有效
一种QoE量化方法以及基于此的传输系统调参方法
樊轩诚、王园园、田霖、孙茜、林苏颖
中国科学院计算技术研究所
樊
樊轩诚机构 暂无
技术领域 暂无
王
王园园机构 暂无
技术领域 暂无
田
田霖机构 暂无
技术领域 暂无
孙
孙茜机构 暂无
技术领域 暂无
林
林苏颖机构 暂无
技术领域 暂无
摘要
本发明提供一种QoE量化方法,所述QoE用于客观量化采用跨层架构传输系统为用户终端提供移动视频服务时的用户感受,所述方法包括:S1、获取用户终端从所述传输系统中下载并播放视频时对应的应用层参数和网络层参数;S2、基于步骤S1中获得的应用层参数确定基准QoE;S3、计算网络层参数对所述基准QoE的影响度;S4、基于步骤S2得到的基准QoE、步骤S3中计算得到的网络层参数对基准QoE的影响度获得最终的QoE。本发明提供的QoE量化方法能够综合应用层和网络层影响因素,更为全面客观地预测出未来时刻跨层架构传输系统的QoE,并为跨层架构传输系统的各层参数优化提供更准确的参考依据。
1.一种QoE量化方法,所述QoE用于客观量化采用跨层架构传输系统为用户终端提供移动视频服务时的用户感受,其特征在于,所述方法包括:S1、获取用户终端从所述传输系统中下载并播放视频时对应的应用层参数和网络层参数;其中,所述应用层参数包括用户播放视频时采用的所有视频分辨率及视频卡顿时间和视频卡顿次数;所述网络层参数包括端到端传输时延、视频业务下载速率、缓冲区占用率;S2、基于步骤S1中获得的应用层参数确定基准QoE;S3、计算网络层参数对所述基准QoE的影响度;其中,所述网络层参数对基准QoE的影响度为:f1=λ+ζ+γ,λ、ξ、γ∈(-1,1)其中,λ表示端到端传输时延对基准QoE的影响度,且当T delay ≤T delay-th 时λ∈[0,1),当T delay >T delay-th 时λ∈(-1,0],T delay 是端到端传输时延,T delay-th 是预设的端到端传输时延阈值;ζ表示视频业务下载速率对基准QoE的影响度,且当V down ≥V down-th 时ξ∈[0,1),当V down <V down-th 时ξ∈(-1,0],V down 是视频业务下载速率,V down-th 是预设的视频业务下载速率阈值;γ表示缓冲区占用率对基准QoE的影响度,且当B now =100%时γ∈[0,1),当B now ≤100%时γ∈(-1,0],B now 是缓冲区占用率S4、基于步骤S2得到的基准QoE以及步骤S3中计算得到的网络层参数对基准QoE的影响度获得最终的QoE:其中,f(QoE)表示最终的QoE,其对应的是用户感受的最终量化值,QoE是基准QoE,f1表示网络层参数对基准QoE的影响度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2包括:S21、基于应用层参数确定视频清晰度和视频流畅度;S22、基于步骤S21中得到的视频清晰度和视频流畅度采用如下规则确定基准QoE:其中,QoE是基准QoE,α是用户对视频流畅度预设的重视程度, 是视频流畅度,C是视频清晰度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤S21中,基于应用层参数中的用户播放视频时采用的所有视频分辨率,通过如下方式计算视频清晰度:其中,C是视频清晰度,T max 表示用户使用最大视频分辨率观看视频的最长时间,T all 表示用户观看视频的总时长,T min 表示用户使用最小视频分辨率连续观看视频的最长时间,res max 表示视频最大视频分辨率对应的预设视频分辨率等级值,res min 表示视频最小视频分辨率对应的预设视频分辨率等级值,res avg 表示用户观看视频的视频分辨率中大于最小视频分辨率且小于最大视频分辨率的所有视频分辨率对应的预设视频分辨率等级值的平均值,{Tn}表示预设视频分辨率等级值的集合。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,不同视频分辨率对应的预设视频分辨率等级值是按照预设的规则给每个视频分辨率设定等级值,其中,所述预设的规则是:240P的分辨率对应的视频分辨率等级值为1、360P的分辨率对应的视频分辨率等级值为2、480P的分辨率对应的视频分辨率等级值为2、720P的分辨率对应的视频分辨率等级值为4、1080P的分辨率对应的视频分辨率等级值为5。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述步骤S21中,基于应用层参数中用户播放视频时的视频卡顿时间和视频卡顿次数,通过如下方式计算以等级值表示的视频流畅度:其中, 是基础视频流畅度, 是用户观看视频过程中的视频总卡顿时间,T all 是用户终端播放视频的总时长。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过如下方式计算端到端传输时延对基准QoE的影响度:T1、获取由用户终端以预设下载速率范围中每一下载速率从所述跨层架构传输系统中下载并播放视频中每个视频块对应的应用层参数和网络层参数组成的数据组,所有数据组组成第一数据集;T2、以端到端传输时延为目标对象,将所述第一数据集中端到端传输时延小于或等于预设的端到端传输时延阈值的数据组划分为第二数据集,将所述第一数据集中端到端传输时延大于所述预设的端到端传输时延阈值的数据组划分为第三数据集;T3、分别基于所述第一数据集、所述第二数据集、所述第三数据集中的应用层参数获得第一数据集对应的基准QoE、第二数据集对应的基准QoE和第三数据集对应的基准QoE;T4、基于步骤T3得到的第一数据集对应的基准QoE、第二数据集对应的基准QoE和第三数据集对应的基准QoE采用如下规则计算得到端到端传输时延对基准QoE的影响度:其中,QoE 1 是第二数据集对应的基准QoE,QoE 1 ′是第三数据集对应的基准QoE,QoE 0 是第一数据集对应的基准QoE,T delay 是端到端传输时延,T delay-th 是预设的端到端传输时延阈值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设下载速率范围为[1,20]Mbit/s。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,基于第一数据集通过如下方式计算视频业务下载速率对基准QoE的影响度:T2’、以视频业务下载速率为目标对象,将所述第一数据集中视频业务下载速率大于或等于预设的视频业务下载速率阈值的数据组划分为第四数据集,将所述第一数据集中视频业务下载速率小于所述预设的视频业务下载速率阈值的数据组划分为为第五数据集;T3’、分别基于所述第四数据集、所述第五数据集中的应用层参数获得第四数据集对应的基准QoE和第五数据集对应的基准QoE;T4’、基于在所述步骤T3中得到的第一数据集对应的基准QoE以及在所述步骤T3’中得到的第四数据集对应的基准QoE和第五数据集对应的基准QoE采用如下规则计算得到视频业务下载速率对基准QoE的影响度:其中,QoE 2 是第四数据集对应的基准QoE,QoE 2 ′是第五数据集对应的基准QoE,QoE 0 是第一数据集对应的基准QoE,V down 是视频业务下载速率,V down-th 是预设的视频业务下载速率阈值。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,基于第一数据集通过如下方式计算缓冲区占用率对基准QoE的影响度:T2”、以缓冲区占用率为目标对象,将所述第一数据集中缓冲区占用率等于预设的缓冲区占用率阈值的数据组划分第六数据集,将所述第一数据集中缓冲区占用率小于所述预设的缓冲区占用率阈值的数据组划分为为第七数据集;T3”、分别基于所述第六数据集、所述第七数据集获得第六数据集对应的基准QoE和第七数据集对应的基准QoE;T4”、基于在所述步骤T3中得到的第一数据集对应的基准QoE以及在步骤T3”中得到的第六数据集对应的基准QoE和第七数据集对应的基准QoE采用如下规则计算得到缓冲区占用率对基准QoE的影响度:其中,QoE 3 是第六数据集对应的基准QoE,QoE′ 3 是第七数据集对应的基准QoE,QoE 0 是第一数据集对应的基准QoE,B now 是缓冲区占用率。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过以下方式确定所述第一数据集、所述第二数据集、所述第三数据集、所述第四数据集、所述第五数据集、所述第六数据集或所述第七数据集对应的基准QoE:基于数据集中用户终端在每种下载速率下从所述传输系统中下载并播放视频中每个视频块对应的应用层参数计算该下载速率下每个视频块对应的基准QoE;计算数据集中所有下载速率下所有视频块对应的基准QoE的平均基准QoE,并将该平均基准QoE作为数据集对应的基准QoE。
11.一种传输系统的调参方法,其特征在于,所述调参方法包括:F1、获取如权利要求1至10任一所述方法得到的最终的QoE;F2、基于步骤F1得到的最终的QoE向下调整所述跨层架构传输系统中底层网络各层次的相关参数。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1-10任一所述方法的步骤。
13.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备实现如权利要求1-10中任一项所述方法的步骤。



