[发明专利]一种面向动态比特率视频的自适应比特率选择方法及系统

说明书

本发明涉及互联网多媒体服务技术领域，提出一种面向动态比特率视频的自适应比特率选择方法及系统，其中包括以下步骤：初始化所有可用比特率信息和视频分块信息；当接收到用户播放动态比特率的请求时，采集当前所有可选比特率的环境状态参数，并将所述环境状态参数传入MAB算法，MAB算法根据自身参数和环境状态参数计算得到最佳比特率；根据所述最佳比特率下载对应的视频分块后，通过视频播放器播放视频，并计算本次播放的实际奖励；根据本次播放的实际奖励更新MAB算法中对应比特率下的自身参数，应用于下一次最佳比特率的决策。本发明能够在用户网络环境频繁变化保持最优的决策，从而避免影响用户体验。

技术领域

本发明涉及互联网多媒体服务技术领域，更具体地，涉及一种面向动态比特率视频的自适应比特率选择方法及系统。

背景技术

提高用户的网络视频观看体验是近年来研究的热点问题之一。近年来网络通讯技术发展迅速，网络通讯技术的发展促进了用户对网络视频的需求与发展，网络宽带等传输速度越来越快，但用户对视频质量也有的更高要求，然而，用户的网络情况是复杂多变的，如何根据用户的实际网络情况提高选择最适合用户的视频质量，以提高用户观看视频的整体体验，是目前研究的热点。

随着网络的发展，越来越多视频点播内容提供商愿意提供动态比特率编码的视频，不再局限于传统的固定码率内容，相较于固定比特率编码的方法，动态比特率编码的视频能根据内容复杂度动态调整码率大小，提高了整个视频的平均质量，给用户带来更佳的观看体验。但是，动态比特率编码的码率不确定也带来了相应的问题，例如动态比特率编码每个分块的大小差异可能很大，在复杂的场景下可能出现码率高于宽带的问题，导致音视频卡顿，且没有考虑到用户网络的变化，如果用户在如无线网络这种变化概率特别大的网络下，该方法可能会引起较长的重缓冲时间，影响用户体验。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中由于用户网络环境频繁变化影响用户体验的缺陷，提供一种面向动态比特率视频的自适应比特率选择方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种面向动态比特率视频的自适应比特率选择方法，包括以下步骤：

S1、初始化所有可用比特率信息和视频分块信息；

S2、当接收到用户播放动态比特率的请求时，采集当前所有可选比特率的环境状态参数，并将所述环境状态参数传入MAB(Multi-armed bandit，多臂老虎机)算法，MAB算法根据自身参数和环境状态参数计算得到最佳比特率；

S3、根据所述最佳比特率下载对应的视频分块后，通过视频播放器播放视频，并计算本次播放的实际奖励；

S4、根据本次播放的实际奖励更新MAB算法中对应比特率下的自身参数；当接收到下一播放动态比特率的请求时，跳转执行S2步骤。

作为优选方案，所述环境状态参数包括视频质量、缓冲区大小、视频分块大小、网络历史状态和视频质量变化导致的平滑度惩罚。

作为优选方案，所述S2步骤中，采用PSNR、SSIM或VMAF对视频质量进行评估。

作为优选方案，所述网络历史状态由下载视频分块的速度决定。

作为优选方案，所述视频质量变化导致的平滑度惩罚采用变化前后的视频质量差值的平方值表示。

作为优选方案，所述S2步骤中，根据下载第n个视频块时缓冲区增加的重缓冲时间T_n表示缓冲区大小b_n；其表达公式如下：

式中，B_i表示下载第i个视频分块后视频缓冲区增加的缓冲时间，t_i表示下载第i个视频分块所耗费的时间，ΔT_i表示等待时间。