本發(fā)明屬于流媒體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法。

背景技術(shù)：

流媒體是指采用流式傳輸?shù)姆绞皆诰W(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸?shù)拿襟w格式，是一種在接收端采用邊傳邊播的媒體。邊傳邊播是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上傳輸媒體業(yè)務(wù)時(shí)，接收端能夠不間斷地一邊接收一邊觀看或收聽被傳輸?shù)拿襟w。流媒體的“流”指的是這種媒體的傳輸方式是流的方式，而并不是指媒體本身。由于流式媒體在播放前并不需要下載或者緩存整個(gè)文件，只需要針對(duì)當(dāng)前正在播放信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)或者對(duì)尚未播放的信息進(jìn)行少量緩存。因此對(duì)于接收端而言，避免了大量硬件緩存資源和設(shè)備的占用。甚至如果傳輸資源足夠大，接收端可以做到無緩存形式的接收和播放處理。但是從另一方面考慮，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的傳輸資源仍然是這種業(yè)務(wù)的瓶頸部分。傳輸網(wǎng)絡(luò)作為共享的基礎(chǔ)資源為眾多業(yè)務(wù)進(jìn)行共享式服務(wù)，因此體現(xiàn)傳輸資源的速率、流量或者帶寬對(duì)于單個(gè)業(yè)務(wù)而言并非恒定，它收到眾多因素的制約和影響。這樣的話，對(duì)于流媒體業(yè)務(wù)而言，較大的緩存能力是提高服務(wù)質(zhì)量的保障。傳統(tǒng)流媒體傳輸過程中，缺少對(duì)傳輸資源需求量的限定，使得在流媒體數(shù)據(jù)傳輸充足時(shí)不能進(jìn)行有效的緩存，浪費(fèi)了傳輸資源；在流媒體數(shù)據(jù)緩沖不足時(shí)，又不能通過提高傳輸速率使流媒體業(yè)務(wù)需求得到保障。傳統(tǒng)流媒體傳輸過程中難免出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量降低，甚至流媒體傳輸中斷的狀況。在流媒體業(yè)務(wù)通信的接收端設(shè)置緩存并計(jì)算流媒體業(yè)務(wù)對(duì)傳輸資源的需求，能夠在傳輸資源充足時(shí)多傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)備，而在傳輸資源不足時(shí)就可以利用緩沖的數(shù)據(jù)余量來保證流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

綜上所述，傳統(tǒng)流媒體傳輸過程中，缺少對(duì)傳輸資源需求量的限定，使得在流媒體數(shù)據(jù)傳輸充足時(shí)不能進(jìn)行有效的緩存，浪費(fèi)了傳輸資源；在流媒體數(shù)據(jù)緩沖不足時(shí)，不能通過提高傳輸速率使流媒體業(yè)務(wù)需求得到保障；傳統(tǒng)流媒體傳輸過程中出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法，旨在解決傳統(tǒng)流媒體傳輸過程中，缺少對(duì)傳輸資源需求量的限定，使得在流媒體數(shù)據(jù)傳輸充足時(shí)不能進(jìn)行有效的緩存，浪費(fèi)了傳輸資源；在流媒體數(shù)據(jù)緩沖不足時(shí)，不能通過提高傳輸速率使流媒體業(yè)務(wù)需求得到保障；傳統(tǒng)流媒體傳輸過程中出現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量降低的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法，所述基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法包括以下步驟：

第一步，確定第一個(gè)傳輸間隔內(nèi)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量初始值為0；

第二步，根據(jù)上一個(gè)傳輸間隔數(shù)據(jù)余量計(jì)算當(dāng)前傳輸間隔流媒體傳輸速率下限；

第三步，根據(jù)上一個(gè)傳輸間隔數(shù)據(jù)余量和接收端緩沖區(qū)大小計(jì)算傳輸速率的上限；

第四步，確定當(dāng)前傳輸間隔內(nèi)流媒體的傳輸速率，以速率進(jìn)行流媒體傳輸，確定下一個(gè)傳輸間隔的數(shù)據(jù)余量。

進(jìn)一步，所述基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法包括以下步驟：

步驟一，設(shè)定系統(tǒng)中同時(shí)存在N個(gè)流媒體業(yè)務(wù)用戶，其中任意用戶i在接收端按照速率v_i處理流媒體數(shù)據(jù)，i＝1～N；v_i不隨時(shí)間變化；確定合適的時(shí)間間隔T作為流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間度量粒度，在該時(shí)間間隔T內(nèi)任意用戶i的數(shù)據(jù)接收速率不變，用戶i在第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)接收速率為V_i,k；

步驟二，對(duì)于每個(gè)接收用戶設(shè)置單獨(dú)的接收緩沖區(qū)，以U_i,k表示在第k時(shí)間間隔開始時(shí)刻該緩沖區(qū)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)用戶流媒體數(shù)據(jù)剩余量；在系統(tǒng)初始情況下，任意緩沖區(qū)內(nèi)緩沖的對(duì)應(yīng)用戶流媒體數(shù)據(jù)剩余量為0，即U_i,1＝0；

步驟三、在流媒體傳輸過程中，用戶i滿足以下條件：

式中C_i,u(t)為用戶i在前k個(gè)時(shí)間間隔所有處理的數(shù)據(jù)量之和，C_r,i(k)為用戶i在前k時(shí)間間隔內(nèi)已經(jīng)接收到的數(shù)據(jù)量之和；

步驟四，在任意傳輸間隔中第i個(gè)用戶的數(shù)據(jù)接收量與數(shù)據(jù)處理量的關(guān)系有以下制約條件：

那么對(duì)于用戶i，在任意第k個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)要求流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)滿足條件：

由于那么有：

表示用戶i在任意第k傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率V_ik受限于緩沖區(qū)大小，形成的取值上限為

步驟五，基于得到用戶i在第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上下界，確定在該時(shí)刻流媒體業(yè)務(wù)對(duì)傳輸資源的需求范圍為

步驟六、按照形成第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸速率V_i,k之后，可以藉此計(jì)算下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(k+1)開始時(shí)用戶i的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量為：

U_i,(k+1)＝V_i,kT+U_i,k-v_iT。

進(jìn)一步，所述對(duì)于前k個(gè)傳輸時(shí)間間隔第i個(gè)用戶的接收量與處理量的關(guān)系簡(jiǎn)化為：

對(duì)于用戶i，在任意第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)要求流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)滿足以下條件：

在滿足通信質(zhì)量要求不斷續(xù)情況下，前(k-1)個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)余量則有：

上式表示接收用戶在任一個(gè)傳輸時(shí)間間隔，，對(duì)流媒體傳輸速率V_i,k要求的下限為：

進(jìn)一步，所述針對(duì)用戶i進(jìn)行當(dāng)前第k個(gè)時(shí)間間隔的資源分配量的確定，其需要滿足條件：

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用所述基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法的流媒體。

本發(fā)明提供的基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法，針對(duì)接收端存在一定容量限制緩存的流媒體業(yè)務(wù)傳輸過程，提出能夠保障流媒體業(yè)務(wù)處理不中斷、傳輸數(shù)據(jù)不溢出損失等服務(wù)質(zhì)量的實(shí)時(shí)傳輸資源需求量計(jì)算方法。在本發(fā)明中形成的傳輸資源需求范圍結(jié)果，可以作為流媒體業(yè)務(wù)實(shí)際傳輸速率的參考，目的是流媒體業(yè)務(wù)在傳輸資源充足時(shí)多傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)備，而在傳輸資源不足時(shí)利用緩沖的數(shù)據(jù)余量來保證流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，可以為針對(duì)流媒體業(yè)務(wù)資源管控和具體分配提供有益的支撐。本發(fā)明在流媒體業(yè)務(wù)通信的接收端設(shè)置緩存并計(jì)算流媒體業(yè)務(wù)對(duì)傳輸資源的需求，能夠在傳輸資源充足時(shí)多傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)備，而在傳輸資源不足時(shí)就可以利用緩沖的數(shù)據(jù)余量來保證流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)施例1的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于接收緩沖的流媒體業(yè)務(wù)傳輸資源需求獲取方法包括以下步驟：

S101：設(shè)定系統(tǒng)中同時(shí)存在N個(gè)流媒體業(yè)務(wù)用戶，確定合適的時(shí)間間隔作為流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間度量粒度；

S102：對(duì)于每個(gè)接收用戶設(shè)置單獨(dú)的接收緩沖區(qū)；

S103：在流媒體傳輸過程中，用戶達(dá)到流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量需求滿足所有處理的數(shù)據(jù)量之和；

S104：在可實(shí)現(xiàn)的通信系統(tǒng)中，任意傳輸間隔中用戶的數(shù)據(jù)接收量與數(shù)據(jù)處理量的關(guān)系滿足制約條件；

S105：基于得到流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上下界，確定在該時(shí)刻流媒體業(yè)務(wù)對(duì)傳輸資源的需求范圍；

S106：按照形成傳輸時(shí)間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸速率之后，計(jì)算下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔開始時(shí)用戶的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量。

本發(fā)明的具體步驟如下：

步驟一、設(shè)定系統(tǒng)中同時(shí)存在N個(gè)流媒體業(yè)務(wù)用戶，其中任意用戶i(i＝1～N)在接收端按照速率v_i處理流媒體數(shù)據(jù)，v_i不隨時(shí)間變化。進(jìn)一步確定合適的時(shí)間間隔T作為流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間度量粒度，在該時(shí)間間隔T內(nèi)任意用戶i的數(shù)據(jù)接收速率不變，用戶i在第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)接收速率為V_i,k；

步驟二、對(duì)于每個(gè)接收用戶設(shè)置單獨(dú)的接收緩沖區(qū)，以U_i,k表示在k時(shí)間間隔開始時(shí)刻該緩沖區(qū)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)用戶流媒體數(shù)據(jù)剩余量。設(shè)定在系統(tǒng)初始情況下，任意緩沖區(qū)內(nèi)緩沖的對(duì)應(yīng)用戶流媒體數(shù)據(jù)剩余量為0，即U_i,1＝0；

步驟三、在流媒體傳輸過程中，用戶i為了達(dá)到流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量需求(不斷續(xù))，需要滿足以下條件：

式中C_i,u(t)為用戶i在前k個(gè)時(shí)間間隔所有處理的數(shù)據(jù)量之和，C_r,i(k)為用戶i在前k時(shí)間間隔內(nèi)已經(jīng)接收到的數(shù)據(jù)量之和。

進(jìn)一步，對(duì)于前k個(gè)傳輸時(shí)間間隔第i個(gè)用戶的接收量與處理量的關(guān)系可以簡(jiǎn)化為：

那么對(duì)于用戶i，在任意第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)要求流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)滿足以下條件：

因?yàn)樵跐M足通信質(zhì)量要求不斷續(xù)情況下，前(k-1)個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)余量則有：

上式表示接收用戶在任一個(gè)傳輸時(shí)間間隔，為了保證流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量，對(duì)流媒體傳輸速率V_i,k要求的下限為：

速率下限表示在該時(shí)間間隔中，即使沒有足夠的接收數(shù)據(jù)(傳輸速率小于處理速率)，可以利用緩沖區(qū)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)余量來保障流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量需求(不斷續(xù))。

步驟四、在可實(shí)現(xiàn)的通信系統(tǒng)中，用戶的接收緩沖區(qū)容量大小是受限的，設(shè)定用戶i的緩沖區(qū)容量為S_i。那么，為了保證傳輸數(shù)據(jù)不在接收端形成溢出損失，在任意傳輸間隔中第i個(gè)用戶的數(shù)據(jù)接收量與數(shù)據(jù)處理量的關(guān)系有以下制約條件：

那么對(duì)于用戶i，在任意第k個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)要求流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)滿足條件：

由于那么有：

表示用戶i在任意第k傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率V_ik受限于緩沖區(qū)大小，形成的取值上限為

步驟五、基于上述得到用戶i在第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上下界，可以確定在該時(shí)刻流媒體業(yè)務(wù)對(duì)傳輸資源的需求范圍為

據(jù)此可以針對(duì)用戶i進(jìn)行當(dāng)前第k個(gè)時(shí)間間隔的資源分配量的確定，其需要滿足條件：

步驟六、按照上述條件形成第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸速率V_i,k之后，可以藉此計(jì)算下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(k+1)開始時(shí)用戶i的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量為：

U_i,(k+1)＝V_i,kT+U_i,k-v_iT。

進(jìn)一步，跳轉(zhuǎn)至步驟三，進(jìn)行下一時(shí)間間隔該用戶資源需求范圍和具體分配條件的計(jì)算。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1：

S1：針對(duì)系統(tǒng)同時(shí)支持的N個(gè)用戶，其中用戶i處理流媒體數(shù)據(jù)的速率為常量v_i，確定合適的時(shí)間T為流媒體業(yè)務(wù)傳輸時(shí)間間隔，并保證用戶i在時(shí)間間隔T內(nèi)的數(shù)據(jù)接收速率不變，用戶i在第k個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)接收速率為V_ik。

S2：對(duì)于用戶i設(shè)置接收緩沖區(qū)，在第1個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)，即k＝1時(shí)，需要確定用戶i緩存區(qū)緩沖的流媒體數(shù)據(jù)的剩余量為U_i,1＝0，即設(shè)置初始條件。

S3：計(jì)算流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的下限值。

3a)獲得該系統(tǒng)傳輸時(shí)間間隔T，檢測(cè)接收端緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)余量U_i,k；

3b)根據(jù)獲得的傳輸時(shí)間間隔T和接收端緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量U_i,k計(jì)算流媒體當(dāng)前k時(shí)間間隔內(nèi)第i用戶流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的下限值為：

S4：計(jì)算流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上限值。

4a)確定當(dāng)前用戶i的緩沖區(qū)大小為S_i；

4b)根據(jù)獲得的傳輸時(shí)間間隔T和接收端緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量U_i,k計(jì)算流媒體當(dāng)前k時(shí)間間隔內(nèi)第i用戶流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上限值為：

S5：計(jì)算該用戶在傳輸時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)余量：

5a)根據(jù)用戶i在第k個(gè)流媒體傳輸時(shí)間間隔內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸速率的上下界，發(fā)送端選擇某一合適的傳輸速率V_i,k進(jìn)行流媒體數(shù)據(jù)傳輸；

5b)則下一個(gè)流媒體數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間間隔(k+1)內(nèi)用戶i的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)余量為：

U_i,(k+1)＝V_i,kT+U_i,k-v_iT。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。