发明的一种优选方案，所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/ IP/Ethernet时，所述丢包个数第二校准模块的校准方法包括步骤S11、在一个采样周期内，统计被监测的某个IPTV视频流中，一个RTP包中包 含的平均视频TS包个数Nc = A’ /B’ ；其中，A’为采样周期中视频TS包总数；B’为采样周 期中RTP包总数；步骤S12、在一个采样周期内，根据MPEG-TS层的CC字段计算总视频TS丢包个数 Nv'；根据RTP层的序列号字段计算总RTP丢包个数Nr，同时计算最大的RTP丢包长度Np， 即连续RTP丢包的个数；步骤S13、在采样周期结束后，若发现存在Np*Nc的值大于设定值M，则判断在该采 样周期中，存在连续的突发IP丢包，并且会造成视频TS丢包数统计不准确，这时需触发通 过RTP丢包数来校准视频TS丢包数，最终的视频TS丢包数N，= Nv，+ (Nr*Nc-Nv，)&0xFFF0 ； 否则，无需校准视频TS丢包数N’，即N，=Nv，。本发明的有益效果在于本发明提出的提高计算视频TS丢包数准确度的方法及 系统，在IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet情况下，提高MPEG-TS层视 频丢包个数计算精准度。
图1为TS包的格式示意图。图2为TS码流中视频内容和音频内容的标识示意图。图3为本发明方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例一目前在IPTV网络中较为常用的媒体流传输协议栈主要有两种MPEG_TS/RTP/
6UDP/IP/Ethernet和MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet。对于前一种协议封装方式，可以通过RTP 包头的序列号字段(16比特长)准确计算RTP层的丢包个数，来校准MPEG-TS层的丢包个 数。然而，对于后一种协议封装方式，则无法利用其它协议层(IP和UDP层都不包含序列 号)来计算丢包，因此只能通过MPEG-TS层自身的信息来计算TS丢包。根据背景技术部分的描述，传统的MPEG-TS丢包算法基于CC字段计算TS丢包个 数，这种算法在发生突发性IP网络丢包情况下，无法准确计算TS丢包个数。同时，由于一 个IPTV媒体流中大多数为视频TS包，少数为音频TS包和PSI表格TS包，因此突发性IP 网络丢包，对视频TS丢包影响最大。正是由于这个原因，基于CC字段的视频TS丢包的误 差率也就越大。下面举例加以说明假设在一个IPTV媒体流中视频TS包同音频TS包的比例是16 1，即每16个视 频TS包中会夹杂一个音频TS包。如果出现连续5个IP丢包(每个IP包中包含7个TS 包)，则实际丢失33个视频TS包，丢失2个音频TS包。根据CC字段计算的视频TS丢包个 数仅为1个(存在严重偏差)，而计算的音频TS丢包个数却是正确的O个)。由此可见，基 于CC字段计算音频TS丢包个数，对抗突发性IP丢包的能力远比视频TS丢包强得多。在 以上这种情况下，对于少于272 (17x16)个的连续突发性IP丢包，基于CC字段的音频TS丢 包计算都是准确的。由此可见，对于突发IP丢包的情况，基于CC字段的音频TS丢包计算 结果比视频TS丢包技术结果要准确得多。此外，由于在IPTV环境中，音、视频的码流速率一般是恒定，因此音频和视频的TS 包比例也是基本恒定的。根据统计学原理，突发的连续IP丢包导致的视频和音频TS丢包 个数比例和它们之间的流量比例也大致相等。基于以上原理，在一个采样周期内，当出现连续音频TS丢包时，可以用音频TS丢 包率统计结果对这段时间的视频TS丢包个数进行校正。请参阅图3，本发明揭示了一种提高计算视频TS丢包数准确度的方法，当所述 IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet时，所述方法包括如下步骤步骤Si在一个采样周期，统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包和音频 TS包个数的比例R = A/B ；其中A为采样周期中视频TS包总数，B为采样周期中音频TS包 总数；步骤S2在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包个数Nv和音 频TS丢包个数Na ；在音频TS丢包计算的同时，特别标识出是否存在连续的音频TS丢包情 况；若存在，表明突发性IP丢包的发生；步骤S3在采样周期结束后，若发现在该采用周期中存在连续音频TS丢包 的情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数最终的视频TS丢包数N = Nv+(Na^R-Nv)&0xFFF0 ；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准视频TS丢包个数，N = Nv0在所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，通过RTP包 头的序列号字段准确计算RTP层的丢包个数，来校准MPEG-TS层的丢包个数；此时，所述方 法包括如下步骤步骤S11在一个采样周期内，统计被监测的某个IPTV视频流中，一个RTP包中 包含的平均视频TS包个数Nc = A’ /B’ ；其中，A’为采样周期中视频TS包总数；B’为采样 周期中RTP包总数；
步骤S12在一个采样周期内，根据MPEG-TS层的CC字段计算总视频TS丢包个数 Nv'；根据RTP层的序列号字段计算总RTP丢包个数Nr，同时计算最大的RTP丢包长度Np， 即连续RTP丢包的个数；步骤S13在采样周期结束后，若发现存在Np*Nc的值大于设定值M(如15)， 则判断在该采样周期中，存在连续的突发IP丢包，并且会造成视频TS丢包数统计不 准确，这时需触发通过RTP丢包数来校准视频TS丢包数，最终的视频TS丢包数N’ = Nv，+(Nr*Nc-Nv，)&0xFFF0 ；否则，无需校准视频TS丢包数N，，即N，= Nv，。以上介绍了本发明提高计算视频TS丢包数准确度的方法，本发明在揭示上述方 法的同时，还揭示了一种提高计算视频TS丢包数准确度的系统。所述系统包括比例统计 模块、丢包个数计算模块、视频丢包个数校准模块。比例统计模块用以在一个采样周期统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包 和音频TS包个数的比例R = Α/Β ；其中Α为采样周期中视频TS包总数，B为采样周期中音 频TS包总数。丢包个数计算模块用以在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包 个数Nv和音频TS丢包个数Na ；在音频TS丢包计算的同时，标识出是否存在连续的音频TS 丢包情况。视频丢包个数校准模块用以在采样周期结束后校准视频丢包个数；若发现在该采 用周期中存在连续音频TS丢包的情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数最 终的视频TS丢包数N = Nv+(Na^R-Nv) &0XFFF0 ；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准视 频TS丢包个数，N = Nv。此外，所述系统进一步包括丢包个数第二校准模块，用以在所述IPTV媒体流传输 协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，通过RTP包头的序列号字段准确计算RTP层 的丢包个数，来校准MPEG-TS层的丢包个数。具体实现方法可以参考上述有关方法的描述。综上所述，本发明提出的提高计算视频TS丢包数准确度的方法及系统，在IPTV媒 体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet情况下，提高MPEG-TS层视频丢包个数计算 精准度。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例 中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实 施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明 的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、 材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进 行其它变形和改变。
权利要求
1.一种提高计算视频TS丢包数准确度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 步骤Sl、在一个采样周期，统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包和音频TS包个数的比例R = A/B ；其中A为采样周期中视频TS包总数，B为采样周期中音频TS包总数； 步骤S2、在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包个数Nv和音频TS丢 包个数Na ；在音频TS丢包计算的同时，特别标识出是否存在连续的音频TS丢包情况；步骤S3、在采样周期结束后，若发现在该采用周期中存在连续音频TS丢包的 情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数，最终的视频TS丢包数N = Nv+(Na^R-Nv)&0xFFF0 ；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准视频TS丢包个数，N = Nv0
2.根据权利要求1所述的提高计算视频TS丢包数准确度的方法，其特征在于 所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet。
3.根据权利要求1或2所述的提高计算视频TS丢包数准确度的方法，其特征在于 所述方法进一步包括在所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，通过RTP包头的 序列号字段准确计算RTP层的丢包个数，来校准MPEG-TS层的丢包个数。
4.根据权利要求3所述的提高计算视频TS丢包数准确度的方法，其特征在于 所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，所述方法包括 步骤S11、在一个采样周期内，统计被监测的某个IPTV视频流中，一个RTP包中包含的平均视频TS包个数Nc = A’ /B’ ；其中，A’为采样周期中视频TS包总数；B’为采样周期中 RTP包总数；步骤S12、在一个采样周期内，根据MPEG-TS层的CC字段计算总视频TS丢包个数Nv’ ； 根据RTP层的序列号字段计算总RTP丢包个数Nr，同时计算最大的RTP丢包长度Np，即连 续RTP丢包的个数；步骤S13、在采样周期结束后，若发现存在Np*Nc的值大于设定值M，则判断在该采样周 期中，存在连续的突发IP丢包，并且会造成视频TS丢包数统计不准确，这时需触发通过RTP 丢包数来校准视频TS丢包数，最终的视频TS丢包数N，= Nv，+(Nr^Nc-Nv' )&0xFFF0 ；否 则，无需校准视频TS丢包数N’，即N’ =Nv，。
5.一种提高计算视频TS丢包数准确度的系统，其特征在于，所述系统包括比例统计模块，用以在一个采样周期统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包和音 频TS包个数的比例R = A/B ；其中A为采样周期中视频TS包总数，B为采样周期中音频TS 包总数；丢包个数计算模块，用以在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包个数 Nv和音频TS丢包个数Na ；在音频TS丢包计算的同时，标识出是否存在连续的音频TS丢包 情况；视频丢包个数校准模块，用以在采样周期结束后校准视频丢包个数；若发现在该采用 周期中存在连续音频TS丢包的情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数最终 的视频TS丢包数N = Nv+(Na^R-Nv) &0XFFF0 ；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准视频 TS丢包个数，N = Nv。
6.根据权利要求5所述的提高计算视频TS丢包数准确度的系统，其特征在于 所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet。
7.根据权利要求5所述的提高计算视频TS丢包数准确度的系统，其特征在于 所述系统进一步包括丢包个数第二校准模块，用以在所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，通过RTP包头的序列号字段准确计算RTP层的丢包个 数，来校准MPEG-TS层的丢包个数。
8.根据权利要求7所述的提高计算视频TS丢包数准确度的系统，其特征在于所述IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Ethernet时，所述丢包个数第二 校准模块的校准方法包括步骤S11、在一个采样周期内，统计被监测的某个IPTV视频流中，一个RTP包中包含的 平均视频TS包个数Nc =A’ /B’ ；其中，Α’为采样周期中视频TS包总数；B’为采样周期中 RTP包总数；步骤S12、在一个采样周期内，根据MPEG-TS层的CC字段计算总视频TS丢包个数Nv’ ； 根据RTP层的序列号字段计算总RTP丢包个数Nr，同时计算最大的RTP丢包长度Np，即连 续RTP丢包的个数；步骤S13、在采样周期结束后，若发现存在Np*Nc的值大于设定值M，则判断在该采样周 期中，存在连续的突发IP丢包，并且会造成视频TS丢包数统计不准确，这时需触发通过RTP 丢包数来校准视频TS丢包数，最终的视频TS丢包数N，= Nv，+(Nr^Nc-Nv' )&0xFFF0 ；否 则，无需校准视频TS丢包数N’，即N’ =Nv，。
全文摘要
本发明揭示了一种提高计算视频TS丢包数准确度的方法及系统，所述方法包括如下步骤在一个采样周期，统计被监测的某个IPTV视频流中，视频TS包和音频TS包个数的比例R＝A/B；在一个采样周期内，根据CC字段分别计算出视频TS丢包个数Nv和音频TS丢包个数Na；在音频TS丢包计算的同时，特别标识出是否存在连续的音频TS丢包情况；在采样周期结束后，若发现在该采用周期中存在连续音频TS丢包的情况，则触发通过音频丢包个数校准视频TS丢包个数最终的视频TS丢包数N＝Nv+(Na*R-Nv)&0xFFF0；若未出现连续音频TS丢包，则无需校准视频TS丢包个数，N＝Nv。本发明在IPTV媒体流传输协议栈为MPEG-TS/UDP/IP/Ethernet情况下，提高MPEG-TS层视频丢包个数计算精准度。
文档编号H04N7/26GK102111618SQ20111002206
公开日2011年6月29日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者吴雪波 申请人:德科仕通信(上海)有限公司