移动流媒体业务评测及优化应用

摘 要：本文主要阐述移动在线流媒体业务的特点和一种基于用户感知体验流媒体业务的评测方法、功能展现以及在线流媒体感知相关性分析，并列出针对性的优化方向和新疆本地应用分析。

关键词：流媒体；感知；优化

引言

随着移动通信网络的演进和建设，用户大屏幕智能终端的普及、流量资费的下降、用户越来越多的使用手机观看OTT提供的视频流媒体业务，手机客户端APP播放视频的等待时延、流畅度、清晰度直接关系到用户的观看体验，与此同时，对移动通信网络的覆盖、带宽、容量等都提出了更高的要求。如何有针对性的采取相应的措施进行网络上调整和优化，更好的提升移动通信用户的流媒体播放体验是当前LTE网络建设后，实现端到端优化提出的更高的要求。

1.视频标准的发展和演进

研究评价在线视频用户感知就不得不从视频源的播放格式和需求带宽说起，不同的视频质量带来不同的视觉体验，在线播放需要不同的网络带宽。

视频格式标准反映到播放终端上都是指的屏幕分辨率，也就是指屏幕显示的点的数量。点越多，视频的细节能够被显示的越全面，信息量越大，对终端的芯片处理能力和网络的带宽要求也越高。

2.视频流媒体感知量化评价方法

传统的语音质量评价体系采用MOS，即通话双方接通后，一方播放一段音频，通过网络的传输后，到达接收方进行录音。两段语音样本进行对比，按照还原度以及人们普遍的感知程度进行打分来评价语音质量。

参考语音MOS分思想，用移动视频MOS分来评估用户观看移动视频的主观体验的客观评价。综合考虑视频的流畅度、视频的加载速度、视频的清晰度，来对整个视频体验进行打分，称为Mobile vMOS。

vMOS分值与用户感知的对应关系如下：

vMOS得分5分为满分，体验效果最佳；4分时体验也较好；3.5分以下体验效果开始不悦；2分以下开始生气、1分以下无法忍受。

测试工具使用手机端安装SpeedVideo，播放网络视频，在观看视频过程中，周期性统计视频业务质量。最后在视频播放完毕后，根据所有周期内的视频质量情况，综合计算出视频的vMOS得分。

功能界面展现：

测试时打开GPS开关，软件通过API接口采集经纬度、网络参数、以及视频播放参数等信息。

3.指标相关性分析及优化方向

視频源质量、初始缓冲、播放卡顿率基本反映出与用户终端侧观看流媒体的感知密切相关对应指标分别是卡顿率（sStalling）、初始缓冲时延（sLoading）和视频源质量（sQuality）。

通过公式算法最终得出移动vMOS分值。

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

公式1 vmos计算

这三个指标与哪些因素有关，找出影响因素并有针对性的进行改进和优化是提高用户感知体验的方向。

3.1影响sQuality得分的可能因素有：节目源视频质量，终端屏幕分辨率和视频处理器能力，及可获得的移动带宽（如可获得带宽不足，则有可能导致实际播放的最高画质受限）。

优化方向：此指标无疑是影响用户流媒体感知的。采用目前主流配置较高的终端，软件设置观看1080P视频进行测试可排除此指标带来的影响。

3.2 影响sStalling得分的主要指标是视频全程感知速率，此指标满分为5分时，意味着视频播放全程不卡顿。

优化方向：首先从无线网络弱覆盖导致无法获取高速率（比如UMTS RSCP、EC/IO；LTE RSRP、SINR低于一定门限）；其次是话务高峰时间和区域的网络容量不足；最后，视频服务器负载过高限速，也会导致用户感知业务速率降低，最终导致视频卡顿。

3.3 影响sLoading得分的主要网络指标是视频初始缓冲峰值速率和E2E RTT（反映OTT视频的架构性时延）。

初始缓冲感知时延=业务准备时延+初始缓冲下载时延。

优化方向：要首先解决弱覆盖、容量不足和RTT过高问题，消除卡顿；然后，通过进一步改善信噪比，引入CA /64QAM/MIMO等特性，提升区域内和小区边缘高峰值速率覆盖比例，就能显著降低初始缓冲时延。第二步是通过优化E2E网络架构，降时延。排除无线网络的时延，即分析第一跳（终端到网络中第一个路由可达节点，一般为网关后第一个路由器）ping RTT指标；而E2E RTT，反映了终端到视频服务器的总时延。优化网络架构性可以进一步提高带宽利用率，改善各类交互时延，是从根本上提升整体用户视频体验的最有效的手段。

4本地应用及分析

选取2016年9月1日至2016年12月15日周期内北京、广东、黑龙江、河南、新疆5个省在LTE网络下的测试样本分析，分析vMOS得分以及sQuality、sLoading、sStalling、E2E RTT、第一可达节点RTT这五个影响vMOS得分的关键指标

新疆的vMOS得分较低，平均值为3.59分，与其他四个省的得分差距较大。从分指标上可以看出主要是sLoading得分较低，是使得vMOS得分与其他省份差距较大的主要原因。sLoading初始缓冲的最重要的影响因素：E2E RTT的时延为105.6ms，高出其他四个省一倍左右。最根本的原因是本地网关到视频源服务器的时延较长。新疆EPC距离视频源服务器地理距离长，路由节点多，与其他四个省分配本省视频源服务器或者邻省服务器相比，新疆在E2E RTT上的差距就比较明显。

优化思路：对视频源服务器的本地化或者部署CDN节点采用本地缓存或最优缓存下载，缩短视频下载时延，改善在线视频业务用户的感知体验。

参考文献：

[1]祝谷乔，宋皓 《MPEG-DASH与HLS流比较》P2-P3

[2]华为技术有限公司 《speedvideo方案》

作者简介：

刘玉峰，男，汉族。现就职于中国联通新疆分公司从事无线网络优化工作。endprint