基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，包括用户空间处理功能模块、基于TCP/IP协议的探针程序模块A、内核空间处理功能模块、基于802.11协议的探针程序模块B。本发明专利技术的系统采用OSI模型的传输层、网络层以及Wi‑Fi特有的802.11层的不同探针程序,抓取实际网络资源分配和网络环境评估状态，针对性地调整终端网络资源分配策略，以及当前实际Wi‑Fi环境的最优物理通信参数的技术方案，实现当网络流媒体播放卡顿时的第一时间的检测，以及自动解决卡顿的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统及方法
本专利技术涉及无线通信
，特别涉及基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统及方法。
技术介绍
Wi-Fi作为目前使用率最高的无线通讯手段，和人们的生活息息相关。具有Wi-Fi接入功能的智能电视，作为家庭网络娱乐的核心之一，需要为网络流媒体，网络多设备协同等最常用的应用场景提供可靠且高效的网络基础通信平台支持。而网络流媒体是智能电视的核心业务。随着网络流媒体的视频清晰度等指标越来越高，对网络资源的需求也越发提高，然而由于网络环境的不确定性，特别是家庭网络环境的特殊性，涉及住房结构对Wi-Fi信号的隔离，路由器摆放位置对Wi-Fi信号的衰减，路由器天线极化方式等不确定性因素，均对Wi-Fi网络的稳定和传输效率有不同程度的影响，再加上终端网络资源的多进程多任务并发性，有限的网络资源再次被分解，从而直接影响到网络流媒体对用户的实际体验。其中最普遍的一种场景则是由于网络资源不足而导致播放卡顿，目前的一般做法是：前台网络流媒体在判断到网络数据缓存不足以实现顺利播放时，停止播放并在交互界面提示异常，用户只能选择等待，使用体验差。但目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，包括用户空间处理功能模块、基于TCP/IP协议的探针程序模块A、内核空间处理功能模块、基于802.11协议的探针程序模块B；所述用户空间处理功能模块用于提供输入接口并用于前台网络流媒体调用，以传递当前用户需要观看的视频信息，以及统计当前用户空间所有正在运行的应用进程，以一秒钟作为周期分别统计当前每个应用进程的上行总流量和下行总流量，再基于这两点之和，进行实时流量大小从高到低排名；所述用户空间处理功能模块分别与基于TCP/IP协议的探针程序模块A及内核空间处理功能模块通讯连接，基于TCP/IP协议的探针程序模块A及内核空间处理功能模...

【技术特征摘要】
1.基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，包括用户空间处理功能模块、基于TCP/IP协议的探针程序模块A、内核空间处理功能模块、基于802.11协议的探针程序模块B；所述用户空间处理功能模块用于提供输入接口并用于前台网络流媒体调用，以传递当前用户需要观看的视频信息，以及统计当前用户空间所有正在运行的应用进程，以一秒钟作为周期分别统计当前每个应用进程的上行总流量和下行总流量，再基于这两点之和，进行实时流量大小从高到低排名；所述用户空间处理功能模块分别与基于TCP/IP协议的探针程序模块A及内核空间处理功能模块通讯连接，基于TCP/IP协议的探针程序模块A及内核空间处理功能模块均由用户空间处理功能模块启动；其中，所述用户空间处理功能模块和基于TCP/IP协议的探针程序模块A协同工作以实现系统网络资源的分配策略优化；所述内核空间处理功能模块和基于802.11协议的探针程序模块B协同工作以实现WiFi系统网络针对实际网络环境的最佳物理工作参数配置。2.根据权利要求1所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，还包括系统时钟同步模块，所述系统时钟同步模块分别与基于TCP/IP协议的探针程序模块A、基于802.11协议的探针程序模块B相连。3.根据权利要求2所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，所述用户空间处理功能模块在以下三种场景下被激活，且用户空间处理功能模块被激活后将分别对应激活基于TCP/IP协议的探针程序模块A及内核空间处理功能模块，所述激活用户空间处理功能模块的场景及对应的流媒体基础信息具体包括：用户触发视频起播，视频起播时延高于三秒钟时，向用户空间处理功能模块传递起播信息；播放器主观检测到三秒钟连续卡顿时，向用户空间处理功能模块传递卡顿信息；用户触发视频的快进快退加载时延高于三秒钟时，向用户空间处理功能模块传递拖拽信息。4.根据权利要求3所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，所述起播信息包括视频开始播放时间、视频播放时延、视频ID、视频URL；所述卡顿信息包括视频ID、视频URL、卡顿开始时间、卡顿时长、视频码率；所述拖拽信息包括视频ID、视频URL、拖拽时间、拖拽加载时长、视频码率。5.根据权利要求4所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，当用户空间处理功能模块被激活时：用户空间处理功能模块将禁止实时流量排名前30％的后台网络数据，三秒内如果没有接收到来自播放器的“播放状态改善”信息，则扩大禁止范围至排名前60％，再次三秒钟内如果没有接收到来自播放器的“播放状态改善”信息，则禁止所有后台应用进程的网络数据；同时，用户空间处理功能模块启动基于TCP/IP协议的探针程序模块A，用户空间处理功能模块将视频URL数据传递至基于TCP/IP协议的探针程序模块A以用于针对性捕获封包，并每秒循环监听一次此流媒体实时数据流量，和视频源码率信息比较，如果实际数据流量为视频源码率为大于60％、小于100％，则禁止实时流量排名前30％的后台网络数据，如果实际数据流量为视频源码率大于30％、不大于60％，则扩大禁止范围至排名前60％的后台网络数据，如果实际数据流量为视频源码率不大于30％，则禁止所有后台应用进程的网络数据；用户空间处理功能模块启动内核空间处理功能模块、激活内核空间处理功能模块和基于802.11协议的探针程序模块B协同工作以实现WiFi系统网络针对实际网络环境的最佳物理工作参数配置；用户空间处理功能模块在接收到来自前台网络流媒体服务的“播放状态改善”信息时，则保持当前系统网络资源分配策略，同时通知“内核空间处理功能模块”保持WiFi现有物理工作参数。6.根据权利要求5所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，所述基于TCP/IP协议的探针程序模块A被用户空间处理功能模块启动时：基于TCP/IP协议的探针程序模块A接收来自“用户空间处理功能模块”传递的视频URL参数，并监听视频URL通过DNS解析出的目标IP、监听本机IP和目标IP建立TCP连接，以及后续的视频数据流，通过系统时钟同步模块，获取当前系统时间，计算当前相对起始时间到下一秒内，从视频源IP发送至本地IP的实际数据流量，并反馈至用户空间处理功能模块，且每秒循环一次。7.根据权利要求6所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，所述内核空间处理功能模块被启动时：获取当前WiFi模组的天线功率状态，同时向基于802.11协议的探针程序模块B请求并监听数据MSC等级状态、降低WiFi模组的TX天线功率，提升RX天线功率，以将物理层网络资源调配至高优先接收，低优先发送、通过ARP协议检测当前路由器连接终端数量，选择最适合当前通信环境的MSC等级，最终在接收到来自用户空间处理功能模块的“播放状态改善”信息时，则保持WiFi现有物理工作参数。8.根据权利要求7所述的基于WiFi网络的网络流媒体卡顿检测及优化系统，其特征在于，所述内核空间处理功能模块支持802.11n的WiFi可工作在MCS0至MCS15共计16种速率等级，且内核空间处理功能模块通过ARP协议检测当前路由器连接终端数量，选择最适合当前通信环境的MSC等级时，其具体调整机制为：当路由器连接终端数量大于50个时，则将MSC等级调整至MSC6；当路由器连接终端数量大于45个且不大于50个时，则将MSC等级...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51