[發明專利]移動邊緣計算中移動感知的視頻預取與緩存替換決策方法

有效

• 申請號: 201910071402.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109982104B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 陳鍇;江義晟;劉偉;單家輝;陳振;陶曉波
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H04N21/231
• 分類號: H04N21/231;H04N21/222;H04N21/845;H04L29/08;H04W28/14
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.移動邊緣計算中移動感知的視頻預取與緩存替換決策方法，其特征在于，包括

步驟1、獲取移動邊緣計算中所需的視頻剪輯在目標MEC服務器中的緩存預取效益以及對應的視頻存儲位置；

步驟2、確定移動邊緣計算中的目標函數及其約束條件；

步驟3、將步驟1中獲取的多個緩存預取效益以及對應的視頻存儲位置代入目標函數后結合約束條件進行視頻預取與緩存替換求解后得到最終的最優解集；

所述步驟2中，目標函數及其約束條件基于以下公式：

其中，v表示由服務提供商提供的一組視頻文件，

N是視頻的剪輯總數，其回放時間等于時間片τ，

M表示每個視頻的編碼速率，

表示時間片τ+1，在訪問編碼率m的視頻v的片段i上以用來權衡緩存預取和的效用函數,效用函數是:

其中w_p+w_c＝1，w_p和w_c代表利潤和成本之間的不同權衡，

表示在訪問編碼率m的視頻v的片段i的大小，

表示時間片τ+1，訪問編碼率m的視頻v的片段i是否存儲在MEC服務器上，C表示MEC服務器的緩存大小；

在取值為1時表示該視頻片段存儲在MEC服務器當中，取值為0時表示未儲存。

2.根據權利要求1所述的移動邊緣計算中移動感知的視頻預取與緩存替換決策方法，其特征在于，所述步驟2中，求解過程基于MAVPCR最優方案的動態規劃算法，具體包括以下步驟：

步驟2.1：定義最優解集A＝{v1，v2，v3，..,vn}，A是存儲在MEC服務器上的所有視頻剪輯的集合；確認子問題和狀態，為了MEC服務器存儲的容量C中視頻剪輯總價值最大化，定義了一個二維數組，其中每個元素代表一個狀態，即前i個視頻剪輯中若干個放入容量為C的MEC服務器中最大價值；數組為：SQ(i,C)，其中SQ(i,C)表示前i個中若干個視頻剪輯放入容量為C的MEC服務器中的最大價值；

步驟2.2：確定狀態：01背包中的一個狀態就是表示第i個物體是否放入體積為C的背包中；

定義總共有N個視頻剪輯，初始狀態為SQ(0,C)和SQ(N,C)都為0，前者表示前0個視頻剪輯，無論裝入多大的容量C中總價值都為0，后者表示體積為0的容量C中任何價值的物品都裝不進去；

步驟2.3：轉移函數，對于每個視頻剪輯，有兩個選擇，將其放入緩存中或不放在緩存中，決定在于是否能比之前的存儲容量價值大；整個系統中有N個視頻剪輯，需要做出N個選擇；用表示進行第一次選擇后得到的最大值；

如果將第i個選定的視頻剪輯放入緩存，則在上一次結果的基礎上為該選擇添加視頻效益值；

如果第一選擇的視頻剪輯沒有放在緩存中，那么SQ應該是

使用上面描述的最優子結構和遞歸關系，得到以下內容:

其中，表示在訪問編碼率m下第v個視頻第i個視頻片段的編號，表示前一個編號。