视频业务感知研究

视频业务感知研究项目

课题背景1课题研究进展2具体案例分析3目录流量红利快速释放，MBB流量面临增长瓶颈4G渗透率60%~70%40%~50%快速增长期平稳增长期自然增长期流量增长速率三大因素2G转网4G入网优惠流量消费大户优先选择转网三大因素后转网用户流量消费力弱流量优惠耗尽转网率放缓视频转型拉动增长Vs管道发展进入下行周期？当前流量增长主要来自2G用户快速转网流量红利快速释放，未来增长需要业务发展进行牵引移动端从内容到终端快速高清化视频社交化对4G体验提出挑战视频移动端渗透率达到77%以上绝大多数用户选择移动端观看视频经济发达省份移动视频用户占比较多Source：HuaweimLABQ1201550.1%的搜狐视频支持720P+（2015）totallaunched720pandabove720pandaboveratio77%手机720P以上，2K普及，VR拉动4K移动直播井喷，微博、淘宝视频化互动，分享，参与感让用户为视频直播着迷视频社交化对4G网络体验提出更高挑战视频业务快速发展，移动化，高清化，社交化已成趋势华为BNC2016H1江苏视频专题调研：视频业务流量需求大有效提升DOU的同时，对上行影响小视频业务发展空间巨大视频时拉动DOU提升的有效方式数据来源：华为BNC2016H1江苏视频专题调研视频业务质量是支撑业务发展的关键环节课题研究进展2课题背景1具体案例分析3vMOS定义视频体验标准1视频业务评估与分析2网络改进点分析3目录视频质量互动体验观看体验TOP3关键因素建立视频体验模型播放操作视频源播放过程0等待加载频道切换快进快退0损失卡顿花屏0失真清晰流程保真预计2020年，视频流量占比将超80%，4G网络视频体验成为产业界关注热点：

华为联合国内外著名高校和标准组织推动视频体验评估标准化SA4:概念2016.12SG12:公式2016.10标准建议书2016.12VMOS定义视频体验：视频体验标准建模研究视频质量的三要素：清晰度、流畅度、保真度清晰度取决于视角和分辨率流畅度取决于帧率保真度取决于色彩、细腻、明暗100”41cm30cm60”2.5m42”9.7”6”3840*21604096*21605120*28807680*43202.5m2.5m5120*2880距离分辨率屏幕人眼极限分辨角：ɑ=0.35角分不同屏幕尺寸的最大帧率要求SDR8bitsHDR10bitsHDR12bits8bits10bits12bitsRec.7098bitsRec.202010bitsRec.202012bits色彩细腻明暗视频质量互动体验观看体验研究互动体验两要素：切换等待时长和视频加载时长交互操作与用户可接受体验“0”等待的极致体验目标1s

切换频道0.5s

快进/快退2s

视频加载100ms=立即响应RoberterB.Miller1968研究结果：100ms人的感受是立即小于1s感受是很快2015华为mLab研究成果：在连续播放视频中插入100ms时长黑屏片段，视频观看者无感知。视频质量互动体验观看体验研究观看体验两要素：播放卡顿和画面花屏播放过程中出现卡顿播放画面出现花屏极致体验是没有卡顿和花屏手机或PAD卡顿时长占比<=10%TV上卡顿时长占比<=1%分辨率高于720p时1次花屏/4小时分辨率低于720p时1次花屏/2小时0卡顿、0花屏TV屏、手机、PAD屏同等要求视频质量互动体验观看体验

sQualitysQuality=f(v_res,v_br,v_codec,v_profile)视频质量得分。与视频分辨率，视频平均码率，视频编码算法，视频编码算法等级四个因素相关。sLoadingsStallingsLoading=f(init_buf_latency)初始缓冲时延得分。初始缓冲时延是指从点击视频到视频开始播放的时延，时延越短，本项得分越高。sStalling=f(stalling_ratio)卡顿率得分。卡顿率是指播放视频时的卡顿时长除以总播放时长。卡顿率越低，本项得分越高。视频质量互动体验观看体验vMOS：VideoMeanOpinionScore，华为提出的用于衡量视频业务体验质量的一个评分标准（1-5分），1分为差，5分为优秀。视频分辨率sQuality最高得分（左侧分辨率下可能获得的最高分）5Kormore54K4.92K4.81080P4.5720P4480P3.6360P2.8初始缓冲时延得分(sLoading)100ms51s43s35s210s1卡顿率得分（sStalling）0%55%410%315%230%1VMOS是MBB视频体验的基础评价指标vMOS标准现状和计划（ITU-T和3GPP标准中的规范名称为videoMOS）ITU-TP.NATS(phase1)2013~20142015.11提交算法模型2016.12016.6性能PK2016.10ITU-TP.NATS(phase2)Phase2标准立项华为递交的videoMOS模型被选入winninggroup研究立项建议华为提交的2K/4K,H.265的研究建议被采纳并包含在phase2的研究范围中2016.8~2016.93GPPSA4标准参数上报研究立项2016.22016.4SA4和videoMOS参数映射关系标准化2016.12ITU-T定义videoMOS计算方法videoMOS

=f(sQaulity,sLoading,sStalling)讨论标准研究范围代码融合&标准文档撰写Phase1标准立项启动标准讨论ITU-T承载video

MOS核心理念和标准定义的P.NATSPhase1项目已获得许可；3GPP正在定义商用终端上报video

MOS相关参数的规范，LTE计划在17年3月立项（分辨率最高4K）（分辨率最高1080P）（定义商用终端应用层上报参数的规范）Phase1标准已被许可ITU-T，3GPPvideoMOS标准化相互协作配合3GPPSA4/RAN2定义videoMOS相关参数通过商用终端测量并上报Phase1标准公开发布（计划）2017.33GPPRAN2（定义商用终端空口上报参数的规范）SA4:

WI

(S4-160296)‘ImprovedStreamingQoEReportingin3GPPServicesandNetworks’RAN2:

WI(RP-161917)‘QualityofExperience(QoE)MeasurementCollectionforstreamingservicesinUTRAN’标准发布（计划）LTE立项（计划）VMOS标准现状和计划课题研究进展2课题背景1具体案例分析3vMOS定义视频体验标准1视频业务评估与分析2网络改进点优化分析3目录区域概况：站点数量：80小区数量：519区域描述：G309、S242等道路在内的章丘大学城区域场景描述：本次济南视频体验评估试点区域位于济南市章丘大学城区域，包括山东旅游职业学院，济南大学明水校区在内的多所高校区域及周边道路。涵盖校园网、普通城区，农村等多种场景。LTE

网络概览频段信息1800/2300/2600MhzeNodeB数量80小区数量

519学校名称建筑数量在校4G人数山东传媒职业学院章丘校区123370齐鲁师范学院175977山东财经学院明水校区288964山东凯文科技职业学院195818山东电子职业学院新校区155012山东警察学院135000山东司法警官职业学院82937山东旅游职业技术学院104076山东杏林科技职业学院152681济南工程职业技术学院新校区157192山东省医学科学院103000课题研究区域信息总体分析：视频流量占比17.44%，相比其他地市20%占比较低数据分析时段的总流量达到2741.5GBytes

，其中视频流量为478.04GBytes。视频流量占总PS流量的17.44%总体分析-视频流量中午12:00的视频流量最多，达到31.36GBytes

，与总流量最忙时相同，体现出校园网业务特征凌晨03:00视频流量占比较高，达到44.53%，但整体流量并不高总体分析：实验区视频业务忙时在中午，体现出校园网视频业务特征总体分析-视频业务忙时65.17%视频来自TOP20%的小区1.58%的小区视频流量比例达到50%以上小区分析：实验区存在视频业务TOP小区，多为宿舍、教学楼等，符合校园网场景小区视频流量分布TOP小区列表VideoTraffic(MB)(0-131.0)[131.0-448.0)[448.0-1200.0)[1200.0-2804.0)[2804.0-999999)小区分析-视频业务TOP小区2600M频段视频流量最多，达到298.89GBytes，说明室外宏站吸收视频流量较多

视频点播次数比例，各分辨率在不同频段上呈现相同趋势，不同频段360P仍是点播次数最高视频频段分析：实验区室外宏站D频段吸收视频流量较多，不同频段不同分辨率点播次数比例趋势相同频段分析-视频业务吸收栅格分析：20%的栅格(高校宿舍、教学楼)吸收了97%的视频流量97.35%视频来自TOP20%的栅格

5.63%的栅格视频流量比例达到50%以上栅格视频流量分布VideoTraffic(MB)(0-1.0)[1.0-4.0)[4.0-11.0)[11.0-34.0)[34.0-999999)TOP栅格列表栅格分析-视频流量APP分析：腾讯视频贡献最多视频流量，也是点播次数最多的视频业务腾讯贡献了最多的视频流量，占比达到23.79%，同时也是最流行的视频业务，观看次数达到57584爱奇艺、咪咕、新浪微博、优酷、QQ音乐在校园网场景中也是较受欢迎的视频APP注:http_ext和icy为两类通用流量，目前只识别出是视频流量，具体由哪个APP产生，需要后续完善识别规则APP分析-视频流量、点播次数APP分析：不同APP在视频分辨率上呈现出较大差异QQ音乐低分辨率视频（<360P,360P）比例最高，达到99.94%腾讯视频高分辨率视频（1080P，1440P）比例最高，达到4.72%APP分析-不同APP在分辨率上的呈现业务行为：高清720P及以上分辨率视频流量占比30%，占比仍然较低360P及以下目前仍然是视频的主流分辨率，点播次数占比接近60%，但只贡献了43%的流量720P及以上的视频业务，点播次数超过20%，贡献了30%流量，占比仍然较低业务行为-视频分辨率vMOS(MAX)不同分辨率vMOS最大得分:sLoading<=100ms,sStalling=0最佳:sLoading<=100ms,sStalling=0良好:sLoading<=1s,sStalling=5%一般:sLoading<=3s,sStalling=10%较差:sLoading<=5s,sStalling=15%很差:sLoading<=10s,sStalling=30%ResolutionRate(Kbps)vMOS(Max)vMOS(Benchmark)ExcellentGoodFairPoorBad4K(10000,100000]4.94.54.23.83.612K(4500,10000]4.84.23.83.63.211080P(2200,4500]4.54.03.63.22.81720P(1100,2200]43.63.22.82.41480P(600,1100]3.63.22.82.42.01360P(300,600]2.82.32.11.91.71视频体验-vMOSBenchmark建议视频体验：720P总体达到GOOD级别，4%的业务初缓不达标，仍有提升空间720P:平均码率1549.33Kbps1080P:平均码率2653.07Kbps720P:4.76%的业务初始缓冲时延大于等于3.00s1080P:14.75%的业务初始缓冲时延大于等于3.00s720P:79.20%的业务卡顿占比等于0.00%1080P:70.56%的业务卡顿占比等于0.00%视频体验-不同分别率视频体验：不同APP不同分辨率体验不尽相同对于360P，aqiyi爱奇艺的vMOS得分最高，低分辨率视频体验最好对于720P，

letv乐视的vMOS得分最高，高分辨率视频体验最好对于1080P，

通用视频流量icy的vMOS得分最高，高分辨率视频体验最好不同APP不同分辨率体验存在差异，与片源、服务器等因素关系较大视频体验-不同APP不同分辨率720P视频点播次数比例分布1080P视频点播次数比例分布360P视频点播次数比例分布480P视频点播次数比例分布视频体验：不同分辨率存在不同程度体验不达标情况vMOSvMOSvMOSvMOS随着分辨率的提升，对空口的要求逐步提高，故体验不达标的比例也随之上升19%19%23%37%视频体验-不同分辨率下体验情况课题研究进展2课题背景1具体案例分析3vMOS定义视频体验标准1视频业务评估与分析2网络改进点优化分析3目录视频体验：720P大部分区域视频体验满足要求，仍有提升空间720P栅格vMOS1080P栅格vMOS720P，94.35%的区域vMOS大于等于3.2(GOOD)，达到良好标准；

71.94%的区域vMOS大于等于3.4，有提升空间，VMOS大于3.6的区域预期占比偏低，为不对现有网络做较大改动，本次以3.4为标准进行规划。1080P，

49.31%的区域vMOS大于等于3.6，达到良好标准。vMOS[1.0-2.4)[2.4-2.8)[2.8-3.2)[3.2-3.6)[3.6-4.0]vMOS[1.0-2.8)[2.8-3.2)[3.2-3.6)[3.6-4.0)[4.0-4.5]视频体验-720P、1080P视频体验情况视频体验主要受如下因素影响：-弱覆盖-强干扰-高容量低vMOS根因门限分析RSRP门限CQI

orSINR门限用户数门限

空口能力要求vMOS目标分析50*50栅格低vMOS根因vMOSStatisticDistribution低RSRP用户数多低SINR高RSRPvMOSGridNumberGridRatio1.0~2.8550419.08%2.8~3.224068.34%3.2~3.6486316.86%3.6~4.01266843.91%4.0~5.0340911.82%vMOS[1.0-2.8)[2.8-3.2)[3.2-3.6)[3.6-4.0)[4.0-5.0]根因分类原理覆盖干扰容量720PvMOSvMOS[1.0-2.4)[2.4-2.8)[2.8-3.2)[3.2-3.6)[3.6-4.0]覆盖干扰容量RSRP(dBm)SINR(dB)用户数-104.234.4246.10覆盖容量干扰根因分析栅格详细列表问题分类栅格数比例覆盖677.0046.18%干扰356.0024.28%容量27.002.46%根因分类结果课题研究进展2课题背景1具体案例分析3vMOS定义视频体验标准1视频业务评估与分析2网络改进点优化分析3目录STEP1：通过对视频质差栅格进行问题栅格聚类，然后找到视频质差小区。STEP2：通过SEQ终端侧RTT时延、服务器侧RTT时延做S1上、下游定界。STEP3：定界到S1下游（无线）的问题，通过话统关联、USE分析，可定位无线根因。STEP4：针对无线根因，执行优化。网络级视频质差问题分析整体思路视频质差问题分析思路视频质差栅格分析方法-视频体验数据USE和MR数据关联分析MR数据记录（无线KPI指标）USE数据记录（视频体验指标）视频KQI->KPI映射数据记录基于CellID，CallID（呼叫记录），时间点进行关联筛选体验差，无线KPI差的记录结合栅格地理位置输出结果USE+MR指标关联方法USE+MR视频优化分析方法视频体验数据和无线MR数据关联将无线指标和体验指标做关联分析，进行问题确认&定界辅助话统和信令跟踪，找到视频体验无线受限因素视频体验数据无线MR数据分辨率码率初缓时延卡顿时延占比vMOS得分RSRPCQIPRB利用率……关联规则1、得到视频体验和无线MR关联结果2、辅助话统和信令跟踪，找到视频体验无线受限因素视频质差栅格分析方法视频质差问题栅格筛选条件栅格过滤条件：MR条数大于15RSRP弱覆盖栅：RSRP<-104.23dBm用户数过载栅格：扩容标准高干扰栅格：SINR<4.42dB连续3个栅格相邻连续3个扇区相邻连续3个栅格相邻第一步第二步第三步视频质差问题栅格筛选覆盖栅格聚类干扰栅格聚类容量聚类问题区域5个问题区域2个问题区域3个栅格问题聚类问题：弱覆盖原因：园区内树木比较多，夏季遮挡比较严重；校园内站点较少，教学区域、部分宿舍区域和实训区域室内深度覆盖不足。典型案例分析-覆盖类解决方案：在教学楼、实训楼及宿舍楼新建室分，解决室内深度覆盖不足问题。【STEP3】针对无线侧RTT时延大的话单，关联MR后根因占比如下，下行容量受限是主因。【STEP4】针对主因，分析用户测量报告信令。该用户入网后，电平一致保持在-100左右，且邻区电平比本小区低20以上，因此该小区不存在较强邻区覆盖。建议针对下行容量受限进行扩容。问题确认&定界问题分析(后台跟踪分析)问题定位结论【STEP1】目标小区LXH0150601HD_章丘杏林学院南，根据上一页介绍的分析方法，关联出的文件示例如下：【STEP2】汇总分析该小区所有卡顿率>0的用户级话单，无线侧RTT时延定界，28%是无线侧原因，剩72%是核心网及上游原因。典型案例分析-容量类【STEP1】LXH015166H_西沟头，部分初始缓冲成功率仅80%左右，由于上游RTT时延小，下游RTT时延大于100ms，因此可定界为无线侧原因。【STEP2】全天范围内QCI=9的下行调度时延没有明显的时间分布。【STEP3】下行CQI>6，和下行时延时间趋势不匹配，可排除弱覆盖因素；下行PRB利用率峰值不足10%，排除容量因素。怀疑存在外部干扰源，建议上站排