[发明专利]一种应用于移动设备的视频流缓冲优化方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频流媒体技术领域，具体涉及一种应用于移动设备的视频流缓冲优化方法及系统。

背景技术

随着近年来移动终端技术的飞速发展，在智能手机上观看在线视频成为一种潮流和趋势。移动终端产生的网络流量已经呈现出指数级的增长，思科视觉网络指数（VNI）报告指出2011到2016这几年间移动终端所产生的网络流量将会增长18倍。而这其中最主要的驱动者是在线视频流的传输。

移动终端主要依靠无线网络来获取视频流数据，而无线网络的一个特点就是其带宽的不稳定性。为了保证在线视频播放的流畅度，传统而有效的方法是采用缓冲技术，通过在带宽条件好的时候缓冲一定的流数据，从而避免在带宽差的时候出现播放冻结的情况。然而另一方面，测量结果表明，用户通过移动终端观看在线视频时中途放弃播放的概率比较高。用户的这个行为将会导致处于缓冲区的数据浪费掉，也就是说系统下载了这些数据，但是不会被播放。

这种浪费对于有线网络环境来说是不足为患的，但是在无线网络中最为宝贵的就是带宽资源，而无线网络ISP一般采用按使用量计费的模式，所以用户需要为这些浪费的数据买单。另外，从大的无线网络环境来看，这种普遍存在的浪费也将增大网络生态系统的负载。缓冲区数据的浪费带来的另一个不容忽视的影响是对移动终端电池电量的消耗。电池蓄电量的不足本身就是移动终端设备发展的一大制约条件，而在线视频流数据下载过程的电量开销更增加了移动终端电量消耗，甚至成为移动终端主要的电量消耗之一。为了保持移动终端电池的续航能力，我们需要尽可能地减少浪费的数据量。

综上所述，无线网络环境下的视频流媒体服务需要缓冲技术的支持，但是传统的应用于个人PC上的缓冲策略不适用于移动终端观看在线视频。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在保证播放质量的前提下减少播放开销的应用于移动设备的视频流缓冲优化方法。

本发明还提供一种在保证播放质量的前提下减少播放开销的应用于移动设备的视频流缓冲优化系统。

为解决上述技术问题，本发明第一个发明目的的技术方案如下：

一种应用于移动设备的视频流缓冲优化方法，包括如下步骤：

将视频播放周期切割成若干个时间段；

在每一个时间段里，获取移动设备系统中的状态信息；

根据状态信息决策出本时间段的决策下载量；

根据决策下载量从视频流服务器中下载数据块并放入缓冲区，当实时下载量等于决策下载量时停止下载。

作为一种优选方案，所述状态信息包括缓冲区数据量、下载带宽、用户离开概率、电量开销、计费开销。

作为进一步的优选方案，所述根据状态信息通过优化策略决策出本时间段的决策下载量，优化策略具体为：

根据状态信息在每一个时间段内计算出满足min(Δ(Θ(t)) + V · H(w(t))p(t))的决策下载量，完成本时间段的决策；

其中Θ(t)表示队列数组，Δ(Θ(t))表示相邻两个时间段队列数组的变化量，V是一个可控参数，H(w(t))表示浪费的开销，p(t)表示用户离开概率；Θ(t) = (B(t), F(t),G(t))，B(t)表述缓冲区数据量队列，F(t)表示播放冻结时间队列，G(t)表示播放能耗队列。

作为更进一步的优选方案，所述浪费的开销H(w(t))根据计费开销和电量开销的加权和计算得到。

本发明第二个发明目的的技术方案如下：

一种应用于移动设备的视频流缓冲优化系统，包括：

用于将视频播放周期切割成若干个时间段的周期切割模块；

用于在每一个时间段里获取移动设备系统中的状态信息的状态信息获取模块；

用于根据状态信息决策出本时间段的决策下载量的决策模块；

用于根据决策下载量从视频流服务器中下载数据块并放入缓冲区，当实时下载量等于决策下载量时停止下载的下载模块。

作为一种优选方案，所述状态信息获取模块获取的状态信息包括缓冲区数据量、下载带宽、用户离开概率、电量开销、计费开销。

作为进一步的优选方案，所述决策模块具体用于：

根据状态信息在每一个时间段内计算出满足min(Δ(Θ(t)) + V · H(w(t))p(t))的决策下载量，完成本时间段的决策；