装置、计算机程序和方法与流程

1.本技术涉及一种装置、计算机程序和方法。


背景技术：

2.此处提供的“背景技术”描述，目的是为了总体地呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作，就其在背景部分中描述的范围而言，以及在提交申请时可能不符合现有技术的描述方面，均未明示或默示地被承认为针对本技术的现有技术。
3.专业音视频系统(pro
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av系统)越来越多地使用网际协议(ip)分组,在装置之间传送音视频(av)数据。这是因为可以使用现有的基础设施，从而降低实现这一系统的成本。
4.为了将av数据转换为ip分组，有时使用被称作“av over ip”装置的装置。这些装置将av数据转换为随后在以太网上分发的ip分组，或者将从网络接收的ip数据转换为av数据。
5.使用管理系统来控制ip分组的分发(例如，定义分组的源和目的地)。然而，发明人已经认识到现有系统存在问题。
6.随着网络尺寸的增加，以及由于网络包括不同类型的装置，发明人已经识别出可以对管理系统做出的一个或多个改进。
7.具体来说，虽然管理系统可以在装置之间建立转发路径，但是ip分组所经过的网络的物理容量，可能不能物理地路由ip分组。此外，许多装置是“即插即用”型装置，在这种情况下，当装置连接到网络时自动配置设置，存在以一个或多个装置不支持的格式或分辨率，或者以不是接收装置支持的最高可用质量的格式或分辨率，将av数据作为ip分组发送到多个装置的额外风险。
8.本公开的目的是解决这些问题中的一个或多个。


技术实现要素：

9.根据本公开的实施例，提供了一种监测具有第一和第二装置的网络的方法，包括：接收来自网络上第一装置的包含媒体内容的ip分组，该ip分组被发送到该第二装置；分析所接收的ip分组以确定该媒体内容的参数；分析该媒体内容的参数以及与该第二装置相关联的参数；以及如果该媒体内容的该参数不同于与该第二装置相关联的该参数，则执行预定动作。本公开的其他实施例和特征由权利要求限定。
10.以上段落的内容作为概述，而不旨在限制所附权利要求的范围。通过结合附图，参考以下详细描述，将更好地理解所描述的实施例以及其他优点。
附图说明
11.当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将容易获得对本公开及其许多伴随优点的更完整的认识，因为它们变得更好理解了，附图中：
12.图1示出了应用了本公开实施例的网络100的框图；
13.图2示出了与存储在监测装置150的存储器155内的网络上的每个装置相关联的数据结构；
14.图3示出了说明由监测装置150执行的初始网络功能监测的流程图500；
15.图4示出根据实施例的流程图；
16.图5示出了说明问题的时间线
17.图6示出了说明图5的问题没有发生的情况的时间线
18.图7示出了说明监测装置150对广播通信流的监测的流程图；
19.图8示出了说明用于识别转换器或其连接的av装置是否操作未正确的机制的流程图；
20.图9示出了说明根据实施例的视频格式转换的分析的流程图900；
21.图10示出了描述本公开的实施例的流程图；
22.图11a到11c示出了帮助用户将网络问题可视化的图表
23.图12a和12b示出了帮助用户用网络将问题可视化的用户界面。
具体实施方式
24.现在参考附图，其中，在所有视图中，相同的附图标记表示相同或相应的部件。
25.图1描述了框图，其示出应用了本公开的实施例的网络100。网络100包括网络交换机115，网络交换机115被配置成在网络100周围路由ip分组。网络交换机115可以是能够支持“av over ip”装置所需的带宽，并且能够连接到一个或多个“av over ip”装置的任何类型的网络交换机。其可以是10gbps、25gbps或100gbps交换机。网络交换机115可以支持诸如netconf的监测特征。此外，在实例中，网络交换机115还可以支持分组捕获或统计生成，这可能要求扩展的监测应用编程接口(api)，或软件定义网络(sdn)api，例如openflow。如本领域技术人员将理解的，网络交换机115可以被认为具有数据平面以及控制和监测平面。这两个平面已在图中标识出来。此外，可以理解，尽管在图1中仅示出了单个网络交换机115，但是本公开不限于此，并且根据实施例的网络100可以包括多个网络交换机。
26.连接到网络交换机115内的端口的是“av over ip”装置120
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123。这些“av over ip”装置在音频和/或视频数据及(在适用情况下)相关联元数据和ip分组之间进行转换，以便视情况在网络100上分发。这种装置的一个例子是displaynet dn
‑
200系列装置。应当注意，本公开不限于“av over ip”装置，设想通过计算机网络发送或接收媒体内容(诸如av数据)或者将媒体内容(诸如av数据)与ip分组进行转换以便通过计算机网络分发的任何装置。这些装置在下文中将被称为“转换器”。应当理解，尽管描述了转换器，但是本公开不限于此。在实例中，av数据的源或目的地可以本地发送或接收“av over ip”。换言之，本公开不限于要求转换器将av转换为ip数据或反之将ip数据转换为av的情况；av装置可以本地分发“av over ip”。
27.在“av over ip”装置是转换器的情况下，附接到每个转换器120
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123的是av数据的源或目的地。换言之，源或目的地是作为媒体内容的源或目的地的媒体装置。具体地，电视130连接到第一转换器120，光盘播放器131连接到第二转换器121，晶体发光二极管(cled)显示器132连接到第三转换器122，计算机133连接到第四转换器123。转换器与相应装置之间的连接可以是高清多媒体接口(hdmi)连接器或串行数字接口(sdi)连接器等。
当然，本公开不限于任何一种类型的连接器，并且能够承载媒体内容的任何类型的连接器都在设想之内。
28.另外连接到网络交换机115的是管理平台110。管理平台110执行各种任务。例如，管理平台110可以配置转换器120
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123，以限定从哪些发送者发送哪些多播组，以及由哪些接收者接收哪些多播组。网络装置115与sdn控制器105协作，通过监测控制信号或分组(例如，互联网组管理协议(igmp)、地址解析协议(arp)等)，来确保从转换器120
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123路由正确的数据。在其他网络(例如传统网络)中，sdn控制器105不存在，在每个网络交换机115上运行的分布式软件可以提供该功能。
29.管理平台110还可以配置转换器120
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123，使得管理员可以配置转换器之间的av数据的路由。换言之，管理平台110可允许管理员为各种av流、装置所处理的数据分组的类型等分配优先级。
30.在sdn网络的情况下，另外连接到网络交换机115的是软件定义网络(sdn)控制器105。sdn控制器105根据网络管理员设置的转发策略来管理网络周围的数据通信流的流动。具体地，sdn控制器105根据管理员设置的策略对转换器120
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123之间感测到的控制分组作出反应。sdn控制器105被配置成指示网络交换机115基于这些策略在装置之间发送ip分组。在实施例中，sdn控制器105是sdn应用被加载到其上的服务器(或者更宽泛来说，计算机架构)。sdn控制器105查看通过网络交换机115发送的数据通信流的一部分。通常，sdn控制器105查看的数据通信流(data traffic)可以是所有数据分组的子集。在实施例中，该子集可以是所有分组的采样，例如每100个分组中的1个。在其他实施例中，sdn控制器105通过捕获控制分组并配置网络装置的路由硬件(例如，包括“流条目”的“转发表”)来提供该功能。另外，在捕获控制分组以实现这些转发策略的同时，sdn控制器105还可以将控制信息发送到监测应用150以进行分析。这种分析将在下文中进行说明。
31.虽然以上将sdn控制器105描述为能查看所有数据通信流(或其子集)，但是本公开不限于此。在实施例中，sdn控制器105被配置成仅查看选中的通信流，比如低带宽控制通信流，例如arp、igmp或lldp通信流。
32.在实施例中，可以通过用使用由网络交换机115提供的使用其他api的模块(例如，netconf)替换sdn控制器105，来实现监测功能，以获取相似信息。
33.根据本公开的实施例，在网络100中还提供了监测装置150。在实施例中，监测装置150是位于sdn控制器105内的子模块。换言之，监测装置150是sdn控制器150的一部分。然而，在实施例中，监测装置150是经由应用编程接口(api)与sdn控制器105通信的单独装置。为了便于说明，监测装置150包括控制电路160和存储器155。控制电路160可以采取由半导体电路形成的微处理器的形式，其在软件的控制下控制监测装置150的操作。存储器155的实例可以是半导体或磁性可读存储器，并且被配置成存储软件，该软件控制控制电路150和/或运行软件的状态。在监测装置150是位于sdn控制器105内的子模块的实施例中，控制电路160和存储器155可以实施在sdn控制器105内。
34.虽然没有具体示出，但是监测装置150可以连接到用户可以观看的显示器。除此之外或另选地，监测装置150可以生成报告，供其他工具或用户使用，从而做出决定。
35.监测装置150接收与通过网络交换机115发送的一些或全部ip分组相关的参数。具体地，监测装置150接收与通过网络交换机115发送的媒体内容有关的参数，以及由每个装
置发送的控制数据。控制数据有两级控制数据，即，应用级控制数据和网络级控制数据。在应用级控制数据中，由管理平台110向监测装置150提供高于应用级控制数据(例如视频格式)的信息。在网络级控制数据(例如arp、igmp数据等)中，由sdn控制器105(或一些其他监测api)感测网络级控制数据，并将其传递到监测装置150。监测装置150对应用级控制数据和网络级控制数据(以下简称控制数据)进行分析。监测装置150使用媒体内容参数和控制数据来执行网络通信流分析和视频配置分析，因此在监测装置150处接收的参数应当能够实现这一点。
36.由监测装置150接收的参数，其示例包括网络控制数据，例如帮助将ip地址映射到以太网硬件地址的arp分组，或者多播控制数据，例如igmp分组。还可以包括视频控制数据，例如从管理平台110获得的扩展显示标识数据(edid)。
37.此外，由监测装置150接收的参数，其示例还包括与广播媒体内容相关联的元数据，比如要在连接到网络的所有装置上显示的媒体内容，或者是元数据，该元数据与多播媒体内容相关联或者与单播媒体内容相关联，该多播媒体内容是从一个装置发送的媒体内容，用于在连接到网络的多个装置上显示，该单播媒体内容是从一个装置发送的媒体内容，用于在连接到网络的另一台装置上显示。在实施例中，媒体内容是多播媒体内容，但是本公开不限于此。
38.由监测装置150接收的参数还包括与连接到网络的每个装置相关的信息。这包括每个装置的配置数据，比如每个装置的技术能力(例如，装置所支持的图像的分辨率或每个装置的帧率)；任何用户定义的参数，比如装置是否在网络内具有特定优先级或者装置是否是受保护装置，使得提供给受保护装置的媒体内容优先于提供给未受保护装置的媒体内容。配置数据、用户定义的参数，或者是否是提供给受保护装置的媒体内容，都是装置或网络的属性的示例。每个装置的控制数据，例如每个装置的mac地址、分配给每个装置的ip地址，也被提供给监测装置150。
39.监测装置150可以从sdn控制器105或管理平台110接收信息。
40.图2示出了与存储在监测装置150的存储器155内的网络上的每个装置相关联的数据结构。在实施例中，数据结构是数据库或表结构。虽然图2的数据结构示出了多个参数，但是本公开不限于此，并且数据结构可以包括任何参数，比如每个像素的像素深度/位数(8、10、12、16等)以及色度子采样格式(4:2:0、4:2:2:、4:4:4:，等)。
41.除了与每个装置相关联的数据结构之外，存储器155还将包括与每个装置所连接的网络相关联的参数。这些网络参数可以包括网络容量(即，在网络崩溃发生之前，网络在任何一个时间可以处理多少数据、网络的可接受时延等)。这些网络参数可以存储在图2的数据结构中或者存储在存储器155中的其他地方。
42.在图2中，数据结构包括每个装置的至少一些技术能力。例如，装置所支持的帧率、装置所支持的分辨率，以及每个装置所支持的连接方式，这些存储在数据结构中。在图2的示例中，装置1具有60hz的帧率、1920
×
1080的分辨率，并且支持hdmi。然而，可以存储每个装置的其他技术能力，包括色深因数或系数(位数/时钟速率)、支持的压缩或编码等。
43.此外，虽然在图2中仅示出了单个值，但是本公开不限于此。在实施例中，可以针对数据结构中的每个条目存储多个值。例如，装置1还可以支持1280x 720、3840x 2160(4k)或7680x 4320(8k)等。在这种情况下，所有支持的分辨率(或其子集)可包括在条目中。然而，
在存在多个支持的分辨率或帧率的情况下，在数据结构内记录当前使用的帧率和分辨率。另外，在存在多个支持的分辨率或帧率的情况下，在数据结构内记录最优和/或优选帧率和分辨率。
44.此外，提供给每个装置或由每个装置提供的媒体内容的预期数据速率被存储起来。换言之，监测装置150被配置成计算要从每个装置接收或发送的媒体内容的预期数据的量。该数值基于帧率、装置支持的分辨率以及装置当前使用的分辨率。因此，例如，在装置1具有60hz的帧率和1920
×
1080的分辨率的情况下，每个信道的预期视频数据带宽是1.99gbps。可以理解，媒体内容的数据量可以是预定义的或从配置文件等加载的。当然，如果将所支持的压缩或编码应用于媒体内容，则可以改变预期的数据速率。定义预期数据速率的目的是识别装置是否正以不支持或不预期的格式提供或正以不支持或不预期的格式向装置提供媒体内容。这将对装置的操作产生负面影响。在这种情况下，并且如稍后将说明的，监测装置150会识别这种情况。
45.此外，每个装置的控制数据存储在图2的数据结构中。在这种情况下，将每个装置的ip地址和mac地址存储在数据结构中。其他控制数据，例如与连接到网络的每个装置相关联的arp高速缓存超(arp cache timeout)时，被存储在数据结构中。
46.最后，将诸如装置是否为受保护装置等用户定义数据存储在数据结构内。
47.现在将参考图3至图10来说明根据实施例的监测装置150的操作。
48.图3示出了说明由监测装置150执行的初始网络功能监测的流程图300。该流程图在步骤305处开始。然后，处理进行到步骤310，在该步骤中检查网络上的装置。
49.在步骤310中的检查期间，针对在构建网络时定义的手动输入的ip地址或静态/预期的拓扑文件，来检查存储在监测装置150内的每个装置的所分配的ip地址。为了生成静态拓扑文件，可以将网络设计工具存储在监测装置150内，可以使用外部工具，或者可以通过任何其他合适的手段来生成该网络设计工具。如果不匹配，可以发出警告。为了实现这一点，将对链路层发现协议(lldp)通信流予以分析，或者在不支持lldp的情况下，将向每个预期的装置发送ping命令，以检查网络100的物理拓扑。
50.另外，在步骤310中的检查期间，可以识别检测到但不在网络管理员提供的信息内的任何未知的单播或多播目的地地址。可以理解，在实施例中，这可以在任何时间发生，因为当第一次发送数据时，将发生检测。此外，可以识别任何种类的数据通信流的任何未知源ip地址。这会警告网络中存在任何非法地址或意外装置。此外，作为防止无意使用网络的附加安全步骤，监测装置150可以在允许sdn控制器105向未被识别的装置添加路由之前，请求用户确认。
51.在步骤310检查装置的同时，在步骤315检查网络拓扑。
52.在步骤315中，可以检查不匹配的子网和多播范围。在这种情况下，网络管理员可以提供单播子网和允许的多播范围等信息，并对照该信息检查网络的实际配置。可以再次识别不匹配情况，并且发出警告。
53.为了避免为媒体内容系统而需要操作单独的dchp服务器，可以在步骤315由监测装置150提供dhcp服务器。此外，将执行检查，以识别与公司代理有关的任何问题。如果网络100被桥接到公司防火墙外部的网络，则特别有用。
54.还可以执行检查，以确定任何媒体内容分组是否逸出网络或正被注入网络。可以
执行的其他检查包括对公司代理的检查。最后在步骤315进行多子网检测。
55.可以提供进一步的检查以确定网络100是否是非阻塞网络。在这种情况下，可以将网络内定义的任何非阻塞保证存储在监测装置150内，以确定网络上的非媒体内容单播通信流的量是否将打破非阻塞保证。
56.然后，该处理在步骤320结束。
57.在实施例中，在arp和igmp处理中执行步骤310的装置检查，并且当存在拓扑改变时执行步骤315的拓扑检查。当然，本公开不限于此。
58.在已经检查网络拓扑并且网络是可操作的之后，监测装置150开始监测在网络100周围流动的媒体内容和控制数据。
59.如上所述，监测装置150监测路由/网络控制数据。
60.图4示出了说明根据实施例的监测装置150中的arp分组的检测和分析的流程图400。可以理解，arp分组是路由和/或网络控制分组的一个示例。
61.处理400包括主处理线程405和多个短期观察器处理线程410。主处理线程405在步骤415开始。然后，主处理线程405进行到步骤420，其中，该线程等待将被监测装置150(经由sdn控制器105)检测到的来自任何装置的arp请求。当检测到arp请求分组时，主处理线程405进行到步骤422并产生短寿命观察器线程410。然后，主处理跟随“重复”路径并等待进一步的arp请求数据分组。
62.对于每一个观察器线程实例410(其响应于主处理线程的步骤420中检测到的相关arp请求分组而创建)，在步骤425，观察器处理线程并发地开始。
63.然后，观察器处理进行到步骤428，并等待对相关arp请求的arp回复。当接收到相关的arp回复时，该处理经由“接收”路径进行到步骤430。或者，如果等待步骤在经过足以推断不会有arp回复到来的时间段(该时间段可以由管理员设置)之后超时，则该处理经由“超时”路径进行到步骤430。
64.在步骤430中，进行检查，以确定是否接收到arp回复。在没有接收到arp回复的情况下，沿着“否”路径到达步骤435，在步骤435生成警报(或其他警告)。该警报指出arp分组未发送，并且可以是可听警报或可视警报。该警报可以是任何种类的事件，例如提供给用户以解决问题的可听警报或建议。然后，在步骤450，观察器处理事件410结束。
65.返回到步骤430，如果在步骤428超时之前接收到arp回复，则沿着“是”路径到达步骤440。在步骤440中，进行检查，以确定在预定时间段内是否接收到arp响应。该预定时间段可以由网络的管理员来设置，并且可以小于步骤428的超时时间段，但是对于网络来说是慢的。如果在预定时间段内接收到arp响应，则沿着“是”路径进行到步骤450，处理结束。
66.或者，在预定时间段内没有接收到arp响应的情况下，沿着“否”路径到达步骤445，在该步骤，发出指示arp响应慢的警告(或其他警告)。再次，该警告可以是用户可听或可视的警告，并且还可以包括解决问题或执行任何其他种类的事件的建议。然后，处理进行到步骤450，在此观察器处理线程410结束。
67.通过向用户提供警告，用户可以分析网络配置并识别网络的问题。根据实施例，警告精准地识别网络的问题。这对用户解决问题有帮助。此外，如在其他实施例中所指出的，除了警告之外，监测装置150还可以从用户将要尝试的可能解决方案的数据库中，提供对该问题的解决方案或建议。例如，除了发出arp响应超时已经发生的警告之外，可以引导用户
获取用以解决这一问题的各种解决方案或建议。该建议可以是用于第一装置、第二装置和网络之一的新配置。在其他实例中，有可能向用户提供问卷，提供该问卷，允许用户回答更多问题，这些问题能够更好地精准识别问题，并且引导用户获取更有效的解决方案。
68.图5示出了本公开的实施例所体现的arp高速缓存超时的问题。将其示出为时间线500。在步骤502中，装置发出arp请求。然后由装置接收相应的arp响应504。当发出arp请求的装置将响应写入其arp高速缓存时，在步骤506启动arp高速缓存时钟。同时，在步骤508启动网络路由时钟。然而，网络路由超时在步骤510处期满，并且arp高速缓存超时在步骤516处期满。就如将会看到的，arp缓存超时在网络路由超时之后到期。这意味着，在时间段512中发送的数据分组将不被递送。这是因为arp缓存还没有超时，但是网络路由已经超时。因此，数据分组将由装置发送，但是不会在预期的装置处被接收。
69.在时间段514中arp高速缓存超时之后，在该时间段中发送的数据分组将在步骤518生成arp请求，并在步骤520生成相应的arp响应。在步骤522和524，这样就重置了arp高速缓存时钟和网络路由时钟。
70.arp高速缓存超时和网络路由超时之差，意味着在时间段512中发送的数据分组将不会被递送。
71.图6示出了不存在与图5相关联的问题的时序图。在图6的时序图550中，从装置发送arp请求552，并且在步骤554接收相应的arp响应。此时，分别在步骤556和558中重置arp高速缓存定时器和网络路由定时器。然而，与图5的实施例不同，在图6中，arp高速缓存在网络路由之前期满。具体地，在步骤562，arp高速缓存到期。这意味着在步骤564发出arp请求，并且在步骤566接收的相应响应在网络路由期满之前重置网络路由定时器。因此，当网络路由定时器在arp定时器期满之前没有期满时，所有分组都得到递送。在图6的实施例中，arp高速缓存定时器在步骤568被重置，并且网络路由将在560期满。然而，在这种情况下，由于arp高速缓存未到期，因此在步骤560重置网络路由时钟。
72.以上，arp请求、arp响应、arp缓存超时和网络路由超时都是事件的示例。这些事件可涉及相依参数(co
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dependent parameter)。在此描述的分析允许监测装置150检测何时这样的相依参数没有得到正确配置，如图5所示，允许管理者改变相依参数以正确地配置，如图6所示。在该示例中，相依参数是arp高速缓存超时和网络路由超时，但是应当理解，本公开可应用于任何两个或更多个这样的相依参数地参数组。
73.图7示出了说明监测装置150对广播通信流的监测的流程图。许多“av over ip”装置广播控制数据，因此预期监测或防止非“av over ip”装置通过网络发送过多的广播数据，因为这可能阻止或延迟“av over ip”装置广播的控制数据到达其的目的地。处理700开始于步骤705。该处理进行到步骤710，在该步骤中，监测装置150接收广播通信流(例如，arp通信流或其他控制数据)。建立接收到的广播通信流的源。这通过分析所接收的广播ip分组来实现，并且在步骤715中发生。
74.在广播通信流的源不是转换器1120、转换器2121、转换器3122和转换器4123中的一个的情况下，处理进行到步骤735并结束。换言之，如果广播数据源不是“av over ip”装置，则处理进行到步骤740。在步骤740，确定非“av over ip”通信流的量或数据量。在步骤740中，一起记录该数据量与时间戳。该处理进行到步骤745，在该步骤中执行比较，以确定所记录的数据量是否与可接受的量或数据量相比较。在所记录的数据量超过可接受数据量
的情况下，在步骤750中发出警告。该警告可以是听觉或视觉警告。或者，如果所记录的数据量在可接受的限度内，则处理进行到步骤735并结束。
75.在广播通信流是“av over ip”广播通信流的情况下，在步骤720中确定广播通信流的时延。可以通过分析源装置发出的分组的时间与监测装置150接收到该分组的时间之差来确定广播ip分组的时延。这指示了sdn控制器105的时延。在实施例中，可以对广播分组进行时间标记，这样能够精确测量sdn控制器105的处理时延。
76.在其他实施例中，在sdn控制器105中接收的分组的时间戳和该分组被交换机115发送的时间，可以能够确定经由sdn控制器105发送的通信流的数据量，并且将其与交换机115和sdn控制器105之间的网络链路的可用带宽进行比较，以估计广播通信流是否遭到瓶颈阻碍。还可以通过这种方式确定时延，特别是如果这些时间戳由硬件支持的话。
77.在其他实施例中，可以通过测量在交换机115处接收广播分组时的时间戳和从交换机115发送副本时的时间戳来确定时延。
78.该处理进行到步骤725，在步骤725，将时延与配置网络时定义的可接受时延进行比较，或者从网络何时运转良好的快照中获取的可接受时延进行比较。通常，时延时间段是否可接受将取决于连接到网络的装置的类型和通过网络发送的广播通信流的类型。在网络连接到许多装置的情况下，其中通过网络广播用于这些装置的控制数据，则需要低时延。因此，预期减少通过网络发送的非控制广播数据的量。
79.如果时延太大，则沿着“太大”路径到步骤730，在该步骤，向用户提供警告，标明时延、广播数据的类型和这一广播数据的源。该警告可以是视觉的或听觉的。处理在步骤735结束。
80.或者，如果时延可接受，则沿着“可接受延迟”路径到步骤735，处理在此结束。
81.在其他实施例中，可以如上所述在步骤720中测量广播时延，然后可以将时延测量结果提供给用户或管理员，之后处理将结束。
82.虽然图7的实施例描述了识别广播通信流中的时延，但是本公开不限于此。例如，在实施例中，对于单播通信流、控制分组或任何其他相关的分组类别，可以遵循类似的处理。这是因为在周围具有大比例的媒体内容流的网络中，通常会假定广播通信流、单播通信流或任何其他控制通信流与av通信流和网络容量相比应该较小。
83.图8示出了说明用于识别转换器或其连接的av装置是否操作不正确的机制的流程图。处理800在步骤805处开始。然后，该处理进行到步骤810，在该步骤中，分析来自一个转换器的媒体内容通信流的带宽。在实施例中，带宽是媒体内容的参数的一个示例。在图8的实施例中，媒体内容通信流是视频流。然而，本公开不限于此，并且媒体内容通信流可包括音频通信流，或音频和视频通信流。
84.将媒体内容的带宽与来自图2的数据结构的预期数据进行比较。这是步骤815。预期数据是与装置相关联的参数的一个示例。这是因为预期数据取决于装置的帧率、装置处预期内容，以及装置和装置处预期内容的分辨率。
85.该处理进行到步骤820，在该步骤，确定带宽是否不同。在带宽没有不同(或仅有小于预定量的不同)的情况下，沿着“否”路径到达步骤835，处理在此结束。
86.或者，如果带宽不同(或相差超过预定量)，则沿着“是”路径到步骤825。在这种情况下，将媒体内容(例如视频流中的视频内容)的分辨率与装置所预期的视频分辨率进行比
较。这一预期信息是从图2的数据结构获得的。视频流的视频分辨率可以根据一段时间内视频流的平均带宽来确定。可以向用户发出警告，指明带宽不是所预期的，以及视频流的视频分辨率符合预期或者与所预期的不同。警告是当内容的参数和装置的参数之间存在否定性比较结果时事件的一个示例。该警告可以是视觉的或听觉的。
87.这一点是有用的，因为提供此信息将帮助用户确认任何装置问题的可能原因。例如，在带宽不是所预期的并且媒体内容的视频分辨率不同于所预期的情况下，意味着装置的分辨率已经改变或者转换器没有正确地操作。然而，带宽不同并且视频的分辨率符合预期的情况，则指出了装置或转换器的不同问题。然后，该处理在步骤835处结束。
88.在实施例中，这还可以识别出视频流的分辨率已经降级而没有发出警告的情况。例如，没有明显的原因，发送到4k显示器的4k源可能被降级到高清(hd)分辨率。该机制识别出这种特定情况并相应地警告管理员。
89.在实施例中，监测装置150可以执行流统计和端口统计，以便识别最活跃的通信流流和最活跃的端口。这些可以与预期的流和端口统计进行比较，并且在存在比预期更活跃的通信流流或端口的情况下，可以发出标志。
90.在实施例中，监测装置150将确定网络使用的整个带宽。这将与在网络的初始配置期间确定并存储在存储器155中的网络的最大带宽进行比较。在网络使用的带宽在最大带宽的预定量内的情况下，向用户发出警告。最大带宽可以是理论上的最大带宽，或者可以是避免网络崩溃可接受的最大带宽。
91.在实施例中，一个或多个转换器可以动态地改变媒体内容流的比特率，以匹配可用带宽。具体地，在实施例中，在诸如帧率的视频分辨率等的视频参数没有相应变化的情况下，会通知带宽的变化。在这种情况下，监测装置150可以将比特率的这种变化标记为事件，并且/或者发出警告或警报。
92.在实施例中，由监测装置150分析英特网组管理协议(igmp)通信流。参考图4a至图6所说明的处理，可用于减少不同igmp超时对不同装置的影响。换句话说，参照arp通信流所说明的处理，同样可以应用于igmp通信流。
93.在实施例中，监测装置150可以包括显示器，其示出了所有装置并且示出了在每个装置上使用的视频分辨率和格式。显示器可以只列出网络上使用的视频分辨率和格式。在进一步的实施例中，可以在显示器上显示转换器和装置之间的视频连接的状态。显示器还可以识别没有运行或没有协商格式的任何视频连接(在支持诸如hdmi等格式协商的视频连接的情况下)。在实施例中，图6的图表可以适于示出事件，比如视频连接的协商格式的改变。此外，可以显示视频连接内容保护的任何问题。例如，应该显示由hdmi连接上的高带宽数字内容保护(high bandwidth digital content protection)引起的任何错误。这允许用户容易看到并纠正装置或转换器的问题。
94.在实施例中，监测装置150将在显示器上示出网络内在符合联网标准方面的任何故障。例如，在装置连续执行arp超时的情况下，这将显示在显示器上。
95.在实施例中，监测装置150对转换器的探测可以达到套接字(socket)层面。该探测的结果也可以显示在显示器上。
96.在实施例中，监测装置150将识别启用了电子装置id(edid)的任何装置。这一点是有用的，因为在通过多播提供媒体内容的网络中，一个转换器可以与一个装置协商特定视
频格式或分辨率，然后将该视频格式或分辨率应用于转换器向其进行内容多播的所有装置。视频格式和/或分辨率可能不适用于正向其进行多播的所有装置。或者，如果其他装置能够以该格式和/或分辨率接收视频内容，则其他装置均需要与源装置重新协商。这延长了可以在网络上发送媒体内容之前的时间，并且还会导致接收由第一次重新协商引起的流的其他装置的再一次协商。通过识别启用了edid的装置，并且如果媒体内容在通过网络发送时被延迟，则用户可以快速地看到是否是该问题导致了延迟。
97.在多播媒体内容系统中，其中相同的媒体内容被提供给多个装置，这些装置都支持不同的帧率和视频分辨率，以同一个帧率和视频分辨率提供给同一个装置的媒体内容可能是合适的，但是用该帧率或该视频分辨率发送媒体内容到不同的装置时，则是不合适的。在图1的示例中，以1920
×
1080的分辨率发送到显示器130的媒体内容可能不适合分辨率高得多(3840
×
2160)的晶体发光二极管。需要在转换器和管理平台110之间协商两者通用的视频格式。该协商可能不考虑不同的获支持的视频分辨率和帧率。因此，根据本公开的实施例，监测装置150检查在该协商期间做出的选择，并且将向用户提供一个或多个警告或建议，以帮助解决任何次优配置。
98.因此，图9示出了说明根据实施例的用以缓和这种情形的视频格式转换分析的流程图900。
99.处理900在步骤905处开始。然后，处理进行到步骤910，在步骤910，检查视频的帧率和/或分辨率，和/或发送到每个装置的媒体内容的位深度和/或色度格式和/或音频。还检查源装置的媒体内容的帧率和/或分辨率和/或位深度和/或色度格式。媒体内容的帧率和/或分辨率和/或位深度和/或色度格式是媒体内容的参数的示例。该处理进行到步骤915，在该步骤，将媒体内容的帧率和/或分辨率与装置所支持的帧率和/或分辨率进行比较。换言之，将媒体内容的参数与装置的参数进行比较。帧率和/或分辨率被存储在数据结构200中。然后，该处理进行到步骤920，在该步骤，在不支持帧率和/或分辨率和/或位深度和/或色度格式的情况下发出警告。换言之，警告是在否定性比较结果的情况下执行的事件的示例。该警告可以是监测装置150的显示器上的视觉警告，或者可以是听觉警告。然后，该处理在步骤925结束。这里应当注意，尽管在媒体内容的参数和装置的相应参数之间进行比较，但是本公开不限于此，并且可以在媒体内容和装置、网络上的第二装置和网络中的任何一个或多个之间进行该比较。
100.由于监测装置150具有识别位于网络上的每个装置的技术特性的数据结构200，因此监测装置150可以建立媒体内容正被多播到的每个装置所支持的最通用的本地分辨率或本地帧率。监测装置150可以在警告中指明网络上最通用的本地分辨率或本地帧率，使得用户可以将分辨率(或帧率)改变为该最通用的本地分辨率或帧率。这减少了多播媒体内容所需的转换次数，并且因此提高了从每个装置输出的媒体内容的质量。
101.在实施例中，网络的用户或设计者可以将装置指定为受保护装置。如图2所示，该信息存储在数据结构200中。该受保护装置是按照其本地分辨率和/或帧率向其提供媒体内容的装置。在这种情况下，利用图9的实施例，监测装置150可以发出警告，该警告指出，正向这些受保护装置中的任何一个装置以非本地分辨率和/或帧率提供媒体内容。在实施例中，网络100的用户或设计者可以向每个装置提供优先级值，该优先级值将对最通用的本地分辨率和/或帧率的分析进行加权。因此，例如，如果装置是受保护的装置，则媒体内容必须以
其原始分辨率和/或视频格式提供给该装置。然而，如果该装置的优先级比另一装置更高，则具有更高优先级的装置以其本地分辨率和/或帧率接收媒体内容的可能性增加，但不是必然的。这旨在缓和这样的情形，即，诸如晶体led显示器等大型显示器以与网络上的移动电话相同的分辨率接收媒体内容。
102.在一种设置中，例如，会议室里可以有位于该会议室中的大型晶体led显示器，而较小的显示器位于该房间的侧面，更小的显示器则位于该会议室外部。在这种情况下，晶体led显示器可以具有高优先级，而房间侧面的显示器可以具有比晶体led显示器低的优先级，并且位于会议室外的显示器可以具有甚至更低的优先级。这意味着网络的用户或设计者具有灵活性，以确保按照用于装置和供该装置使用的最适当的格式向每个装置提供媒体内容。在实施例中，受保护的装置和每个装置的优先级可以被应用于正通过网络发送的媒体内容流，并且警告用户，由于移动电话，4k显示器将接收不到最佳分辨率内容。
103.在需要折衷的情况下，因为所有显示器必须接收相同的多播媒体内容，这样一来显示器中的一者或一者以上必须执行视频参数的转换，那么就利用优先级来选择哪个显示器接收本地流。
104.优先级也可以结合其他特性，比如，可用带宽，例如，当多播到4k显示器(最高优先级)和hd显示器(中优先级)以及移动电话(低优先级)时，但是由于带宽限制，移动电话不会接收到4k，然后选择hd，因为它是移动电话可以接受的最接近4k的分辨率。或者，监测装置150可以指示sdn控制器105阻止移动电话的连接，因为这将对优先级较高的显示器产生不利影响。
105.在提供有媒体内容的一些网络中，可以将媒体内容的音频和视频分量路由到不同的装置。例如，在家庭网络中，可以将视频分量路由到显示器，并且可以将音频分量路由到单独的扬声器。然而，在网络上存在许多装置的较大网络中，音频分量可能被路由到与显示器完全不同的物理位置中的扬声器，或者多个音频流可能经路由而混合。为了减轻这种情况的影响，在实施例中，当与媒体内容相关联的音频和/或视频和/或元数据流正被路由到不同位置时，通知或警告用户。图2的数据库可以存储指示与媒体内容相关联的音频和/或视频和/或元数据流是否应当被路由到不同位置的信息。
106.图10示出了描述减轻该问题的本公开实施例的流程图。
107.处理1000在步骤1005处开始。然后，该处理进行至步骤1010，在该步骤，由监测装置150确定媒体内容中的音频、视频和/或元数据流中的一个或多个的目的地。然后，该处理进行到步骤1015，在该步骤，进行检查，以确定目的地是否相同。在目的地相同的情况下，沿着“是”路径到步骤1016。在这种情况下，进行检查，以确定是否预期相同的目的地。在预期相同目的地的情况下，处理沿着“是”路径到步骤1025，在此结束。然而，如果未预期相同的目的地，则沿着“否”路径到步骤1020，在步骤1020向用户发出警告。按照与前述实施例类似的方式，警告可以是听觉和/或视觉警告。然后处理在步骤1025结束。
108.返回到步骤1015，如果目的地不同，则沿着“否”路径到步骤1018，在该步骤，进行检查，以确定是否预期不同的目的地。如果未预期不同的目的地，则沿着“否”路径到达步骤1020，在此步骤发出警告。然而，如果预期不同的目的地，则沿着“是”路径到达步骤1025，处理在此结束。
109.在图10的实施例中，参数是媒体内容的视频分量、音频分量和元数据分量的目的
地都是第二装置。
110.如上所述，监测装置150可以向用户提供建议以解决网络上的装置或网络自身的技术问题。在图9的示例中，该建议包括为媒体内容定义适当的分辨率和/或帧率。注意，本公开不限于此。在其他实施例中，监测装置150可以进入顾问模式。在这种情况下，当向用户发出警告时，监测装置150可以检查数据库(本地存储在存储器155中，或者远程存储在网络100或互联网上)。数据库将包括许多解决方案，用以解决监测装置150所识别出的各种问题。这些解决方案可以包括用户可遵照执行的图表信息，或个人执行某些修复(例如，预定的)动作的视频，或者可以提供解决方案的书面说明。一个这种预定动作是将新配置应用于第一装置、第二装置和网络中的一者。
111.在上述实施例中，媒体内容在网络上予以分析。在分析涉及绘制时间序列数据(如端口通信流统计)的实施例中，对时间序列数据应用自适应数据平滑。在这种情况下，以高采样率收集时间序列数据并将其放置到时间序列数据库中。然后使用高级或自适应滤波器处理该数据以使得绘制出的图平滑化。一种这样的滤波器可以是锐截止选择性低通滤波器。这将通过对时间序列上的平均数据速率的更改，但将使较高频率速率波动平稳。该输出被显示给监测装置150的用户。这减少了显示给用户的来自快速变化和易失数据的变化的噪声量。
112.在实施例中，当网络正确操作时，可以捕获网络配置的快照。这些快照可以包括系统配置快照。
113.除此之外或另选地，这些快照可包括诸如测得的通信流负载、测得的时延、测得的超时等测得参数。当已知系统正确操作时，将捕获这些参数，然后在后续操作期间将这些参数用作阈值参数，以对潜在问题发出警告。
114.在一些实施例中，可以将当前配置与先前已知的良好快照进行比较，以便识别出任何差异以及这差异的所在，该系统可以被设置成生成一个或多个建议的配置调整，来改进当前配置。
115.图11a、图11b和图11c示出了帮助用户将网络操作可视化的图表。这些图表都包括本公开的实施例生成的事件，这些事件绘制在时间线上。
116.图11a示出了网络正常操作的实施例。显然，对检测到arp请求和检测到arp响应这一事件进行了绘制。在这种情况下，会出现arp请求模式，并预期在短时间之后，获得arp回复。与该arp回复和后续arp请求之间的时间段相比，据预期，该arp请求和相应arp回复之间的时间段较短。
117.图11b示出了arp的网络时延太大的图表的实施例。在这种情况下，在接收到任何arp响应之前，会检测到两个arp请求。当然，可以理解，可以检测到任何数量的arp请求。在检测到多个arp请求的情况下，接收多个arp响应。这表明arp的网络时延太大，导致多次重试arp请求。然后，用户将能够对此进行校正，或者将获得指令，指令中说明了对此进行校正的过程。
118.图11c示出了发生网络路由超时的图表的实施例。在这种情况下，检测到arp请求，并且在短时间之后检测到相应的arp响应。然而，在这种情况下，在检测到下一个arp请求之前检测到网络路由超时事件。重要的是要注意，在图11c的示例中，示出了该模式的两个实例。这是因为，在低通信流情况下，可能会出现偶尔的网络路由超时。然而，网络路由超时的
模式(例如，超时之间的恒定时间段)可以指出类似于图6的问题。
119.尽管以上描述了显示给用户的图表，但是也可以使用人工智能来定位这些模式，并识别问题，明确相应的解决方案。
120.尽管以上示出了在每个时刻具有单个事件的时间线，但是本公开不限于此。在实施例中，两个或更多个事件可以同时发生(即，向两个或多个ip地址发送的arp数据分组，等)。此外，彼此相关的事件(例如，与相同网络地址相关的arp分组)可以通过线连接，以示出关系。此外，可以使用颜色编码来帮助可视化，从而可以使用从模式检测到的错误来识别错误。此外，用户可以应用筛选器，以示出仅包括某些事件的简化时间线。
121.图12a和图12b示出了可以帮助用户的可选可视化技术。在图12a和图12b中，时间不是坐标轴，而示出了事件的顺序。在图12a的实例中，所有事件以用线连接相关事件的方式示出。在图表旁边提供与事件一致的事件摘要，这样用户可以容易识别出带有摘要的事件。在报错的事件中(在本案中，是视频格式出错)，没有设置线，并且事件的颜色(和摘要)可能不同。图12b示出了与图12a的实施例同样的实施例。在图12b的实施例中，以粗体显示事件标签，用表明错误或非错误状态的颜色来显示事件标记，并且显示事件标记之间的线条来表明事件之间的关系，通过这些方式，突出显示与当前在鼠标光标下的事件相关的所有事件。通常，这些颜色是不同的。在事件不相关的情况下，不使用线条来连接这些事件。因此不突出显示与鼠标光标下的事件无关的事件。应当理解，当用户将鼠标光标移动到事件查看者的区域上时，将突出显示不同的事件组。这使得用户能够更容易地识别出由多个系统事件的交互引起的复杂错误。
122.根据以上教示，本公开的许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，可以按照不同于本文具体描述的方式实施本公开。
123.就本公开的实施例已经被描述为至少部分地由软件控制的数据处理装置实现而言，应当理解，携带这种软件的非瞬态机器可读介质，诸如光盘、磁盘、半导体内存等，也被认为表示本公开的实施例。
124.应当理解，为了清楚起见，以上描述已经参照不同的功能单元、电路和/或处理器描述了实施例。然而，显而易见的是，可以使用不同功能单元、电路和/或处理器之间的任何合适的功能分布，而不偏离实施例。
125.所描述的实施例可以通过任何合适的形式实现，包括通过硬件、软件、固件或它们的任何组合来实现。所描述的实施例可以可选地至少部分地实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。任何实施例的元件和组件可以按照任何合适的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。实际上，可以在单个单元中、在多个单元中或者作为其他功能单元的一部分来实现该功能。这样，所公开的实施例可以在单个单元中实现，或者可以物理地和功能性地分布在不同的单元、电路和/或处理器之间。
126.尽管已经结合一些实施例描述了本公开，但是并不旨在将本公开限制于在此阐述的特定形式。另外，尽管结合特定实施例描述了特征，但是本领域的技术人员将认识到，所描述的实施例的各种特征可以按照适于实现该技术的任何方式相结合。
127.本技术的实施例整体上可以通过以下带编号的项来描述：
128.1.一种监测具有第一装置和第二装置的网络的方法，包括：
129.接收来自所述网络上所述第一装置的包含媒体内容的ip分组，所述ip分组被发送
到所述第二装置；
130.分析所接收的所述ip分组，以确定所述媒体内容的参数；
131.分析所述媒体内容的所述参数和与所述第二装置相关联的参数，其中，在所述媒体内容的参数不同于与所述第二装置相关联的参数的情况下，所述方法包括：
132.将这些参数与所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者的配置的属性进行比较；以及
133.执行预定动作。
134.2.根据项1所述的方法，其中，所述媒体内容的参数是所述媒体内容的帧率和/或分辨率和/或位深度和/或色度格式。
135.3.根据项1所述的方法，其中，所述媒体内容的参数是所述媒体内容的带宽。
136.4.根据项1所述的方法，其中，所述参数是所述媒体内容的视频分量、音频分量和元数据分量的目的地均为所述第二装置。
137.5.根据前述项中任一项所述的方法，其中，所述预定动作是向用户提供消息。
138.6.根据项5所述的方法，其中，所述消息是警告或建议。
139.7.根据项5或6所述的方法，其中所述建议是所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者的新配置。
140.8.根据项1至4中任一项所述的方法，其中，所述预定动作是将新配置自动应用于所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者。
141.9.一种监测具有第一装置和第二装置的网络的方法，包括：
142.接收在所述网络上传输的包含控制数据的ip分组；
143.分析所接收的所述ip分组，以确定所述ip分组的源；以及
144.在所述ip分组的所述源不是媒体装置的情况下，所述方法包括：
145.确定所述ip分组的时延；以及在所述时延高于阈值时延的情况下，所述方法包括：
146.向用户提供警告。
147.10.根据项9所述的方法，其中，所述警告是视觉警告。
148.11.一种监测具有第一装置和第二装置的网络的方法，包括：
149.接收从所述第一装置发送到所述第二装置的控制分组；
150.接收从所述第二装置发送到所述第一装置的对所述控制分组的响应；以及
151.在预定时间段内没有从所述第一装置接收到所述控制分组或者没有从所述第二装置接收到所述响应的情况下，所述方法包括：
152.测量来自所述第一装置的所述控制分组和来自所述第二装置的所述控制分组的特性；
153.将这些特性与所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者的配置的特性进行比较；以及
154.执行预定事件。
155.12.根据项11所述的方法，其中，所述控制分组的特性是发送和/或接收所述控制分组的时间。
156.13.根据项11或12所述的方法，其中，随时控制分组是arp分组或igmp分组。
157.14.根据项13所述的方法，其中，所述系统的已知参数是超时事件/时间段。
158.15.一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，当所述计算机可读指令被加载到计算机上时，将所述计算机配置成执行根据前述项中的任一项所述的方法。
159.16.一种用于监测具有第一装置和第二装置的网络的装置，包括：
160.电路，所述电路被配置成：
161.从在所述网络上的所述第一装置接收包含媒体内容的ip分组，所述ip分组被发送到所述第二装置；
162.分析所接收的所述ip分组，以确定所述媒体内容的参数；
163.分析所述媒体内容的所述参数和与所述第二装置相关联的参数；
164.其中，在所述媒体内容的所述参数不同于与所述第二装置相关联的所述参数的情况下，所述电路被配置成：
165.将这些参数与所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者的配置的属性进行比较，以及
166.执行预定动作。
167.17.根据项16所述的装置，其中，所述媒体内容的参数是所述媒体内容的帧率和/或分辨率和/或位深度和/或色度格式。
168.18.根据项16所述的装置，其中，所述媒体内容的参数是所述媒体内容的带宽。
169.19.根据项16所述的装置，其中，所述参数是所述媒体内容的视频分量、音频分量和元数据分量的目的地都是所述第二装置。
170.20.根据项16至19中任一项所述的装置，其中，所述预定动作是向用户提供消息。
171.21.根据项20所述的装置，其中，所述消息是警告或建议。
172.22.根据项20或21所述的装置，其中，所述建议是所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者的新配置。
173.23.根据项16至19中任一项所述的装置，其中，所述预定动作是将新配置自动应用于所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者。
174.24.一种用于监测具有第一装置和第二装置的网络的装置，包括：
175.电路，所述电路被配置成：
176.接收在所述网络上传输的包含控制数据的ip分组；
177.分析所接收的所述ip分组以确定所述ip分组的源；以及
178.在所述ip分组的所述源不是媒体装置的情况下，所述方法包括：
179.确定所述ip分组的时延；以及在所述时延高于阈值时延的情况下，所述电路被配置成：
180.向用户提供警告。
181.25.根据项24所述的装置，其中，所述警告是视觉警告。
182.26.一种用于监测具有第一装置和第二装置的网络的装置，包括：
183.电路，所述电路被配置成：
184.接收从所述第一装置发送到所述第二装置的控制分组；
185.接收从所述第二装置发送到所述第一装置的对所述控制分组的响应；以及
186.在预定时间段内没有从所述第一装置接收到所述控制分组或者没有从所述第二装置接收到响应的情况下，所述电路被配置成：
187.测量来自所述第一装置的所述控制分组和来自所述第二装置的所述控制分组的特性；
188.将这些特性与所述网络、所述第一装置和所述第二装置中的至少一者的配置的已知特性进行比较；以及
189.执行预定事件。
190.27.根据项26所述的装置，其中，所述控制分组的特性是发送和/或接收所述控制分组的时间。
191.28.根据项26所述的装置，其中，所述控制分组是arp分组或igmp分组。
192.29.根据项28所述的装置，其中，所述系统的已知参数是超时事件/时间段。