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摘要：
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從提供最基本的語(yǔ)音交流與短信傳遞，演進(jìn)到提供豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接，實(shí)現(xiàn)文本，圖形，視頻等綜合業(yè)務(wù)的體驗(yàn)。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)從以語(yǔ)音為核心，走向以數(shù)據(jù)為核心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)。隨著LTE 網(wǎng)絡(luò)的普及，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)逐步具備提供有質(zhì)量保證的視頻業(yè)務(wù)能力。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的新增流量大部分來(lái)自于視頻，視頻業(yè)務(wù)已成為運(yùn)營(yíng)商收入的主要來(lái)源。視頻加速向LTE網(wǎng)絡(luò)的遷移，高清視頻在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將無(wú)處不在。移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)將提供有質(zhì)量保證的無(wú)處不在的720P和1080P視頻流。
因此，我們需要一系列的指標(biāo)來(lái)衡量移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的視頻業(yè)務(wù)性能，進(jìn)而反映用戶在觀看視頻的體驗(yàn)，移動(dòng)視頻MOS將成為衡量視頻網(wǎng)絡(luò)性能的基本準(zhǔn)則。
關(guān)鍵字：720P、1080P、視頻MOS、流媒體、視頻業(yè)務(wù)
Abstract
The mobile network has evolved from providing the most basic voice communication and short message delivery, to providing a variety of data service connections, and implementing integrated services such as text, graphics, and video.
The construction of mobile networks has evolved from voice as the core to data-centric network planning and construction. With the popularity of LTE networks, operators have gradually had the ability to provide quality assured video services. Most of the new traffic in mobile networks comes from video, and video services have become the main source of revenue for China Mobile. Video accelerates the migration to LTE networks, and high-definition video will be ubiquitous on mobile networks. The mobile broadband network will provide quality guaranteed ubiquitous 720P and 1080P video streams.
Therefore, we need a series of indicators to measure the video service performance of mobile networks, and then reflect the experience of users watching video. Mobile video MOS will become the basic criteria for measuring the performance of video networks.
Keywords：720P, 1080P, Video MOS, Streaming Media, Video Services
隨著LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)一步完善、配備高清屏幕智能終端的普及以及國(guó)家針對(duì)電信業(yè)“提速降費(fèi)”政策的進(jìn)一步落實(shí)。越來(lái)越多的用戶使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)觀看高清流媒體視頻。作為典型大包業(yè)務(wù)的流媒體視頻業(yè)務(wù)必將成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新的營(yíng)收增長(zhǎng)點(diǎn)。
1、流媒體視頻V-MOS評(píng)分機(jī)制研究
流媒體的英文名稱為：Stream Media，它其實(shí)就是一種流式媒體。是一種可以使音頻、視頻和其他多媒體信息能夠在Internet及Intranet上以實(shí)時(shí)的、無(wú)需下載等待的方式進(jìn)行播放的技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)邊下載、邊觀看。流媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)上點(diǎn)播、在線視聽、網(wǎng)上直播等。
國(guó)內(nèi)主流視頻類APP（優(yōu)酷、搜狐、騰訊、愛奇藝、樂視等）均是OTT視頻，OTT視頻是指基于TCP/HTTP傳輸，使用HTTP Progressive Download/HPD（HTTP漸進(jìn)下載）和HTTP Live Streaming/DASH（HTTP直播流媒體）協(xié)議的開放互聯(lián)網(wǎng)的視頻服務(wù)。用戶在使用客戶端觀看網(wǎng)絡(luò)視頻時(shí)，只需在開始播放之前等待一段較短的時(shí)間用于下載和緩沖該媒體文件最前面的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，之后便可以一邊下載一邊播放。
Mobile V-MOS：移動(dòng)視頻體驗(yàn)綜合指標(biāo)。正常播放得分1-5分，其中最低分1分，最高分5分，如無(wú)法播放得分為-1分。
MOS分值
主觀意見
主觀感受
5
優(yōu)秀
無(wú)感知
4
良好
無(wú)感知但些許惱人的
3
一般
輕微惱人的
2
差
惱人的
1
很差
非常惱人的
1.1V-MOS基準(zhǔn)得分研究
S-Quality：視頻原始信號(hào)經(jīng)過采樣和編碼損傷后的質(zhì)量（1-5分）；決定了V-MOS的基準(zhǔn)分。影響S-Quality得分的主要因素有：視頻分辨率（360P,480P,720P,1080P,2K,4K等）、視頻碼率、視頻編碼壓縮算法（H.264，H.265，VP9等）、視頻編碼等級(jí)（MAIN,BASE,HIGH等）。
下表為1080P視頻在不同的視頻碼率、視頻編碼壓縮算法、視頻編碼等級(jí)組合下S-Quality得分，得分范圍為4.198分-4.499分。
在“網(wǎng)絡(luò)緩沖零時(shí)延、播放無(wú)卡頓”的情況下S-Quality得分即為V-MOS最終得分。
視頻碼率kbps
視頻分辨率
視頻編碼壓縮算法
視頻編碼等級(jí)
S-Quality
2000
1080P
H.264
HIGH
4.198
50000
1080P
H.264
HIGH
4.499
3080
1080P
H.264
BASE
4.280
3080
1080P
H.265
BASE
4.430
3080
1080P
VP9
BASE
4.346
3080
1080P
H.264
MAIN
4.280
3080
1080P
H.265
MAIN
4.430
3080
1080P
VP9
MAIN
4.346
3080
1080P
H.264
HIGH
4.346
3080
1080P
H.265
HIGH
4.453
3080
1080P
VP9
HIGH
4.346
下表為日常測(cè)試720P、1080P典型S-Quality得分值。其中視頻碼率為外場(chǎng)測(cè)試視頻碼率平均值（目前流媒體視頻一般采用動(dòng)態(tài)碼率進(jìn)行壓縮。隨著影片畫面場(chǎng)景和網(wǎng)絡(luò)帶寬情況變化，視頻碼率是動(dòng)態(tài)變化的）。從下表可以看出1080P視頻的V-MOS的基準(zhǔn)得分要比720P高約0.474分。
視頻碼率kbps
視頻分辨率
視頻編碼壓縮算法
視頻編碼等級(jí)
S-Quality
1610
720P
H.264
HIGH
3.872
3080
1080P
H.264
HIGH
4.346
下表為不同視頻分辨率典型S-Quality值，隨著分辨率（視頻清晰度）升高，S-Quality也逐漸增加：
視頻碼率kbps
視頻分辨率
視頻編碼壓縮算法
視頻編碼等級(jí)
S-Quality
800
360P
H.264
HIGH
2.706
1100
480P
H.264
HIGH
3.515
2000
720P
H.264
HIGH
3.911
4500
1080P
H.264
HIGH
4.418
10000
2K
H.264
HIGH
4.728
100000
4K
H.264
HIGH
4.896
1.2V-MOS扣分因子研究
S-Loading、S-Stalling代表網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)本地播放造成的損傷，兩者為V-MOS得分的扣分因子。
S-Loading：視頻經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸后，初始緩沖的得分（1-5分）；S-Loading與 “視頻初始緩沖感知時(shí)延”相關(guān)，隨著“視頻初始緩沖感知時(shí)延”的增加S-Loading分值逐漸減少，最終V-MOS得分也逐漸減少。
S-Stalling：視頻經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸后，播放卡頓的得分（1-5分）；S-Stalling與 “卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”相關(guān)。隨著“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”的增加S-Stalling分值逐漸減少，最終V-MOS得分也逐漸減少。
在V-MOS評(píng)分過程中 “視頻初始緩沖感知時(shí)延”、“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”兩項(xiàng)指標(biāo)分別表征了視頻播放的不同階段。其中“視頻初始緩沖感知時(shí)延”表征了是否可及時(shí)播放，“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”表征是否可流暢播放。在整個(gè)Mobile V-MOS評(píng)分體系中兩者相輔相成共同決定了最終的V-MOS得分。
下面兩幅圖給出了不同“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”與不同“視頻初始緩沖感知時(shí)延”下V-MOS打分情況。由得分趨勢(shì)來(lái)看，在滿足一定V-MOS得分的前提下隨著“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”的增加，對(duì)于“視頻初始緩沖感知時(shí)延”要求越來(lái)越嚴(yán)格。同理，隨著“視頻初始緩沖感知時(shí)延”的增加對(duì)于“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”要求越來(lái)越嚴(yán)格。
720P不同“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”VS不同“視頻初始緩沖感知時(shí)延”V-MOS得分趨勢(shì)
1080P不同“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”VS不同“視頻初始緩沖感知時(shí)延”V-MOS得分趨勢(shì)
2、流媒體視頻V-MOS提升優(yōu)化方法
通過視頻感知V-MOS提升優(yōu)化工作發(fā)現(xiàn):無(wú)線環(huán)境差、頻繁切換、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷高等對(duì)V-MOS打分影響較大，從上文評(píng)分機(jī)制和關(guān)聯(lián)指標(biāo)分析可知，提升V-MOS的關(guān)鍵點(diǎn)在與基礎(chǔ)速率提升。
針對(duì)V-MOS優(yōu)化提升思路如下：
針對(duì)V-MOS得分低問題分析主要從2個(gè)緯度5個(gè)方向進(jìn)行分析和優(yōu)化。首先分析V-MOS得分低是初始播放階段“視頻初始緩沖感知時(shí)延”大，還是后續(xù)播放過程中“卡頓時(shí)長(zhǎng)占比”高導(dǎo)致。具體可看指標(biāo)統(tǒng)計(jì)中“S-Loading, S-Stalling”等2項(xiàng)得分是否較低。針對(duì)上述問題進(jìn)行細(xì)化分析主要從5個(gè)方面展開。
測(cè)試終端問題；測(cè)試參數(shù)配置不合理；終端性能問題。
覆蓋問題；弱覆蓋、過覆蓋、重疊覆蓋高。
干擾問題；內(nèi)部干擾、外部干擾。
頻繁切換問題；覆蓋不合理、切換策略設(shè)置不合理。
調(diào)度性能問題：基站硬件故障、傳輸問題、視頻服務(wù)器性能問題、參數(shù)設(shè)置不合理、基站負(fù)荷高。
3、總結(jié)
流媒體業(yè)務(wù)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)下使用場(chǎng)景和頻次越來(lái)越多，對(duì)于流媒體業(yè)務(wù)的感知提升越發(fā)顯得重要，而對(duì)于V-MOS的提升主要在于提升基礎(chǔ)速率，在保障測(cè)試終端性能、測(cè)試配置正確、基站調(diào)度正常的前提下，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋、降低網(wǎng)絡(luò)干擾、減少頻繁切換。
作者：上海大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司 吳俤仔 來(lái)源：C114通信網(wǎng)
