[發明專利]一種流媒體播放質量的預測方法

有效

• 申請號: 201710023946.3
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106656629B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 杜鵬楨;張震宇;李千目
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/06
• 代理公司: 32203 南京理工大學專利中心
• 代理人: 薛云燕

1.一種流媒體播放質量的預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，使用網絡監聽技術收集和本機系統相關的網絡數據包，通過IP地址、端口過濾技術保留流媒體播放相關的數據包；

步驟2，根據相應協議重新構建協議棧，獲取該協議棧中傳輸的媒體數據和網絡性能數據，并記錄主機的性能數據；

步驟3，解碼媒體數據，結合系統時間綜合判斷當前播放質量，結合上一階段的網絡和主機性能數據訓練機器學習模型；

步驟4，使用機器學習模型，通過當前網絡和主機性能數據，預測下一階段時間的流媒體播放質量；

步驟3中所述的解碼媒體數據，結合系統時間綜合判斷當前播放質量，包括以下步驟：

步驟3.1.1，根據已下載的媒體片段，快速解碼獲取片段時長；

步驟3.1.2，通過媒體片段下載時間和媒體時長求出目前還可以播放的時長；

步驟3.1.3，通過積累的可播放時長和系統流逝的時間，判斷當前流媒體播放質量，并根據緩存時長進行播放質量評級。

2.根據權利要求1所述的流媒體播放質量的預測方法，其特征在于，步驟1中所述通過IP地址、端口過濾技術保留流媒體播放相關的數據包，具體為：

使用電子節目指南服務器、調度服務器和內容分發網絡服務器的IP地址和端口對網絡數據包進行過濾，僅保留流媒體播放相關的數據包。

3.根據權利要求1所述的流媒體播放質量的預測方法，其特征在于，步驟2所述根據相應協議重新構建協議棧，獲取該協議棧中傳輸的媒體數據和網絡性能數據，并記錄主機的性能數據，具體如下：

A）針對傳輸層是TCP協議的，使用對幀技術，獲取TCP中傳輸的流數據，同時記錄時延、亂序率、丟包率、低窗口率；

B）針對應用層是HTTP協議的，對包頭進行重新構建，獲取請求信息和響應信息，同時記錄各階段時延；

C）針對應用層是HLS協議的，記錄媒體碼率；

D）針對傳輸層是UDP組播協議的，記錄組播控制信息和媒體數據，同時記錄網絡時延、抖動；

E）記錄播放流媒體時的CPU使用率、內存占用率和IO性能。

4.根據權利要求1所述的流媒體播放質量的預測方法，其特征在于，步驟3中所述的結合上一階段的網絡和主機性能數據訓練機器學習模型，步驟如下：

步驟3.2.1，選擇網絡性能數據中能夠體現網絡狀態的參數，加上反映主機工作狀態的性能數據參數，進行預處理和數據融合，最后得到特征向量；

步驟3.2.2，將當前狀態10秒前的由步驟3.2.1中得出的特征向量作為輸入，將當前流媒體播放質量評級作為輸出，訓練具有分類功能的機器學習模型。

5.根據權利要求4所述的流媒體播放質量的預測方法，其特征在于，步驟4中所述的使用機器學習模型，通過當前網絡和主機性能數據，預測下一階段時間的流媒體播放質量，具體為：

將當前狀態的由步驟3.2.1得出的特征向量作為輸入，機器學習模型的輸出作為10秒后流媒體播放質量的預測。