更高價更快的互聯(lián)網(wǎng)計劃能否提高流媒體視頻質(zhì)量

今天超過四分之三的互聯(lián)網(wǎng)流量來自流媒體視頻，這個數(shù)字預(yù)計會隨著時間的推移而上升。為滿足這一需求，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商以更優(yōu)惠的價格為消費者提供更快的數(shù)據(jù)速度，某些地區(qū)可提供每秒千兆位的數(shù)據(jù)。

但這些更昂貴的計劃是否真的能提高視頻流的質(zhì)量?華爾街日報的一項調(diào)查最近在芝加哥大學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)性能和安全專家Nick Feamster教授的幫助下回答了這個問題，該合作既為消費者提供了信息，也為科學(xué)發(fā)展提供了幫助。

故事開始于三年前，記者認(rèn)為這將是一個簡單的問題：更快的速度是否對流媒體視頻很重要?為了回答這個問題，他們轉(zhuǎn)向了普林斯頓大學(xué)的Feamster，因為他在網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)方面的專業(yè)知識。Feamster的團隊開發(fā)了可以可靠地測量消費者在家中獲得的實際互聯(lián)網(wǎng)速度的軟件系統(tǒng)，這是WSJ調(diào)查的一個重要部分。但收集另一半數(shù)據(jù) - 這些家庭中流媒體視頻服務(wù)的性能 - 需要混合系統(tǒng)，機器學(xué)習(xí)和招聘。

雖然Netflix，亞馬遜和YouTube等視頻提供商可以收集用戶通過其軟件獲得的質(zhì)量數(shù)據(jù)，但ISP和外部研究人員卻處于黑暗中。在華爾街日報的幫助下，研究人員招募了60多個家庭，收集了有關(guān)其互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的信息，并安裝了通過其網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)監(jiān)視器。但挑戰(zhàn)仍然存在。

“我們基本上都在看無意義的流量;它們都是加密的，我們無法看到任何內(nèi)容，我們不知何故想知道：用戶是否流式傳輸Netflix視頻，如果是，那么分辨率是多少? ，開始比賽需要多長時間?“ 計算機科學(xué)的Neubauer教授和數(shù)據(jù)與計算中心的主任Feamster說，他于7月1日加入了UChicago教員。“這是一個有趣且非常具有挑戰(zhàn)性的機器學(xué)習(xí)推理問題。我們看到一堆加密數(shù)據(jù)，我們'試圖弄清楚這個視頻的質(zhì)量 - 不僅僅是'速度'，而是用戶實際體驗的質(zhì)量。

這項工作產(chǎn)生了一份研究論文和一種名為Net Microscope的新工具，它可以從加密數(shù)據(jù)流中實時推斷視頻流質(zhì)量指標(biāo)，如啟動延遲和分辨率。通過從志愿者家庭收集來自200,000多個視頻會話的數(shù)據(jù)，該團隊培訓(xùn)了一個模型，該模型可以查看加密數(shù)據(jù)并確定哪些流來自Netflix，YouTube，Amazon和Twitch，以及最終用戶體驗的質(zhì)量。

從那里開始，研究人員終于可以回答“ 華爾街日報”提出的問題：這些服務(wù)如何以不同的互聯(lián)網(wǎng)速度運行?該研究發(fā)現(xiàn)，流媒體視頻性能早在ISP提供的上層計劃之前就已經(jīng)平穩(wěn)，計劃高于每秒100兆比特只能略微改善啟動延遲和分辨率，即使多個設(shè)備同時觀看視頻也是如此。

對于消費者而言，這是有價值的信息，如果他們對家中的流媒體視頻質(zhì)量不滿意，他們可能會覺得有必要升級到更昂貴的計劃。但它也是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商的有用信息，F(xiàn)eamster說，誰能更好地幫助客戶找到性能不理想的真正原因，而不僅僅是建議更快的服務(wù)。

“我們所做的任何事情都有助于從消費者那里獲得更多關(guān)于這個問題的信息，這也最終有助于網(wǎng)絡(luò)本身的運作，”Feamster說。“所以它有兩種方式。”

該項目符合Feamster更廣泛的研究重點，即通信網(wǎng)絡(luò)的性能和安全性，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在線平臺的審查和信息控制，以及網(wǎng)絡(luò)中立和寬帶接入等政策問題。

與“ 華爾街日報”項目一樣，許多研究領(lǐng)域和政策問題都需要創(chuàng)建可以收集數(shù)據(jù)并衡量現(xiàn)實世界性能的新軟件和系統(tǒng)。從他在數(shù)據(jù)和計算中心的新角色的角度來看，F(xiàn)eamster認(rèn)為這個項目是他希望在數(shù)據(jù)科學(xué)，公共政策和調(diào)查性新聞的交叉點上更多工作的開始。

“解決政策問題取決于能否獲得良好的數(shù)據(jù)，因為通知辯論所需要的是關(guān)于實際情況的準(zhǔn)確信息，”Feamster說。“這些數(shù)據(jù)集通常不存在，沒有可以回答這些問題的速度測試數(shù)據(jù)部分。我們必須設(shè)計方法并構(gòu)建系統(tǒng)來收集其他人沒有的數(shù)據(jù)......然后我們可以提供答案。