[发明专利]一种基于DASH协议的流媒体数据传输方法

权利要求书

1.一种基于DASH协议的流媒体数据传输方法,其特征在于，包括:

步骤S1：移动边缘计算服务器接收用户终端UE发送的流媒体数据资源服务请求,并将该请求转发给流媒体数据服务器，所述流媒体数据资源服务请求用于获取流媒体资源数据的媒体呈现描述MPD文件；

步骤S2：所述流媒体数据服务器根据所述流媒体数据资源服务请求将对应的MPD文件以及当前可提供服务的内容分发网络CDN节点的地址一起发送回所述移动边缘计算服务器；

步骤S3：所述移动边缘计算服务器解析所述MPD文件并测试所有所述可提供服务的CDN节点的网络连接质量,筛选出满足低延迟和高带宽要求的候选CDN节点；

步骤S4：所述移动边缘计算服务器将所述MPD文件反馈给所述UE，为所述用户分配存储空间；

步骤S5：所述移动边缘计算服务器将分片Segment请求以及所述移动边缘计算服务器上的用户存储空间信息发送给各个所述候选CDN节点；

步骤S6：所述候选CDN节点接收所述Segment请求，基于用户体验质量QoE进行带宽分配，并将所请求的Segment发送给所述移动边缘计算服务器；

步骤S7：所述移动边缘计算服务器将所述Segment暂时保存到为所述用户分配的存储空间；

步骤S8：所述UE向所述移动边缘计算服务器请求所述Segment；

步骤S9：所述移动边缘计算服务器从为所述用户分配的存储空间中取出所述Segment，并发送给所述UE；

步骤S10：重复执行所述步骤S5-S9，直至所述MPD文件对应的所有Segment向所述UE发送完毕；

所述移动边缘计算服务器上的用户存储空间信息具体包括：

按照如下公式计算出用户存储空间信息：

其中，U(x)为该用户在所述移动边缘计算服务器上的存储空间，α和β为预先设置的权重值，二者之和为1，τ_x为用户实际观看次数的反比，P_x为该流媒体数据资源的观看人数，通过P_x让观看人数更多的资源所对应的用户被分配更多的存储空间，S为该用户在所述移动边缘计算服务器上存储空间基准量，代表每位用户在所述移动边缘计算服务器上的最小存储空间；

所述基于用户体验质量QoE进行带宽分配具体包括：

所述候选CDN节点统计所有移动边缘计算服务器发送的Segment请求，判断自身当前的带宽是否满足传输要求，若当前带宽不满足传输要求，则计算降低流媒体数据资源播放清晰度级别的ΔQoE值；然后从最低ΔQoE值的请求开始判断流媒体数据资源在所述移动边缘计算服务器上的Segment缓存量是否高于播放该流媒体数据资源的Segment基准量，以确定是否要降低流媒体数据资源播放清晰度级别；若等于或高于所述Segment基准量则将该请求延迟处理以使带宽能够优先分配给其他用户，若低于所述Segment基准量则降低一级流媒体数据资源播放清晰度级别；若所述候选CDN节点自身当前带宽满足传输要求，则计算提升流媒体数据资源播放清晰度级别的ΔQoE值，并从最高ΔQoE值的请求开始判断是否能提升流媒体数据资源播放清晰度级别，若能则将最高ΔQoE值的请求对应的流媒体数据资源播放清晰度级别提升一级，若所有请求都不需要提升播放清晰度，所述候选CDN节点便将对应的Segment发送回发出Segment请求的移动边缘计算服务器，其中所述ΔQoE为用于带宽分配的用户QoE值。

2.根据权利要求1所述的一种基于DASH协议的流媒体数据传输方法，其特征在于，所述流媒体数据资源服务请求包括单播和/或多播请求。

3.一种基于DASH协议的流媒体数据传输系统，包括用户终端UE、移动边缘计算服务器、多个内容分发网络CDN节点以及流媒体数据服务器，其特征在于：

所述移动边缘计算服务器，用于接收用户终端UE发送的流媒体数据资源服务请求,并将该请求转发给流媒体数据服务器,所述流媒体数据资源服务请求用于获取流媒体资源数据的媒体呈现描述MPD文件；解析所述MPD文件并测试所有可提供服务的CDN节点的网络连接质量，筛选出满足低延迟和高带宽要求的候选CDN节点；将所述MPD文件反馈给所述UE，为所述用户分配存储空间；将分片Segment请求以及所述移动边缘计算服务器上的用户存储空间信息发送给各个所述候选CDN节点；将所述Segment暂时保存到为所述用户分配的存储空间；以及从为所述用户分配的存储空间中取出所述Segment，并发送给所述UE；

所述CDN节点，用于接收所述Segment请求，基于用户体验质量QoE进行带宽分配，并将所请求的Segment发送给所述移动边缘计算服务器；

所述流媒体数据服务器，用于根据所述流媒体数据资源服务请求将对应的MPD文件以及当前可提供服务的内容分发网络CDN节点的地址一起发送回所述移动边缘计算服务器；

所述为所述用户分配存储空间具体包括：

按照如下公式计算出用户存储空间信息：

其中，U(x)为该用户在所述移动边缘计算服务器上的存储空间，α和β为预先设置的权重值，二者之和为1，τ_x为用户实际观看次数的反比，P_x为该流媒体数据资源的观看人数，通过P_x让观看人数更多的资源所对应的用户被分配更多的存储空间，S为该用户在所述移动边缘计算服务器上存储空间基准量，代表每位用户在所述移动边缘计算服务器上的最小存储空间；

所述基于用户体验质量QoE进行带宽分配具体包括：

所述候选CDN节点统计所有移动边缘计算服务器发送的Segment请求，判断自身当前的带宽是否满足传输要求，若当前带宽不满足传输要求，则计算降低流媒体数据资源播放清晰度级别的ΔQoE值；然后从最低ΔQoE值的请求开始判断流媒体数据资源在所述移动边缘计算服务器上的Segment缓存量是否高于播放该流媒体数据资源的Segment基准量，以确定是否要降低流媒体数据资源播放清晰度级别；若等于或高于所述Segment基准量则将该请求延迟处理以使带宽能够优先分配给其他用户，若低于所述Segment基准量则降低一级流媒体数据资源播放清晰度级别；若所述候选CDN节点自身当前带宽满足传输要求，则计算提升流媒体数据资源播放清晰度级别的ΔQoE值，并从最高ΔQoE值的请求开始判断是否能提升流媒体数据资源播放清晰度级别，若能则将最高ΔQoE值的请求对应的流媒体数据资源播放清晰度级别提升一级，若所有请求都不需要提升播放清晰度，所述候选CDN节点便将对应的Segment发送回发出Segment请求的移动边缘计算服务器，其中所述ΔQoE为用于带宽分配的用户QoE值。