The increased use of video conferencing applications (VCAs) has made it critical to understand and support end-user quality of experience (QoE) by all stakeholders in the VCA ecosystem, especially network operators, who typically do not have direct access to client software. Existing VCA QoE estimation methods use passive measurements of application-level Real-time Transport Protocol (RTP) headers. However, a network operator does not always have access to RTP headers in all cases, particularly when VCAs use custom RTP protocols (e.g., Zoom) or due to system constraints (e.g., legacy measurement systems). Given this challenge, this paper considers the use of more standard features in the network traffic, namely, IP and UDP headers, to provide per-second estimates of key VCA QoE metrics such as frames rate and video resolution. We develop a method that uses machine learning with a combination of flow statistics (e.g., throughput) and features derived based on the mechanisms used by the VCAs to fragment video frames into packets. We evaluate our method for three prevalent VCAs running over WebRTC: Google Meet, Microsoft Teams, and Cisco Webex. Our evaluation consists of 54,696 seconds of VCA data collected from both (1), controlled in-lab network conditions, and (2) real-world networks from 15 households. We show that the ML-based approach yields similar accuracy compared to the RTP-based methods, despite using only IP/UDP data. For instance, we can estimate FPS within 2 FPS for up to 83.05% of one-second intervals in the real-world data, which is only 1.76% lower than using the application-level RTP headers.


翻译:视频会议应用(VCA)的广泛使用使得VCA生态系统中的各方利益相关者(尤其是通常无法直接访问客户端软件的网络运营商)必须理解并保障终端用户体验质量(QoE)。现有VCA QoE估计方法依赖于对应用层实时传输协议(RTP)头部的被动测量。然而,网络运营商并非总能获取RTP头部信息——例如当VCA使用自定义RTP协议(如Zoom)时,或受限于系统约束(如传统测量系统)。针对这一挑战,本文考虑利用网络流量中更通用的特征(即IP和UDP头部),以实现对帧率、视频分辨率等关键VCA QoE指标的逐秒估计。我们提出了一种机器学习方法,融合流统计特征(如吞吐量)与基于VCA视频帧分片机制导出的特征。我们在三种基于WebRTC的主流VCA(Google Meet、Microsoft Teams和Cisco Webex)上评估了该方法。评估数据集包含54,696秒的VCA数据,采集自(1)受控实验室网络环境与(2)15户家庭的真实网络环境。结果表明,尽管仅使用IP/UDP数据,该机器学习方法仍能达到与RTP方法相当的精度。例如,在真实网络数据中,该方法能在83.05%的单秒间隔内将帧率估计误差控制在2 FPS以内,比使用应用层RTP头部仅低1.76%。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
27+阅读 · 2021年11月11日
Efficiently Embedding Dynamic Knowledge Graphs
Arxiv
14+阅读 · 2019年10月15日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
21+阅读 · 2019年1月3日
VIP会员
最新内容
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
3+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
8+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
相关VIP内容
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员