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。邊傳邊播是指當網(wǎng)絡(luò)上傳輸媒體業(yè)務(wù)時，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文件，只需要針對當前正在播放信息進行實時的存儲或者對尚未播放的信息進行少量緩存。因此對于接收端而言，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、流量或者帶寬對于單個業(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)傳輸充足時不能進行有效的緩存，浪費了傳輸資源；在流媒體數(shù)據(jù)緩沖不足時，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)置緩存并計算流媒體業(yè)務(wù)對傳輸資源的需求，能夠在傳輸資源充足時多傳輸數(shù)據(jù)進行儲備，而在傳輸資源不足時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)傳輸充足時不能進行有效的緩存，浪費了傳輸資源；在流媒體數(shù)據(jù)緩沖不足時，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)傳輸充足時不能進行有效的緩存，浪費了傳輸資源；在流媒體數(shù)據(jù)緩沖不足時，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)上一個傳輸間隔數(shù)據(jù)余量計算當前傳輸間隔流媒體傳輸速率下限；

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

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

進一步，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)中同時存在N個流媒體業(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不隨時間變化；確定合適的時間間隔T作為流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間度量粒度，在該時間間隔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個傳輸時間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)接收速率為V_i,k；

步驟二，對于每個接收用戶設(shè)置單獨的接收緩沖區(qū)，以U_i,k表示在第k時間間隔開始時刻該緩沖區(qū)中存儲的對應(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個時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：

那么對于用戶i，在任意第k個時間間隔內(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個傳輸時間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上下界，確定在該時刻流媒體業(yè)務(wù)對傳輸資源的需求范圍為

步驟六、按照形成第k個傳輸時間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)實際傳輸速率V_i,k之后，可以藉此計算下一個傳輸時間間隔(k+1)開始時用戶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。

進一步，所述對于前k個傳輸時間間隔第i個用戶的接收量與處理量的關(guān)系簡化為：

對于用戶i，在任意第k個傳輸時間間隔內(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)個傳輸時間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)余量則有：

上式表示接收用戶在任一個傳輸時間間隔，，對流媒體傳輸速率V_i,k要求的下限為：

進一步，所述針對用戶i進行當前第k個時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)量的實時傳輸資源需求量計算方法。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)在傳輸資源充足時多傳輸數(shù)據(jù)進行儲備，而在傳輸資源不足時利用緩沖的數(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)置緩存并計算流媒體業(yè)務(wù)對傳輸資源的需求，能夠在傳輸資源充足時多傳輸數(shù)據(jù)進行儲備，而在傳輸資源不足時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)明實施例提供的實施例1的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實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)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實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)中同時存在N個流媒體業(yè)務(wù)用戶，確定合適的時間間隔作為流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間度量粒度；

S102：對于每個接收用戶設(shè)置單獨的接收緩沖區(qū)；

S103：在流媒體傳輸過程中，用戶達到流媒體業(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，確定在該時刻流媒體業(yè)務(wù)對傳輸資源的需求范圍；

S106：按照形成傳輸時間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)實際傳輸速率之后，計算下一個傳輸時間間隔開始時用戶的緩沖區(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)中同時存在N個流媒體業(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不隨時間變化。進一步確定合適的時間間隔T作為流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間度量粒度，在該時間間隔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個傳輸時間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)接收速率為V_i,k；

步驟二、對于每個接收用戶設(shè)置單獨的接收緩沖區(qū)，以U_i,k表示在k時間間隔開始時刻該緩沖區(qū)中存儲的對應(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個時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時間間隔內(nèi)已經(jīng)接收到的數(shù)據(jù)量之和。

進一步，對于前k個傳輸時間間隔第i個用戶的接收量與處理量的關(guān)系可以簡化為：

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

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

上式表示接收用戶在任一個傳輸時間間隔，為了保證流媒體業(yè)務(wù)質(zhì)量，對流媒體傳輸速率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：

那么對于用戶i，在任意第k個時間間隔內(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個傳輸時間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上下界，可以確定在該時刻流媒體業(yè)務(wù)對傳輸資源的需求范圍為

據(jù)此可以針對用戶i進行當前第k個時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個傳輸時間間隔內(nèi)流媒體數(shù)據(jù)實際傳輸速率V_i,k之后，可以藉此計算下一個傳輸時間間隔(k+1)開始時用戶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。

進一步，跳轉(zhuǎn)至步驟三，進行下一時間間隔該用戶資源需求范圍和具體分配條件的計算。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步的描述。

實施例1：

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

S2：對于用戶i設(shè)置接收緩沖區(qū)，在第1個傳輸時間間隔內(nèi)，即k＝1時，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)傳輸時間間隔T，檢測接收端緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)余量U_i,k；

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

S4：計算流媒體數(shù)據(jù)傳輸速率的上限值。

4a)確定當前用戶i的緩沖區(qū)大小為S_i；

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

S5：計算該用戶在傳輸時間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)余量：

5a)根據(jù)用戶i在第k個流媒體傳輸時間間隔內(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進行流媒體數(shù)據(jù)傳輸；

5b)則下一個流媒體數(shù)據(jù)傳輸時間間隔(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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。