【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对互联网的视频服务器中的全景视频的传输调度，更特别地说，是指一种采用改进的ms－lewa算法(multi-source lagrangian exponentially weightedaverage algorithm，译文为：多源拉格朗日指数权重平均算法)对全景视频带宽受限的环境下进行的多路径传输调度。
技术介绍
1、近年来，诸如全景视频、虚拟现实等新型应用不断涌现，这类应用在带给用户沉浸式体验的同时，也会产生大量网络流量，极大的消耗现有网络紧张的带宽资源。因此，采用多路径的传输方案以及合适的视频传输策略能够有效提高可用带宽、降低网络负载，改善用户观看全景视频的体验，从而进一步推动全景视频、虚拟现实等应用的发展。
2、如图1所示的全景视频多路径传输系统，系统中的视频服务器内存储有全景视频信息，用户通过用户设备设置的传输调度算法来下载视频服务器中的全景视频信息，以供用户观看。全景视频依据时间片t分割得到视频块k。
3、在近些年的研究中，考虑到用户只能观看到全景视频中视点周围的部分画面的特点，基于视点预测的部分传输策略成为一种主流的研究方向，目的是在降低传输流量的同时尽可能不影响用户观看视频的质量。然而部分传输策略的设计需要解决两个问题，一是在带宽不断变化的环境下，每次决策传输多少视频数据量，如果传输内容超过实际带宽，则不能按时完成传输，造成用户观看视频卡顿，反之如果传输内容过少，剩余带宽则被浪费；二是在用户观看视点不断变化的环境下，每次决策传输视频画面的哪些部分，在传输视频的数据量一定时，
4、针对上述两个问题，目前的许多研究通过对未知环境预测的方式(带宽预测，视点预测)来解决，但是影响环境的因素种类繁多，例如天气、网络拥塞、其他用户行为对带宽的影响，用户个人习惯、主观性、视频内容对用户视点的影响，因此无法做到完全准确的预测，而基于不准确预测结果所做的决策势必会降低全景视频的观看效果。
技术实现思路
1、在全景视频的传输场景中，存在传输带宽与用户视点不断变化的情况下，如何选择合适的视频内容在多条路径上进行传输，以在满足带宽约束的情况下最大化用户观看体验，本专利技术提出了一种改进的ms－lewa的全景视频多路径传输调度方法。本专利技术方法一方面是在视频服务器上内嵌vsff模型；另一方面是在用户设备上内嵌ms－lewa算法。所述vsff模型为有约束的离散最优化模型，用于解决全景视频传输调度问题，通过高低码率解耦传输调度的方式达到兼顾观看全景视频的清晰度与流畅度的效果。所述ms－lewa算法用于解决动作决策空间的迭代权重更新，以此适应传输带宽与用户视点的动态变化，最终达到在带宽受限的环境下提高用户视频观看体验的目的。
2、第一部分，在视频服务器端构建vsff模型
3、在本专利技术中，首先初始化视频服务器端，然后对全景视频进行分割、编码作为建立vsff模型的输入参数；最后依据构建好的vsff模型和用户设备端请求的传输路径进行视频分割编码信息发布。
4、在视频服务器端上，将第1个视频服务器记为ws1，第2个视频服务器记为ws2，第γ个视频服务器记为wsγ，最后一个视频服务器记为wsσ，采用集合形式表示视频服务器端集为mws，且mws＝{ws1,ws2,…,wsγ,…,wsσ}，下角标γ代表任意一个视频服务器的标识号，下角标σ表示视频服务器的总个数。为了方便说明，wsγ也称为任意一个视频服务器，wsσ也称为另一个任意视频服务器，wsγ与wsσ不是同一视频服务器。如图1所示，当用户设备与视频服务器wsγ建立连接时，形成了传输路径当用户设备与视频服务器wsσ建立连接时，形成了传输路径在网络带宽受限下，用户请求视频的下载至少需要两条传输路径进行路径带宽随时间动态变化的调整，即传输路径的动态路径带宽传输路径的动态路径带宽
5、(11)对视频服务器端中的全景视频信息进行分割编码；
6、在本专利技术中，视频服务器对全景视频进行分割、编码以供用户端选择下载。在传输时间上全景视频被分割成了t个等长的视频块。在空间上全景视频画面被分割成(2k-1)×(2k-1)个等大的矩形瓦片(如图1所示)，每一个瓦片代表着传输调度的最小粒度。用svc编码对每一个瓦片编码为一个低码率rb的基础层和一个高码率re的增强层。
7、t表示全景视频在传输时间time(单位为秒)中的时间片总数。即time＝{1,2,…,t-1,t,t+1,…,t}，t表示传输时间中的任意一时间片，t-1表示位于时间片t之前的一个时间片(简称为前时间片)；t+1表示位于t之后的一个时间片(简称为后时间片)。在本专利技术中，将传输时间time采用等时间间隔进行了时间片的划分。
8、k表示全景视频的视频中心点与视频边的距离，单位为瓦片数。
9、本专利技术的svc编码参考《ieee transactions on circuits and systems forvideo technology》，“overview of the scalable video coding extension of theh.264/avc standard”，作者heiko schwarz，detlev marpe，2007-9-24。
10、(12)在视频服务器端中构建vsff模型
11、在本专利技术中，将视频服务器中构建的有约束的离散最优化全景视频多路径传输调度模型，简称为vsff模型。
12、(12a)定义vsff模型的决策变量；
13、在定义决策变量过程中，在每个时间片，用户端对请求的全景视频内容至少是在两条传输路径上的传输比例进行决策的。如图1所示，用户端与视频服务器wsγ之间的传输路径为用户端与视频服务器wsσ之间的传输路径为
14、在本专利技术中，用at表示用户端在时间片t请求后时间片t+1的视频块的基础层和增强层中以预测视点为中心、边长为(2at-1)个瓦片的矩形区域，简称为时间片t的视频块的传输画面半径。则有，时间片t传输基础层视频块的码率为wb，且wb＝(2k-1)2rb，时间片t传输增强层视频块的码率为且
15、at表示时间片t的视频块的增强层传输画面半径，at∈{1,2,…,k}。
16、k表示全景视频的视频中心点与视频边的距离，单位为瓦片数。
17、rb表示低码率。
18、re表示高码率。
19、在本专利技术中，用βt代表传输路径上传输的数据量占总传输量的比例，则传输路径上的传输比例为1-βt。两条路径上所传输视频块的码率分别为和
20、βt表示时间片t的传输路径上的传输比例，
21、j表示动作决策空间大小的维度。
22、表示传输路径上传输视频块的码率。
23、表示传输路径上传输视频块的码率。
24、在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改进的MS－LEWA的全景视频多路径传输调度方法，其特征在于：包括有在视频服务器端构建VSFF模型部分和利用MS-LEWA算法的用户设备端部分；
2.根据权利要求1所述的改进的MS－LEWA的全景视频多路径传输调度方法，其特征在于：若传输路径为3条或3条以上的，需要应用传输路径上的传输分配比例来进行分配各个路径上的传输比例，且满足所有传输比例之和为1。
【技术特征摘要】
1.一种改进的ms－lewa的全景视频多路径传输调度方法，其特征在于：包括有在视频服务器端构建vsff模型部分和利用ms-lewa算法的用户设备端部分；
2.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张珊，王志远，罗洪斌，冯昶，胡彬彬，李西烁，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。