Pruebas de calidad de video en redes celulares

En esta ficha de aplicación se examinan los procedimientos recomendados para realizar pruebas de calidad del servicio de video en una red celular y se analizan los distintos tipos de servicios de video, así como los cambios más recientes de las aplicaciones de streaming de video.

Su misión

Los servicios de video requieren el mayor fragmento de datos en las redes actuales y su cuota de consumo de datos no hará sino aumentar. Los nuevos servicios para aplicaciones de XR y VR utilizarán técnicas de transmisión similares y consumirán incluso más datos. La definición va en aumento de acuerdo a la capacidad de transporte y las pantallas de alta definición de los smartphones hacen que las expectativas de los usuarios sean cada vez más altas. La calidad del servicio de video tiene un gran impacto en la satisfacción del cliente. La decisión de proporcionar una mayor o menor definición puede influir considerablemente en la infraestructura de los operadores de redes de comunicaciones móviles (MNO) debido a las enormes cantidades de datos que se transmiten.

La satisfacción del usuario final está determinada por el tiempo de espera (tiempo hasta la primera imagen), la calidad de imagen y la fluidez con la que se reproduce el video (sin congelación, suficiente velocidad de trama). Los proveedores de contenidos de video adaptan constantemente sus estrategias de compresión, entrega y almacenamiento de video en búfer para hacer frente a imperfecciones de la red, posibles interrupciones del servicio y cuellos de botella, así como buscar el mejor compromiso entre estos factores de calidad de experiencia (QoE).

Impacto del rendimiento de la red sobre la calidad de video

Una transmisión de video casi nunca es una secuencia continua. El streaming desde una plataforma común es más como una serie de descargas de archivos. Ya que las partes de un video se almacenan en el búfer, siempre hay momentos en los que una red celular no transmite. Las descargas por fragmentos similar a las de un archivo ayudan a enmascarar muchos problemas potenciales en la red, suavizar, emparejar y reducir interrupciones, así como a la degradación de la capacidad. Si un operador de redes de comunicaciones móviles no puede obtener información sobre estos problemas permanecerán invisibles.

La adaptación entre cliente y servidor tiene una cierta libertad de reacción ante los problemas de la red con la descarga y almacenamiento en búfer similar a la de un archivo. Los videos en directo en tiempo real tienen de lejos muchas menos opciones. El streaming de TV en directo utiliza un breve retraso y el video solo puede almacenarse en el búfer del dispositivo unos pocos segundos. Se requiere de transmisiones de datos frecuentes, casi continuas. Como el búfer solo puede reducir pequeñas interrupciones, existe un mayor riesgo de congelación del video. El rendimiento de la red puede monitorearse casi directamente porque siempre hay actividad en la red.

La utilización de los recursos de red varían en función del método de entrega del video. Todos los servicios de video cuentan con un cliente de video (en el smartphone), el cual solicita y recibe información sobre el video codificado de un servidor de contenido, por lo general un tercero ajeno a la red del operador de redes de comunicaciones móviles. Para servicios en tiempo no real, el video se prealmacena en un búfer por unos pocos segundos antes de que el video empiece. Los servicios en tiempo real, no pueden prealmacenarse en un búfer, por lo general suelen empezar a reproducirse en el siguiente fotograma sincronizado. Existen diferentes estrategias para transmitir un archivo de video al búfer del smartphone:

  • Descarga completa
  • Descarga progresiva (línea roja)
  • Transmisión por fragmentos de las secciones de video (línea azul)
  • Video/TV en directo (línea verde)
  • Streaming de video en tiempo real (línea naranja)

El streaming en tiempo no real sigue dominando el mercado. Sin embargo, los servicios en tiempo real están en aumento, como los controles remotos con retroalimentación visual, los servicios de vigilancia y otros. La transmisión en tiempo real debe no debe tener interrupciones, incluso pueden percibirse las interrupciones o retrasos más breves. Los servicios de video ya plantean grandes exigencias a las redes pero los servicios en tiempo real serán críticos.

GUI de pruebas de calidad de video en QualiPoc Android
GUI de pruebas de calidad de video en QualiPoc Android
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Solución de Rohde & Schwarz

Es de suma importancia la medición de las características técnicas clave como definición, estimación de la tasa de bits y conteo de congelamientos. En definitiva, estas características determinan la calidad percibida por el usuario. La compresión de video es muy escalable en función del algoritmo y sus ajustes. La calidad de la imagen puede variar para una misma definición y tasa de bits. Las mediciones integradoras y en función de percepción son el modo más fiable de tener en cuenta todos los efectos de la compresión y degradación de la definición como por ejemplo la visualización entrecortada y el congelamiento completo del video. Estos factores se combinan en una única puntuación. Las mediciones de la calidad de video percibida deben basarse en el análisis directo de la imagen la cual genera una nota media de opinión (NMO) para un video que se relaciona con las percepciones reales de la calidad de los usuarios.

La media de opinión (NMO) es un método estándar ampliamente aceptado para medir y predecir la calidad de video percibida. La UIT-T aprobó el método TU-T J.343.1 desarrollado por Rohde & Schwarz SwissQual AG. El método analiza la información de video real recibida, así como las imágenes mostradas a fin de predecir la calidad visual como la percibe un espectador humano medio. Como en el caso del espectador, el algoritmo examina solo el video recibido. Al no ser necesaria una comparación con un video fuente de referencia, también puede utilizarse para video en directo y aplicarse a todos los servicios actuales de streaming de video móvil, incluso el streaming de contenido cifrado. J.343.1 en ETSI TS 102 250-2 recomienda mediciones de calidad visual para todos los servicios de video móvil.

Este nuevo algoritmo de calidad de video ha sido creado para smartphones, está completamente implementado en Android y es compatible con todos los productos para pruebas de redes celulares de Rohde & Schwarz. La gama de productos de T&M de Rohde & Schwarz incluye desde el QualiPoc Android portátil hasta el Benchmarker3 a gran escala. El QualiPoc ligero puede puntuar videos entrantes en tiempo real, incluso videos en directo como los casos de prueba más críticos en redes celulares. La evaluación de calidad de video está embebida en una solución de T&M totalmente automatizada para servicios de video y ofrece un amplio conjunto de parámetros técnicos e indicadores clave de rendimiento. La versión básica de los productos Rohde & Schwarz puede evaluar videos de YouTube y es ideal para cubrir las distintas velocidades de bits y definiciones que se utilizan actualmente en la plataforma.

Resultados y ventajas clave

Las soluciones de T&M de la calidad de servicio de Rohde & Schwarz permiten a los operadores de redes de comunicaciones móviles verificar si las aplicaciones de video más populares se ejecutan bien en sus redes. Dado que el rendimiento del servicio de video es esencial para la satisfacción del cliente, los operadores de redes de comunicaciones móviles tendrán abonados más satisfechos, una menor tasa de cancelación de clientes y podrán atraer clientes de la competencia gracias a soluciones de prueba adecuadas.

Al medir un servicio de streaming de video se analizan todas las partes de la cadena de transmisión, desde los servidores de contenido hasta los dispositivos de usuario y los clientes de software en los dispositivos de usuario. El rendimiento de la red celular en sí solo es un factor.

Información adicional

Para obtener más información sobre soluciones y productos de T&M (como QualiPoc Android y productos relacionados como el sistema de mochila R&S®FR4 Freerider 4 y Benchmarker3), contáctese con la oficina de ventas de Rohde & Schwarz o visite www.rohde-schwarz.com.