Var och en av oss kan titta på en onlinevideo någon gång under en viss dag. Vi kan följa nyheterna, lyssna på en rapport, lära sig av en instruktionsvideo, ta in sporthöjdpunkter eller titta på ett tv-program.

Videostreaming online har haft stor inverkan på våra liv, förändra många aspekter inklusive underhållning, utbildning och marknadsföring. Bara YouTube är fullt av instruktionsvideor, handledningar och föreläsningar som är till nytta för människor runt om i världen.

Eftersom on-demand TV-streaming har ökat i popularitet, många konsumenter har sagt upp sina kabel-tv-abonnemang till förmån för plattformar som YouTube, Netflix och Vevo. Med sådana abonnemang, användare betalar mindre och kan se sina favoritfilmer och TV-program när som helst och var som helst.

Video på resande fot

På grund av framsteg inom mobila enheter som telefoner och surfplattor, och populariteten för videoströmning, efterfrågan på streaming över mobilnät har ökat exponentiellt under de senaste åren. De senaste trafikprognosrapporterna har visat att videotrafiken stod för 60 procent av den totala mobildatatrafiken 2016. År 2021 78 procent av världens mobildatatrafik kommer att vara video. Mer än hälften av det globala onlinevideotittandet sker nu via mobila enheter.

Denna explosiva efterfrågan på videoströmning utgör en allvarlig utmaning för mobilnätsoperatörer eftersom ökningen av videotrafik överträffar framstegen inom cellulära nätverk. Nya tekniker för videoöverföring och leverans över mobilnät behövs för att betjäna denna trafik.

Ett annat problem är att användare förväntar sig att deras innehåll laddas med minsta möjliga fördröjning för att börja spela och minsta möjliga återbuffring under videouppspelningen. Nedladdningshastigheten med vilken videoinnehåll levereras till slutanvändaren måste vara tillräckligt hög för att hålla användarna nöjda och inte förstöra deras tittarupplevelse.

Tillfredsställande tittare

Att uppnå användarnöjdhet har blivit ett problem för mobilnätsoperatörer. Detta blir allt viktigare med tanke på att tillgänglig videokvalitet förbättras. YouTube och Vimeo, till exempel, har videor tillgängliga i mycket högupplöst format, medan andra finns i mycket lägre kvalitet. Videor som streamas i hög kvalitet är vanligtvis stora i storlek och behöver högre nedladdningshastigheter än videor med lägre kvalitet.

Att titta på onlinevideo i sig är en komplex process som involverar många faktorer som påverkar användarnas nöjdhet. Till exempel, när en användare begär en video (till exempel, genom att trycka på en video på YouTube), delarna av videon som ska visas cachelagras på användarens enhet först. Sådana cachade videodelar kommer att tillhandahålla en buffert som förhindrar videoavbrott, eftersom sådant innehåll redan är tillgängligt på användarens enhet. Som sådan, om en användare pausar videon tillfälligt innan dess slut, enheten har tid att cachelagra mer videoinnehåll och minska risken för videoavbrott, vilket kan förbättra videoströmningsupplevelsen.

Användarens plats är också en viktig faktor:om de är i utkanten av täckningsområdet, kvalitet kan försämras på grund av dåliga överföringshastigheter och störningar. Likaså, datahastigheter inomhus kan påverka videokvaliteten.

Att bedöma användarnöjdheten med traditionella mått som nedladdningshastigheten är inte användbart. Istället, Quality of Experience (QoE) ger ett sätt att mäta användarnas tillfredsställelse. QoE, den övergripande acceptansen av tjänsten som den uppfattas av användaren är ett bättre mått, som när en användare är missnöjd med streamingtjänsten, de byter normalt till en annan tjänsteleverantör.

Stora innehållsleverantörer förlorade 2,16 miljarder USD 2012 på grund av låg QoE; Intäktsförlust på grund av dålig QoE förväntas överstiga 20 miljarder USD.

Förbättrade strömmar

Vi behöver nya tekniker som tar hänsyn till det komplexa, strömmande trafiks dynamiska och fördröjningskänsliga karaktär för att ge slutanvändare bra QoE. Vårt forskarteam, i samarbete med Ericsson Canada, utvecklat nya tekniker för att förbättra QoE för användare av videoströmning över mobilnät.

De utvecklade teknikerna, vilket resulterade i sex olika patent, använda avancerade metoder som introducerades av LTE Advanced mobilkommunikationsstandarden för att förbättra kommunikationen i 5G-nätverk.

En av de teknologier som vi fokuserar på och använder i vår forskning är enhet-till-enhet-kommunikation (D2D). Med D2D-kommunikation, mobila enheter i närheten av varandra kan utbyta videoinnehåll istället för att hämta innehållet från en avlägsen server. Detta tillåter mobila enheter som har videoinnehåll cachat lokalt att dela sådant innehåll med enheter i närheten.

Vi utvecklade olika kommunikationsprotokoll och algoritmer (reglerna och policyerna som tillåter två eller flera enheter att kommunicera) som tillåter User Equipment (UE) — smarta telefoner, tabletter, iPads, etc. —för att utbyta videoinnehåll. Basstationer (BS) är de cellulära tornen som dessa protokoll kör, styr interaktionen mellan UE:erna.

Våra olika prestationsutvärderingsstudier visade en signifikant minskning av initiala förseningar, återbuffringar och en förbättring av kvaliteten på den streamade videon. Detta förbättrade QoE för videostreamingtjänsten genom att påskynda leveransen av videoinnehåll till begärande användare och undvika faktorer som återbuffring som skulle kunna påverka QoE negativt.

Vårt team och andra forskare inom detta område arbetar för att se till att en pålitlig videoströmningstjänst alltid är tillgänglig över mobilnät, trots den kontinuerliga ökningen av efterfrågan och volymen av videotrafik.

Dessa tekniker är mycket viktiga eftersom de inte bara förbättrar QoE under normala förhållanden, men kan också användas för att minska servicekostnaden (videoinnehåll som erhålls från användare i närheten kan vara gratis). Dessutom, sådana kommunikationstekniker kan användas för att förbättra täckningen av det cellulära nätverket och göra videovisning möjlig när enheterna är långt borta från basstationen (där det kanske inte är möjligt annars).

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.