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云视频交互业务用户QoE评估研究

云视频交互业务用户QoE评估研究

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作者：杜旻西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着云计算和网络技术的快速发展,云视频交互业务开始走进公众的视野,云视频交互业务应用也日益广泛,例如移动云游戏(Mobile Cloud Gaming,MCG)业务、云化虚拟现实(Cloud VR)业务等。对于云视频交互业务而言,用户体验质量(Quality of Ex... 详细信息

随着云计算和网络技术的快速发展,云视频交互业务开始走进公众的视野,云视频交互业务应用也日益广泛,例如移动云游戏(Mobile Cloud Gaming,MCG)业务、云化虚拟现实(Cloud VR)业务等。对于云视频交互业务而言,用户体验质量(Quality of Experience,QoE)的研究可以为运营商高效配置资源和优化技术方案提供有效指导和参考,对云视频交互业务的发展具有重要意义。然而相较于传统视频媒体业务,云视频交互业务具有强交互性和云渲染的特性,这给用户体验的研究带来了全新的挑战。对此,本文针对MCG业务和Cloud VR业务,结合业务的特点分析用户对不同失真效应的感知特性,分别提出了移动云游戏业务QoE评估模型和面向任务性的Cloud VR业务QoE评估模型。首先,针对移动云游戏业务,为了定量分析MCG业务中各处理环节对用户主观体验质量的影响,本文根据移动云游戏业务云渲染和网络传输的特点,结合用户交互过程中对视觉失真的主观感知特性,分别从视频质量、呈现质量和交互质量三个维度研究用户主观体验质量。(1)考虑到游戏视频分辨率和帧率对编码效率的影响,提出了结合视频内容时空复杂度的视频质量评估模型;(2)针对MCG业务中因渲染、网络传输等因素造成的卡顿失真,提出面向卡顿失真效应的呈现质量评估模型;(3)考虑到交互业务中用户对交互响应延迟较为敏感的特性,提出面向MCG业务的交互质量评估模型。最后,综合上述三个维度的研究成果,建立MCG业务用户QoE综合评估模型,并通过主观实验验证模型的性能。实验结果表明,本文所提MCG业务用户QoE模型能够较为准确的评估用户体验质量。其次,针对Cloud VR业务,本文通过主观实验研究不同任务复杂性的交互场景中卡顿失真对于用户体验质量的影响。首先通过Unity 3D设计主观实验的交互场景,然后基于人机交互领域的任务复杂性(Task Complexity)理论,提出交互场景的任务复杂性描述方法,并分析了用户的主观任务难度与客观任务复杂性的关系;在此基础上,研究在不同任务复杂度场景下,卡顿失真与用户QoE之间的关系,建立面向任务性的Cloud VR业务QoE评估模型。实验结果表明,本文所提模型的预测值与主观质量之间有较好的一致性,能够较为准确的评估任务环境下Cloud VR业务的用户体验质量。

关键词： QoE 云交互业务移动云游戏云化虚拟现实任务复杂性

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