[发明专利]一种基于流量分析的视频卡顿检测方法

说明书

本发明提供了一种基于流量分析的视频卡顿检测方法，包括：在运营服务商网络接入点进行流量采集；根据热门视频服务器域名，ip地址，端口以及热门视频编号ID匹配规则对网络接入点采集的用户流量过滤出热门视频流量；检测视频传输脉冲现象并提取视频数据流中的脉冲信息；对提取的脉冲信息进行计算得出视频播放过程中的平均播放码率；在运营服务商网络接入点进行用户流量数据采集并过滤出热门视频流量；提取视频播放信息；利用求出的平均播放码率和视频播放信息，计算出用户终端视频缓冲区中的视频数据大小；检测出终端用户的视频卡顿情况。本发明可用于运营服务商在网络接入点上对用户终端的视频服务质量进行评估，为提高接入服务质量提供依据。

技术领域

本发明属于网络空间安全技术领域，涉及一种基于流量分析的视频卡顿检测方法。

背景技术

近几年，由于4G网络的普及以及网络基础设施的不断完善，视频流量已经占据全球流量的主导地位。2019年底，视频下行流量在全球应用流量中已经达到了60.6％。同时，随着5G的发展，视频业务应用会愈加广泛，如此快速的增长让网络移动运营商也不得不从根本上重新考虑和优化其运营网络。为了进行这样的优化和容量规划，运营商必须深入了解和监控视频交付方面的服务体验质量(QoE)。针对有限的移动网络带宽，合理地提供网络接入服务、提供优质的移动视频体验，网络服务提供商需要客观的QoE评估才能改善网络利用率。

当前国内外研究影响视频QoE的因素，主要选取三个影响因素，分别是比特率变化，初始时延以及卡顿，通过分别比较三个因素对视频QoE的影响程度，研究者们得出了相比于初始时延等指标，播放卡顿对视频QoE的影响更严重的结论。所以，针对视频卡顿检测方法的研究也成为近几年研究热点之一。

研究视频卡顿检测方法的主要方案有基于图像特征的质量指标和网络运营商流量监控等。但这些方法均具有问题，效果并不理想。

(1)基于图像特征质量指标的方法

这类方法提出了基于图像特征的质量指标，以评估卡顿视频的用户体验，这类方法通过对已解码的视频提取图像特征来估计卡顿数量和持续时间。但这类方法存在如下问题：一方面，运营服务商很难在网络接入点对在客户端上播放的视频进行解码，并提取图像特征；另一方面，运营服务商在网络接入点很难重现出真实的用户终端播放场景，所以该方案对于网络运营商可用性有待进一步研究

(2)网络运营商流量监控方法

网络运营商流量监控方法是运营商进行卡顿检测方法的主要方法，这类方法主要通过网络流量参数(包括视频片段播放码率，初始延迟和缓冲区播放恢复阈值)来重建视频播放和卡顿过程。但是这类方法中这些参数的获得方法存在问题，例如计算视频片段播放码率时需要借助一些先验知识比如不同视频平台在不同清晰度下需要满足的视频播放码率范围；有的需要通过对大量的视频卡顿数据进行训练得到模型从而来预测卡顿，训练前需要提取大量的视频流量特征，实现起来均较为困难。

显然，视频卡顿情况是影响视频QoE的一个最重要的因素，而了解用户需求，评估用户的终端QoE是网络运营商的急需解决的问题，但是现有方法对于网络运营商检测用户终端视频卡顿效果都不太理想。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于流量分析的视频卡顿检测方法，通过对服务商网络接入点的流量进行采集，过滤出热门视频流量并检测视频传输脉冲现象，继而计算出视频的脉冲信息和播放信息，然后利用视频平均播放码率和视频播放信息得到视频缓冲区中视频数据大小，最后检测终端用户视频卡顿情况。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于流量分析的视频卡顿检测方法，包括如下步骤：

(1)在运营服务商网络接入点通过数据采集设备采集流量；