1 U-vMOS重新定義視頻體驗評估標準
視頻已成為網絡上的最主要流量，視頻業務體驗已成為衡量網絡服務質量的關鍵指標。伴隨著視頻分辨率的不斷提升（從720P/1080P逐漸過度至4K/8K），視頻業務對網絡的要求也越來越高。如何評價當前網絡下視頻業務的體驗，對用戶和運營商來說意義越來越重大。
IP承載網是一個“盡力而為”的網絡，網絡視頻業務占用帶寬資源較多、實時性要求較高，并且對分組丟失、時延、抖動等網絡特性非常敏感，尤其是時變的網絡特性嚴重影響網絡視頻業務的質量。通過對網絡視頻質量的監控和反饋，可以調節編解碼器或信道的參數，改善傳輸視頻的服務質量。因此，需要實時準確地對網絡視頻服務質量進行監控，獲得反映用戶感受的視頻體驗質量。
早在2009年ITU-T就啟動了針對視頻業務的vMOS標準研究項目，并于2012年參考語音MOS指標體系發布了第一個基于視頻體驗的VMoS指標，用于監控視頻經過網絡傳輸后的質量損失，關注點在于視頻QoE的檢測和問題定位。這套指標完全參考了語音MOS的定義，先定義影響因素Compression、packet-loss、rebuffering，自下而上地計算vMOS。出發點是為了發現問題，用于視頻質量監控，只站在技術視角看問題，沒有考慮消費者對視頻體驗優劣的評價是跨越視頻業務的全流程，也沒有站在最終消費者體驗的角度去橫向比較不同的分辨率帶給用戶的不同體驗。因此也無法完整的指導運營商網絡的設計和優化。
華為認為在原有vMOS的基礎上，需要根據以用戶體驗為中心的評價體系標準，用統一的衡量標準，來評價不同網絡，不同屏幕，不同場景應用下的視頻體驗的好壞。基于以上出發點，華為視頻研究團隊結合人體工程學實驗，樣本調研和深入技術研究，提煉出適配全場景的視頻體驗TOP3影響因子，即視頻質量（sQaultiy），互動體驗(sInteraction)和觀看體驗(sView)。華為基于三大核心思想，設計了視頻體驗衡量體系評價標準U-vMOS，使TOP3視頻體驗影響因子得以量化，使得視頻體驗標準體系實現可采集、可評估、可演進。
影響視頻質量，操作體驗和播放體驗三個模塊的主要因素如圖2所示U-vMOS的評價模型主要分為三個部分，即視頻質量（sQuality），操作體驗（sInteraction）和播放體驗（sView），擬合出如下公式。
1 基于U-vMOS的固定寬帶網絡評估的流程
對當前固定寬帶網絡進行基于U-vMOS的網絡評估，需要達到如下幾個目的：
- 體現單個典型用戶的U-vMOS指標
- 體現整網的U-vMOS指標
- 識別當前網絡承載視頻體驗與目標的差距及根因
- 基于根因制定網絡優化及演進方案
基于以上目的，U-vMOS的網絡評估的流程可以分為如下3個步驟：U-vMOS目標設定、差距和根因分析、優化方案實施
1.1U-vMOS目標設定
基于U-vMOS評估標準，視頻的原始質量是U-vMOS的基準，整體的U-vMOS是在疊加操作體驗和播放體驗之后得出的。相同分辨率的視頻的基準體驗值在不同的幀率、視頻編碼方式和碼率等條件下所能達到的U-vMOS基準不同。因此測量整體U-vMOS前需對網絡視頻的基準體驗進行測量。如下為100英寸屏幕，不同分辨率下所能達到的基準質量的范圍：
1.1.1評估指標的定義
基于HTTP的視頻點播業務是目前視頻中占比最高的業務，它對網絡質量敏感，定位問題困難。本文的評估主要針對基于HTTP的點播業務。基于U-vMOS的評估體系指標采集需要考慮到體驗、業務及網絡三個層次。
l體驗KQI指標：從用戶視角出發，對用戶感知進行分解和量化。體驗KQI指標參考U-vMOS關鍵要素，如視頻質量、操作體驗、播放體驗。
l業務KPI指標：以運維技術人員視角，考慮業務的交互流程，用于分析影響用戶感知的業務流程因素，例如DNS解析時間，CDN調度時間，視頻分片資源分布等。
l網絡KPI指標：直接反映網絡管道運行的關鍵性能指標，如帶寬、RTT、丟包率等。
1.1.2測試樣本空間的確定
測量樣本的選擇決定了測量結果能否完整全面地反映被測網絡的整體體驗情況。樣本包含三個維度的要求。
- 云樣本：即選取哪些視頻內容作為被測對象。云樣本的選取要考慮覆蓋不同的視頻提供商的TOP熱點節目的不同清晰度視頻源。
- 管（網絡）樣本：即選擇何種網絡場景下的用戶進行測試。管（網絡）樣本的選擇需要考慮用戶接入類型、用戶套餐、不同區域、不同的網絡層次、不同網絡負載、不同線路質量（如：與基站距離的遠近、光纖接入/銅線接入等）等因素。
- 測量時間段：不同的時間段，網絡負載不同，測試時間段需要覆蓋網絡的忙時和閑時。忙時、閑時可由用戶數或者流量大小來決定。寬帶發展聯盟認為通用場景下19：00～23：00為網絡忙時，但不同運營商的用戶行為可能不同，精確的忙時、閑時定義建議提前對運營商網絡進行用戶數及流量的評估，從而準確判斷忙時、閑時時間段。
1.1.3U-vMOS評估指標的測量
U-vMOS的測量手段，主要有如下三類：
在機頂盒、PC、手機/PAD等終端上集成華為U-vMOS算法引擎，通過視頻播放器獲取加載時長、卡頓、花屏等體驗參數，調用U-vMOS引擎實時計算出結果并上報服務器。
中間網絡設備可以基于播放器的關鍵行為特征針，對每用戶的視頻交互流程進行分析打點，判斷加載時長、頻道切換時長等指標進行測量。同時還能夠基于CDN與終端的實時數據傳輸速率和傳輸的數據量判斷卡頓指標。
提供一種基于X86/Android通用硬件盒子，集成各種視頻的客戶端播放器，同時集成U-vMOS算法引擎，有選擇性地抽樣部署在網絡的不同位置（基站、接入機房或者部分用戶家中），對視頻體驗進行例行監控。
