[發(fā)明專利]視頻體驗(yàn)質(zhì)量公平的實(shí)用網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110222353.6
• 申請日: 2021-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN113038187B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣萬春;寧番;張哲源;胡錦天;任志呈
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);賽爾網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H04N21/238
• 分類號(hào): H04N21/238;H04N21/2385;H04N21/24;H04N21/442;H04N21/6373;H04N21/647
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

1.一種視頻體驗(yàn)質(zhì)量公平的實(shí)用網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法，其特征在于，服務(wù)器接收客戶端反饋的效用函數(shù)值，即根據(jù)客戶端當(dāng)前視頻播放器的狀態(tài)，預(yù)測未來的視頻塊以及卡頓時(shí)間信息，然后再綜合客戶端的設(shè)備信息進(jìn)一步計(jì)算視頻塊的用戶體驗(yàn)質(zhì)量即QoE，最后根據(jù)QoE計(jì)算得到的效用函數(shù)值；然后服務(wù)器基于效用函數(shù)值以及測量得到的發(fā)送速率計(jì)算視頻流的權(quán)重，依據(jù)權(quán)重調(diào)整擁塞控制算法的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)視頻QoE公平的帶寬分配；

綜合客戶端的設(shè)備信息來進(jìn)一步計(jì)算視頻塊的用戶體驗(yàn)質(zhì)量即QoE的過程為：

通過如下公式計(jì)算出每個(gè)視頻塊的用戶體驗(yàn)質(zhì)量QoE：

QoE_i＝f(B_i)+γg(S)-λ|f(B_i)-f(B_i-1)|-μR_i

f(B_i)表示視頻碼率、屏幕分辨率以及視頻分辨率的函數(shù)關(guān)系，B_i表示第i個(gè)視頻塊的碼率；g(S)為設(shè)備屏幕尺寸的影響因素，其中，S是指設(shè)備的屏幕尺寸，|f(B_i)-f(B_i-1)|表示的是碼率切換的影響，B_i-1表示第i-1個(gè)視頻塊的碼率，R_i是在下載視頻塊時(shí)產(chǎn)生卡頓時(shí)間，γ、λ、μ分別為相應(yīng)影響因素權(quán)重的參數(shù)；

根據(jù)客戶端當(dāng)前視頻播放器的狀態(tài)，預(yù)測未來的視頻塊以及卡頓時(shí)間信息的過程如下：

根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及視頻塊的下載狀態(tài)來預(yù)測視頻塊下載完成時(shí)視頻播放器緩存區(qū)大小，然后根據(jù)預(yù)測的緩存區(qū)大小和當(dāng)前吞吐量來使用碼率自適應(yīng)算法MPC計(jì)算出未來m個(gè)視頻塊的碼率以及卡頓時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

其中，B_i表示第i個(gè)視頻塊的碼率，min指取最小值，ppi_video為該視頻塊的視頻分辨率，ppi_screen是指設(shè)備的屏幕分辨率，B_min表示的是該視頻塊的最低碼率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過下式來根據(jù)QoE計(jì)算效用函數(shù)值U：

其中，α是衰減因子；QoE(i)為視頻塊i的QoE，m是在計(jì)算效用函數(shù)值時(shí)預(yù)測未來的視頻塊的個(gè)數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，視頻流客戶端將效用函數(shù)值以HTTP請求或者是以寫入ACK包的IPv6流標(biāo)簽域的方式反饋給服務(wù)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，服務(wù)器基于效用函數(shù)值以及測量得到的發(fā)送速率計(jì)算不同視頻流的權(quán)重，最后依據(jù)權(quán)重來調(diào)整擁塞控制算法的參數(shù)包括以下步驟：

步驟一、服務(wù)器接收到視頻流客戶端反饋過來的效用函數(shù)值U后，通過如下公式計(jì)算出權(quán)重w：

其中，r是服務(wù)器上測量到的該流的發(fā)送速率，U表示的是該視頻流客戶端反饋回來的效用函數(shù)值；

步驟二、服務(wù)器根據(jù)計(jì)算出的權(quán)重，通過如下的公式調(diào)整擁塞控制算法Copa的參數(shù)：

其中，δ表示的是Copa的默認(rèn)參數(shù)，表示的是調(diào)整之后的Copa的參數(shù)。

6.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

一個(gè)或多個(gè)處理器；

存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，

當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一所述的方法。

7.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一所述的方法。