一种基于DASH的视频码率自适应调整方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115988267A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211638871.7(22)申请日2022.12.20(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518055广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人罗晶晶杨景添郑福春高林(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师常祖正(51)Int.Cl.H04N21/4402(2011.01)权利要求书3页说明书14页附图3页(54)发明名称一种基于DASH的视频码率自适应调整方法及系统(57)摘要本发明公开一种基于DASH的视频码率自适应调整方法及系统，涉及视频传输领域，该方法包括：根据客户端请求的视频块的码率的均值、客户端发生卡顿的总时长以及客户端请求的视频块的码率切换频率和码率切换幅度，构建用户的体验质量函数；根据用户的体验质量函数，以用户的体验质量最大化为目标，建立目标函数；根据视频播放前客户端向服务器请求的MPD文件，确定目标函数的约束条件；根据约束条件，应用MPC方法对目标函数进行求解，确定各目标视频块的最优请求顺序和码率。本发明提高用户QoE。CN115988267ACN115988267A权利要求书1/3页1.一种基于DASH的视频码率自适应调整方法，其特征在于，所述方法包括：根据客户端请求的视频块的码率的均值、客户端发生卡顿的总时长以及客户端请求的视频块的码率切换频率和码率切换幅度，构建用户的体验质量函数；根据所述用户的体验质量函数，以用户的体验质量最大化为目标，建立目标函数；根据视频播放前客户端向服务器请求的MPD文件，确定目标函数的约束条件；所述MPD文件包含视频块的码率、视频块的时长和视频块的保存位置信息；所述约束条件包括所述客户端缓冲区容量的动态变化范围、客户端请求的视频块等待下载的时长范围、客户端请求窗口长度范围、客户端请求的视频块的播放顺序和请求顺序之间的映射关系以及客户端请求的视频块的码率范围；根据所述约束条件，应用MPC方法对目标函数进行求解，确定各目标视频块的最优请求顺序和码率。2.根据权利要求1所述的基于DASH的视频码率自适应调整方法，其特征在于，所述用户的体验质量函数为：其中，QoE为用户的体验质量；为目标视频块的总码率；为客户端请求的视频块的码率切换频率和码率切换幅度；Tstall为客户端发生卡顿的总时长；α为视频质量切换的频率和幅度对用户QoE的影响权重；β为卡顿时长对用户QoE的影响权重；i为目标视频块的请求顺序的序号；为目标视频块的播放顺序的序号；为目标视频块的请求顺序的序号与目标视频块的播放顺序的序号之间的映射关系；N为目标视频包含视频块的个数；为请求顺序为i的视频块的码率；表示的逆映射。3.根据权利要求1所述的基于DASH的视频码率自适应调整方法，其特征在于，所述客户端缓冲区容量的动态变化范围包括总缓冲区容量的动态变化范围和顺序缓冲区容量的动态变化范围；所述总缓冲区容量为所述客户端缓冲区已下载的视频块的总时长；所述顺序缓冲区容量为所述客户端缓冲区已下载的视频块的总时长中能够播放的视频块的总时长；根据所述客户端缓冲区已下载的视频块的总时长、所述客户端请求下载的视频块的下载时长、所述视频块的时长和所述客户端请求的视频块等待下载的时长范围，确定总缓冲区容量的动态变化范围和顺序缓冲区容量的动态变化范围。4.根据权利要求3所述的基于DASH的视频码率自适应调整方法，其特征在于，所述客户端请求下载的视频块的下载时长的确定方法具体包括：根据所述客户端请求下载的视频块的码率、所述客户端请求下载的视频块的信道带宽和所述视频块的时长，确定所述客户端请求下载的视频块的下载时长。5.根据权利要求1所述的基于DASH的视频码率自适应调整方法，其特征在于，所述根据所述约束条件，应用MPC方法，确定各目标视频块的最优请求顺序和码率，具体包括：当所述客户端请求的视频块下载时的信道满足动态预测条件时，应用动态调和平均数方法进行信道的带宽预测，得到动态预测带宽；所述动态预测条件为所述客户端缓冲区中已下载的同信道视频块的下载时刻距离当前时刻的时间差小于等于设定时长的视频块的个数大于等于设定个数；2CN115988267A权利要求书2/3页当所述客户端请求的视频块下载时的信道不满足动态预测条件时，应用静态调和平均数方法进行信道的带宽预测，得到静态预测带宽；当所述客户端请求的视频块下载时的信道中至少有一条信道满足动态预测条件时，则根据所述约束条件和所有信道的动态预测带宽或静态预测带宽，应用MPC算法，将所述目标函数转化为基于非顺序优化问题，确定各目标视频块的最优请求顺序和码率；当所述客户端请求的视频块下载时的信道均不满足动态预测条件时，则根据所述