[發明專利]一種HSPA系統下用戶體驗驅動的視頻碼率選擇方法

無效

• 申請號: 201310233997.0
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103338393A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 賀麗君;劉貴忠;陳歆;陳雨辰;董溢華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04N21/2662
• 分類號: H04N21/2662
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明涉及無線通信技術，尤其涉及一種HSPA系統下用戶體驗驅動的視頻碼率選擇方法。

背景技術

隨著移動通信網絡技術的不斷發展，視頻業務在移動通信業務中所占的比重越來越高。視頻業務的高數據量，使得視頻傳輸對網絡速率的依賴相對也較高。但是由于無線網絡時變的特性，視頻業務的服務質量不能得到有效的保證。現存的很多研究工作將原始的視頻序列通過視頻編碼器編碼成多個質量不同的壓縮版本，通過實時監測網絡狀態自適應的選擇適于當前網絡傳輸的壓縮版本進行請求，從而保證視頻業務的高時延要求。但是，由于每個用戶的播放情況不同，單單從網絡狀態這一因素出發，在保證視頻延時的同時，犧牲了部分用戶的視頻的質量，并不能有效地提高終端用戶體驗水平。因此，如何在保證視頻播放流暢性的同時最大程度的提高視頻質量是亟待解決的問題。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種HSPA系統下用戶體驗驅動的視頻碼率選擇方法，綜合考慮了各個用戶的網絡狀態以及終端用戶的播放狀態等因素，能夠提高終端用戶的體驗水平。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種HSPA系統下用戶體驗驅動的視頻碼率選擇方法，包括以下步驟：

1）初始化HSPA系統中視頻傳輸的參數，確定所有編碼視頻序列的碼率信息；

2）初始請求segment時，向HTTP服務器請求最低碼率的segment；

3）如果非初始請求segment，則找到當前時刻要請求視頻segment的用戶，并計算該用戶前一個segment傳輸時間間隔內對應的HSPA網絡速率B_n；

4）根據該用戶前一個segment傳輸時間間隔內對應的HSPA網絡速率B_n以及該用戶之前請求的所有segment傳輸時間間隔內的平均網絡速率，預估該用戶下一個segment傳輸時間內的網絡速率B_est；

5）得到該用戶預估的網絡速率B_est之后，提取該用戶視頻播放緩存中待視頻幀的數目；

6）根據預估網絡速率和待播放的幀數兩個因素來確定該用戶是否需要請求視頻segment；如果需要，則確定請求的視頻segment的碼率；否則，暫時不請求；

7）按照步驟3）～6）進行視頻序列剩余的segment的請求，直到視頻序列的所有segment都請求完畢為止。

所述HTTP服務器通過無損的連接方式與編碼器連接，編碼器將不同的視頻序列編碼成多個碼率不同的壓縮碼流；客戶端向HTTP服務器發起視頻業務請求，HTTP服務器通過對該請求的分析，生成相對應的視頻業務的MPD，并傳輸給客戶端；客戶端通過對當前網絡狀況的檢測，請求最適于當前網絡傳輸的碼率的segment；HTTP服務器將用戶請求的segment傳輸給用戶，直到該視頻業務的所有segment傳輸完畢為止。

所述在初始化HSPA系統參數時，設定各個用戶的最長等待時間為T_w，客戶端的播放緩沖區待播放的視頻幀數的上限為thre_up，下限為thre_sub；

設當前用戶視頻播放緩存區中待播放的視頻幀數為N_b，則該用戶緩存區中視頻幀播放需要的時間T_b的計算為：

Tb=NbRf]]>

其中，R_f為該用戶視頻播放的幀率‘

每個用戶請求的視頻流均有K種不同的版本，對應的碼率集合為{M₁,M₂,…,M_K}，其中，M_k<M_k+1(1≤k≤K)；

每種碼率的視頻壓縮碼流中的每個segment均含有N_s個視頻幀，正常播放一個segment需要的時間T_s的計算為：