[發明專利]一種基于加密流量數據的視頻服務體驗質量的識別方法

有效

• 申請號: 201910019374.0
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109905696B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 陳銳;杜歆
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;G06N3/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于加密流量數據的視頻服務體驗質量的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)收集帶有QoE等級標簽的TCP流文件，構建訓練集：記錄目標視頻在播放過程中產生的事件信息和加密流量數據，通過對事件信息預處理得到本次播放的QoE等級標簽，通過對加密流量數據文件預處理得到TCP流文件，所述QoE等級標簽和對應的TCP流文件構成訓練集；

(2)利用構建的訓練集訓練神經網絡分類模型；

(3)獲取待測網絡視頻在播放過程中產生的加密流量數據，對待測網絡視頻在播放過程中產生的加密流量數據文件預處理得到TCP流文件，再利用步驟(2)訓練的神經網絡分類模型生成視頻播放的QoE等級；

所述的步驟(1)在數據采集裝置上實現；所述數據采集裝置包括：

一臺或多臺安卓設備：根據設置的篩選條件，向存儲有視頻信息的數據庫請求符合條件的視頻id，然后用視頻id通過網絡播放目標視頻，并采集目標視頻播放過程中產生的事件信息；所述的篩選條件包括視頻時長范圍、播放數范圍、清晰度范圍；所述事件信息包括：視頻載入事件、清晰度切換事件、停駐事件、播放完成事件；

一計算機：監聽安卓設備播放視頻時產生的加密流量數據，得到加密流量數據文件；

一存儲有視頻信息的數據庫：存儲視頻的視頻信息，根據安卓設備發送的篩選條件返回符合條件的視頻id；所述視頻信息包括：視頻名稱、視頻id、視頻時長、視頻可選清晰度、視頻在視頻網站上的播放數、評論數；

一存儲服務器：接收并存儲安卓設備采集的事件信息和計算機得到的加密流量數據文件；所述步驟(1)中，所述收集帶有QoE等級標簽的TCP流文件包括以下子步驟：

(1.1)安卓設備根據設定的篩選條件，向存儲有視頻信息的數據庫請求符合條件的加密視頻的視頻id；

(1.2)安卓設備通知計算機本次播放開始，計算機設定本次播放的帶寬范圍，同時進行網絡數據監聽；

(1.3)安卓設備播放視頻，在播放過程中記錄事件信息；若本次播放正常，安卓設備通知計算機本次播放正常結束；計算機關閉網絡監聽，取消帶寬控制，并將監聽得到的加密流量數據文件上傳到存儲服務器；安卓設備將記錄的事件信息上傳到存儲服務器；若本次播放異常，安卓設備通知計算機本次播放異常結束；計算機關閉網絡監聽，取消帶寬控制，并拋棄本次監聽得到的加密流量數據文件；安卓設備拋棄本次記錄的事件信息；

(1.4)重復步驟(1.1)～步驟(1.3)，收集多個訓練數據；

所述步驟(1)中，所述通過對事件信息預處理得到本次播放的QoE等級標簽具體為：

首先，設定一個checkHigh函數，用來判斷本次播放的目標視頻的QoE等級是否對應High；若checkHigh小于第一預設閾值，則QoE等級對應High；checkHigh函數為：

若checkHigh高于第一預設閾值，設定一個checkLow函數，用來判斷本次播放的視頻的QoE等級是否對應Low，若checkLow大于第二預設閾值，則QoE等級對應Low；反之，則QoE等級對應Medium；checkLow函數為：

checkLow＝nPLQ+nSC+nOR+nASD，

checkHigh函數和checkLow函數相關參數說明如下：

PHQ表示高清播放時長占比，其正則化值為nPHQ，正則化公式為

PLQ表示低清播放時長占比，其正則化值為nPLQ，正則化公式為

SD表示停駐時長，其正則化值為nSD，正則化公式為

SC表示停駐次數，其正則化值為nSC，正則化公式為

OR表示載入時長或視頻時長，其正則化值為nOR，正則化公式為

ASD表示平均停駐時長，其正則化值為nASD，正則化公式為

所述步驟(1)中，所述通過對加密流量數據文件預處理得到TCP流文件具體為：輸入加密流量數據文件，去除其中的UDP包，保留TCP包；同時根據TCP包中的源IP、源端口、目標IP、目標端口四個字段對數據包進行分組，將源IP、源端口、目標IP、目標端口相同的數據包分入同一個TCP流文件；最后去除包含TCP包數量少于第三預設閾值的TCP流文件，從而將一個加密流量數據文件轉換為多個TCP流文件。