[发明专利]一种面向用户体验质量的码率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种面向用户体验质量的码率分配方法。

背景技术

思科最新的市场研究报告称，2013年到2018年间，移动视频流量将增长14倍，占有超过全球移动业务流量的三分之二。移动视频业务的迅速增长使其逐渐成为移动互联网的主导业务之一。同时，智能手机和手持设备的普及进一步地加速了移动视频业务的增长。事实上，为了保证高速增长的移动视频业务的用户体验质量，移动运营商正面临着巨大的挑战。

一些移动视频业务，如实时高清的视频业务，相比其他移动业务来说具有更高的比特率和更严格的时延要求。例如，传输一个H.264编码的1080P视频平均需要6-8Mbit/s，这将超过目前主流的无线通信系统的能力。然而，随着无线接入技术的发展和多模终端的普及，多模终端具有同时连接到多个接入网的能力。因此，传输实时高清移动视频业务的一个潜在的解决方案是利用异构无线网络进行多路传输。图1为多路视频传输的示意图，其中，图中最上面的移动终端表示采用了多路视频传输技术的多模终端。

多路视频传输的一个关键技术就是码率分配方法。针对该问题，国内外学者已提出了很多的解决方法，例如基于失真的码率分配方法以及基于概率的码率分配算法。这些解决方法有各自的缺陷：首先，基于概率的码率分配方法没有考虑到异构无线网络各个网络QoS特性的异构和时变特性，因此会导致接收端视频质量的下降和播放失真；其次，基于失真的码率分配方法优化的目标是最小化接收端视频的失真，而不是用户的体验质量(QoE)，然而，用户体验质量将会成为视频业务的最重要和最有效的评价标准之一。因此，在码率分配时不考虑用户体验质量不利于提高数据传输质量。

但是，精确地描述一个QoE模型是非常困难的，因为它与很多的因素相关，例如用户的喜好，网络QoS参数以及用户环境(应用类型，地理位置和电池电量等)。在异构无线接入环境下的多路径传输视频，其码率分配会直接影响接收用户的QoE。例如，如果分配过多的码流到一个拥塞的路径将会导致严重的播放质量下降。因此，一个能够适用于异构无线接入环境下多路径视频传输的QoE预测模型是非常必要的。现有技术中尚缺乏QoE预测模型。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种面向用户体验质量的码率分配方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种面向用户体验质量的码率分配方法，包括：

步骤1)、在一个码率分配会话期内，监测并更新包括C_i、RTT_i、L_i、π_G、π_B在内的参数；然后设定码率分配会话时长，初始化收敛标准值ε₁、步长γ_k，将用于迭代的变量k的大小设为1，将码率分配向量R初始化为R⁽⁰⁾＝{R_i|R_i＝ρ_iC_i,i∈P}；其中，

C_i表示路径i的可用带宽；RTT_i表示路径i的往返时延；L_i表示路径i的有效丢包率；π_G表示信道处于状态G的概率；π_B表示信道处于状态B的概率；R_i表示分配到路径i的码率；ρ_i表示码率分配到各个路径的比率；P表示路径的集合；

步骤2)、将γ_k作为松弛变量构造惩罚函数对于每个特定的γ_k，都执行一次步骤3)；其中，