一种视频云转码及分发联合决策方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种视频云转码及分发联合决策方法及系统，该方法包括以下步骤：获取云平台的历史数据；基于模板费用计算转码成本，基于视频码率计算流量成本，得出成本函数；基于视频码率计算码率参数，基于观众端的转码延迟和分发延迟计算延迟参数，基于码率参数和延迟参数计算QoE函数；云平台预设有多个约束条件，根据约束条件计算惩罚函数；根据成本函数、QoE函数和惩罚函数计算奖励值；若采用效用值方案，则获取与当前状态的状态相同的所有状态动作对中效用值最大的状态动作对；对当前的状态动作对的效用值进行更新；执行该状态动作对中的动作，计算第一时长后的状态动作对和奖励值，更新云平台在第一时长后的状态动作对对应的效用值。的效用值。的效用值。

【技术实现步骤摘要】
一种视频云转码及分发联合决策方法及系统


[0001]本专利技术涉及多媒体
，尤其涉及一种视频云转码及分发联合决策方法及系统。

技术介绍

[0002]传统的视频直播服务提供商会构建独立私有的数据中心和专有分发网络完成转码操作和视频分发过程，但是随之带来的问题是成本消耗巨大，且资源不可伸缩容易造成资源的问题。云平台具有资源按需付费和快速可伸缩的特点，将传统的视频分发架构转移至云上能够有效降低运营成本，成为越来越多直播服务提供商的选择。利用内容分发网络(ContentDeliveryNetwork，CDN)进行分发能够有效降低成本，单CDN会随着时间的变化出现性能波动的情况，影响用户观看体验。对于超大型云平台来说，可以构建地理分布式云架构(类似阿里云和腾讯云)，设置边缘节点和数据中心进行用户链路业务(Customer Link Service，CLS)服务的视频分发，但是资源的有限性和受众的动态性仍然存在一定问题，对于数据中心的选择以及高度动态化的受众群体和社交内容，有研究这考虑了不同数据中心之间视频分发路径的动态决定并推导出动态优化策略，也有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视频云转码及分发联合决策方法，其特征在于，基于分布式云架构构建多云平台，所述多云平台包括多个用于视频转码和内容分发的云平台，每个所述云平台均预设有对应状态动作对的效用值和贪婪度，该方法包括以下步骤：获取所述云平台的历史数据，所述历史数据包括观众端占比、视频转码种类、每个转码种类对应的转码模板的费用、观众端接收到的视频码率、每个观众端受到的转码延迟和分发延迟；基于模板费用计算转码成本，基于所述视频码率计算流量成本，根据所述转码成本和流量成本得出成本函数；基于观众端接收到的视频码率计算码率参数，基于每个观众端受到的转码延迟和分发延迟计算延迟参数，基于所述码率参数和延迟参数计算QoE函数；所述云平台预设有多个约束条件，根据所述云平台当前违背的约束条件个数计算惩罚函数；根据所述成本函数、QoE函数和惩罚函数计算所述云平台的奖励值；获取所述云平台当前状态，根据所述云平台当前状态对应的多个贪婪度计算采用效用值方案的概率；若采用效用值方案，则获取与当前状态的状态相同的所有状态动作对中效用值最大的状态动作对，采用该状态动作对；根据当前采用的状态动作对和所述奖励值对当前采用的状态动作对的效用值根据Q
‑
learning算法进行更新；在第一时长内执行该状态动作对中的动作，计算云平台在第一时长后的状态动作对和奖励值，更新云平台在第一时长后的状态动作对对应的效用值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤：若不采用效用值方案，则采用与当前状态的状态相同的所有状态动作对中的任一个。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述历史数据的总时长包括至少一个所述第一时长，所述多云平台接收主播端上传的视频，将视频传送至观众端，基于模板费用计算转码成本，根据如下公式：Cost
tc
(c,n,t)表示在当前时刻的前第一时长的t时间段内，主播端c在云平台n的转码成本；M
v
(c,n,t)表示t时间段主播端c在云平台n的转码模板集合；p
tc
(v,n)表示云平台n上转码模板v的费用单价；τ表示t时间段的时长。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述视频码率计算流量成本，根据如下公式：Cost
bc
(c,n,t)表示当前时刻的前第一时长t时间段内，主播端c在云平台n的流量成本；I(c,n,t)表示t时间段主播端c分配到云平台n的观众端集合；b(i,t)表示t时间段观众端i接收到的视频码率；p
bc
(n)表示云平台n的流量单价；τ表示t时间段的时长。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述转码成本和流量成本得出成本函数的步骤包括：分别计算所述转码成本和流量成本对应的转码总成本和流量总成本；根据转码总成本和流量总成本计算系统总成本，根据系统总成本计算成本函数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，分别计算所述转码成本和流量成本对应的转码总成本和流量总成本，根据如下公式：Cost
tc
(t)表示多云平台在t时间段的转码总成本；Cost
tc
(c,n,t)表示在当前时刻的前第一时长的t时间段内，主播端c在云平台n的转码成本；C表示多云平台所有主播端的集合；N表示多云平台中的云平台的集合；Cost
bc(t)
表示多云平台在t时间段的流量总成本；Cost
bc
(c,n,t)表示当前时刻的前第一时长t时间段内，主播端c在云平台n的流量成本。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据转码总成本和流量总成本计算系统总成本，根据系统总成本计算成本函数，根据如下公式：Cost(t)＝Cost
tc
(t)+Cost
bc
(t)；Cost(t)表示系统总成本；f
c
(t)表示成本函数的函数值；当前时刻之前的多个第一时长中每个第一时长均对应一个系统总成本，c
max
和c
min
分别表示当前时刻之前的多个第一时长中系统总成本的最大值和最小值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基于观众端接收到的视频码率计算码率参数，根据如下公式：R(i,t)表示观众端i在t时间段的码率参数；b(i,t)表示t时间段观众端i接收到的视频码率；b
max
和b
min
分别表示所有观众端在t时间段接收到的最大码率和最小码率；g为常量。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于每个观众端受到的转码延迟和分发延迟计算延迟参数的步骤包括，根据所述转码延迟和分发延迟计算总延迟，根据总延迟计算延迟参数。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述转码延迟和分发延迟计算总延迟，根据总延迟计算延迟参数，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，郑键楠，马华东，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：