Способ оценки качества аудиосигнала, устройство и считываемый компьютером записываемый носитель, записывающий программу

Способ оценки качества аудиосигнала, устройство и считываемый компьютером записываемый носитель, записывающий программу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способу оценки субъективного качества аудиоданных в потоковых мультимедийных телекоммуникационных службах и, конкретнее, к способу проектирования/управления качеством аудиосигнала в мультимедийных телекоммуникационных службах.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При предоставлении потоковых мультимедийных телекоммуникационных служб, измерение качества аудиосигнала, которое испытывает пользователь, необходимо при предложении телекоммуникационных услуг для управления эксплуатационным качеством и рассмотрения жалоб потребителей. Способом наиболее точного измерения QoE (качество пользовательского опыта) является способ оценки субъективного качества для оценки QoE фактически субъектом. Однако этот способ не позволяет измерить эксплуатационное качество. Таким образом, существует спрос на разработку способа объективной оценки QoE.

Способы оценки объективного качества делятся на несколько категорий. Параметрическая модель представляет собой модель для оценки QoE на основе введенных коэффициентов качества, основанных на взаимосвязи коэффициентов качества и QoE. Эта модель подходит для проектирования качества обслуживания. Параметрическая уровневая модель пакетного протокола является моделью для измерения некоторых коэффициентов качества, заданных в качестве входных данных параметрической модели, на передающей/приемной стороне на основе информации заголовка пакета. Эта модель подходит для измерения эксплуатационного QoE. В рекомендациях ITU-T (Международный совет по телекоммуникациям - сектор по стандартизации телекоммуникаций в составе ITU) P.564 описан стандарт для уровневой модели пакетного протокола для телефонного или широкополосного диапазона (см. ссылку «Conformance testing for narrow-band voice over IP transmission quality assessment models», рекомендация ITU-T P.564, июль 2006»).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачи, решаемые изобретением

Стандартный способ оценки объективного качества нацелен на службы, в которых длительность данных, заключенных в одном пакете, фиксирована и обеспечена их однородность. Однако в аудиоданных, используемых в мультимедийных телекоммуникационных сервисах, количество (длительность) данных, заключенных в одном пакете, не постоянно из-за способа кодирования, и пакеты иногда содержат данные, отличные от аудиоданных. Следовательно, стандартная параметрическая уровневая модель пакетного протокола не позволяет должным образом оценить качество аудиосигнала. Поэтому, стандартный способ оценки объективного качества не позволяет оценить субъективное качество аудиоданных в мультимедийных телекоммуникационных сервисах.

Настоящее изобретение выполнили для решения описанных выше проблем и, в качестве своей цели, оно предоставляет способ оценки качества аудиосигнала, устройство оценки качества аудиосигнала и программу, способную должным образом оценивать субъективное качество аудиоданных в мультимедийных телекоммуникационных службах.

Способы решения проблем

Согласно настоящему изобретению предоставлен способ оценки качества аудиосигнала для мультимедийной телекоммуникационной службы, которая передает смесь аудиопакетов, служащих в качестве IP пакета, содержащего аудиоданные, и IP пакета, не содержащего аудиоданные, который включает в себя этап вычисления частоты потерь аудиопакетов, когда в однократно или постоянно генерируемых потерях IP пакетов существует по меньшей мере один аудиопакет, подлежащий оценке, вычисление частоты потерь аудиопакетов на основе информации из принятых IP пакетов путем подсчета потерь пакетов в виде единовременной потери аудиопакетов, независимо от непрерывной длительности, этап вычисления среднего времени воздействия/средней длительности аудиопакета на основе информации принятых IP пакетов, среднее время воздействия выполняет функцию среднего времени, в течение которого на качество аудиосигнала происходит влияние при частоте потерь аудиопакетов, равной 1, или средняя длительность аудиопакета выполняет функцию среднего числа аудиопакетов, содержащихся в единовременной потере аудиопакетов, и этап оценки значения оценки субъективного качества для оценки значения оценки субъективного качества на основе частоты потерь аудиопакетов и на одном из значений среднего времени воздействия и средней длительности аудиопакета.

Согласно настоящему изобретению предоставлено устройство оценки качества аудиосигнала, включающее в себя средство вычисления частоты потерь аудиопакетов, когда в однократно или постоянно генерируемых потерях IP пакетов существует по меньшей мере один аудиопакет, подлежащий оценке, для вычисления частоты потерь аудиопакетов на основе информации из принятых IP пакетов путем подсчета потерь пакетов как единовременной потери аудиопакетов независимо от непрерывной длительности, средство вычисления среднего времени воздействия/средней длительности аудиопакета на основе информации из принятых IP пакетов, среднее время воздействия служит в качестве среднего времени, в течение которого на качество аудиосигнала оказывается влияние при частоте потерь аудиопакетов, равной 1, или средняя длительность аудиопакета выполняет функцию среднего числа аудиопакетов, содержащихся в единовременной потере аудиопакетов, и средство оценки значения оценки субъективного качества для оценки значения оценки субъективного качества, основанного на частоте потерь аудиопакетов и на одном из среднего времени воздействия и средней длительности аудиопакета.

Согласно настоящему изобретению предоставлена программа оценки качества аудиосигнала, которая предписывает компьютеру выполнять этап вычисления частоты потерь аудиопакетов, когда в однократно или постоянно генерируемых потерях IP пакетов существует по меньшей мере один аудиопакет, подлежащий оценке, при этом вычисление частоты потерь аудиопакетов основано на информации из принятых IP пакетов путем подсчета потерь пакетов как единовременной потери аудиопакетов независимо от непрерывной длительности, этап вычисления среднего времени воздействия/средней длительности аудиопакета на основе информации из принятых IP пакетов, среднее время воздействия выполняет функцию среднего времени, в течение которого на качество аудиосигнала оказывается влияние при частоте потерь аудиопакетов, равной 1, или средняя длительность аудиопакета выполняет функцию среднего числа аудиопакетов, содержащихся в единовременной потере аудиопакетов, и этап оценки значения оценки субъективного качества для оценки значения оценки субъективного качества на основе частоты потерь аудиопакетов и на одном из среднего времени воздействия и средней длительности аудиопакета.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как описано выше, настоящее изобретение включает в себя этап вычисления частоты потерь аудиопакетов для вычисления частоты потерь аудиопакетов, этап вычисления среднего времени воздействия/средней длительности аудиопакета для вычисления среднего времени воздействия или средней длительности аудиопакета, и этап оценки значения оценки субъективного качества для оценки значения оценки субъективного качества на основе частоты потерь аудиопакетов и среднем времени воздействия или средней длительности аудиопакета. Следовательно, настоящее изобретение позволяет измерять соответствующее субъективное качество аудиоданных на приемной стороне во время эксплуатации в мультимедийных телекоммуникационных службах. Настоящее изобретение позволяет измерить точное действующее значение оценки субъективного качества во время эксплуатации путем вычисления нескольких параметров качества на приемной стороне. Настоящее изобретение позволяет на приемной стороне своевременно и легко собирать информацию, необходимую для управления качеством и рассмотрения жалоб потребителей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой блок-схему, показывающую компоновку устройства оценки качества аудиосигнала, демонстрирующую принцип настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой изображение для пояснения частоты потерь аудиопакетов и среднего воздействия времени;

Фиг.3 представляет собой изображение, показывающее IP пакет, используемый в эксперименте по оценке субъективного качества для получения взаимосвязи между частотой потерь аудиопакетов и QoE;

Фиг.4 представляет собой график, иллюстрирующий взаимосвязь между частотой потерь аудиопакетов и QoE;

Фиг.5 представляет собой график, объясняющий способ преобразования единовременных потерь аудиопакетов, при среднем времени воздействия за исключением начального периода воздействия, в частоту потерь аудиопакетов при начальном периоде воздействия, который вызывает деградацию качества соответственно этой потери;

Фиг.6 представляет собой график, иллюстрирующий взаимосвязь между средним временем воздействия и мнимой частотой потерь аудиопакетов;

Фиг.7 представляет собой блок-схему, показывающую компоновку устройства оценки качества аудиосигнала по первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 представляет собой блок-схему, показывающую действие устройства оценки качества аудиосигнала по первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления скорости передачи аудиосигнала с помощью блока вычисления скорости передачи аудиосигнала из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакетов с помощью блока вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакетов из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления коэффициента счета аудиопакетов с помощью блока вычисления коэффициента счета аудиопакетов из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую компоновку блока вычисления частоты потерь аудиопакетов из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.13 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления частоты потерь аудиопакетов с помощью блока вычисления частоты потерь аудиопакетов из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.14 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления средней длительности аудиопакета с помощью блока вычисления средней длительности аудиопакета из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.15 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления среднего количества аудиопакетов с помощью блока вычисления среднего количества аудиопакетов из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую компоновку блока вычисления среднего времени воздействия из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.17 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления среднего времени воздействия с помощью блока вычисления среднего времени воздействия из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.18 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую компоновку блока оценки значения оценки субъективного качества из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.19 представляет собой блок-схему, показывающую способ оценки значения оценки субъективного качества из первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг.20 представляет собой структурную схему, показывающую компоновку устройства оценки качества аудиосигнала по второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.21 представляет собой блок-схему, показывающую действие устройства оценки качества аудиосигнала по второму варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.22 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую компоновку блока оценки значения оценки субъективного качества из второго варианта осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.23 представляет собой блок-схему, показывающую способ оценки значения оценки субъективного качества блоком оценки значения оценки субъективного качества из второго варианта осуществления настоящего изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

Принцип изобретения

Для решения описанных выше проблем настоящее изобретение предлагает параметрическую уровневую модель пакетного протокола. Более конкретно, получена параметрическая модель для оценки качества аудиосигнала в мультимедийных телекоммуникационных сервисах. Входной параметр, меняющийся во время эксплуатации, такой как скорость передачи аудиоданных, частота потерь пакетов или средняя длительность пакета, вычисляется на основе информации заголовка пакета на приемной стороне.

Мультимедийные телекоммуникационные сервисы являются телекоммуникационными сервисами для передачи смеси аудиопакетов, выполняющих функции IP пакетов, содержащих аудиоданные, и IP пакетов, не содержащих аудиоданные. В мультимедийных телекоммуникационных сервисах эти пакеты передаются через IP сеть.

Фиг.1 представляет собой структурную схему, показывающую компоновку устройства оценки качества аудиосигнала, демонстрирующую принцип настоящего изобретения. Устройство оценки качества аудиосигнала на фиг.1 содержит блок 1 получения параметров, который вводит входные параметры, и блок 2 оценки качества, который вычисляет значение оценки субъективного качества аудиоданных на основе входных параметров.

Блок 1 получения параметров содержит блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных, блок 11 вычисления частоты потерь аудиопакетов и блок 12 вычисления среднего времени воздействия. Блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных, вычисляет скорость передачи аудиоданных на основе информации IP пакетов, принятых из IP сети (не показано). Блок 11 вычисления частоты потерь аудиопакетов вычисляет потери аудиопакетов на основе информации IP пакетов, принятых из IP сети. Блок 12 вычисления среднего времени воздействия вычисляет среднее время воздействия на основе информации IP пакетов, принятых из IP сети (не показано).

Блок 2 оценки качества содержит базу 20 данных значений качества кодированного аудиосигнала, базу 21 данных коэффициентов и блок 22 оценки значения оценки субъективного качества. В базе 20 данных значений качества кодированного аудиосигнала предварительно накоплены значения качества кодированного аудиосигнала, каждое из которых представляет субъективное качество аудиоданных, чье качество деградировало с момента кодирования. В базе 21 данных коэффициентов предварительно накапливаются коэффициенты для вычисления значения оценки субъективного качества. Блок 22 оценки значения оценки субъективного качества вычисляет значение оценки субъективного качества на основе частоты потерь аудиопакетов и среднего времени воздействия.

Устройство оценки качества аудиосигнала учитывает искажения, вызванные кодированием, и деградацию, вызванную потерями пакетов. При измерении качества аудиоданных, качество которых деградировало из-за искажений при кодировании, значение оценки субъективного качества на каждой скорости передачи аудиоданных (кбит/с) и каждой частоте дискретизации (кГц) измеряют с помощью эксперимента по оценке субъективного качества, в котором в качестве базы данных значений субъективного качества создают базу 20 данных значений качества кодированного аудио. Затем используется база 20 данных значений качества кодированного аудиосигнала.

Выполняется, как изложено ниже, измерение качества аудиоданных, качество которых деградировало в результате потерь пакетов. Сначала, потери пакетов делятся на частоту потерь аудиопакетов L_a и среднее время воздействия t (мс) одной потери; фиг.2 представляет собой изображение для пояснения частоты потерь аудиопакетов L_a и среднего времени воздействия t. Фиг.2А представляет аудиоданные до их помещения в IP пакеты. Позиционные обозначения 200 отмечают каждый блок данных. В этом случае длительность одного блока данных составляет 100 мс.

Фиг.2B демонстрирует IP пакеты, содержащие аудиоданные и другие данные. Аудиопакеты 201 и 202 содержат аудиоданные, а IP пакет 203 содержит данные, отличные от аудиоданных. В примере на фиг.2B аудиоданные одного блока данных разделены на две части, которые содержатся в IP пакетах 201 и 202 соответственно. Предположим, что эти потери с 204 по 207 на фиг.2B сгенерированы в IP пакетах. Потеря 204 представляет случай, в котором потеряны подряд восемь IP пакетов. Потеря 205 представляет случай, в котором потеряны подряд два IP пакета. Потери 206 и 207 представляют случай, в котором потерян один IP пакет.

Когда потери принимаются за IP пакеты, частота потерь IP пакетов равна 4, а количество потерянных пакетов равно 12. Средняя длительность пакета получена делением количества потерянных пакетов на частоту потерь IP пакетов и равна 12/4 = 3.

Когда в однократно или непрерывно генерируемых потерях IP пакетов существует по меньшей мере один аудиопакет, подлежащий оценке, частоту потерь аудиопакетов L_a получают путем подсчета потерь пакетов в виде единовременной потери пакетов, независимо от непрерывной длительности. Так как потеря 207 является потерей IP пакета, содержащего данные, отличные от аудиоданных, потери с 204 по 206 подсчитывают для вычисления потерь аудиопакетов, как показано на фиг.2C. Таким образом, частота потерь аудиопакетов равна 3.

Когда частота потерь аудиопакетов равна 1, среднее время воздействия t представляет собой среднее время, в течение которого происходит воздействие на качество аудиосигнала. Аудиоданные из двух блоков данных потеряны в потере 204, при том, что в каждой потере 205 и 206 потеряно по одному блоку данных. Общее число блоков данных, подверженных воздействию этих потерь, равно 4, так что среднее число блоков данных, подверженных воздействию трех потерь, равно 4/3=1,333... Среднее время воздействия равно значению, полученному путем умножения среднего числа блоков данных, подверженных воздействию, на длительность блока данных, и составляет 1,333...×100 (мс)=133,333... (мс).

Далее, пользователь устройства оценки качества аудиосигнала получает модель (функция оценки качества) для оценки значения оценки субъективного качества исходя из частоты потерь аудиопакетов и среднего времени воздействия.

Эталонное значение t' (мс) задано для среднего времени воздействия, и среднее время воздействия привязано к эталонному времени воздействия t' (мс). Более конкретно, подготовлен поток IP пакетов, в котором длительность одного блока данных задана равной t' (мс), потери пакетов 300 сгенерированы для потери аудиоданных одного блока данных, как показано на фиг.3, и задано, что потеря 300 пакетов не превышает одного блока данных. В этом случае среднее число блоков данных, подверженных воздействию, равно 1, так что среднее время воздействия равно t' (мс). Далее, эксперимент по оценке субъективного качества проводится для воспроизведения аудиоданных, переданных этим потоком IP пакетов, оценки субъектом воспроизведенной речи, и определения QoE.

Этот эксперимент по оценке субъективного качества проводится для IP пакетов с различными частотами потерь аудиопакетов, для получения взаимосвязи между частотой потерь аудиопакетов и QoE, как показано на фиг.4. Пользователь получает зависимость fa между частотой потерь аудиопакетов и QoE из взаимосвязи, показанной на фиг.4.

После этого эксперимент по оценке субъективного качества проводится для потока IP пакетов, имеющих среднее время воздействия, отличное от эталонного времени воздействия t'. На этот раз эксперимент по оценке субъективного качества проводили упомянутым выше способом для потока IP пакетов, в которых среднее время воздействия устанавливали равным t'' (мс), которое отличается от эталонного значения t' (мс), и частоту потерь аудиопакетов задавали равной 1. QoE, полученное на этот момент, определяли как Q. Когда среднее время воздействия установлено равным эталонному значению t' (мс), пользователь на основе зависимости fa вычисляет частоту потерь аудиопакетов, при которой получено QoE Q'' (фиг.5). Вычисленная частота потерь аудиопакетов определена как виртуальная частота потерь аудиопакетов V''.

Эксперимент по оценке субъективного качества и вычисление виртуальной частоты потерь аудиопакетов V'' выполнили для потоков IP пакетов, имеющих различное среднее время воздействия t'' (мс), получая взаимосвязи между средним временем воздействия и виртуальной частотой потерь аудиопакетов, как показано на фиг.6. Пользователь получает зависимость fb между средним временем воздействия и виртуальной частотой потерь аудиопакетов из взаимосвязи, показанной на фиг.6. Таким образом, полученные зависимости fa и fb предварительно заданы в блоке 22 оценки значения оценки субъективного качества.

Оценивая качество аудиоданных, блок 22 оценки значения оценки субъективного качества вычисляет виртуальную частоту потерь аудиопакетов V, используя зависимость fb от средней длительности воздействия t, вычисленной блоком 12 вычисления среднего времени воздействия. Блок 22 оценки значения оценки субъективного качества вычисляет значение (V×L_a) путем умножения виртуальной частоты потерь аудиопакетов V на частоту потерь аудиопакетов L_a, вычисленную блоком 11 вычисления частоты потерь аудиопакетов. Блок 22 оценки значения оценки субъективного качества расценивает требуемое для получения качество такое же, как качество, полученное при эталонном времени воздействия, равного t', и возникновении потерь (V×L_a) раз. Далее, блок 22 оценки значения оценки субъективного качества вычисляет значение оценки субъективного качества Q аудио из частоты потерь аудиопакетов (V×L_a), используя зависимость fa.

Устройство оценки качества аудиосигнала по настоящему изобретению позволяет оценивать качество в реальном времени, путем вычисления нескольких входных параметров из информации в заголовках IP пакетов, принятых из IP сети.

Блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных измеряет данные аудиоинформации из информации в заголовках IP пакетов, принятых из IP сети, и вычисляет количество данных в секунду, тем самым вычисляя скорость передачи аудиоданных.

Блок 11 вычисления частоты потерь аудиопакетов обнаруживает потерянные IP пакеты из информации в заголовках IP пакетов, принятых из IP сети, и оценивает число IP пакетов, содержащих аудиоданные, среди общего числа потерянных IP пакетов, основываясь на отношении количества аудиоданных к общему объему данных. Далее блок 11 вычисления частоты потерь аудиопакетов задает частоту потерь IP пакетов, содержащих аудиоданные, которую оценили в предварительно заданный момент времени, в качестве частоты потерь аудиопакетов.

Подобным образом блок 12 вычисления среднего времени воздействия обнаруживает потерянные IP пакеты, исходя из информации в заголовках IP пакетов, принятых из IP сети, и оценивает число IP пакетов, содержащих аудиоданные, не входящих в потери IP пакетов, основываясь на отношении количества аудиоданных к общему объему данных. Далее блок 12 вычисления среднего времени воздействия задает среднюю длительность IP пакетов, содержащих аудиоданные, оцененных в предварительно заданный период времени, в качестве средней длительности аудиопакета.

Первый вариант осуществления изобретения

Первый вариант осуществления настоящего изобретения описан со ссылкой на сопутствующие чертежи. Фиг.7 представляет собой структурную схему, показывающую компоновку устройства оценки качества аудиосигнала по первому варианту осуществления настоящего изобретения. Те же позиционные обозначения, что и на фиг.1, обозначают те же части.

Устройство оценки качества аудиосигнала содержит блок 1 получения параметров, блок 2 оценки качества и промежуточный блок 3 получения параметров. Промежуточный блок 3 получения параметров получает промежуточные параметры для получения частоты потерь аудиопакетов и среднего времени воздействия, которые получены блоком 1 получения параметров.

Промежуточный блок 3 получения параметров содержит блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов, блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных, блок 32 вычисления средней длительности аудиопакета и блок 33 вычисления среднего количества аудиопакетов. Блок 30 вычисления отношения количества пакетов вычисляет отношение количества аудиопакетов к общему количеству IP пакетов, основываясь на информации из IP пакетов, принятых из IP сети (не показано). Основываясь на информации из принятых IP пакетов, блок вычисления частоты потерь аудиопакетов и средней длительности пакета данных вычисляет частоту потерь IP пакетов путем подсчета однократно или непрерывно генерируемых потерь IP пакетов в виде единовременной потери IP пакетов, независимо от непрерывной длительности. Блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных дополнительно вычисляет среднюю длительность пакета данных как среднее число IP пакетов, содержащихся в единовременной потере IP пакетов. Основываясь на средней длительности пакета данных и отношении количества аудиопакетов к общему количеству IP пакетов, блок 32 вычисления средней длительности аудиопакета вычисляет среднюю длительность аудиопакета как среднее число аудиопакетов, содержащихся в единовременной потере IP пакетов. Основываясь на информации из IP пакетов, блок 33 вычисления среднего количества аудиопакетов вычисляет среднее число аудиопакетов, которые содержат аудиоданные одного блока данных.

Первый вариант осуществления изобретения нацелен на передачу данных, используя пакетную структуру IP/UDP (User Datagram Protocol)/RTP (Real-time Transport Protocol). Фиг.8 представляет собой блок-схему, показывающую действие устройства оценки качества аудиосигнала по первому варианту осуществления изобретения. Сначала устройство оценки качества аудиосигнала получает параметры.

Блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных вычисляет скорость передачи аудиоданных A (этап S1). Фиг.9 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления скорости передачи аудиосигнала A с помощью блока 10 вычисления скорости передачи аудиосигнала. Сначала блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных захватывает поток IP пакетов за T' секунд (этап S100) и сортирует IP пакеты на основе порядковых номеров, содержащихся в RTP заголовках IP пакетов потока IP пакетов (этап S101).

Затем блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных извлекает один из непроверенных IP пакетов из потока IP пакетов. Кроме того, блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных извлекает IP адрес источника и IP адрес назначения из IP заголовка IP пакета, извлекает номер начального порта и номер порта назначения из UDP заголовка IP пакета и извлекает номер типа полезной нагрузки пакета в 7-битном формате из RTP заголовка IP пакета (этап S102).

Блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных определяет, совпадают ли извлеченные IP адрес источника и IP адрес назначения с IP адресом источника и IP адресом назначения оцениваемой цели, совпадают ли извлеченные номер начального порта и номер порта назначения с номером начального порта и номером порта назначения оцениваемой цели и совпадает ли извлеченный номер типа полезной нагрузки пакета с номером типа полезной нагрузки пакета оцениваемой цели (этап S103).

Если все значения, такие как IP адрес источника, IP адрес назначения, номер начального порта, номер порта назначения и номер типа полезной нагрузки пакета, извлеченные из IP пакета, совпадают со значениями оцениваемой цели, то блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных определяет, что извлеченный IP пакет является аудиопакетом, подлежащим оценке, и переходит к этапу S104. Если по меньшей мере одно значение из IP адреса источника, IP адреса назначения, номера начального порта, номера порта назначения и номера типа полезной нагрузки пакета не совпадают со значениями оцениваемой цели, блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных переходит к этапу S105.

На этапе S104 блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных измеряет количество данных D (кб), которое представляет собой накопительное значение.

После окончания этапа S104 или в случае исхода «НЕТ» на этапе S103 блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных определяет, существует ли непроверенный IP пакет в потоке IP пакетов (этап S105). Если непроверенный IP пакет существует, блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных возвращается к этапу S102; если не существует непроверенных пакетов, переходит к этапу S106. Процессы на этапе с S102 по S105 повторяются, пока не будут проверены все IP пакеты потока IP пакетов.

После завершения проверки, блок 10 вычисления скорости передачи аудиоданных вычисляет скорость передачи аудиоданных A путем деления количества аудиоданных D_a (кб) на время T' (этап S106):

A=D a /T'

(1)

Затем, обработка данных блоком 10 вычисления скорости передачи аудиоданных завершается.

При выводе частоты потерь аудиопакетов L_a, частота потерь IP пакетов L, средняя длительность пакета данных B и отношение P_a количества аудиопакетов к общему количеству IP пакетов вычисляются как три промежуточных параметра.

Блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных вычисляет частоту потерь IP пакетов L и среднюю длительность пакета данных B (этап S2 на фиг.8). Фиг.10 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления частоты потерь IP пакетов L и средней длительности пакета данных B с помощью блока 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных.

Блок вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных 31 захватывает IP поток за T секунд (этап S200) и сортирует IP пакеты на основе порядковых номеров, содержащихся в RTP заголовках IP пакетов потока IP пакетов (этап S201). Затем, блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных собирает порядковые номера, содержащихся в RTP заголовках соответствующих IP пакетов (этап S202).

Блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных сравнивает порядковый номер S_S первого RTP пакета и порядковый номер S₁ последнего RTP пакета, который был получен на этапе S202, и определяет, является ли первый порядковый номер больше последнего порядкового номера S₁ (этап S203).

Если первый порядковый номер S_S меньше, чем последний порядковый номер S₁ (исход «НЕТ» на этапе S203), то блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных извлекает номера X₁, X₂,..., X_k, которые не существуют как порядковые номера, полученные на этапе S202, из всех X, которые удовлетворяют условию S_S < X < S_i (этап S204).

Блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных получает количество потерянных IP пакетов k, служащих в качестве накопленного номера отсутствующих порядковых номеров X₁, X₂,..., X_k. Дополнительно, блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных вычисляет частоту потерь IP пакетов, основываясь на последовательности порядковых номеров X₁, X₂,..., X_k, и задает вычисленную частоту как частоту потерь IP пакетов L за T секунд (этап S205). Если при вычислении частоты потерь IP пакетов L порядковые номера потеряны непрерывно, потери IP пакетов, имеющих непрерывные порядковые номера, считаются единовременной потерей.

Если первый порядковый номер S_S больше, чем последний порядковый номер S₁ (исход «ДА» на этапе S203), то блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных извлекает номера X₁, X₂,..., X_k, которые не существуют как порядковые номера, полученные на этапе S202, из всех X, которые удовлетворяют условиям 0 < X < S₁ или S_S < X < 65535 (этап S206).

Блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных получает количество потерянных IP пакетов k, служащих в качестве накопленного номера отсутствующих порядковых номеров X₁, X₂,..., X_k. Дополнительно, блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных вычисляет частоту потерь IP пакетов, основываясь на последовательности порядковых номеров X₁, X₂,..., X_k, и задает вычисленную частоту как частоту потерь IP пакетов L за T секунд (этап S207).

После окончания обработки на этапе S207 блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных определяет, существуют ли оба номера 0 и 65535 в последовательности номеров X₁, X₂, ... , X_k, извлеченных на этапе S206 (этап S208). Если оба номера 0 и 65535 существуют в последовательности номеров X₁, X₂, ... , X_k, то блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных переходит к этапу S209; если по меньшей мере один из 0 и 65535 не существует, то переходит к этапу S210.

Если оба номера 0 и 65535 существуют в последовательности номеров X₁, X₂, ... , X_k, то потеря, содержащая порядковый номер 0, и потеря, содержащая порядковый номер 65535, считаются единовременной потерей. Блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных задает, в качестве последней частоты потерь IP пакетов L, значение, полученное путем уменьшения частоты потерь IP пакетов L, вычисленной на этапе S209 (этап S209). Если по меньшей мере один из 0 и 65535 не существует в последовательности номеров X₁, X₂, ... , X_k, то блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных непосредственно задает значение, вычисленное на этапе S207, в качестве частоты потерь IP пакетов L.

Наконец, блок 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных вычисляет среднюю длительность пакета данных B путем деления количества потерь IP пакетов k на частоту потерь IP пакетов L (этап S210):

В = k/L

(2)

Затем завершается обработка данных блоком 31 вычисления частоты потерь IP пакетов и средней длительности пакета данных.

Блок вычисления отношения количества аудиопакетов 30 вычисляет отношение Pa количества аудиопакетов к общему количеству IP пакетов (этап S3 на фиг.8). Фиг.11 представляет собой блок-схему, показывающую способ вычисления отношения Pa количества аудиопакетов с помощью блока 30 вычисления отношения количества аудиопакетов.

Блок вычисления отношения количества аудиопакетов 30 захватывает поток IP пакетов за T' секунд (этап S300) и сортирует IP пакеты на основе порядковых номеров, содержащихся в RTP заголовках IP пакетов потока IP пакетов (этап S301).

Процессы на этапе S302 и S303 аналогичны процессам на этапе S102 и S103 на фиг.9. Если все значения, такие как IP адрес источника, IP адрес назначения, номер начального порта, номер порта назначения и номер типа полезной нагрузки пакета, извлеченные из IP пакета, совпадают со значениями оцениваемой цели на этапе S303, то блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов определяет, что извлеченный IP пакет является аудиопакетом, подлежащим оценке, и переходит к этапу S304. Если по меньшей мере одно значение из IP адреса источника, IP адреса назначения, номера начального порта, номера порта назначения и номера типа полезной нагрузки пакета не совпадают со значениями оцениваемой цели, то блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов продвигается к этапу S305.

На этапе S304 блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов увеличивает количество аудиопакетов N_a на единицу. После окончания обработки на этапе S304 или в случае исхода «НЕТ» на этапе S303, блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов увеличивает общее количество IP пакетов N потока IP пакетов на единицу (этап S305).

Затем, блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов определяет, существует ли непроверенный IP пакет в потоке IP пакетов (этап S306). Если непроверенный IP пакет существует, блок 30 вычисления отношения количества аудиопакетов возвращается к этапу S302; если не существует непро