Качество восприятия: субъективная оценка пользовательского опыта
Quality of experience
Качество опыта (QoE): оценка удовлетворенности пользователей сервисами (веб, ТВ, связь). Многодисциплинарная область, основанная на психологии и инженерии.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Качество восприятия (QoE) – это мера удовлетворенности или раздражения, испытываемых пользователем при взаимодействии с сервисом (например, при просмотре веб-страниц, телефонном звонке, телевещании). QoE охватывает весь опыт использования сервиса; это целостное понятие, схожее с областью пользовательского опыта, но имеющее корни в телекоммуникациях. QoE – это развивающаяся междисциплинарная область, основанная на социальной психологии, когнитивной науке, экономике и инженерных науках, направленная на понимание комплексных потребностей человека в качестве.
Quality of experience (QoE) is a measure of the delight or annoyance of a customer's experiences with a service (e. g., web browsing, phone call, TV broadcast). QoE focuses on the entire service experience; it is a holistic concept, similar to the field of user experience, but with its roots in telecommunication. QoE is an emerging multidisciplinary field based on social psychology, cognitive science, economics, and engineering science, focused on understanding overall human quality requirements.
Определение и понятия
В 2013 году, в контексте COST Action QUALINET, качество пользовательского опыта (QoE) было определено как: ранее в этой области существовали различные определения QoE, при этом вышеупомянутое определение теперь получило широкое признание в сообществе. QoE исторически развилось из качества обслуживания (QoS), которое стремится объективно измерять параметры сервиса (такие как уровень потери пакетов или средняя пропускная способность). Измерение QoS зачастую не связано с конкретным пользователем, а относится к самому носителю или сети. Однако QoE представляет собой исключительно субъективную оценку общего качества предоставляемого сервиса с точки зрения пользователя, учитывающую эстетические и гедонистические потребности. QoE рассматривает предложение поставщика с позиции клиента или конечного пользователя и задает вопрос: "Какое сочетание товаров, услуг и поддержки, по вашему мнению, обеспечит вам ощущение, что общий продукт предоставляет вам желаемый и/или ожидаемый опыт?" Затем следует вопрос: "Предоставил ли поставщик/продавец это на самом деле?" Если нет, то: "Какие изменения необходимо внести для улучшения вашего общего опыта?" Вкратце, QoE представляет собой оценку человеческих ожиданий, чувств, восприятия, когнитивных процессов и удовлетворенности в отношении конкретного продукта, услуги или приложения. QoE – это схема всех субъективных и объективных потребностей и опыта качества человека, возникающих в результате взаимодействия с технологиями и бизнес-структурами в определенном контексте. Следующие так называемые "факторы влияния" были определены и классифицированы Reiter et al.
In 2013, within the context of the COST Action QUALINET, QoE has been defined as: Before, various definitions of QoE had existed in the domain, with the above mentioned definition now finding wide acceptance in the community. QoE has historically emerged from Quality of Service (QoS), which attempts to objectively measure service parameters (such as packet loss rates or average throughput). QoS measurement is most of the time not related to a customer, but to the media or network itself. QoE however is a purely subjective measure from the user’s perspective of the overall quality of the service provided, by capturing people’s aesthetic and hedonic needs. QoE looks at a vendor's or purveyor's offering from the standpoint of the customer or end user, and asks, "What mix of goods, services, and support, do you think will provide you with the perception that the total product is providing you with the experience you desired and/or expected?" It then asks, "Is this what the vendor/purveyor has actually provided?" If not, "What changes need to be made to enhance your total experience?" In short, QoE provides an assessment of human expectations, feelings, perceptions, cognition and satisfaction with respect to a particular product, service or application. QoE is a blueprint of all human subjective and objective quality needs and experiences arising from the interaction of a person with technology and with business entities in a particular context. The following so called "influence factors" have been identified and classified by Reiter et al. :
Wechsung и De Moor выделяют следующие ключевые различия между этими областями: таким образом, при проектировании систем ожидаемый результат, то есть ожидаемое QoE, часто принимается во внимание – также как метрика выходных данных системы и цель оптимизации. Для измерения этого уровня QoE можно использовать оценки, полученные от людей. Средний балл оценок (MOS) – широко используемая мера для оценки качества медиасигналов. Это ограниченная форма измерения QoE, относящаяся к конкретному типу медиа, в контролируемой среде и без явного учета ожиданий пользователей. MOS как индикатор воспринимаемого качества используется для аудио- и речевой связи, а также для оценки качества интернет-видео, телевидения и других мультимедийных сигналов, и для просмотра веб-страниц. Из-за присущих ограничений в измерении QoE одним скалярным значением, полезность MOS часто подвергается обсуждению. Субъективная оценка качества требует значительных человеческих ресурсов, что делает этот процесс трудоемким. Объективные методы оценки могут предоставлять результаты быстрее, но требуют выделенных вычислительных ресурсов. Поскольку такие инструментальные алгоритмы оценки качества видео часто разрабатываются на основе ограниченного набора субъективных данных, их точность прогнозирования QoE может быть ниже по сравнению с оценками, полученными от людей. Метрики QoE часто измеряются на конечных устройствах и концептуально могут рассматриваться как оставшееся качество после искажений, внесенных при подготовке контента и его доставке по сети, до достижения декодера на конечном устройстве. В цепочке подготовки и доставки медиаконтента существует несколько элементов, и некоторые из них могут вносить искажения. Это приводит к ухудшению качества контента, и ряд элементов в этой цепочке можно считать "значимыми для QoE" для предлагаемых услуг. Причины ухудшения качества применимы к любому мультимедийному сервису, то есть не ограничиваются только видео или речью. Типичные ухудшения происходят в системе кодирования (деградация из-за сжатия), транспортной сети, сети доступа (например, потеря или задержка пакетов), домашней сети (например, производительность Wi-Fi) и на конечном устройстве (например, производительность декодирования).
Wechsung and De Moor identify the following key differences between the fields: So, when designing systems, the expected output, i. e. the expected QoE, is often taken into account – also as a system output metric and optimization goal. To measure this level of QoE, human ratings can be used. The mean opinion score (MOS) is a widely used measure for assessing the quality of media signals. It is a limited form of QoE measurement, relating to a specific media type, in a controlled environment and without explicitly taking into account user expectations. The MOS as an indicator of experienced quality has been used for audio and speech communication, as well as for the assessment of quality of Internet video, television and other multimedia signals, and web browsing. Due to inherent limitations in measuring QoE in a single scalar value, the usefulness of the MOS is often debated. Subjective quality evaluation requires a lot of human resources, establishing it as a time consuming process. Objective evaluation methods can provide quality results faster, but require dedicated computing resources. Since such instrumental video quality algorithms are often developed based on a limited set of subjective data, their QoE prediction accuracy may be low when compared to human ratings. QoE metrics are often measured at the end devices and can conceptually be seen as the remaining quality after the distortion introduced during the preparation of the content and the delivery through the network, until it reaches the decoder at the end device. There are several elements in the media preparation and delivery chain, and some of them may introduce distortion. This causes degradation of the content, and several elements in this chain can be considered as ”QoE relevant“ for the offered services. The causes of degradation are applicable for any multimedia service, that is, not exclusive to video or speech. Typical degradations occur at the encoding system (compression degradation), transport network, access network (e. g., packet loss or packet delay), home network (e. g. WiFi performance) and end device (e. g. decoding performance).
Управление QoE
Было предложено несколько решений по управлению сетью и пропускной способностью, ориентированных на качество опыта пользователя (QoE), которые направлены на улучшение качества обслуживания, предоставляемого конечным пользователям. При управлении сетью может учитываться справедливость в обеспечении QoE, чтобы пользователи оставались достаточно удовлетворены (то есть, имели высокий QoE) в равной степени. С точки зрения QoE, сетевые ресурсы и мультимедийные сервисы должны управляться таким образом, чтобы гарантировать определенные уровни QoE, а не классические параметры качества обслуживания (QoS), которые не способны отражать фактическое качество опыта, получаемого пользователями. Полностью ориентированное на QoE управление сталкивается с проблемами, обусловленными природой Интернета, поскольку его протоколы и архитектура изначально не были разработаны для поддержки современных сложных и требовательных мультимедийных сервисов. В качестве примера реализации управления QoE, сетевые узлы могут быть настроены на учет QoE путем оценки состояния мультимедийного сервиса с точки зрения конечных пользователей. Эта информация может быть использована для улучшения доставки мультимедийного сервиса по сети и проактивного повышения QoE пользователей. Этого можно достичь, например, с помощью управления трафиком. Управление QoE предоставляет поставщику услуг и оператору сети возможность минимизировать затраты на хранение и сетевые ресурсы, выделяя только те ресурсы, которые необходимы для поддержания определенного уровня удовлетворенности пользователей. Поскольку это может включать ограничение ресурсов для некоторых пользователей или сервисов с целью повышения общей производительности сети и QoE, практика управления QoE требует учета правил сетевой нейтральности.
Several QoE centric network management and bandwidth management solutions have been proposed, which aim to improve the QoE delivered to the end users. When managing a network, QoE fairness may be taken into account in order to keep the users sufficiently satisfied (i. e., high QoE) in a fair manner. From a QoE perspective, network resources and multimedia services should be managed in order to guarantee specific QoE levels instead of classical QoS parameters, which are unable to reflect the actual delivered QoE. A pure QoE centric management is challenged by the nature of the Internet itself, as the Internet protocols and architecture were not originally designed to support today's complex and high demanding multimedia services. As an example for an implementation of QoE management, network nodes can become QoE aware by estimating the status of the multimedia service as perceived by the end users. This information can then be used to improve the delivery of the multimedia service over the network and proactively improve the users' QoE. This can be achieved, for example, via traffic shaping. QoE management gives the service provider and network operator the capability to minimize storage and network resources by allocating only the resources that are sufficient to maintain a specific level of user satisfaction. As it may involve limiting resources for some users or services in order to increase the overall network performance and QoE, the practice of QoE management requires that net neutrality regulations are considered.