[實用新型]非介入式雙端采集的視頻端到端時延測量裝置

有效

• 申請號: 201120339922.7
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN202218352U
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 黃松;姬予;張晶;張凌;許勇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及計算機多媒體信息傳播、QoS服務質量測量，特別是涉及一種非介入式雙端采集的視頻端到端時延測量裝置。

背景技術

隨著基于網絡的多媒體業務應用快速發展和普及，網絡音視頻點播、網絡音視頻會議等系統迅速流行。用戶對網絡多媒體業務的QoS服務質量提出了越來越高的要求。如何能夠快速、方便、精確地對候選產品的關鍵性QoS參數做出評估，是成功選擇最佳產品的關鍵。

同時，研發和生產網絡多媒體業務和系統的廠商，也需要一種裝置能夠方便快捷地對自己生產的網絡多媒體產品的關鍵參數進行測量，以便在產品開發過程中測量關鍵參數，隨時改進。

端到端時延是多媒體業務的關鍵性能參數之一，它直接影響QoS和用戶體驗的評估。端到端時延通常包括采集時延、編碼時延、網絡傳輸時延、解碼時延、播放時延等。

現有的檢測端到端時延的方法大致可以分為兩大類：一類屬于介入式，即通過在被測系統的信號傳輸路徑的一端注入特征的測量信號，或者在被測系統原有信號數據上附加測量數據，然后在另一端提取測量數據并記錄接收到的時間，比較兩個時間的差值獲取時延大小。

這一類介入式方法的主要特點是需要介入到被測系統的信號傳輸路徑中，向其中加入數據或從中提取測量數據，測量裝置與被測設備之間存在物理線路的連接。

這類介入式測量方法的主要難點在于：

首先，由于測量數據通常依附于被測系統的數據幀或數據分組來傳遞，中間不可避免經過編碼壓縮、封裝、解封裝、解碼等環節，測量數據在編碼壓縮和解壓過程中可能會丟失或損壞；

其次，由于被測系統的數據格式、封裝格式、編碼壓縮和解碼算法未必公開，測試人員要設計與之匹配的測量方式和測量信號會比較困難。

第三，介入式測量方法通常要求在被測系統的信號數據通路上串接分接頭或匯接頭，對于已經安裝完畢的被測系統，通常比較麻煩或根本不被允許。

此外，有的介入式測量方法需要在被測系統的終端上運行測量用的工具軟件，通過工具軟件進行計時。這種方式可能會影響被測系統終端本身的正常運行，最多只能在開發和調試階段使用，而很難被運用在已經產品化的系統上。

另一類測試方法是非介入式的，被測系統和測量裝置之間不存在物理接觸，把被測系統視為黑盒子，測試信號主要是通過聲、光信號方式進入被測系統，并以聲、光方式輸出。測量裝置通過對比和分析輸入、輸出信號來獲得時延大小。這類方法的優點是不介入被測系統的實際運行，與被測系統具體實現無關，所以具有最廣泛的適用性。比如通過人眼、人耳的主觀感覺和聽覺，來評估端到端時延就是這類方法。

利用人眼、人耳來主觀評測雖然非常直觀，但存在很大的誤差，尤其是兩種被測系統的端到端時延參數比較接近的情況下，很難做出科學準確的判斷，導致測量結果缺乏說服力。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供非介入式雙端采集的視頻端到端時延測量方法及裝置。

本實用新型采用非介入的策略，把被測系統當作黑盒子，針對被測系統端到端的視頻時延設計了測量技術方案。

本實用新型的測量裝置，包括主測量裝置和輔助測量裝置，兩者之間通過網絡或專線實現通信。

本實用新型的輔助測量裝置，包括如下組件：

(1)視頻信號發生器101，周期性或一次性產生具有特定格式及圖案的視頻信號，并負責把視頻信號播放出來。

(2)視頻信號多路采集模塊102，提供兩路以上視頻采集通道，通過USB、視頻采集卡等接口連接攝像頭、攝像機等視頻采集設備，采集本地的視頻測試信號和經過被測系統的視頻測試信號。

(3)網絡發送模塊103，將采集到測試信號數據通過網絡傳送給主測量裝置。

本實用新型的主測量裝置，包括如下組件：

(1)視頻信號發生器201，周期性或一次性產生具有特定格式及圖案的視頻信號，并負責把視頻信號播放出來。

(2)視頻信號多路采集模塊202，提供兩路以上視頻采集通道，通過USB、視頻采集卡等接口連接攝像頭、攝像機等視頻采集設備，采集本地的視頻測試信號和經過被測系統的視頻測試信號。該視頻采集設備和接口的規格與輔助測試裝置視頻信號多路采集模塊中所采用的視頻采集設備和接口完全相同。

(3)網絡接收模塊203，從網絡上接收輔助測量裝置發送的數據。

(4)視頻時延測量單元204，從視頻多路采集模塊、網絡接收模塊輸入兩路視頻信號，對兩路信號之間的時延進行統計和計算。