網(wǎng)絡(luò)側(cè)估計終端用戶視頻體驗建模分析

楊舒涵

摘 要：隨著無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的升級，智能終端的普及，越來越多的用戶選擇在移動智能終端上應(yīng)用客戶端APP觀看網(wǎng)絡(luò)視頻，這是一種基于TCP的視頻傳輸及播放。看網(wǎng)絡(luò)視頻影響用戶體驗的兩個關(guān)鍵指標是初始緩沖等待時間和在視頻播放過程中的卡頓緩沖時間。研究表明影響初始緩沖時延和卡頓時長占比的主要因素有初始緩沖峰值速率、播放階段平均下載速率、端到端環(huán)回時間（E2E RTT）以及視頻參數(shù)。然而這些因素和初始緩沖時延和卡頓時長占比之間的關(guān)系并不明確。本文體現(xiàn)了根據(jù)實驗數(shù)據(jù)建立的用戶體驗評價變量（初始緩沖時延，卡頓時長占比）與網(wǎng)絡(luò)側(cè)變量（初始緩沖峰值速率，播放階段平均下載速率，E2E RTT）之間的函數(shù)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：初始緩沖時延 卡頓時長 E2E RTT 函數(shù)關(guān)系

中圖分類號：TP2112 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（c）-0029-02

Abstract： With the upgrading of wireless broadband network and the popularity of intelligent terminals， more and more users choose to watch network video on the mobile intelligent terminal with the application client APP， which is a video transmission and playback based on TCP. The two key indicators that affect the user experience of network video are the initial buffer waiting time and the Caton buffer time during video playback. Researches show that the main effect of Initial buffer delay and Caton long time occupation ratio are the initial buffer peak rate， average download rate， E2E RTT and video playback stage parameters. However， these factors and the initial delay and buffer Caton long relationships are not clear. So we use many equations to get these relationships.

Key Words： E2E RTT； Caton buffer time； Initial delay； Equations

數(shù)據(jù)處理后，先進行數(shù)據(jù)的初步擬合，再基于初步擬合中得到的與初始緩沖時延相關(guān)的3個函數(shù)與卡頓時長占比相關(guān)的3個函數(shù)，運用線性代數(shù)知識結(jié)合幾何意義分別分段求出適當?shù)南鄳?yīng)系數(shù)，并最終得到兩個函數(shù)，分別由與網(wǎng)絡(luò)側(cè)變量初始緩沖峰值速率、播放階段平均下載速率、端到端環(huán)回時間（E2E RTT）相關(guān)的3個函數(shù)與之對應(yīng)的3個系數(shù)組成，最終得到所有函數(shù)。

1 數(shù)據(jù)選取

對于數(shù)據(jù)進行排序，而后進行1～10編號，選擇1～8進行函數(shù)擬合，留下9、10進行驗證，既保證有充足的數(shù)據(jù)進行函數(shù)擬合，又能夠保證函數(shù)得到驗證。根據(jù)散點圖選擇數(shù)據(jù)變化較快的范圍，考慮到數(shù)據(jù)的相互影響等情況，我們首先選取一種分類方法，隨后進行運算，經(jīng)過整體運算，到數(shù)據(jù)檢驗時檢查誤差情況，更換區(qū)間，進行再次運算，驗證是否可以縮小誤差，找到合適的分段區(qū)間。

2 預(yù)期結(jié)果

通過初步函數(shù)擬可以得到6個具有相關(guān)性的基本函數(shù)分別是：初始緩沖峰值速率—初始緩沖時延；播放階段平均下載速率—初始緩沖時延；E2E RTT—初始緩沖時延；初始緩沖峰值速率—卡頓時長占比；播放階段平均下載速率—卡頓時長占比；E2E RTT—卡頓時長占比。

通過線性代數(shù)和幾何意義求解得出相應(yīng)的系數(shù)，進行分段求解，適當增加分段，尋找合理的分段提高函數(shù)的合理性，使預(yù)測更準確。最終會得到一個較為完整尚有發(fā)展空間的評價體系，通過該評價體系得到具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。對于整體視頻質(zhì)量的改進具有一定意義。

3 建立模型

根據(jù)初步擬合中得到的與初始緩沖時延相關(guān)的3個函數(shù)和卡頓時長占比相關(guān)的3個函數(shù)，根據(jù)線性代數(shù)知識和幾何意義的結(jié)合分段分別求出適當系數(shù)，最終得到兩個函數(shù)，每個函數(shù)分別由與網(wǎng)絡(luò)側(cè)變量初始緩沖峰值速率、播放階段平均下載速率、端到端環(huán)回時間（E2E RTT）相關(guān)的3個函數(shù)和與之對應(yīng)的3個系數(shù)組成。

在通過對數(shù)據(jù)進行大量的排序篩選，充分利用現(xiàn)有的評分體系，對網(wǎng)絡(luò)側(cè)變量：初始緩沖峰值速率、播放階段平均下載速率、端到端環(huán)回時間（E2E RTT）進行劃分。根據(jù)適當調(diào)整區(qū)間，我們可以得到適應(yīng)該區(qū)間的系數(shù)。通過調(diào)整與改進，證明了在合適的區(qū)間中，擬合性較好，可以通過細致合適的分區(qū)大幅度提高評價體系的準確性，大幅度降低誤差。

4 總結(jié)分析

初始緩沖時延的系數(shù)表如表1所示，長時長占地的系數(shù)表如表2所示。

5 結(jié)語

我們根據(jù)多項數(shù)據(jù)，分層解決問題，將整個大問題，分為兩層，即求函數(shù)和求系數(shù)，分段求解系數(shù)的方法保證了函數(shù)具有良好的預(yù)測性和準確性。這種解決問題的方法具有普遍性，可以對多種變量間相互影響較弱的情況下，得出多個自變量與因變量的關(guān)系，而且自變量數(shù)量的提升對其影響相對較小。在實際應(yīng)用中，可以通過結(jié)果導(dǎo)向：提高用戶的體驗，設(shè)定用戶評分標準后，層層推進，得到各項指標，并有針對性地對影響較大的部分進行重點調(diào)整，從而有更好的指導(dǎo)意義。

參考文獻

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