[发明专利]基于CDN的视频空间分配方法

说明书

基于CDN的视频空间分配方法，包括如下步骤：获取视频点播系统中视频的点播数据；根据点播数据构建每部视频的用户观看时长服从指数分布模型，确立模型参数与视频评分和用户访问量的二元函数关系；构建双层视频分配下载模型，根据二元函数关系预估未知视频的参数，并将模型参数带入指数分布，获取模型参数的累积概率，将模型参数的累积概率利用数值分析法带入第一层概率选择优化模型，获取视频在满足保障概率前提下的最小用户观看时长的最大估计值，结合视频的总时长，获取视频需要下载部分占用的实际存储空间，以此为约束，执行第二层空间分配优化模型，获取近端服务器的最佳视频下载分配方案，本发明可以有效提升VoD系统的性能，满足用户应用体验。

技术领域

本发明属于视频应用技术领域，具体涉及一种基于CDN的视频空间分配方法。

背景技术

随着通信和计算机技术的迅猛发展，各种制式各异、能力互补的无线网络层出不穷，与不断更新换代的智能终端并存，共同构成了重叠覆盖的无线泛在环境。在此环境下，人们对互联网的应用需求已经跨越了收发电子邮件、传输图片、浏览网页、网络聊天的阶段，取而代之的是网络游戏、IPTV、视频会议、视频点播等一系列面向用户的新型流媒体服务。而这些日渐增多的新型网络多媒体应用形式，导致网络业务量呈现出爆炸式增长的态势。想要在这种环境下继续保证高质量音频和视频的有效传输，提高同时访问多媒体资源的用户数量，并满足用户日益严苛的体验需求，对于网络传输带宽和服务器性能来说，显然是一种新的更严峻的挑战。

网络传输带宽和服务器性能随着网络技术的升级、硬件传输存储介质的改进有了很大的发展，但各式无线网络的不断涌现与个人多媒体终端的广泛普及使得这种发展远远不能满足人们对多媒体资源日益提升的体验需求，爆炸式增长的网络业务量也引发了网络传输带宽受限、骨干网拥塞、源服务器负载压力过大等问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供基于CDN的视频空间分配方法，针对视频点播系统，构建用户行为模型，能够在近端服务器中以最优策略分配视频空间。

为了达到以上目的，基于CDN的视频空间分配方法，包括如下步骤：

S1、获取视频点播系统中视频的点播数据；

S2、根据点播数据构建每部视频的用户观看时长服从指数分布模型，确立模型参数与视频评分和用户访问量的二元函数关系；指数分布模型的累积概率公式为x＞0其中，1/θ为影片用户观看时长的数学期望的倒数，即模型参数，x为观看时长随机变量，是大于0的任意实数；

S3、构建双层视频分配下载模型，根据二元函数关系预估未知视频的用户观看时长服从指数分布模型参数，并将模型参数带入指数分布，获取模型参数的累积概率，将模型参数的累积概率利用数值分析法带入第一层概率选择优化模型，获取未知视频在满足保障概率前提下的最小用户观看时长的最大估计值，结合未知视频的总时长，获取未知视频需要下载部分占用的实际存储空间，以此为约束，执行第二层空间分配优化模型，获取近端服务器的最佳视频下载分配方案；

第一层概率选择优化模型为：

s.t.Prob(T_k≥t_k)≥1-ε；

其中，ε为概率保障参数，t_k为视频k的用户观看时长T_k的取值参量；Prob(·)为视频k的用户观看时长T_k的累积概率，可由视频k的用户访问量n和视频评分m根据1/θ与(m,n)的二元函数关系得到视频k的模型参数1/θ_k，将其带入指数分布，得到相应的累积概率；再根据累积概率公式，即可利用数值分析法快速得到

第二层空间分配优化模型为：