[發明專利]一種基于QoE模型動態自適應視頻的傳輸方法

有效

• 申請號: 201811298259.3
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109302623B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 王健;杜沛韓;解曉燁
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04N21/2662
• 分類號: H04N21/2662;H04N21/647;H04N21/845
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 劉珊珊

1.一種基于QoE模型動態自適應視頻的傳輸方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)服務器在線下對編碼后的具有多種碼率的視頻文件以相等的時間間隔進行切割，形成視頻切片；

(2)服務器按照預定規則對視頻切片分別進行打包，并將視頻切片的屬性信息進行匯總生成媒體描述文件；所述屬性信息包括：各視頻切片的時長、碼率信息、編碼方式、分辨率以及存儲路徑URL；

(3)在下載視頻前，客戶端向服務器提出申請，并下載媒體描述文件，通過解析媒體描述文件得到待下載視頻的屬性信息；

(4)在下載視頻之前，客戶端檢查緩存區所存儲的視頻流時長，如果為0則選取碼率最低的視頻切片進行下載，下載完成后，重新回到步驟(4)；如果緩存不為0，則進入步驟(5)；

(5)客戶端選取往期一段時間內的下載信息，分別計算這一段時間的加權平均帶寬，將計算出的往期視頻的加權平均帶寬信息作為參考數據，預測當前時刻的帶寬B：

假設當前時間為t_c，客戶端將過去的某個時間T為起始點，對時間段[T，t_c]內的下載速率信息進行采樣，記采樣點為x個，則B的計算公式為：

其中，B(t_i)表示在t_i時刻所下載視頻的帶寬，w(t)為權重函數；

(6)客戶端通過四個分界值將當前緩沖區分為三個等級區間，并根據等級區間對步驟5所得的帶寬進行調整：

其中，B′為調整后的帶寬，S表示當前緩沖區大小，S_min、S_c、S_adq、S_max分別表示四個分界值，S_min＜S_c＜S_adq＜S_max；

(7)客戶端建立QoE模型：

其中，Q_k為視頻切片k的QoE分數，為視頻切片k的平均比特率子模型，為視頻切片k的凍結時長子模型，為視頻切片k的切換子模型；γ、δ為常數系數，r_k為視頻切片k的比特率大小，是預估的下載視頻切片k會產生的凍結時間，b_k表示下載視頻切片k時客戶端的緩存長度，c_k表示下載視頻切片k時客戶端的預估帶寬，τ表示視頻切片間隔，α、β、μ均為常數系數；

QoE模型建立完成后，客戶端遍歷服務器端所有視頻切片，對每個視頻切片，從步驟(2)中獲得的屬性信息中找出使該視頻切片的QoE分數最大的碼率；

(8)客戶端根據步驟(7)選取的碼率信息，通過媒體描述文件中對應的URL向服務器申請下載相應視頻切片，下載完成后返回步驟(4)；重復執行步驟(4)至(8)，直至整個視頻下載完成。