[發明專利]一種多用戶動態自適應視頻碼率分配系統

在審

• 申請號: 201610312280.9
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105763896A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 元輝;魏雪凱
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04N21/24
• 分類號: H04N21/24;H04N21/2662;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

1.一種多用戶動態自適應視頻碼率分配系統，其特征是：包括服務器端、代理服務器端和客戶端；代理服務器端包括MPD文件解析模塊、HTTP請求分析模塊、客戶端碼率決策模塊和碼率分配模塊；

(1)服務器端：

①用視頻捕捉設備獲得原始視頻并生成DASH資源；

②在標準的HTTP服務器中配置DASH資源并發布；

(2)代理服務器端：

①MPD文件解析模塊：用于接收服務器提供商發布的相關視頻的MPD文件以獲取相應的視頻碼率信息，并及時更新視頻信息；

②HTTP請求分析模塊：用于確定客戶請求的視頻內容和請求視頻的最低質量，并確定參與帶寬共享的客戶端數量；該模塊將這些信息提供給客戶端碼率決策模塊做決策使用；

③客戶端碼率決策模塊：依據網絡總帶寬以及從MPD文件解析模塊和HTTP請求分析模塊獲得的信息，通過求納什均衡解計算每個客戶端的碼率；

④碼率分配模塊依據碼率決策模塊提供的碼率對每個客戶端的碼率進行修改，保證每個客戶端的請求碼率不高于決策得出的碼率，以實現對總的無線帶寬資源的分配；

(3)客戶端：

①DASH視頻接收端，以便于DASH視頻能夠正常的下載播放；

②DASH代理服務器信息，以便于代理服務器對與其連接的各個客戶端進行統一管理。

2.根據權利要求1所述的多用戶動態自適應視頻碼率分配系統，其特征是：所述計算每個客戶端的碼率，即找到以下公式(1)所示的最優解，

maxΠj=1N(u(Rj)-dj)]]>

s.t.Rj>RjminRj≤Rjmax---(1)]]>

Σj=1NRj≤Rc]]>

式(1)中N表示參與碼率自適應的客戶端數目，R_j表示第j個客戶端請求的視頻的碼率，u(R_j)表示客戶端的視頻碼率為R_j時其獲得的視頻質量，如下式(2)所示，

u_k(R)＝a₁log(a₂R_k+a₃)(2)

其中，a₁，a₂，a₃為視頻質量決定系數，其數值在服務器端對視頻進行編碼時獲得，并記錄在MPD文件中；d_j表示客戶端的最低能夠接受的視頻質量；R_c表示總的網絡帶寬(標記為R_c)；通過求式(1)的最優解，得到客戶端j所能獲得的最優碼率，如公式(3)和(4)所示，

Rj=(10djλ-a3)/a2---(3)]]>

logλ=Rc-Σj=1N(a2dj-a3)---(4)]]>

最后，在DASH服務器端尋找編碼碼率與R_j最接近的視頻段作為最合適客戶端j的視頻碼率。