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

今天超過(guò)四分之三的互聯(lián)網(wǎng)流量來(lái)自流媒體視頻，這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)會(huì)隨著時(shí)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(jià)格為消費(fèi)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(jì)劃是否真的能提高視頻流的質(zhì)量?華爾街日?qǐng)?bào)的一項(xiàng)調(diào)查最近在芝加哥大學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)性能和安全專(zhuān)家Nick Feamster教授的幫助下回答了這個(gè)問(wèn)題，該合作既為消費(fèi)者提供了信息，也為科學(xué)發(fā)展提供了幫助。

故事開(kāi)始于三年前，記者認(rèn)為這將是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題：更快的速度是否對(duì)流媒體視頻很重要?為了回答這個(gè)問(wèn)題，他們轉(zhuǎn)向了普林斯頓大學(xué)的Feamster，因?yàn)樗诰W(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。Feamster的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了可以可靠地測(cè)量消費(fèi)者在家中獲得的實(shí)際互聯(lián)網(wǎng)速度的軟件系統(tǒng)，這是WSJ調(diào)查的一個(gè)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(jī)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(guò)其軟件獲得的質(zhì)量數(shù)據(jù)，但I(xiàn)SP和外部研究人員卻處于黑暗中。在華爾街日?qǐng)?bào)的幫助下，研究人員招募了60多個(gè)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(guò)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(wú)意義的流量;它們都是加密的，我們無(wú)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(kāi)始比賽需要多長(zhǎng)時(shí)間?“ 計(jì)算機(jī)科學(xué)的Neubauer教授和數(shù)據(jù)與計(jì)算中心的主任Feamster說(shuō)，他于7月1日加入了UChicago教員。“這是一個(gè)有趣且非常具有挑戰(zhàn)性的機(jī)器學(xué)習(xí)推理問(wèn)題。我們看到一堆加密數(shù)據(jù)，我們'試圖弄清楚這個(gè)視頻的質(zhì)量 - 不僅僅是'速度'，而是用戶實(shí)際體驗(yàn)的質(zhì)量。

這項(xiàng)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(shí)時(shí)推斷視頻流質(zhì)量指標(biāo)，如啟動(dòng)延遲和分辨率。通過(guò)從志愿者家庭收集來(lái)自200,000多個(gè)視頻會(huì)話的數(shù)據(jù)，該團(tuán)隊(duì)培訓(xùn)了一個(gè)模型，該模型可以查看加密數(shù)據(jù)并確定哪些流來(lái)自Netflix，YouTube，Amazon和Twitch，以及最終用戶體驗(yàn)的質(zhì)量。

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

對(duì)于消費(fèi)者而言，這是有價(jià)值的信息，如果他們對(duì)家中的流媒體視頻質(zhì)量不滿意，他們可能會(huì)覺(jué)得有必要升級(jí)到更昂貴的計(jì)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(shuō)，誰(shuí)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(fèi)者那里獲得更多關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的信息，這也最終有助于網(wǎng)絡(luò)本身的運(yùn)作，”Feamster說(shuō)。“所以它有兩種方式。”

該項(xiàng)目符合Feamster更廣泛的研究重點(diǎn)，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(tái)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(wèn)題。

與“ 華爾街日?qǐng)?bào)”項(xiàng)目一樣，許多研究領(lǐng)域和政策問(wèn)題都需要?jiǎng)?chuàng)建可以收集數(shù)據(jù)并衡量現(xiàn)實(shí)世界性能的新軟件和系統(tǒng)。從他在數(shù)據(jù)和計(jì)算中心的新角色的角度來(lái)看，F(xiàn)eamster認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)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(diǎn)上更多工作的開(kāi)始。

“解決政策問(wèn)題取決于能否獲得良好的數(shù)據(jù)，因?yàn)橥ㄖq論所需要的是關(guān)于實(shí)際情況的準(zhǔn)確信息，”Feamster說(shuō)。“這些數(shù)據(jù)集通常不存在，沒(méi)有可以回答這些問(wèn)題的速度測(cè)試數(shù)據(jù)部分。我們必須設(shè)計(jì)方法并構(gòu)建系統(tǒng)來(lái)收集其他人沒(méi)有的數(shù)據(jù)......然后我們可以提供答案。