用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法、设备及存储设备技术方案

本发明专利技术提供了用于SVC‑DASH点播系统的动态缓存调度方法、设备及存储设备，其方法包括：根据不同时期的网络带宽，对缓存区的高度进行动态调节，加快视频质量的提升速度，提升带宽的利用率。用于SVC‑DASH点播系统的动态缓存调度设备及存储设备，用于实现用于SVC‑DASH点播系统的动态缓存调度方法。本发明专利技术的有益效果是：与现有的SVC‑DASH调度方法相比，本发明专利技术的技术方案可以提高带宽的利用率，当网络状况下降时，只需要丢弃分片高层视频块，提高了视频播放的流畅度。

Dynamic Cache Scheduling Method, Equipment and Storage Device for SVC-DASH VOD System

The invention provides a dynamic buffer scheduling method, equipment and storage device for SVC DASH VOD system. The method includes: dynamically adjusting the height of buffer area according to the network bandwidth of different periods, speeding up the speed of video quality improvement, and improving the utilization rate of bandwidth. The dynamic cache scheduling device and storage device for SVC DASH VOD system are used to implement the dynamic cache scheduling method for SVC DASH VOD system. The beneficial effect of the present invention is that, compared with the existing SVC DASH scheduling method, the technical scheme of the present invention can improve the utilization rate of bandwidth. When the network condition decreases, only the high-level video blocks need to be discarded to improve the fluency of video playback.

【技术实现步骤摘要】
用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法、设备及存储设备
本专利技术涉及音视频应用领域，尤其涉及用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法、设备及存储设备。
技术介绍
现如今，网络内容的分发和传输正在显著增长，而其中视频内容占据了很大比例。据思科VNI(CiscoVNI)预测，到2021年，年度全球IP流量将达到3.3ZB，而视频流量将占据82％的比例，占据主导地位。在视频的传输方面，面对终端和网络的异构性，需要针对不同的设备和变化的网络提供不同质量的视频。HTTP自适应码流(HAS)技术应运而生，客户端能够根据自身情况挑选不同质量的视频分片，而DASH作为HAS的一员，凭借自己的诸多优势，已经发展成为当今最先进的视频流传播技术。同时，由于H.264/SVC(scalablevideocoding)能够极大地节约服务器存储空间，而且拥有更灵活的调节模式，近年来越来越多的SVC-DASH方案被提出。然而，一些问题仍然存在，比如在频繁波动的网络环境中会出现视频质量频繁切换甚至出现视频中断等现象，严重影响用户观看体验。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法、设备及存储设备，用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法，主要包括以下步骤：S101：获取SVC格式的视频源，将视频源均匀分离成n个视频分片；并根据视频源的质量层级，将每一个视频分片均匀分离成m个视频块，将每个视频分片的m个视频块堆叠成m层，并将所有视频块存储于服务器中；每一个视频块对应有一个分片号i和一个层序号j；其中，m和n均为大于等于1的整数；i的取值范围为[1,n]，j的取值范围为[1,m]；初始化i的值为1；S102：初始化缓存区参数：设定缓存区高度Lmax的变化范围为[1,m]，设定缓存区长度Bmax的值为max，缓存区的缓存面积是长度为Bmax，高度为Lmax的矩形区域；初始化Lmax的值为m；将缓存区划分为Lmax*Bmax个存储块，这些存储块按照坐标[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]、[1,2]…[Bmax,2]…[Bmax,Lmax]依序排列，用来存储所述视频块；其中，[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]为缓存区第一层，[1,2]、[2,2]…[Bmax,2]为缓存区第二层，[1,j]、[2,j]…[Bmax,j]为缓存区第j层，[1,Lmax]、[2,Lmax]…[Bmax,Lmax]为缓存区第Lmax层；S103：下载分片号为i的视频分片的第一层至第Lmax层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第一层至第Lmax层存储块中；S104：完成分片号为i的视频分片的下载后，更新缓存区第一层缓存状态数据，并判断是否下载结束或者视频客户端被关闭；若是，则到步骤S106；若否，则到步骤S105；S105：根据缓存区第一层缓存数据确定下一个被下载的视频分片的分片号i；返回到步骤S103；S106：结束缓存程序，完成动态缓存调度。进一步地，在步骤S103中，下载分片号为i的视频分片的第一层至第Lmax层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第一层至第Lmax层存储块中的步骤为：S201：下载分片号为i的视频分片的第x层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第x层存储块中；x为小于或者等于Lmax的整数，且x的初始值为1；S202：完成所述视频块的下载后，更新平均网络带宽avgBW，并根据平均网络带宽avgBW调整缓存区高度Lmax；调整后的新Lmax值若小于调整前的原Lmax，且当前正在下载的视频分片还有高于新Lmax的视频块未下载完成，则抛弃未下载完的高层视频块；S203：判断条件x＝Lmax是否成立？若是，则当前视频分片下载结束；若否，将x更新为x+1，返回到步骤S201；进一步地，在步骤S202中，根据平均网络带宽avgBW调整缓存区高度Lmax的具体步骤为：S301：判断平均网络带宽avgBW是否大于等于第k-1层视频的码率Qk-1；若是，则缓存区高度Lmax的值为k；若否，则到步骤S302；其中，k为整数，取值范围为[1,m]，且k的初始值取最大值m；S302：将k更新为k-1，判断k是否为1；若是，则缓存区高度Lmax的值为1；若否，则返回步骤S301。进一步地，在步骤S104中，当所有视频分片均下载完后，代表下载结束。进一步地，在步骤S105中，根据缓存区第一层缓存数据确定下一个被下载的视频分片的分片号的步骤为：S401：遍历缓存区第一层存储块，判断第一层是否有空存储块；若是，令下一个被下载的视频分片的分片号i等于缓存区第一层第一个空存储块的横坐标；若否，则转到步骤S402；S402：将下载线程挂起，并设置下一个被下载的视频块所对应的分片号i为缓存区第一层最后一个视频块的分片号的下一号；循环判断缓存区是否出现空存储块，一旦出现空存储块，则继续下载；在缓存视频分片的同时，解码播放线程将持续从缓存区中取出视频分片至客户端进行解码播放，每当取走一个视频分片，缓存区中剩余的视频分片依次前移。一种存储设备，所述存储设备存储指令及数据用于实现用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法。用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度设备，包括：处理器及所述存储设备；所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：与现有的SVC-DASH调度方法相比，本专利技术的技术方案可以提高带宽的利用率，当网络状况下降时，只需要丢弃分片高层视频块，提高了视频播放的流畅度。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例中用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法的流程图；图2是本专利技术实施例中视频缓存区模型的示意图；图3是本专利技术实施例中用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法的详细流程图；图4是本专利技术实施例中硬件设备工作的示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术的实施例提供了用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法、设备及存储设备，用于图2所示的视频缓存区模型。请参考图1，图1是本专利技术实施例中用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法的流程图，具体包括如下步骤：S101：获取SVC格式的视频源，将视频源均匀分离成n个视频分片；并根据视频源的质量层级，将每一个视频分片均匀分离成m个视频块，将每个视频分片的m个视频块堆叠成m层，并将所有视频块存储于服务器中；每一个视频块对应有一个分片号i和一个层序号j；其中，m和n均为大于等于1的整数；i的取值范围为[1,n]，j的取值范围为[1,m]；初始化i的值为1；S102：初始化缓存区参数：设定缓存区高度Lmax的变化范围为[1,m]，设定缓存区长度Bmax的值为max，缓存区的缓存面积是长度为Bmax，高度为Lmax的矩形区域；初始化Lmax的值为m；将缓存区划分为Lmax*Bmax个存储块，这些存储块按照坐标[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]、[1,2]…[Bmax,2]…[Bmax,L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于SVC‑DASH点播系统的动态缓存调度方法，其特征在于：包括以下步骤：S101：获取SVC格式的视频源，将视频源均匀分离成n个视频分片；并根据视频源的质量层级，将每一个视频分片均匀分离成m个视频块，将每个视频分片的m个视频块堆叠成m层，并将所有视频块存储于服务器中；每一个视频块对应有一个分片号i和一个层序号j；其中，m和n均为大于等于1的整数；i的取值范围为[1,n]，j的取值范围为[1,m]；初始化i的值为1；S102：初始化缓存区参数：设定缓存区高度Lmax的变化范围为[1,m]，设定缓存区长度Bmax的值为max，缓存区的缓存面积是长度为Bmax，高度为Lmax的矩形区域；初始化Lmax的值为m；将缓存区划分为Lmax*Bmax个存储块，这些存储块按照坐标[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]、[1,2]…[Bmax,2]…[Bmax,Lmax]依序排列，用来存储所述视频块；其中，[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]为缓存区第一层，[1,2]、[2,2]…[Bmax,2]为缓存区第二层，[1,j]、[2,j]…[Bmax,j]为缓存区第j层，[1,Lmax]、[2,Lmax]…[Bmax,Lmax]为缓存区第Lmax层；S103：下载分片号为i的视频分片的第一层至第Lmax层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第一层至第Lmax层存储块中；S104：完成分片号为i的视频分片的下载后，更新缓存区第一层缓存状态数据，并判断是否下载结束或者视频客户端被关闭；若是，则到步骤S106；若否，则到步骤S105；S105：根据缓存区第一层缓存数据确定下一个被下载的视频分片的分片号i；返回到步骤S103；S106：结束缓存程序，完成动态缓存调度。...

【技术特征摘要】
1.用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法，其特征在于：包括以下步骤：S101：获取SVC格式的视频源，将视频源均匀分离成n个视频分片；并根据视频源的质量层级，将每一个视频分片均匀分离成m个视频块，将每个视频分片的m个视频块堆叠成m层，并将所有视频块存储于服务器中；每一个视频块对应有一个分片号i和一个层序号j；其中，m和n均为大于等于1的整数；i的取值范围为[1,n]，j的取值范围为[1,m]；初始化i的值为1；S102：初始化缓存区参数：设定缓存区高度Lmax的变化范围为[1,m]，设定缓存区长度Bmax的值为max，缓存区的缓存面积是长度为Bmax，高度为Lmax的矩形区域；初始化Lmax的值为m；将缓存区划分为Lmax*Bmax个存储块，这些存储块按照坐标[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]、[1,2]…[Bmax,2]…[Bmax,Lmax]依序排列，用来存储所述视频块；其中，[1,1]、[2,1]…[Bmax,1]为缓存区第一层，[1,2]、[2,2]…[Bmax,2]为缓存区第二层，[1,j]、[2,j]…[Bmax,j]为缓存区第j层，[1,Lmax]、[2,Lmax]…[Bmax,Lmax]为缓存区第Lmax层；S103：下载分片号为i的视频分片的第一层至第Lmax层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第一层至第Lmax层存储块中；S104：完成分片号为i的视频分片的下载后，更新缓存区第一层缓存状态数据，并判断是否下载结束或者视频客户端被关闭；若是，则到步骤S106；若否，则到步骤S105；S105：根据缓存区第一层缓存数据确定下一个被下载的视频分片的分片号i；返回到步骤S103；S106：结束缓存程序，完成动态缓存调度。2.如权利要求1所述的用于SVC-DASH点播系统的动态缓存调度方法，其特征在于：在步骤S103中，下载分片号为i的视频分片的第一层至第Lmax层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第一层至第Lmax层存储块中的步骤为：S201：下载分片号为i的视频分片的第x层视频块到缓存区第一层第一个空存储块的横坐标对应的第x层存储块中；x为小于或者等于Lmax的整数，且x的初始值为1；S202：完成所述视频块的下载后，更新平均网络带宽a...

【专利技术属性】
技术研发人员：余林琛，蒋宇浩，涂大喜，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42