[发明专利]一种对等直播系统中多码率调度方法

权利要求书

1.一种对等直播系统中多码率调度方法，包括以下步骤：

第1步广播源服务器将每个节目源编码成内容相同但码率不同的N个视频流，并按码率由低至高编号，再向注册服务器添加一个频道，注册节目源的地址以及该节目源对应的不同码率的视频流个数N，N为大于等于2的正整数；

第2步用户节点加入到注册服务器的频道中，获取该频道的地址，以及该频道不同码率的视频流个数N，并根据视频流个数设置节点自己的缓冲区，缓冲区的结构分成多个不同的缓冲容器，由缓冲区管理器来管理这些缓冲容器，缓冲容器的数量等于不同码率的视频流个数N；

第3步用户节点从N个视频流中选择一个码率的视频流来观看节目，设该码率的视频流序号为m，1≤m≤N；

第4步用户节点根据自己当前码率视频流的缓冲容器的填充情况，在网络中向当前所在频道的邻居节点请求数据，调度当前频道的视频流数据；

第5步节点在调度数据的同时，检测当前码率的视频流缓冲情况，并以此缓冲情况作为切换另外码率视频流的依据；

第6步等待一个节点调度时间间隔，然后回到第4步继续调度数据。

2.根据权利要求1所述的对等直播系统中多码率调度方法，其特征在于：第4步具体包括下述步骤：

第4.1步判断缓冲区是否已开始滚动，如果是，则进入第4.4步，否则进入第4.2步；

第4.2步向节目源服务器请求当前码率视频流最前面W秒的数据，W根据用户节点的能力确定；

第4.3步判断当前码率的视频流有没有连续T秒数据，T根据系统所允许的节目播放启动时间确定，如果有，开始滚动，并转入第4.5步，否则回到第4.2步；

第4.4步按优先级请求后面的V秒的数据，V根据用户节点的能力确定，然后转入第4.5步；

第4.5步缓冲区向前滚动U秒数据，U和节点调度间隔时间取值相同，如果当前码率视频流还没开始播放，则判断是否可以开始播放。

3.根据权利要求2所述的对等直播系统中多码率调度方法，其特征在于：第4.4步具体包括下述步骤：

第4.4.1步对于每个不同码率的视频流i分配一个权值P(i)＝1/(1+m-i)，1≤i≤m；

第4.4.2步对于视频流i的第j个数据包i.j，如果该节点的邻居节点中拥有数据包i.j的节点数量为X(i.j)，则数据包i.j的优先级用公式F(i.j)＝P(i)/(1+X(i.j))＝1/((1+m-i)(1+X(I，j)))来计算；

第4.4.3步计算每个不同码率的视频流的每个数据包的优先级，并按优先级从大到小排序，调度V秒的数据包的数据。

4.根据权利要求2所述的对等直播系统中多码率调度方法，其特征在于：第4.5步具体包括下述步骤：

第4.5.1步缓冲区向前滚动U秒数据，并判断当前码率视频流是否已经播放，如果还没开始播放，转入第4.5.2步，否则进入第5步；

第4.5.2步等待当前码率视频流的缓冲容器中最靠前的连续T秒或以上的数据前面那段空白区域被滚动出缓冲区，或者是前面那段空白区域被填充为止，才开始播放，即判断节点的当前码率视频流的缓冲容器的起始点开始是否有连续T秒数据，如果有，则转入第4.5.3步，否则进入第5步；

第4.5.3步开始播放当前码率视频流，然后进入第5步。

5.根据权利要求1至4中任一所述的对等直播系统中多码率调度方法，其特征在于：第5步具体包括下述步骤：

第5.1步缓冲情况分为好、中、差三个级别，检测当前码率的缓冲质量，如果已经有连续一段时间缓冲情况都为好，则转入第5.2步；如果已经有连续一段时间缓冲情况都为差，则转入第5.3步；否则进入第6步；

第5.2步如果节点当前码率的视频流序号m等于N，即已经为最高码率的视频流，则节点在保持缓冲当前码率视频流的数据的同时，再去缓冲序号为N-1的视频流的数据；如果节点当前码率的视频流序号m不等于N，则节点不再缓冲当前码率视频流的数据，而把当前码率视频流切换到高一级，即将当前码率视频流序号m加1，然后进入第6步；

第5.3步如果节点当前码率的视频流序号m等于1，即已经为最低码率的视频流，则节点继续缓冲当前码率视频流的数据；如果当前码率视频流序号m大于1，则节点不再缓冲当前码率视频流的数据，而把当前码率视频流切换到低一级，即将当前码率视频流序号m减1，然后进入第6步。

6.根据权利要求5所述的对等直播系统中多码率调度方法，其特征在于：第5.1步具体包括下述步骤：

第5.1.1步设置一个好评级计数和一个差评级计数，并初始化；

第5.1.2步计算一次缓冲区的填充比例，如果缓冲区的填充比例小于一个预设的缓冲比例最小值，则缓冲情况为差，转到第5.14步；如果缓冲区的填充比例大于一个预设的缓冲比例最大值，则缓冲情况为好，转到第5.1.5步；否则，缓冲情况为中，转到第5.1.3步；

第5.1.3步同时置好评级计数和差评级计数为0，并进入第6步；

第5.1.4步置好评级计数为0，差评级计数加1，同时判断差评级计数是否大于预设的评级计数最大值，如果是的话，则切换到更低码率的视频流并置差评级计数为0，并转到第5.3步；如果不是，则进入第6步；

第5.1.5步置差评级计数为0，好评级计数加1，同时判断好评级计数是否大于预设的评级计数最大值，如果是的话，则切换到更高码率的视频流并置好评级计数为0，并转到第5.2步；如果不是的话，则进入第6步。