Gør dyrere, forbedrer hurtigere internetplaner streaming af videokvalitet?

Over tre fjerdedele af dagens internettrafik kommer fra streaming af video, et tal, der kun forventes at stige over tid. For at imødekomme denne efterspørgsel, internetudbydere tilbyder forbrugere hurtigere datahastigheder til premium priser, med gigabit-per-sekund-niveauer tilgængelige i nogle områder.

Men forbedrer disse dyrere planer faktisk kvaliteten af ​​videostreaming? EN Wall Street Journal undersøgelse besvarede for nylig dette spørgsmål med hjælp fra prof. Nick Feamster, en University of Chicago-ekspert i kommunikationsnetværks ydeevne og sikkerhed, i et samarbejde, der både informerer forbrugerne og fremmer videnskaben.

Historien begyndte for tre år siden med, hvad journalisterne troede ville være et simpelt spørgsmål:Betyder hurtigere hastigheder noget for streaming af video? For at svare på det, de vendte sig til Feamster, derefter på Princeton University, for hans ekspertise inden for netværksforbundne computersystemer. Feamsters gruppe havde udviklet softwaresystemer, der pålideligt kunne måle de faktiske internethastigheder, forbrugerne modtog derhjemme, en vigtig del af WSJ-undersøgelsen. Men at indsamle den anden halvdel af dataene – ydeevnen af ​​streaming-videotjenester i disse hjem – ville kræve en blanding af systemer, maskinlæring og rekruttering.

Mens videoudbydere som Netflix, Amazon og YouTube kan indsamle data om den kvalitet, som brugerne modtager gennem deres software, ISP'er og eksterne forskere er i mørket. Ved hjælp af Wall Street Journal , forskerne rekrutterede mere end 60 husstande, indsamlede oplysninger om deres internettjeneste, og installeret en overvågning af de data, der passerer gennem deres netværk. Men udfordringerne var tilbage.

"Vi ser grundlæggende på nonsenstrafik; det hele er krypteret, vi kan ikke se indholdet af noget af det, og vi vil på en eller anden måde vide:Streamer brugeren en Netflix-video, og i så fald hvad er opløsningen? Og, hvor lang tid tog det at begynde at spille?" sagde Feamster, Neubauer professor i datalogi og fakultetsdirektør for Center for Data og Computing, som sluttede sig til UChicago-fakultetet den 1. juli. "Det er et interessant og meget udfordrende problem med maskinlæring. Vi ser en masse krypterede data, og vi forsøger at finde ud af kvaliteten af ​​denne video – ikke kun 'hastighed', "men kvaliteten af ​​brugerens faktiske oplevelse."

Arbejdet førte til et forskningspapir og et nyt værktøj kaldet Net Microscope, som udleder videostreamingkvalitetsmålinger såsom opstartsforsinkelse og opløsning i realtid fra den krypterede datastrøm. Ved at indsamle data fra mere end 200, 000 videosessioner fra de frivillige hjem, holdet trænede en model, der kan se på krypterede data og identificere, hvilke streams der er fra Netflix, Youtube, Amazon og Twitch, samt den kvalitet, som slutbrugerne oplever.

Derfra, forskerne kunne endelig svare på spørgsmålet stillet af Wall Street Journal :Hvordan fungerer disse tjenester ved forskellige internethastigheder? Undersøgelsen viste, at streaming af video-ydeevne plateauer længe før de øverste planer, der tilbydes af internetudbydere, med planer over 100 megabits pr. sekund, hvilket kun forbedrer opstartsforsinkelser og opløsning marginalt, selv når flere enheder ser videoer samtidigt.

Det er værdifuld information for forbrugerne, som måske føler sig tvunget til at opgradere til en dyrere plan, hvis de er utilfredse med deres streaming-videokvalitet derhjemme. Men det er også nyttig information for internetudbydere, Feamster sagde, som bedre kan hjælpe deres kunder med at finde den sande årsag til utilfredsstillende ydeevne i stedet for blot at anbefale hurtigere service.

"Alt, hvad vi gør, som grundlæggende kan hjælpe med at kaste mere lys over det spørgsmål fra forbrugerne, kan også i sidste ende hjælpe med driften af ​​selve netværket, " sagde Feamster. "Så det går lidt begge veje."

Projektet passer til Feamsters bredere forskningsfokus på ydeevne og sikkerhed af kommunikationsnetværk, som omfatter arbejde med Internet of Things-teknologier, censur og informationskontrol over online platforme, og politiske spørgsmål såsom netneutralitet og bredbåndsadgang.

Ligesom Wall Street Journal projekt, mange af disse forskningsområder og politiske spørgsmål kræver at skabe ny software og systemer, der kan indsamle data og måle ydeevne i den virkelige verden. Fra linsen af ​​hans nye rolle i Center for Data og Computing, Feamster ser dette projekt som begyndelsen på, hvad han håber vil være mere arbejde i skæringspunktet mellem datavidenskab, offentlig politik og undersøgende journalistik.

"At løse politiske problemer afhænger af at have adgang til gode data, fordi det, der er nødvendigt for at informere debatten, er præcis information om, hvad der rent faktisk foregår, " sagde Feamster. "Disse datasæt eksisterer generelt ikke, der er ingen tranche af hastighedstestdata, der falder i vores skød, som kan besvare disse spørgsmål. Vi skal designe metoden og bygge systemet til at indsamle data, som ingen andre har... så kan vi give et svar."