La BBC avvia il Project Timbre per misurare la user experience dell’ascoltatore in streaming relativamente ai problemi di buffering, alle interruzioni del segnale, al comportamento eterogeneo degli smartphone e delle reti mobili in prospettiva di un enorme sviluppo dell’ascolto IP in-car.
Fornendo le prime linee guida: come la durata ideale del buffer in un’app, il livello di tolleranza lato utente e l’impatto che (il buffering) può avere sui contenuti (es. eventi sportivi in diretta) e quindi quali potrebbero essere le ricadute sulle logiche editoriali e commerciali delle stazioni.
Sintesi
Sappiamo – perché ne abbiamo parlato più volte qui – che la BBC è sempre più impegnata a svilupparsi come OTT, nella consapevolezza che la disintermediazione dalle reti di trasmissione sarà il futuro dei contenuti audio/video lineari (per l’on demand è già così, col disimpegno dell’offerta pay dall’etere).
Live streaming: il futuro
E per farlo il broadcaster UK sta conducendo un’analisi chiamata Project Timbre, con cui raccoglie dati di telemetria in un prototipo dell’app mobile BBC Sounds per esplorare quanto efficacemente le reti mobili siano in grado di sostenere un ascolto massivo della radio in live streaming.
L’app BBC Sounds
Come noto, la piattaforma over the top BBC Sounds garantisce agli ascoltatori l’accesso a tutte le live radio della BBC, unitamente ai contenuti on-demand (podcast e catch-up).
Pubblicità
Pubblicità
La copertura
Oggi, circa il 91% del territorio del Regno Unito ha una copertura 4G garantita da almeno un operatore, con prospettive di sviluppo delle aree rurali che porteranno l’illuminazione al 95%.
Project Timbre
Ma cosa comporta la “copertura” in termini qualitativi nella user experience dell’ascoltatore? Il Project Timbre, descritto come “Investigating mobile coverage for live radio streaming on BBC Sounds“, ha quale finalità quella di scoprirlo.
Ofcom
Per farlo si parte della considerazione che il regolatore delle comunicazioni UK – Ofcom – verifica e misura la copertura delle reti mobili e già nella Digital Radio and Audio Review dell’aprile 2022 aveva formulato raccomandazioni per garantire l’efficacia dello streaming radio nella consapevolezza di un suo forte sviluppo.
Le raccomandazioni dell’Ofcom: primo, sostenere la richiesta di ascolto streaming in auto
Nel merito, l’Ofcom ha sollecitato gli operatori di rete a promuovere la costruzione di reti mobili 5G in grado di sostenere un numero crescente di servizi di streaming live e on-demand incentrati sull’ascolto in-car.
Pubblicità
Pubblicità
QoE in Project Timbre
In Project Timbre, BBC sta analizzando questi aspetti, concentrandosi in particolare sulla qualità dell’user experience reale (QoE) degli ascoltatori che utilizzano la piattaforma over the top BBC Sounds.
Il live streaming radiofonico
“Ci stiamo concentrando sul live streaming radiofonico, cioè il caso d’uso più frequente ed impegnativo. Tuttavia, i concetti che stiamo esplorando possono anche applicarsi allo streaming on-demand“, spiega su una pagina del portale della BBC Andrew Murphy, lead research engineer del broadcaster UK.
Differenti finalità delle reti broadcast e mobile
“Mentre le reti broadcast nascono con un’unica finalità (la veicolazione di contenuti audio/video da un sistema trasmittente ad un insieme di sistemi riceventi non definito a priori, ndr), quelle mobili sono multiuso, altamente complesse e costruite per soddisfare una vasta gamma di esigenze concorrenti”, continua Murphy.
Grandi opportunità dall’impiego delle reti IP per i broadcaster
“Le reti IP bidirezionali ci consentono di offrire la vasta gamma di contenuti live e on demand della BBC, con un grande potenziale per nuove user experience e personalizzazioni.
Ma occhio al QoE
Ma è evidente che in questo caso il QoE va gestito con cautela, poiché dipende da molti fattori; non da ultimo l’intricata interazione tra le prestazioni di rete e le reazioni degli algoritmi nel client di riproduzione ai cambiamenti dinamici delle caratteristiche di rete”, sottolinea l’ingegnere.
Pubblicità
Pubblicità
Migliorare le piattaforme in ambiente mobile
“Possiamo quindi utilizzare i dati rilevati nell’ambito del Project Timbre per cercare di comprendere l’impatto delle previsioni di copertura mobile sulla QoE e migliorare piattaforme come BBC Sounds in ambiente mobile.
Il prototipo aumentato BBC Sounds per Android
Per farlo, abbiamo realizzato un prototipo riservato (cioè solo per uso interno, ndr) della versione Android di BBC Sounds che i nostri ingegneri stanno utilizzando internamente per raccogliere dati sulla QoE in condizioni normali sulle attuali reti mobili.
Il roll in
Attraverso questo prototipo, nell’ambito del Project Timbre, possiamo esplorare le variazioni causate dalla posizione dell’utente nelle varie ore della giornata, utilizzando i dati per identificare le metriche chiave che hanno il maggiore impatto sul QoE.
5G multimediale
Ciò ci consente anche di avere interlocuzioni significative con l’industria, collaborando per rendere il QoE il migliore possibile e per esaminare il ruolo che potrebbero svolgere funzionalità di rete come lo streaming multimediale 5G”, prosegue Andrew Murphy.
Per Project Timbre meglio Android
“Abbiamo iniziato con Android, poiché le sue API forniscono l’accesso a una serie di dati più ricca e di basso livello sulla rete mobile rispetto a quelli a cui abbiamo accesso con iOS.
Pubblicità
Il progetto operativo
Dal punto di vista operativo, il flusso streaming è prodotto dalla BBC, dove è confezionato come una sequenza di segmenti audio Mpeg-Dash. Questi vengono forniti utilizzando un protocollo HTTP tramite infrastruttura Internet, Content Delivery Networks (CDN) e la rete mobile attraverso l’app BBC Sounds in esecuzione su uno smartphone (o, in futuro, su un’auto connessa). La sequenza di segmenti audio viene quindi riassemblata in un flusso audio continuo che viene somministrato all’ascoltatore.
Metriche di QoE
Le metriche di QoE, derivate dal client di riproduzione audio (il lettore multimediale standard della BBC), forniscono informazioni sulle istanze di buffering (cioè le pause nella riproduzione audio) e la distanza temporale che separa l’emissione live dalla ricezione effettiva dell’ascoltatore.
Metriche di consegna audio
Le metriche di consegna audio sono fornite dalla libreria HTTP sottostante, utilizzata per scaricare la sequenza di segmenti audio Mpeg-Dash che formano il live stream, inclusi elementi come il tempo impiegato per il trasferimento dei dati audio e quello per la richiesta iniziale del client da fornire (Time To First Byte, o TTFB).
Metriche di qualità della rete
Le metriche di qualità della rete sono realizzate utilizzando le API Android, raccogliendo informazioni dettagliate su quale rete mobile è in uso, sulla potenza, sulla qualità del segnale e sull’ID della cella di servizio principale.
Visualizzazione CDN
A differenza delle metriche citate, che sono tutte lato client, i registri delle CDN possono fornire una visione lato server di ciò che sta accadendo con la connessione e il trasferimento di ciascun segmento audio.
Marker geotemporali
Questi dati vengono quindi regolarmente registrati con riguardo alla posizione e all’ora del giorno di ascolto.
Qualità della user experience e limiti del buffering
La durata del segmento audio su BBC Sounds è di 6,4 secondi. Per riprodurre ininterrottamente l’audio live e tenere il passo con la trasmissione, l’app BBC Sounds deve scaricare i segmenti audio Mpeg-Dash successivi, in media ogni 6,4 secondi.
Il livello di buffer
Impostando qualsiasi buffer audio sul dispositivo, l’incapacità di scaricare ogni nuovo segmento entro 6,4 secondi comporterà, in primo luogo, una pausa nell’audio. L’audio riprenderà poi da dove si è interrotto quando il segmento in sospeso sarà scaricato, anche se con una riproduzione distanziata dal live. La QoE sarà influenzata da entrambi questi effetti.
L’impatto del ritardo audio in relazione al contenuto
Va poi considerato che l’impatto del ritardo audio per l’ascoltatore differisce a seconda del contenuto che viene ascoltato: con lo sport dal vivo potenzialmente più critico (nessuno vuole sentire dagli amici che la propria squadra ha già fatto un goal durante il proprio ascolto).
La condizione ideale
In condizioni “normali”, in cui l’intera catena di distribuzione (incluse, ad esempio, le CDN e le reti mobili) si comporta sufficientemente bene, i segmenti audio successivi arriveranno in genere entro un brevissimo tempo dalla richiesta (nell’ordine di alcune decine di millisecondi). In tali condizioni, la riproduzione ininterrotta è garantita.
Eventi buffering
Tuttavia, sappiamo che le interruzioni di riproduzione (eventi “buffering”) avvengono frequentemente durante l’ascolto in streaming. Escludendo qualsiasi operazione errata dell’app BBC Sounds stessa – oppure di essere in un’area senza alcuna copertura mobile – le interruzioni della riproduzione saranno il risultato di un ritardo eccessivo (superiore a 6,4 secondi) nella ricezione dei dati del segmento audio richiesto.
Il buffer nell’app
La presenza del buffer audio nell’app riduce l’eventualità di un segmento ritardato, con conseguente interruzione della riproduzione, e favorisce un passaggio senza soluzione di continuità tra le diverse modalità di ricezione (come da e verso 4G e WiFi).
Il compromesso sul buffer
Durante le analisi abbiamo compreso che esiste un compromesso tra il livello di buffering e la tolleranza verso un ritardo eccessivo: un buffer maggiore significa che il client può attendere più a lungo per consegnare un segmento prima che si verifichi un’interruzione audio. Tuttavia, questa resilienza paga il prezzo di un ritardo più lungo in diretta per l’ascoltatore, rispetto alla tradizionale ricezione della trasmissione”, puntualizza Andrew Murphy. Un aspetto che ha, evidentemente un’incidenza editoriale e commerciale (irrilevante per la musica, determinando per lo sport in diretta o per i quiz).
Complicazioni aggiuntive
“Una complicazione aggiuntiva è che il buffer audio varierà a seconda di come l’utente ha gestito la riproduzione (ad esempio, pausa o inoltro rapido) – continua l’esponente della BBC -. Fondamentalmente, il livello del buffer audio dipenderà anche da eventuali interruzioni audio precedenti causate da un ritardo eccessivo a cui il client è stato esposto, come avere viaggiato attraverso aree di copertura mobile più scadente (o in galleria, ndr).
I risultati QoE in Project Timbre
L’effetto è che diversi utenti sperimentano diversi QoE: infatti un singolo utente può persino sperimentarne uno diverso nella stessa posizione del percorso sul ritorno rispetto all’andata.
Pubblicità
Pubblicità
Prodotto complicato da vari fattori
In sintesi, il QoE dell’ascoltatore è un prodotto complesso influenzato da una serie di fattori, tra cui il comportamento degli utenti, l’esposizione a interruzioni o ritardi della rete precedenti e la reazione del client di riproduzione.
Lo stato del Project Timbre
Il Project Timbre è attualmente condotto su piccola scala, con una ventina di smartphone nelle mani di ingegneri e volontari [della BBC] e non ci sono al momento piani per estenderlo pubblicamente. Nonostante questa scala limitata, l’esperimento dispiega già dati per circa 6.500 km di percorso e decine di milioni di punti dati registrati. E mentre ogni singola misurazione è un’istantanea delle prestazioni in una particolare posizione in un determinato momento, possiamo utilizzare tecniche statistiche – dei tipi che abbiamo utilizzato da molti anni per analizzare le reti di trasmissione broadcast – per costruire un quadro migliore di quando e dove funzionano le reti mobili.
Analisi statistica e metriche di QoE
Per ottenere risultati statisticamente più significativi, dobbiamo prima riconoscere che lo streaming radio/audio è diverso dalla trasmissione broadcast, in particolare:
1) l’audio è segmentato in blocchi (di 6,4 secondi di durata);
2) la velocità di connessione è variabile (e quindi non costante);
3) la copertura mobile per lo streaming della live radio non sembra essere determinata esclusivamente dalla potenza del segnale né dalla velocità di trasferimento grezza (anche il TTFB può essere significativo).
Le conclusioni
I dati che stiamo raccogliendo e analizzando ci forniscono informazioni sulla QoE del mondo reale. Tuttavia, le reti sono complesse e in evoluzione – con aumenti di copertura, miglioramento della capacità, nuove architetture e generazioni (4G, 5G, 6G, 7G …).
Pubblicità
Pubblicità
Occhio all’impatto del buffering
Allo stato attuale, possiamo sostenere che l‘impatto del livello di buffer – lato client – comporta che l’uso di istanze di buffering – cioè interruzioni audio – come metrica di QoE, deve essere fatto con cura.
Conoscenza delle reti
E’ poi necessaria una migliore comprensione delle caratteristiche delle reti mobili – rispetto alle reti fisse – per ottimizzare lo streaming di app audio per l’impiego in movimento.
La potenza del segnale mobile non è garanzia di copertura
La potenza sufficiente del segnale mobile (RSRP) non è una garanzia di copertura per un servizio specifico (in questo caso il live streaming audio) e le velocità di trasferimento devono essere misurate con cura, in particolare quando si tratta di segmenti audio che possono essere di dimensioni relativamente ridotte e in cui il TTFB può dominare nel tempo di trasferimento dei dati.
La percezione dell’utente
Non tutti gli ascoltatori della radio in live streaming sperimenteranno un evento esattamente allo stesso tempo e in genere saranno in qualche modo in ritardo rispetto a quelli delle reti broadcast. Questo potrebbe avere un impatto editoriale che deve essere considerato.
I punti della catena
Ma dal Project Timbre emerge anche altro. Per esempio, sappiamo che i colli di bottiglia possono verificarsi in diversi punti della catena di distribuzione. Concentrarsi esclusivamente su un punto di vista lato cliente non ci consente di distinguerne gli altri. L’intenzione è quella di poter poi concentrare i nostri sforzi di ricerca sui punti rilevanti di questa catena“, conclude Andrew Murphy. (M.R. per NL)
Pubblicità
Pubblicità
Pubblicità
