[發(fā)明專利]一種云計(jì)算環(huán)境下QoE驅(qū)動(dòng)的HAS直播頻道調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811143030.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN109218814B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張未展;柳俊全;鄭慶華;張英鵬;何浩;王軒宇;黃壽欽;杜海鵬;趙敏;李國(guó)斌;高祥玉;王雪松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);北京奧鵬遠(yuǎn)程教育中心有限公司
• 主分類號(hào): H04N21/438
• 分類號(hào): H04N21/438;H04N21/2187;H04N21/2385;H04N21/24;H04N21/2662
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種云計(jì)算環(huán)境下QoE驅(qū)動(dòng)的HAS直播頻道調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，初始化部署模型是在已知視頻服務(wù)提供商的預(yù)算、用戶帶寬分布函數(shù)以及輸入的直播頻道碼率信息的條件下，針對(duì)不同組合的云計(jì)算資源供給狀態(tài)，在滿足每臺(tái)虛擬流媒體服務(wù)器資源限制的同時(shí)，最大化所有直播頻道的平均用戶QoE值，實(shí)現(xiàn)QoE驅(qū)動(dòng)的HAS直播頻道初始化部署，QoE為用戶體驗(yàn)質(zhì)量；

根據(jù)初始化部署模型進(jìn)行初始化部署，將所有直播頻道的最低質(zhì)量級(jí)別版本放置到流媒體服務(wù)器，然后基于貪婪算法，為每個(gè)流媒體服務(wù)器上的所有直播頻道進(jìn)行增肥的操作，最大化頻道的平均用戶QoE；若流媒體服務(wù)器端剩余的帶寬資源大于零，根據(jù)各頻道用戶的請(qǐng)求總帶寬按比例分配；若流媒體服務(wù)器端剩余的計(jì)算資源大于零，根據(jù)各頻道實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼的請(qǐng)求總CPU核數(shù)按比例分配；

步驟二，動(dòng)態(tài)調(diào)度模型是在已知虛擬流媒體服務(wù)器的購(gòu)買組合、用戶帶寬分布函數(shù)以及新上線直播頻道的碼率信息，針對(duì)在線直播頻道的分配矩陣，在滿足每臺(tái)虛擬流媒體服務(wù)器資源限制的同時(shí)，最大化頻道動(dòng)態(tài)調(diào)度前后的直播服務(wù)QoE增益，實(shí)現(xiàn)QoE驅(qū)動(dòng)的HAS直播頻道動(dòng)態(tài)調(diào)度，HAS為HTTP自適應(yīng)流；

根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)度模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，將流媒體服務(wù)器的二維負(fù)荷屬性表示服務(wù)器可用計(jì)算資源容量以及帶寬資源容量，將直播頻道的二維體積屬性表示直播頻道在流媒體服務(wù)器端請(qǐng)求的計(jì)算資源以及帶寬資源；在流媒體服務(wù)器列表中取出一個(gè)流媒體服務(wù)器，開始遍歷，取出的流媒體服務(wù)器按照流媒體服務(wù)器剩余空間由大到小排序，遍歷按照直播頻道體積由大到小排序，一次遍歷完成后第一個(gè)服務(wù)器就裝滿；直至所有直播頻道均已裝滿。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云計(jì)算環(huán)境下QoE驅(qū)動(dòng)的HAS直播頻道調(diào)度方法，其特征在于，步驟一中，平均用戶QoE的計(jì)算方法為：

And，f_i＝min{f_max,f_i},r_i＝min{r_max,r_i}

其中，Q_avg(i)表示t時(shí)刻直播頻道i的平均用戶QoE，表示表示直播頻道i為用戶n提供服務(wù)所獲得的視頻流暢度主觀感受，其中參數(shù)f_i表示直播頻道i提供的實(shí)際幀率大小，參數(shù)表示用戶n請(qǐng)求服務(wù)時(shí)渴望的幀率大小；表示直播頻道i為用戶n提供服務(wù)所獲得的視頻清晰度主觀感受，其中參數(shù)r_i表示直播頻道i的實(shí)際分辨率，參數(shù)表示用戶n請(qǐng)求服務(wù)時(shí)的請(qǐng)求分辨率大小，參數(shù)w_i(r)表示分辨率為r的直播頻道i的實(shí)際編碼比特率；α與β為特征參數(shù)，根據(jù)直播頻道內(nèi)容種類的不同對(duì)應(yīng)三種不同的參數(shù)值組合；表示直播頻道流暢度主觀感受的上限值，b表示收斂系數(shù)；v₃,v₄,v₅表示模型系數(shù)，C_i表示直播頻道i實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼所需要的CPU核數(shù)，C₀表示流媒體服務(wù)器操作系統(tǒng)級(jí)別已占用的CPU核數(shù)，r表示目標(biāo)視頻的分辨率，R_i表示直播頻道i的分辨率集合，表示直播頻道i實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼為分辨率r與幀率f_i所消耗的CPU核數(shù)，B_i表示直播頻道i響應(yīng)用戶請(qǐng)求所需要的帶寬資源，λ_ir(t)表示t時(shí)刻觀看頻道i且分辨率為r的人數(shù)；f_max為視頻服務(wù)提供商規(guī)定的最大幀率；r_max為視頻服務(wù)提供商規(guī)定的最大分辨率；λ_i(t)表示t時(shí)刻觀看直播頻道i的總?cè)藬?shù)，F(xiàn)(x)用來表示用戶帶寬累積分布函數(shù)，表示比分辨率r高一個(gè)級(jí)別的視頻分辨率；通過相鄰兩個(gè)分辨率級(jí)別的用戶帶寬累積分布函數(shù)求得觀看分辨率為r的視頻的用戶比例。