[發明專利]分布式視頻轉碼系統及分布式視頻轉碼方法

在審

• 申請號: 201810220527.3
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108366273A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 鐘微;劉科;方力;葉龍;張勤
• 申請（專利權）人: 中國傳媒大學
• 主分類號: H04N21/2343
• 分類號: H04N21/2343;H04N21/4402;H04N19/40
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張超艷;李琳

1.一種分布式視頻轉碼方法，其特征在于，包括：

步驟1，采集等待轉碼的轉碼任務；

步驟2，以單位負載單位時長上的用戶點擊量作為視頻序列價值，按照視頻序列價值由大到小的順序對轉碼任務進行排序；

步驟3，確定每一個轉碼任務轉碼時所需的負載資源；

步驟4，確定各個轉碼節點的剩余資源；

步驟5，選取剩余資源最多的轉碼節點r_max；

步驟6，判斷視頻序列價值最大的轉碼任務所需的負載資源是否小于剩余資源最多的轉碼節點上的剩余資源：

如果所述負載資源小于所述剩余資源，步驟7，將序列價值最大的轉碼任務分配到剩余資源最多的轉碼節點r_max；

視頻序列值最大的轉碼任務分配后，在步驟8中，選取步驟2中次大的轉碼任務執行步驟4；

如果所述負載資源不小于所述剩余資源，步驟9，跳過所述視頻序列價值最大的轉碼任務，選取按照視頻序列價值由大到小的順序排序的其他轉碼任務依次執行步驟6，如果所有轉碼任務的負載資源均不小于轉碼節點r_max的剩余資源，在步驟10中，等待有轉碼節點完成轉碼任務，返回步驟4。

2.根據權利要求1所述的分布式視頻轉碼方法，其特征在于，所述確定每一個轉碼任務轉碼時所需的負載資源的方法包括：

選取一個基準視頻作為參考，將基準視頻轉碼所耗的資源設為1；

轉碼任務的視頻相對于基準視頻的橫向分辨率、縱向分辨和幀率的比例的乘積，為轉碼任務所需的負載資源。

3.根據權利要求1所述的分布式視頻轉碼方法，其特征在于，所述確定各個轉碼節點的剩余資源的方法包括：

設定具有多個視頻的測試序列，設定參考轉碼節點；

記錄所述多個視頻在各轉碼節點轉碼時占用的CPU和RAM空閑率；

通過測試序列各視頻在所述參考轉碼節點轉碼時占用的CPU和RAM空閑率根據下式(1)和(2)得到參考轉碼節點的CPU靜態權值系數和RAM靜態權值系數，

其中，k為測試序列的視頻索引，h為測試序列的視頻總個數，W_cpu為參考轉碼節點的CPU靜態權值系數，W_RAM為參考轉碼節點的RAM靜態權值系數，ΔCPU_{k_ref}為測試序列的第k個視頻在參考轉碼節點轉碼時占用的CPU空閑率，為，ΔRAM_{k_ref}為測試序列的第k個視頻在參考轉碼節點轉碼時占用的RAM空閑率；

通過測試序列在參考轉碼節點和不作為參考轉碼節點的其他轉碼節點轉碼時占用的CPU和RAM空閑率根據下式(3)獲得所述其他轉碼節點相對于參考轉碼節點的環境等級因子，

其中，j為轉碼節點索引，ΔCPU_{k_j}為第k個視頻在轉碼節點j轉碼時占用的CPU空閑率，ΔRAM_{k_j}為第k個視頻在轉碼節點j轉碼時占用的RAM空閑率，ε_j為轉碼節點j的環境等級因子；

通過參考轉碼節點的CPU靜態權值系數和RAM靜態權值系數、各轉碼節點相對于參考轉碼節點的環境等級因子和各轉碼節點的當前CPU空閑率和RAM空閑率根據下式(4)構建各節點的剩余資源模型，

r_j＝ε_j*[(1-CPU_{j_used})*W_cpu+(1-RAM_{j_used})*W_RAM] (4)

其中，r_j為第j個轉碼節點的剩余資源，CPU_{j_used}為第j個轉碼節點被占用的CPU資源百分比，RAM_{j_used}為第j個轉碼節點被占用的RAM資源百分比。

4.根據權利要求1所述的分布式視頻轉碼方法，其特征在于，所述步驟1還包括：

查詢等待轉碼的轉碼任務的數量，當查詢的等待轉碼的轉碼任務的數量為0時，各轉碼節點進入休眠狀態，不為0時，執行步驟2。