[发明专利]一种应用于游戏直播平台的视频流转码和分发方法

摘要

本发明公开一种应用于游戏直播平台的视频流转码和分发方法，包括：S1.将游戏直播平台运行周期切割成若干个时间段；S2.在每一个时间段开始时，中央控制单元获取每个主播实时上传的信息；S3.中央控制单元基于当前收集的信息采用Lyapunov优化方法解出最优解作为决策结果，其决策结果包括视频流转码决策，视频流分发决策以及用户码率选择决策的决策；S4.基于获取的决策结果对每一个在线游戏主播做出视频流转码决策，对每一个在线观众做出视频流分发决策以及码率选择决策。

主权项

1.一种应用于游戏直播平台的视频流转码和分发方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将游戏直播平台运行周期切割成若干个时间段；S2.在每一个时间段开始时，中央控制单元获取每个主播实时上传的信息；S3.中央控制单元基于当前收集的信息采用Lyapunov优化方法解出最优解作为决策结果，其决策结果包括视频流转码决策，视频流分发决策以及用户码率选择决策；S4.基于获取的决策结果对每一个在线游戏主播做出视频流转码决策，对每一个在线观众做出视频流分发决策以及码率选择决策；步骤S3中求解获得决策的方式具体为：将最小化运营成本、最优化用户体验的优化问题转化为Lyapunov优化问题，中央控制单元当前收集的信息作为该优化问题的已知条件，将用户QoE指标作为约束条件，并同时设置一个可容忍的延迟下界来保证用户体验质量，然后解出最优解作为决策结果；定义一个虚拟队列θ(t)；同时定义虚拟队列更新方程：其中，D(i,t)表示观众i在第t个时间段所感受到的延迟，v^t表示第t个时间段在线观众数量，N^t表示第t个时间段直播平台中在线观众总人数，ε表示观众所能容忍的最大延迟阈值，虚拟队列θ(t)用于衡量观众实际感受到的延迟与预定义阈值之间的累积差距；根据Lyapunov优化框架，定义L(t)和Δ(θ(t))如下：Δ(θ(t))＝L(t+1)‑L(t)L(t)用于衡量队列的大小，Δ(θ(t))表示相邻两个时间段队列数组的变化量；根据Lyapunov优化框架，依据用户用电请求信息和系统状态信息在每一个时间段内计算出满足如下最优化方程的视频流转码及分发策略：其中V是一个可调参数，用于调节目标优化方程和用户延迟队列之间的权衡；α是一个可调参数，用于调节优化目标之间的权重，即运营成本与用户体验之间的权重；D(i,t)表示观众i在第t个时间段所感受到的延迟，C_b(i,t)表示为了服务于观众i所产生的带宽开销，Q(i,t)表示观众i在第t个时间段所生产的用户体验值；C_s(j,t)表示在第t个时间段，为给游戏主播j提供转码服务，游戏直播平台运营商需要支出的转码费用；P3表示此最优化方程的名字，如果解出了此最优化方程，那么就代表解决了问题P3；H^t表示第t个时间段在线主播数量；所述转码费用C_s(j,t)定义如下：其中，P(j,t)表示在第t个时间段由游戏玩家j所上传的视频被转码成的码率版本，B_s(m)指的是第m个码率版本所对应的视频码率，t是指第t个时间段，τ表示虚转码的视频时长，表示转示转码服务提供商将原始码率为P(j,t)，时长为τ的视频流转码为目标码率为B_s(m)的视频流所收取的费用；R(j,t)表示游戏玩家转码决策。