[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

本發明提出一種基于QoE模型的動態自適應視頻的傳輸方法。本發明所述的方法在客戶端建立QoE評估模型用于計算用戶做出不同選擇所能得到的體驗質量，并據此做出最佳的選擇。此QoE模型主要考慮視頻的比特率，視頻卡頓時長以及視頻在不同質量間切換的影響。此外，本發明綜合了基于帶寬和基于緩存兩類方法的優點，能夠做到利用以往傳輸周期估計帶寬，利用緩存大小調整帶寬。

技術領域

本發明涉及互聯網多媒體服務領域，更具體的是給出了一種基于QoE的視頻自適應傳輸機制。

背景技術

根據思科報告，預計從2013年到2018年，全球的IP流量將增加3倍，而視頻流量將占總流量的80-90％。這種巨大的增長，歸功于用戶生成內容(UGC)的快速增長，通應用程序(如YouTube和Twitter)，移動設備的普及(例如，智能手機，平板電腦)和傳統互聯網的業務增長。

為了應對日益增長的視頻流量，3GPP和MPEG提出了基于HTTP的動態自適應流式傳輸(DASH)，這是一種新的MPEG標準，它定義了消費者和內容提供商之間的互動和合作。它的機制是將視頻分割成具有相同時間長度的視頻片段。每個片段進一步編碼為多個不同的比特率版本。客戶端根據當前情況選擇具有適當比特率的片段。

DASH已被實際系統廣泛使用，例如Microsoft Live Smooth Streaming，AdobeHTTP Dynamic Streaming，QuavStreams Adaptive Streaming over HTTP等。

目前，已經有很多關于DASH的自適應策略方案，這些方案主要分為兩大類：基于帶寬的和基于緩存的。這兩種方法各有其優點，例如，基于帶寬的自適應策略通過預估未來帶寬來選擇視頻片段，實現了較高的帶寬利用率；而基于緩存的自適應策略通過檢測緩存大小的變化情況來選擇視頻片段，保證了視頻播放的流暢性。相應的，這兩種方法也有其不足之處。基于帶寬的自適應策略受制于對未來帶寬的估計，經常性出現卡頓，重新緩沖等問題；此外，基于帶寬的策略在多用戶的情況下，往往會忽略用戶間的公平性。而基于緩存的自適應策略，面臨著帶寬利用不足的問題，而且，這種策略往往會導致在相近的視頻質量之間頻繁的切換，影響用戶的觀看體驗。

目前視頻傳輸策略大多關注的是如何提升視頻的碼率和減少卡頓時間等。但由于這些因素屬于技術指標，不能直接反應用戶對視頻的滿意程度。然而無線視頻流業務服務的最終目的是提供給用戶滿意的感受質量，國際電信聯盟標準化組織將用戶體驗質量(Quality of Experience，QoE)定義為衡量用戶主關感受的指標。

由于視頻流業務傳輸機制復雜，QoE受到多種因素影響，而目前QoE的評估技術多在服務器端進行，難以反應客戶端的真實體驗。并且現在的QoE模型考慮的影響因素不能全面反映用戶的感官體驗，導致對視頻傳輸的參考性不強。

發明內容

發明目的：本發明的主要目的是克服已有解決方案的不足，提出一種基于QoE模型的動態自適應視頻的傳輸方法。本發明所述的方法在客戶端建立QoE評估模型用于計算用戶做出不同選擇所能得到的體驗質量，并據此做出最佳的選擇。此QoE模型主要考慮視頻的比特率，視頻卡頓時長以及視頻在不同質量間切換的影響。此外，本發明綜合了基于帶寬和基于緩存兩類方法的優點，能夠做到利用以往傳輸周期估計帶寬，利用緩存大小調整帶寬。

發明內容：為實現上述目的，本發明提出的技術方案為：

一種基于QoE模型動態自適應視頻的傳輸方法，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；