流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法及服务器组成比例

本发明专利技术提供了一种使用流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法和相应的服务器，通过将用户分组的方法来解决接入用户过多导致带宽不能满足需求的问题，当带宽需求总量Bn超过可用带宽总量Ba时，带宽分配服务器即对用户进行分组，通过分组适当延长用户的排队时间，既能保证每一组、每一个用户充分使用所需带宽，又能合理安排使用时间；通过Bn进行限定，使得每一组用户均能分配到充足的带宽，同时可尽量减少闲置的带宽。通过本方法对带宽进行上述分配和调度，可以使带宽得到充分利用，并能合理安排带宽的使用顺序和时间。由此，可以最大限度实现公共带宽资源的优化配置、保证流媒体的使用效果。

Bandwidth allocation method and server for fast buffering of streaming media

The invention provides a streaming server bandwidth allocation method using fast buffer media and the corresponding methods, by a group of users to solve excessive access users resulting in bandwidth can not meet the demand of the problem, when the total bandwidth demand exceeds the available amount of bandwidth of Ba Bn, the server bandwidth allocation of user groups, by grouping appropriate to extend the waiting time of users, which can guarantee each group, each user to make full use of the bandwidth required, and can arrange the use of time; are qualified by Bn, so that each group of users can be assigned to a sufficient bandwidth, while minimizing idle bandwidth. The allocation and scheduling of bandwidth by this method can make full use of the bandwidth, and can reasonably arrange the use order and time of the bandwidth. Thus, the optimal allocation of public bandwidth resources and the use of the streaming media can be achieved to the maximum extent.

【技术实现步骤摘要】
流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法及服务器
本专利技术属于流媒体带宽资源分配
，特别涉及一种流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法及服务器。
技术介绍
流媒体就是指采用流式传输技术在网络上连续实时播放的媒体格式，即把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器,由视频服务器向用户计算机顺序或实时地传送各个压缩包，让用户一边下载一边观看、收听，而不是等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。该技术先在使用者端的计算机上创建一个缓冲区，在播放前预先下一段数据作为缓冲，在网路实际连线速度小于播放所耗的速度时，播放程序就会取用一小段缓冲区内的数据，这样可以避免播放的中断，也使得播放品质得以保证。随着智能手机等移动终端的普及，越来越多的用户喜欢在公交、地铁等公共场所使用流媒体应用软件观看在线视频，然而任何服务器能提供的带宽都是有限的，当接入的用户过多、对带宽的需求量超过能够提供的带宽时，提供一种对带宽进行合理分配的方法，以便解决大量用户相互竞争造成服务器负担过大、用户使用体验不佳等问题，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法及服务器。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术一方面提供了一种流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，包括如下步骤：S1：通过带宽分配服务器定时对带宽请求信息进行统计，所述带宽请求信息包括接入所述带宽分配服务器的用户的数量、带宽使用状态以及带宽需求总量Bn；S2：当某一时刻所述带宽需求总量Bn不超过当前时刻的可用带宽总量Ba时，所述带宽分配服务器根据所述带宽请求信息为当前时刻接入的所有所述用户进行带宽分配；S3：当某一时刻所述带宽需求总量Bn超过当前时刻的可用带宽总量Ba时，所述带宽分配服务器根据接入时间和带宽需求量将所述用户分为至少两组，每组的组内带宽需求总量Bni均不超过所述可用带宽总量Ba、且不低于设定的下限值Bmix；S4：所述带宽分配服务器每次为一组所述用户分配带宽，并对带宽的使用情况进行监控，其他组用户进入等待状态，当前一组结束使用、产生空闲带宽Bl时，即开始为下一组分配所述空闲带宽Bl。进一步地，所述步骤S1包括如下步骤：S1.1：所述带宽分配服务器对历史记录中所有用户完成数据传输的平均时间进行计算，并将计算结果设置为第一时间阈值t1；S1.2：根据所述时间阈值定时对带宽请求信息进行统计，并将当前时刻的带宽需求总量Bn与可用带宽总量Ba进行对比。进一步地，所述步骤S3中的分组方法如下：S3.1：首先根据所述用户接入所述带宽分配服务器的时间先后，对当前时刻接入的所有用户进行排序，并根据排序对所有所述用户的带宽需求量依次进行统计；S3.2：当i个所述用户的带宽需求量的总和Bni不低于设定的下限值Bmix、且不超过所述可用带宽总量Ba时，将所述i个用户分为一组，以此类推；S3.3：当i个所述用户的带宽需求量的总和Bni低于设定的下限值Bmix、且i+1个所述用户的带宽需求量的总和Bn(i+1)超过所述可用带宽总量Ba时，将第i+1个用户向后顺延，直至满足Bmix＜Bn(i+1)＜Ba为止，将所述i+1个用户分为一组，以此类推。进一步地，所述下限值Bmix满足如下条件：80％Ba≤Bmix＜Ba。进一步地，所述步骤S4包括如下步骤：S4.1：所述带宽分配服务器为一组所述用户分配带宽，此时其他各组用户进入等待状态；S4.2：设置一个第二时间阈值t2，所述第二时间阈值t2不短于当前时刻的历史记录中单一用户完成数据传输的最短时间，并且不长于所述历史记录中所有用户完成数据传输的平均时间；S4.3：用所述第二时间阈值t2与当前一组所述用户完成数据传输的时间t进行比较，如当前一组所述用户可以同步完成数据传输或完成全部数据传输所需的时间t不超过所述第二时间阈值t2，则在当前一组结束使用、产生空闲带宽Bl时，所述带宽分配服务器即开始为下一组统一分配所述空闲带宽Bl；如当前一组所述用户不能同步完成数据传输、且完成全部数据传输所需的时间t超过所述第二时间阈值t2，则在当前一组任意用户完成传输或与所述带宽分配服务器断开连接、产生空闲带宽Bl时，所述带宽分配服务器即从下一组所述用户中选择至少一个处于等待状态的用户作为插队用户、为其分配所述空闲带宽Bl，所述插队用户的带宽需求量Bnc≤Ba-Bn+Bl。进一步地，所述平均时间的计算方法如下：对历史记录中所有用户完成数据传输的时间进行排序，并去除最高的20％数据和最低的20％数据，对剩余数据的平均值进行计算，计算结果即为所述平均时间。进一步地，如与所述带宽分配服务器断开连接的所述用户恢复连接，则所述带宽分配服务器将所述恢复连接的用户标记优先级、并插入下一组用户中，当再次出现用户完成传输或与所述带宽分配服务器断开连接的情况，则优先将标记优先级的所述用户作为插队用户、并为其分配空闲带宽Bl。本专利技术另一方面提供了一种流媒体应用快速缓冲的带宽分配服务器，包括如下部分：计时模块，用于计算第一时间阈值t1，作为所述带宽分配服务器收集带宽请求信息的时间间隔；统计模块，用于根据所述第一时间阈值t1定时对带宽请求信息进行统计，所述带宽请求信息包括接入所述带宽分配服务器的用户的数量、带宽使用状态以及带宽需求总量Bn；逻辑判断模块，用于对某一时刻所述带宽需求总量Bn与当前时刻的可用带宽总量Ba进行比较，当Bn≤Ba时，直接通知所述带宽分配模块根据所述带宽请求信息为当前时刻接入的所有所述用户进行带宽分配；当Bn＞Ba时，通知所述分组模块对所述用户进行分组，再由所述带宽分配模块进行带宽分配；分组模块，用于根据接入时间和带宽需求量将所述用户分为至少两组，每组的组内带宽需求总量Bni均不超过所述可用带宽总量Ba、且不低于设定的下限值Bmix；带宽分配模块，用于根据所述逻辑判断模块和所述分组模块的指令，为所述用户进行带宽分配；监控模块，用于对带宽的使用情况和用户的连接状态进行监控。进一步地，所述分组模块包括如下部分：排序子模块，用于根据所述用户接入所述带宽分配服务器的时间先后，对当前时刻接入的所有用户进行排序；带宽判断子模块，用于按所述排序情况依次计算i个所述用户的带宽需求量Bni，并与Ba和Bmix进行比较，当Bmix≤Bni≤Ba时，将所述i个用户分为一组；当Bni＜Bmix且Bn(i+1)＞Ba时，通知顺序调整子模块将第i+1个用户向后顺延，直至满足Bmix＜Bn(i+1)＜Ba为止，将所述i+1个用户分为一组；顺序调整子模块，用于根据所述带宽判断子模块的指令，将第i+1个用户向后顺延，直至满足Bmix＜Bn(i+1)＜Ba为止。进一步地，所述带宽分配模块包括如下部分：时间判断子模块，用于设置第二时间阈值t2，并与当前一组所述用户完成数据传输的时间t进行比较，如当前组所有用户可以同步完成数据传输或t≤t2，则通知分配子模块在当前组完成数据传输后、直接为下一组用户分配带宽；如当前组所有用户不能同步完成数据传输且t≥t2，则在当前一组任意用户完成传输或与所述带宽分配服务器断开连接时，通知筛选子模块从下一组用户中选择至少一个用户作为插队用户，并由分配子模块为其分配带宽；筛选子模块，用于根据所述时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：通过带宽分配服务器定时对带宽请求信息进行统计，所述带宽请求信息包括接入所述带宽分配服务器的用户的数量、带宽使用状态以及带宽需求总量Bn；S2：当某一时刻所述带宽需求总量Bn不超过当前时刻的可用带宽总量Ba时，所述带宽分配服务器根据所述带宽请求信息为当前时刻接入的所有所述用户进行带宽分配；S3：当某一时刻所述带宽需求总量Bn超过当前时刻的可用带宽总量Ba时，所述带宽分配服务器根据接入时间和带宽需求量将所述用户分为至少两组，每组的组内带宽需求总量Bni均不超过所述可用带宽总量Ba、且不低于设定的下限值Bmix；S4：所述带宽分配服务器每次为一组所述用户分配带宽，并对带宽的使用情况进行监控，其他组用户进入等待状态，当前一组结束使用、产生空闲带宽Bl时，即开始为下一组分配所述空闲带宽Bl。

【技术特征摘要】
1.一种流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：通过带宽分配服务器定时对带宽请求信息进行统计，所述带宽请求信息包括接入所述带宽分配服务器的用户的数量、带宽使用状态以及带宽需求总量Bn；S2：当某一时刻所述带宽需求总量Bn不超过当前时刻的可用带宽总量Ba时，所述带宽分配服务器根据所述带宽请求信息为当前时刻接入的所有所述用户进行带宽分配；S3：当某一时刻所述带宽需求总量Bn超过当前时刻的可用带宽总量Ba时，所述带宽分配服务器根据接入时间和带宽需求量将所述用户分为至少两组，每组的组内带宽需求总量Bni均不超过所述可用带宽总量Ba、且不低于设定的下限值Bmix；S4：所述带宽分配服务器每次为一组所述用户分配带宽，并对带宽的使用情况进行监控，其他组用户进入等待状态，当前一组结束使用、产生空闲带宽Bl时，即开始为下一组分配所述空闲带宽Bl。2.如权利要求1所述的流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：S1.1：所述带宽分配服务器对历史记录中所有用户完成数据传输的平均时间进行计算，并将计算结果设置为第一时间阈值t1；S1.2：根据所述时间阈值定时对带宽请求信息进行统计，并将当前时刻的带宽需求总量Bn与可用带宽总量Ba进行对比。3.如权利要求1所述的流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，所述步骤S3中的分组方法如下：S3.1：首先根据所述用户接入所述带宽分配服务器的时间先后，对当前时刻接入的所有用户进行排序，并根据排序对所有所述用户的带宽需求量依次进行统计；S3.2：当i个所述用户的带宽需求量的总和Bni不低于设定的下限值Bmix、且不超过所述可用带宽总量Ba时，将所述i个用户分为一组，以此类推；S3.3：当i个所述用户的带宽需求量的总和Bni低于设定的下限值Bmix、且i+1个所述用户的带宽需求量的总和Bn(i+1)超过所述可用带宽总量Ba时，将第i+1个用户向后顺延，直至满足Bmix＜Bn(i+1)＜Ba为止，将所述i+1个用户分为一组，以此类推。4.如权利要求3所述的流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，所述下限值Bmix满足如下条件：80％Ba≤Bmix＜Ba。5.如权利要求1所述的流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：S4.1：所述带宽分配服务器为一组所述用户分配带宽，此时其他各组用户进入等待状态；S4.2：设置一个第二时间阈值t2，所述第二时间阈值t2不短于当前时刻的历史记录中单一用户完成数据传输的最短时间，并且不长于所述历史记录中所有用户完成数据传输的平均时间；S4.3：用所述第二时间阈值t2与当前一组所述用户完成数据传输的时间t进行比较，如当前一组所述用户可以同步完成数据传输或完成全部数据传输所需的时间t不超过所述第二时间阈值t2，则在当前一组结束使用、产生空闲带宽Bl时，所述带宽分配服务器即开始为下一组统一分配所述空闲带宽Bl；如当前一组所述用户不能同步完成数据传输、且完成全部数据传输所需的时间t超过所述第二时间阈值t2，则在当前一组任意用户完成传输或与所述带宽分配服务器断开连接、产生空闲带宽Bl时，所述带宽分配服务器即从下一组所述用户中选择至少一个处于等待状态的用户作为插队用户、为其分配所述空闲带宽Bl，所述插队用户的带宽需求量Bnc≤Ba-Bn+Bl。6.如权利要求5所述的流媒体应用快速缓冲的带宽分配方法，其特征在于，所述平均时间的计算方法如下：对历...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪琦华，蒲珂，曾泽基，方宏，李哲山，李飞，胡彬，魏明，鲁豪，
申请(专利权)人：中广热点云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11