[發明專利]機會網絡中面向視頻投遞質量優化的激勵方法

有效

• 申請號: 201410256829.8
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN103997693B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 馬華東;馬境遠;吳紅海;劉亮;趙東
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04N21/647
• 分類號: H04N21/647;H04N21/63
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 夏憲富

1.一種機會網絡中面向視頻投遞質量優化的激勵方法，其特征在于：當網絡中存在一個可信的、支撐該激勵方法運行的虛擬銀行VB(Virtual Bank)，參與視頻數據轉發的每個移動節點加入網絡時，先在該VB中注冊一個用于收益結算的賬戶，以供移動節點進行視頻數據的攜帶、轉發或交付時都能得到設定收益，同時當其請求視頻數據服務時，也能支付相應報酬；每個移動節點通過各自控制信道與該VB保持持續或間歇性的連接，以交換信息；當視頻數據傳輸結束后，VB自動對每個移動節點進行收益結算，并在網絡中擴散其賬戶盈余信息；每個移動節點為了能夠請求自己感興趣的視頻數據，其必須為其他節點提供數據轉發服務，以完成足夠的收益積累；所述方法包括下列操作步驟：

步驟1，對視頻數據包投遞質量的邊緣增益建模，為移動節點計算收益奠定基礎：因機會網絡中的數據傳輸是依靠網絡中移動節點之間的機會接觸實現的，為提高數據成功投遞率，移動節點在傳輸數據包時采用多備份方式；同時，不同的視頻數據包在視頻重建過程中具有不同的重要性，因此，不同的視頻數據包對于重建視頻具有不同的投遞質量增益；這樣，每個視頻數據包相對于視頻重建質量的貢獻不僅取決于其自身重要性，同時還與其在網絡中的擴散情況密切相關；為此，把網絡中的視頻數據包對重建視頻質量的預期貢獻稱為該視頻數據包對重建視頻的邊緣質量增益；簡言之：視頻數據包的重要性越高，在網絡中的備份數越少，則該視頻數據包相對于重建視頻的邊緣質量增益就越高；

步驟2，執行基于視頻數據包邊緣質量增益的收益分配激勵方法：因激勵方法核心是刺激移動節點按照設定的視頻投遞優化原則來提供數據傳輸服務，故收益分配激勵方法不僅要使移動節點得到適當收益，同時還要保證符合視頻投遞質量優化準則的移動節點收益最大化；

步驟3，移動節點選擇最優策略傳輸視頻數據：因移動節點提供數據傳輸服務的過程分成三種操作行為：移動節點對視頻數據包的攜帶；移動節點與非目的節點的數據交換；以及移動節點與目的節點的數據交付；由于該三種操作都對視頻重建質量有相應貢獻，故移動節點因上述三種操作而對視頻重建質量所產生的增量，被稱之為移動節點對重建視頻質量的效用增益；

為激勵移動節點主動參與視頻傳輸，并能按照設定的優化規則轉發數據，要使每個移動節點執行上述三種操作時都能得到相應收益，并量化其收益，故要綜合視頻數據特點和視頻數據包在網絡中的擴散情況，計算每個移動節點分別在上述三種操作過程中對于重建視頻質量的效用增益；每個移動節點依據收益分配函數分別選擇其在上述三種操作時的最優策略。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：因視頻數據在網絡中投遞時被分割成多個連續的畫面組GoP(Group of Picture)，每個畫面組具有相同且固定的結構：包含一個I類視頻幀、多個B類視頻幀和多個P類視頻幀，這些視頻幀在傳遞過程中又被源節點分割成不同類型的數據包：分別稱為I類視頻數據包I-Packet，B類視頻數據包B-Packet和P類視頻數據包P-Packet；且因不同的視頻幀在視頻重建過程的具有不同的重要性，故所述不同類型的數據包也具有不同的重要性。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：由于在計算視頻數據包的重要性時，充分考慮到不同的視頻數據包在網絡中的備份數量差異：備份數量多的數據包的重要性較低，而備份數量少的數據包的重要性較高，故所述不同備份數量的視頻數據包也具有不同的重要性。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述機會網絡中的虛擬銀行不但能夠完成節點收益的結算，同時還收集網絡中各個視頻數據包的擴散信息。