多服務(wù)器下DASH服務(wù)的優(yōu)化策略研究.pdf

1、傳統(tǒng)的基于RTP/RTSP的流媒體傳輸技術(shù)由于無法穿透防火墻和NAT，且需要專門對(duì)服務(wù)器進(jìn)行配置，因此它的應(yīng)用受到較大的限制?；贖TTP的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)流（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP，DASH）能夠根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況，動(dòng)態(tài)調(diào)整用戶請(qǐng)求的視頻碼率，提升網(wǎng)絡(luò)的利用率，因此，這項(xiàng)技術(shù)引起商業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)大，DASH的服務(wù)模式也開始從單服務(wù)器向多服務(wù)器轉(zhuǎn)變，多服務(wù)器下客戶端能夠

2、同時(shí)從多個(gè)服務(wù)器下載視頻分片。與單服務(wù)器相比，多服務(wù)器能夠提供更高的帶寬、多樣化的鏈路和更高的可靠性。
　　多服務(wù)器場景下，由于用戶請(qǐng)求的高度動(dòng)態(tài)性及多服務(wù)器傳輸帶寬的差異性，使得用戶獲取的視頻質(zhì)量波動(dòng)較頻繁，無法保證客戶端視頻質(zhì)量的穩(wěn)定性，影響到客戶端用戶體驗(yàn)質(zhì)量(quality of experience，QoE)。現(xiàn)有的解決方案主要是針對(duì)客戶端自適應(yīng)算法進(jìn)行改進(jìn)，其調(diào)度過程是以分片為最小單位來完成碼率自適應(yīng)過程，往往難以在視

3、頻播放質(zhì)量的穩(wěn)定性方面取得很好的效果。因此，本文針對(duì)多服務(wù)器場景下DASH客戶端質(zhì)量波動(dòng)問題進(jìn)行研究，提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）的DASH多服務(wù)器視頻傳輸框架，主要完成了以下工作:
　　1)構(gòu)建了一個(gè)多服務(wù)器場景下，基于SDN的DASH系統(tǒng)服務(wù)模型。通過使用openflow控制器收集各服務(wù)器可用帶寬，web代理服務(wù)器接收客戶端請(qǐng)求并執(zhí)行分片調(diào)度算法為客戶端合理分配服務(wù)請(qǐng)求

4、策略。
　　2)提出了以視頻塊（包含多個(gè)視頻分片）為粒度的視頻分片調(diào)度算法，通過將多個(gè)分片組成一個(gè)視頻塊，將這多個(gè)分片使用一種分配策略分配至多個(gè)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了同一視頻塊內(nèi)視頻分片的碼率同步，并使得分片有序下載。
　　3)客戶端采用Q學(xué)習(xí)算法，將帶寬、客戶端緩沖區(qū)和視頻碼率作為環(huán)境狀態(tài)，并構(gòu)建了一個(gè)QoE相關(guān)的回報(bào)函數(shù)，通過訓(xùn)練學(xué)習(xí)，最終生成了用于碼率決策的Q矩陣，用于客戶端碼率的決策依據(jù)。
　　最后，本文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)整個(gè)