移动网络中的视频质量测试
本应用说明研究了测试移动网络的视频服务质量的最佳实践，并讨论了不同类型的视频服务和视频流的最新变化。
您的任务
在当今的移动网络中，视频服务占据了最多的数据块，并且其数据消耗量还将继续增加。新的 XR 和 VR 应用服务也将使用与视频服务类似的传输技术，并将消耗更多的数据。随着传输能力提高，分辨率越来越好，智能手机的高分辨率屏幕也让用户的期望越来越高。视频服务质量对客户满意度有很大的影响。由于传输的数据量非常大，决定提供更高还是更低的分辨率和质量会显著影响移动网络运营商 (MNO) 的基础设施。
等待时间（显示第一幅图像的时间）、图像质量和视频播放的流畅度（无静帧，充足的帧速率）决定了最终用户的满意度。视频内容提供商不断调整压缩、传输和视频缓冲，以应对网络缺陷、潜在的中断和瓶颈等问题，并寻找这些体验质量 (QoE) 因素的最佳平衡方案。
网络性能对视频质量的影响
视频传输并不总是连续的。从通用平台传输视频更像是下载一系列文件。由于视频的一些部分存储在缓冲区中，因此移动网络总有不进行传输的时候。分块式下载文件有助于掩盖网络中的许多潜在缺陷，缓解和弥补传输中断和容量降低的问题。如果 MNO 没有获得相关信息，就无法发现这些问题。
在响应文件下载和缓冲等网络问题时，客户端到服务器的适配有一定的余地。实时直播视频的选择要少得多。电视直播的延迟很短，视频在设备上只能缓冲几秒钟。数据传输非常频繁，而且几乎连续。因为缓冲区只能弥补瞬时的传输中断问题，所以出现视频静帧的风险更高。由于网络上的活动更多，因此可以几乎无缝监控网络性能。
网络资源的使用情况因视频传输方式而异。对于所有视频服务，（智能手机上的）视频客户端会从内容服务器（通常是 MNO 网络之外的第三方）请求并接收编码的视频信息。对于非实时服务，视频会预先缓冲几秒钟，然后再开始播放。实时服务无法预先缓冲视频，通常在下一次帧同步的时候就开始播放。有不同的策略可以将视频文件传输到智能手机缓冲区：
- 全部下载完成
- 渐进式下载（红线）
- 分块式传输视频片段（蓝线）
- 直播视频/电视（绿线）
- 实时视频流（橙线）
非实时视频流仍然占头等地位。但是，实时服务正在兴起，例如带视觉反馈的远程控制和监控服务等。实时传输必须做到无缝传输，即使是最短暂的中断或延迟也能被发现。视频服务已经对网络提出了很高的要求，但实时服务的要求更严格。
罗德与施瓦茨解决方案
对分辨率、帧速率、比特率估计和静帧次数等关键技术特性的测量至关重要。这些特性最终决定了用户的感知质量。视频压缩基于算法和设置，具有高度的可扩展性。即使分辨率和比特率相同，图像质量也可能有所不同。基于感知的综合测量是一种最可靠的方法，能够说明压缩和分辨率降低的影响，包括视频显示不流畅和视频静帧。这些因素被合并成一个分数。感知视频质量测量应基于直接图像分析，针对视频生成一个与真实的用户感知质量相关的平均意见得分 (MOS)。
平均意见得分 (MOS) 是一种被广泛认可的标准化方法，可用于测量和预测感知的视频质量。ITU-T 批准了 Rohde & Schwarz SwissQual AG 开发的 TU-T J.343.1 方法。该方法分析实际接收的视频信息和显示的图像，以此来预测普通人类观众所感知的视觉质量。该算法就像是普通观众，只检查接收到的视频。由于不需要与参考源视频进行比较，因此这种方法也可用于直播视频、目前的所有移动视频流服务，甚至是加密内容的视频流。ETSI TS 102 250-2 提出了 J.343.1 方法，建议对所有的移动视频服务测量视觉质量。
这种新的视频质量算法为智能手机而设计，完全在 Android 下实现，在罗德与施瓦茨的所有移动网络测试产品上都可用。罗德与施瓦茨的测试产品种类丰富，包括手持式 QualiPoc Android 和体积较大的 Benchmarker3。QualiPoc 设计精简，可以对接收的视频进行实时评分，包括直播视频（这是移动网络中最重要的测试用例）。视频质量评估嵌入到全自动的视频服务测试解决方案中，其中包括全面的技术参数和 KPI。罗德与施瓦茨产品的入门级版本可以评估 YouTube 视频，非常适合该平台当前使用的可变的比特率和分辨率。
结果及主要优势
利用罗德与施瓦茨的视频质量测试解决方案，移动网络运营商可以验证热门视频应用在其网络上是否运行良好。由于视频服务性能对于客户满意度至关重要，因此借助适当的测试解决方案，移动网络运营商将拥有更多满意的用户、降低客户流失率，并从竞争对手那里抢走客户。
测量视频流服务的时候，会分析传输链上的所有部分，包括内容服务器、用户设备和用户设备上的软件客户端。移动网络性能只是其中的一个因素。
其他信息
有关测试与测量解决方案和产品（例如 QualiPoc Android 以及相关产品，如 R&S®FR4 Freerider 4 背包系统和 Benchmarker3）的更多信息，请联系罗德与施瓦茨销售办事处或访问 www.rohde-schwarz.com.cn。
