摘 要：本文主要闡述移動(dòng)在線流媒體業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和一種基于用戶感知體驗(yàn)流媒體業(yè)務(wù)的評(píng)測(cè)方法、功能展現(xiàn)以及在線流媒體感知相關(guān)性分析，并列出針對(duì)性的優(yōu)化方向和新疆本地應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：流媒體；感知；優(yōu)化

引言

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和建設(shè)，用戶大屏幕智能終端的普及、流量資費(fèi)的下降、用戶越來(lái)越多的使用手機(jī)觀看OTT提供的視頻流媒體業(yè)務(wù)，手機(jī)客戶端APP播放視頻的等待時(shí)延、流暢度、清晰度直接關(guān)系到用戶的觀看體驗(yàn)，與此同時(shí)，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、帶寬、容量等都提出了更高的要求。如何有針對(duì)性的采取相應(yīng)的措施進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)上調(diào)整和優(yōu)化，更好的提升移動(dòng)通信用戶的流媒體播放體驗(yàn)是當(dāng)前LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后，實(shí)現(xiàn)端到端優(yōu)化提出的更高的要求。

1.視頻標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和演進(jìn)

研究評(píng)價(jià)在線視頻用戶感知就不得不從視頻源的播放格式和需求帶寬說(shuō)起，不同的視頻質(zhì)量帶來(lái)不同的視覺(jué)體驗(yàn)，在線播放需要不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

視頻格式標(biāo)準(zhǔn)反映到播放終端上都是指的屏幕分辨率，也就是指屏幕顯示的點(diǎn)的數(shù)量。點(diǎn)越多，視頻的細(xì)節(jié)能夠被顯示的越全面，信息量越大，對(duì)終端的芯片處理能力和網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求也越高。

2.視頻流媒體感知量化評(píng)價(jià)方法

傳統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)價(jià)體系采用MOS，即通話雙方接通后，一方播放一段音頻，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的傳輸后，到達(dá)接收方進(jìn)行錄音。兩段語(yǔ)音樣本進(jìn)行對(duì)比，按照還原度以及人們普遍的感知程度進(jìn)行打分來(lái)評(píng)價(jià)語(yǔ)音質(zhì)量。

參考語(yǔ)音MOS分思想，用移動(dòng)視頻MOS分來(lái)評(píng)估用戶觀看移動(dòng)視頻的主觀體驗(yàn)的客觀評(píng)價(jià)。綜合考慮視頻的流暢度、視頻的加載速度、視頻的清晰度，來(lái)對(duì)整個(gè)視頻體驗(yàn)進(jìn)行打分，稱(chēng)為Mobile vMOS。

vMOS分值與用戶感知的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

vMOS得分5分為滿分，體驗(yàn)效果最佳；4分時(shí)體驗(yàn)也較好；3.5分以下體驗(yàn)效果開(kāi)始不悅；2分以下開(kāi)始生氣、1分以下無(wú)法忍受。

測(cè)試工具使用手機(jī)端安裝SpeedVideo，播放網(wǎng)絡(luò)視頻，在觀看視頻過(guò)程中，周期性統(tǒng)計(jì)視頻業(yè)務(wù)質(zhì)量。最后在視頻播放完畢后，根據(jù)所有周期內(nèi)的視頻質(zhì)量情況，綜合計(jì)算出視頻的vMOS得分。

功能界面展現(xiàn)：

測(cè)試時(shí)打開(kāi)GPS開(kāi)關(guān)，軟件通過(guò)API接口采集經(jīng)緯度、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、以及視頻播放參數(shù)等信息。

3.指標(biāo)相關(guān)性分析及優(yōu)化方向

視頻源質(zhì)量、初始緩沖、播放卡頓率基本反映出與用戶終端側(cè)觀看流媒體的感知密切相關(guān)對(duì)應(yīng)指標(biāo)分別是卡頓率（sStalling）、初始緩沖時(shí)延（sLoading）和視頻源質(zhì)量（sQuality）。

通過(guò)公式算法最終得出移動(dòng)vMOS分值。

MobilevMOS=sQuality*[1-p1*（5-sLoading）-p2*（5-sStalling）]

公式1 vmos計(jì)算

這三個(gè)指標(biāo)與哪些因素有關(guān)，找出影響因素并有針對(duì)性的進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化是提高用戶感知體驗(yàn)的方向。

3.1影響sQuality得分的可能因素有：節(jié)目源視頻質(zhì)量，終端屏幕分辨率和視頻處理器能力，及可獲得的移動(dòng)帶寬（如可獲得帶寬不足，則有可能導(dǎo)致實(shí)際播放的最高畫(huà)質(zhì)受限）。

優(yōu)化方向：此指標(biāo)無(wú)疑是影響用戶流媒體感知的。采用目前主流配置較高的終端，軟件設(shè)置觀看1080P視頻進(jìn)行測(cè)試可排除此指標(biāo)帶來(lái)的影響。

3.2 影響sStalling得分的主要指標(biāo)是視頻全程感知速率，此指標(biāo)滿分為5分時(shí)，意味著視頻播放全程不卡頓。

優(yōu)化方向：首先從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋導(dǎo)致無(wú)法獲取高速率（比如UMTS RSCP、EC/IO；LTE RSRP、SINR低于一定門(mén)限）；其次是話務(wù)高峰時(shí)間和區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)容量不足；最后，視頻服務(wù)器負(fù)載過(guò)高限速，也會(huì)導(dǎo)致用戶感知業(yè)務(wù)速率降低，最終導(dǎo)致視頻卡頓。

3.3 影響sLoading得分的主要網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)是視頻初始緩沖峰值速率和E2E RTT（反映OTT視頻的架構(gòu)性時(shí)延）。

初始緩沖感知時(shí)延=業(yè)務(wù)準(zhǔn)備時(shí)延+初始緩沖下載時(shí)延。

優(yōu)化方向：要首先解決弱覆蓋、容量不足和RTT過(guò)高問(wèn)題，消除卡頓；然后，通過(guò)進(jìn)一步改善信噪比，引入CA /64QAM/MIMO等特性，提升區(qū)域內(nèi)和小區(qū)邊緣高峰值速率覆蓋比例，就能顯著降低初始緩沖時(shí)延。第二步是通過(guò)優(yōu)化E2E網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降時(shí)延。排除無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延，即分析第一跳（終端到網(wǎng)絡(luò)中第一個(gè)路由可達(dá)節(jié)點(diǎn)，一般為網(wǎng)關(guān)后第一個(gè)路由器）ping RTT指標(biāo)；而E2E RTT，反映了終端到視頻服務(wù)器的總時(shí)延。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)性可以進(jìn)一步提高帶寬利用率，改善各類(lèi)交互時(shí)延，是從根本上提升整體用戶視頻體驗(yàn)的最有效的手段。

4本地應(yīng)用及分析

選取2016年9月1日至2016年12月15日周期內(nèi)北京、廣東、黑龍江、河南、新疆5個(gè)省在LTE網(wǎng)絡(luò)下的測(cè)試樣本分析，分析vMOS得分以及sQuality、sLoading、sStalling、E2E RTT、第一可達(dá)節(jié)點(diǎn)RTT這五個(gè)影響vMOS得分的關(guān)鍵指標(biāo)

新疆的vMOS得分較低，平均值為3.59分，與其他四個(gè)省的得分差距較大。從分指標(biāo)上可以看出主要是sLoading得分較低，是使得vMOS得分與其他省份差距較大的主要原因。sLoading初始緩沖的最重要的影響因素：E2E RTT的時(shí)延為105.6ms，高出其他四個(gè)省一倍左右。最根本的原因是本地網(wǎng)關(guān)到視頻源服務(wù)器的時(shí)延較長(zhǎng)。新疆EPC距離視頻源服務(wù)器地理距離長(zhǎng)，路由節(jié)點(diǎn)多，與其他四個(gè)省分配本省視頻源服務(wù)器或者鄰省服務(wù)器相比，新疆在E2E RTT上的差距就比較明顯。

優(yōu)化思路：對(duì)視頻源服務(wù)器的本地化或者部署CDN節(jié)點(diǎn)采用本地緩存或最優(yōu)緩存下載，縮短視頻下載時(shí)延，改善在線視頻業(yè)務(wù)用戶的感知體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]祝谷喬，宋皓 《MPEG-DASH與HLS流比較》P2-P3

[2]華為技術(shù)有限公司 《speedvideo方案》

作者簡(jiǎn)介：

劉玉峰，男，漢族?，F(xiàn)就職于中國(guó)聯(lián)通新疆分公司從事無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。endprint