呂小星， 張百海

(1.北京理工大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院， 北京 100081; 2.北京開(kāi)放大學(xué) 計(jì)算機(jī)系， 北京 100081)

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一種用戶(hù)碼率偏好敏感的網(wǎng)絡(luò)編碼視頻分發(fā)算法

呂小星1，2， 張百海1

(1.北京理工大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院， 北京 100081; 2.北京開(kāi)放大學(xué) 計(jì)算機(jī)系， 北京 100081)

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)擁有差異化的網(wǎng)絡(luò)與視頻接收設(shè)備，通過(guò)單一優(yōu)化用戶(hù)獲得的下載速率，無(wú)法最終確保用戶(hù)獲得良好的視頻質(zhì)量. 多碼率視頻流編碼基于一種多描述編碼(MDC)，在MDC視頻流中，由于各層數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)分片的形式傳輸，網(wǎng)絡(luò)編碼成為一種有效的視頻分片傳輸機(jī)制. 從網(wǎng)絡(luò)、用戶(hù)興趣、內(nèi)容屬性等角度分析用戶(hù)對(duì)視頻流碼率的偏好，提出了一種用戶(hù)碼率敏感的流媒體數(shù)據(jù)傳輸算法. 實(shí)驗(yàn)表明該算法在用戶(hù)偏好滿(mǎn)足與降低網(wǎng)絡(luò)消耗率上，優(yōu)于已有研究. 在用戶(hù)可以獲得偏好碼率的同時(shí)，保證了流媒體的連續(xù)性.

網(wǎng)絡(luò)編碼；用戶(hù)偏好；多碼率視頻分發(fā)

多碼率視頻服務(wù)已經(jīng)成為今天主要的視頻服務(wù)模式[1]，為了提高用戶(hù)視頻觀看質(zhì)量，在多碼率視頻服務(wù)中，傳統(tǒng)優(yōu)化策略通?？紤]提高用戶(hù)的接收速率，從而提高服務(wù)質(zhì)量[2]. 在用戶(hù)擁有足夠帶寬和計(jì)算資源的情況下，這一優(yōu)化目標(biāo)可以有效指導(dǎo)流媒體傳輸算法設(shè)計(jì). 然而，如今互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)用戶(hù)擁有差異化的網(wǎng)絡(luò)與視頻接收設(shè)備：如2G、3G、WiFi用戶(hù)及使用PC、PAD、手機(jī)等設(shè)備接收視頻服務(wù). 通過(guò)單一優(yōu)化用戶(hù)獲得的下載速率，無(wú)法最終確保用戶(hù)獲得良好的視頻質(zhì)量. 例如，當(dāng)用戶(hù)使用的移動(dòng)設(shè)備計(jì)算能力弱時(shí)，接收到高碼率視頻無(wú)法實(shí)時(shí)解碼造成視頻無(wú)法正常播放，此時(shí)向用戶(hù)傳輸?shù)痛a率視頻，反而可以獲得更好的服務(wù)質(zhì)量. 影響視頻的因素是多方面的，如圖1所示. 由于用戶(hù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、偏好、視頻使用上下文不同，用戶(hù)對(duì)不同碼率擁有完全不同的偏好. 為了解決以上問(wèn)題，本文提出一個(gè)用戶(hù)對(duì)碼率的偏好模型. 這一模型集合了影響用戶(hù)視頻體驗(yàn)的因素，這些因素將對(duì)視頻質(zhì)量、視頻播放延遲以及用戶(hù)計(jì)算資源等產(chǎn)生影響.

本文使用的多碼率視頻流編碼基于一種多描述編碼(multiple description coding，MDC). MDC提供了一種有效的多碼率視頻編碼方式[3]，通過(guò)將源數(shù)據(jù)分成同等重要的數(shù)據(jù)流以保證通過(guò)解碼任一子數(shù)據(jù)流的譯碼質(zhì)量可被接受，視頻質(zhì)量會(huì)隨著接收到的描述數(shù)量增加而提高. 在多描述編碼中，可以將分層編碼和優(yōu)先編碼傳輸系統(tǒng)的不等錯(cuò)誤保護(hù)結(jié)合起來(lái)[4]，達(dá)到優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕?biāo)；同時(shí)，利用多分辨率編碼(multi-resolution codes，MRC)，將數(shù)據(jù)編碼成一個(gè)基礎(chǔ)層和若干細(xì)化層[5]，接收節(jié)點(diǎn)可以逐漸請(qǐng)求各層，隨著接收節(jié)點(diǎn)接收到層數(shù)的增加逐漸細(xì)化，更高層的解碼通常是建立在包括基礎(chǔ)層在內(nèi)所有更低層正確接收的基礎(chǔ)之上. 多碼率編碼為多碼率視頻流服務(wù)提供了保證，根據(jù)視頻服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，可以對(duì)不同編碼策略進(jìn)行選擇，有效服務(wù)特定用戶(hù)群. 在本文中，使用了基于MDC的視頻編碼方式.

在MDC視頻流中，由于各層數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)分片的形式傳輸，網(wǎng)絡(luò)編碼[6]成為一種有效的視頻分片傳輸機(jī)制. 許多實(shí)時(shí)應(yīng)用，都需要從一個(gè)源節(jié)點(diǎn)到多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的組播. 對(duì)于MDC方法，文獻(xiàn)[7-8]中修改了源節(jié)點(diǎn)的PET以使之滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng). 這種方法可以保證一些層能在所有線(xiàn)性無(wú)關(guān)層收到前被恢復(fù)出來(lái)，并且能夠達(dá)到更低的碼率開(kāi)銷(xiāo). Wu等[9]研究了彩虹網(wǎng)絡(luò)編碼問(wèn)題，即將線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼引入到多描述編碼組播中. 對(duì)于MRC方法，Sundaram等[10]在研究多分辨率流媒體時(shí)，提出一種針對(duì)異構(gòu)接收節(jié)點(diǎn)的多項(xiàng)式復(fù)雜度算法. Zhao等[11]將多碼率組播引入覆蓋網(wǎng)絡(luò)中.

然而，傳統(tǒng)方法僅僅以速率為優(yōu)化目標(biāo)，無(wú)法解決前文中提到的滿(mǎn)足用戶(hù)偏好問(wèn)題. 本文提出一種將用戶(hù)偏好進(jìn)行服務(wù)器反饋的方法，有效地解決用戶(hù)獲得速率與偏好不一致的問(wèn)題.

1 算法基礎(chǔ)

1.1 用戶(hù)對(duì)碼率的偏好主要決定因素

緩沖率：在視頻流服務(wù)中，用戶(hù)對(duì)緩沖率非常敏感. 為了獲得低的緩沖率，雖然用戶(hù)可能會(huì)趨向于使用低一些的碼率，但得到無(wú)緩沖或緩沖率極低的視頻流；

設(shè)備限制：受用戶(hù)本身設(shè)備限制，用戶(hù)的最小割下載速率可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用戶(hù)設(shè)備允許的碼率；

視頻屬性：對(duì)于可以進(jìn)行高碼率選擇的用戶(hù)，他們會(huì)關(guān)心視頻的碼率高低，通常更高的碼率可以帶來(lái)更好的視頻體驗(yàn)；

內(nèi)容：對(duì)于以上條件相同的情況下，由于用戶(hù)觀看的內(nèi)容不同，很可能會(huì)要求不同的碼率，如觀看體育類(lèi)視頻時(shí)，會(huì)要求更高的碼率.

由上面的分析可以看出，用戶(hù)對(duì)視頻碼率的偏好是一個(gè)復(fù)雜的模型，與非常具體的應(yīng)用場(chǎng)景相關(guān)，不失一般性，定義用戶(hù)的碼率偏好為，并且，假設(shè)這個(gè)碼率偏好與用戶(hù)可達(dá)到的下載速率不相關(guān). 在多碼率視頻中，應(yīng)該根據(jù)這一定義進(jìn)行流媒體策略設(shè)計(jì).

本文的思路如圖2所示，在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中，用戶(hù)可以通過(guò)反向傳輸，將偏好告知上一級(jí)節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)綜合考慮下一級(jí)節(jié)點(diǎn)的速度要求與偏好要求. 下面將給出詳細(xì)的建模方法與算法設(shè)計(jì).

1.2 組播流媒體模型

假設(shè)有向無(wú)圈圖為

2 基于用戶(hù)碼率偏好的網(wǎng)絡(luò)編碼流媒體算法

本節(jié)給出一種基于用戶(hù)碼率偏好的網(wǎng)絡(luò)編碼流媒體分發(fā)算法. 算法對(duì)文獻(xiàn)[2]進(jìn)行了改進(jìn)，充分利用了用戶(hù)的碼率偏好信息. 算法由拓?fù)渑c偏好收集、碼字分配和編碼調(diào)整3個(gè)部分組成.

2.1 拓?fù)浼捌檬占?/p>

在拓?fù)涫占A段，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)獲得與子節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)湫畔?，包括連接的容量. 如圖3所示，對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)ν，P(ν)是它的父親節(jié)點(diǎn)集合；而對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)w，C(w)是該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)集合. 因?yàn)閳D是無(wú)環(huán)的，所以P(ν)和C(ν)是互不連通的. 在拓?fù)涫占A段，消息最初由接收節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生并向上逐級(jí)推給源節(jié)點(diǎn)，在此過(guò)程中，上游節(jié)點(diǎn)收集它們子節(jié)點(diǎn)的需求信息，消息從子節(jié)點(diǎn)傳送給它們的父親節(jié)點(diǎn).

接收節(jié)點(diǎn)處理：首先，每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)ri∈R請(qǐng)求一定的視頻質(zhì)量層，最大層數(shù)為q(r)，即該節(jié)點(diǎn)希望收到視頻層X(jué)1，X2，…，X′. 其中X′的定義為

式中Θ(ri)為接收節(jié)點(diǎn)ri偏好的碼率. 這個(gè)定義的原理在于接收節(jié)點(diǎn)一方面根據(jù)自身碼率偏好，另一方面根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎履芙邮盏降淖罡咚俾剩瑳Q定目前需要的碼率大小，并將該碼率告訴父節(jié)點(diǎn).

中間節(jié)點(diǎn)處理：中間節(jié)點(diǎn)ν∈V根據(jù)自身的ψ(ν)以及其孩子節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求計(jì)算出一個(gè)上傳消息傳遞給自己的父親節(jié)點(diǎn)，告知它們自己需要的編碼層數(shù). 將節(jié)點(diǎn)從它一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)u∈C(v)處所收到的消息標(biāo)記為q(u)，節(jié)點(diǎn)ν從它所有孩子節(jié)點(diǎn)收到消息的集合為q(C(ν))={q(u)，u∈C(ν)}. 消息q(u)代表著u請(qǐng)求它的父親節(jié)點(diǎn)將1～q(u)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼. 一旦ν收到所有來(lái)自它孩子節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，計(jì)算出它自己的q(u)并把它發(fā)送給所有父親節(jié)點(diǎn).

于是，q(ν)是q(C(ν))和ψ(ν)的函數(shù)，

式中f()的選擇決定著算法的性能，文獻(xiàn)[5]主要討論兩種f()的定義：最小割標(biāo)準(zhǔn)和最小需求標(biāo)準(zhǔn). 在用戶(hù)碼率敏感的流媒體應(yīng)用中有以下問(wèn)題：最小需求標(biāo)準(zhǔn)保證基礎(chǔ)層的可譯碼性?xún)H僅滿(mǎn)足接收節(jié)點(diǎn)的最小請(qǐng)求；最小割標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求多于ψ(ν)層的請(qǐng)求. 為了解決該問(wèn)題，引入用戶(hù)碼率偏好定義f()為

(1)

在文獻(xiàn)[2]中，這一定義可以有效地被實(shí)現(xiàn)到兩種節(jié)點(diǎn)碼率選擇策略，即最小割和最小需求標(biāo)準(zhǔn)中. 在本文中，對(duì)f()進(jìn)行的改進(jìn)，可以使其滿(mǎn)足用戶(hù)碼率偏好，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)為接收節(jié)點(diǎn)時(shí)，它的碼率偏好與原先允許碼率作為一個(gè)組合消息，發(fā)送給父節(jié)點(diǎn)，從而在碼字分配中滿(mǎn)足用戶(hù)的偏好需求.

結(jié)合接收節(jié)點(diǎn)處理方法，q(ν)的定義如下

(2)

2.2 碼字分配

碼字分配階段，由源節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，根據(jù)上一階段收到的消息，隨機(jī)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼按照自上而下的方式產(chǎn)生. 源節(jié)點(diǎn)S根據(jù)其孩子節(jié)點(diǎn)的消息產(chǎn)生碼字：S將所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)層編碼在一起并將編碼后的數(shù)據(jù)傳輸給相應(yīng)的孩子節(jié)點(diǎn)，充分滿(mǎn)足來(lái)自它孩子節(jié)點(diǎn)的所有請(qǐng)求. 接收節(jié)點(diǎn)嘗試譯碼最多的連續(xù)數(shù)據(jù)層. 中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)回溯階段的消息進(jìn)行包的編解碼.

c(e，m)表示從節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)狡浜⒆庸?jié)點(diǎn)u∈C(ν)的隨機(jī)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼，其中e=(ν，u)表示該數(shù)據(jù)編碼了1～m層. 對(duì)于一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點(diǎn)，p(ν)≠φ，ν收集所有來(lái)自它父親節(jié)點(diǎn)的碼字c(ei，mi)，并由此決定其所能譯碼的最大層數(shù)m*. 存在這樣的情況，節(jié)點(diǎn)ν不能譯碼任何的層并導(dǎo)致m*=0. 當(dāng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)ν可以被看作是一個(gè)通過(guò)譯碼而成為可以編碼1，2，…，層的次源節(jié)點(diǎn). 當(dāng)q(u)≤m*，u∈C(u))時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)編碼層1～q(u)就可以滿(mǎn)足孩子節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求. 但當(dāng)q(u)>m*時(shí)，節(jié)點(diǎn)ν不能譯碼u所請(qǐng)求的所有層，其不能滿(mǎn)足其孩子節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求. 此時(shí)，節(jié)點(diǎn)ν采取最大努力策略. 節(jié)點(diǎn)ν將繼續(xù)傳遞編碼包含mmax層的數(shù)據(jù)包，其中mmax是在不違反孩子節(jié)點(diǎn)u請(qǐng)求的情況下，節(jié)點(diǎn)ν可以提供的最接近q(u)的層數(shù)，所以此時(shí)q(u)≤mmax. 碼字分配階段要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)檢查各自的譯碼能力來(lái)決定m*.

2.3 編碼調(diào)整

編碼調(diào)整階段，使那些在第一次回溯算法結(jié)束后，需求仍未被滿(mǎn)足的接收節(jié)點(diǎn)向它們的父親節(jié)點(diǎn)反饋它們更多的需求. 在很多情況下，接收節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求并不能在一次反饋中滿(mǎn)足. 特別是在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限和接收節(jié)點(diǎn)對(duì)畫(huà)面質(zhì)量要求比較高的情況下，因此，進(jìn)一步設(shè)計(jì)一個(gè)編碼調(diào)整階段，在產(chǎn)生新的網(wǎng)絡(luò)編碼的時(shí)候，父親節(jié)點(diǎn)必須在保證每個(gè)不參與反饋階段接收節(jié)點(diǎn)可譯碼性的同時(shí)，需要考慮新反饋的需求. 完成一次回溯算法后，如果存在接收節(jié)點(diǎn)c可譯碼k層，沒(méi)有達(dá)到它的X′時(shí)，該節(jié)點(diǎn)ν向父親節(jié)點(diǎn)發(fā)送q(ν)←ψ(ν)-k為新的需求，而其他所有滿(mǎn)足需求的接收節(jié)點(diǎn)都發(fā)送需求為0. 更新各級(jí)需求后，進(jìn)行下一次回溯算法，直到所有接收節(jié)點(diǎn)的需求都被滿(mǎn)足. 當(dāng)存在接收節(jié)點(diǎn)ν沒(méi)有達(dá)到它的q(ν)中任一條件時(shí)，其他已經(jīng)滿(mǎn)足的接收節(jié)點(diǎn)處于等待狀態(tài). 當(dāng)所有的接收節(jié)點(diǎn)都滿(mǎn)足后，源節(jié)點(diǎn)進(jìn)入下一組數(shù)據(jù)的組播.

綜上所述，基于用戶(hù)偏好敏感的網(wǎng)絡(luò)編碼多碼率視頻分發(fā)算法步驟如下：

① 接收節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求，希望收到視頻數(shù)據(jù)層X(jué)1，X2，┄，X′；

② 中間節(jié)點(diǎn)收集所有其孩子節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，并將請(qǐng)求集合q(C(ν))發(fā)送給父親節(jié)點(diǎn)；

③ 父親(源)節(jié)點(diǎn)將所有請(qǐng)求數(shù)據(jù)層隨機(jī)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼c(e，m)，發(fā)給所有它的孩子節(jié)點(diǎn)；

④ 中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的編碼，計(jì)算可譯碼的最大層數(shù)m*. 若m*=0，不譯碼；若m*≠0，編碼1，2，…，m*層，根據(jù)q(u)將不同編碼層發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn).q(u)≤m*，編碼層1～q(u)層；q(u)>m*，繼續(xù)傳遞編碼包含mmax層的數(shù)據(jù)包；

⑤ 需求沒(méi)有滿(mǎn)足的接收節(jié)點(diǎn)，發(fā)送新的請(qǐng)求q(ν)，進(jìn)入回溯算法，直到所有接收節(jié)點(diǎn)的需求被滿(mǎn)足，本次數(shù)據(jù)組播結(jié)束.

3 性能分析

通過(guò)基于Matlab的仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)本文提出的用戶(hù)偏好敏感的網(wǎng)絡(luò)編碼流媒體算法進(jìn)行性能評(píng)測(cè).

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

① 仿真環(huán)境設(shè)置：在實(shí)驗(yàn)中，仿真了多種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，包括以下主要特性.

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量從10～30，節(jié)點(diǎn)分布在一個(gè)10 m×10 m的區(qū)域中，根據(jù)距離大小，節(jié)點(diǎn)與相近節(jié)點(diǎn)擁有連接；連接的容量為單位1.

節(jié)點(diǎn)偏好：為了驗(yàn)證算法在不同應(yīng)用下的適應(yīng)性，在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)接收節(jié)點(diǎn)的偏好進(jìn)行了隨機(jī)生成，例如，某一場(chǎng)景中，擁有小屏幕設(shè)備更多，則低碼率偏好的節(jié)點(diǎn)比例更大. 實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)多次隨機(jī)配備的平均結(jié)果.

② 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)定義：在實(shí)驗(yàn)中，定義了以下兩個(gè)目標(biāo)進(jìn)行性能驗(yàn)證.

NSatisified表示滿(mǎn)足偏好的接收節(jié)點(diǎn)比例. 該值越高，則說(shuō)明算法越有效，因?yàn)楦嗟墓?jié)點(diǎn)可以獲得想要的碼率.

UNetwork度量了網(wǎng)絡(luò)消耗率. 網(wǎng)絡(luò)消耗率越高，網(wǎng)絡(luò)可能的資源情況就越低，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法再滿(mǎn)足其他業(yè)務(wù)的需求.

③ 對(duì)比方法：在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)比了傳統(tǒng)方法[2]. 在傳統(tǒng)方法中，沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)由于自身因素對(duì)碼率的偏好，也沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)其他業(yè)務(wù)的支持.

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

① 節(jié)點(diǎn)偏好滿(mǎn)意度Nsatisfied：圖4中對(duì)比了在不同的節(jié)點(diǎn)數(shù)量下，接收節(jié)點(diǎn)偏好的滿(mǎn)足情況. 可以看到，與傳統(tǒng)方法對(duì)比，本文算法可以有效保證用戶(hù)偏好的滿(mǎn)足. 而在傳統(tǒng)方法下，節(jié)點(diǎn)接收到的碼率，可以高于或低于用戶(hù)偏好，造成設(shè)備無(wú)法正常播放視頻，或者無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)質(zhì)量需求. 這一性能提升的原因在于設(shè)計(jì)了在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫占推梅答仌r(shí)，建立了用戶(hù)偏好與網(wǎng)絡(luò)容量的知識(shí).

② 網(wǎng)絡(luò)消耗率Unetwork：圖5中對(duì)比了在不同的接收節(jié)點(diǎn)數(shù)量下，本文提出的算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)消耗情況. 在傳統(tǒng)方法下，節(jié)點(diǎn)趨向于用盡網(wǎng)絡(luò)資源，使得網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的其他請(qǐng)求. 而在本文算法下，網(wǎng)絡(luò)可以有效根據(jù)用戶(hù)的真實(shí)偏好，傳輸對(duì)用戶(hù)有用的視頻碼流，從而有效地在滿(mǎn)足用戶(hù)視頻質(zhì)量的同時(shí)，降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)銷(xiāo).

4 結(jié) 論

本文從網(wǎng)絡(luò)、用戶(hù)興趣、內(nèi)容屬性等角度分析了用戶(hù)對(duì)視頻流媒體中碼率的偏好，給出一種用戶(hù)碼率偏好的模型. 基于該模型與網(wǎng)絡(luò)編碼視頻服務(wù)最新工作，給出了一種用戶(hù)碼率敏感的流媒體數(shù)據(jù)傳輸算法. 通過(guò)性能分析和仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)本文提出的算法進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)表明該算法在用戶(hù)偏好滿(mǎn)足與降低網(wǎng)絡(luò)消耗率上，優(yōu)于已有研究. 如何在實(shí)際應(yīng)用中(如iOS，Android設(shè)備)，對(duì)算法進(jìn)行有效部署是下一步的研究工作.

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(責(zé)任編輯：李兵)

A User Bitrate Preference-Aware Streaming Algorithm Based on Network Coding

Lü Xiao-xing1，2， ZHANG Bai-hai1

(1.School of Automation， Beijing Institute of Technology， Beijing 100081， China;2.Department of Computer， Beijing Open University， Beijing 100081， China)

The difference among the heterogeneous user bitrate preference has greatly limited the quality-of-experience (QoE) due to the heterogeneous network environment and devices， and the homogeneous download schedule in wireless video streaming. Multi-resolution code network coding has emerged as a promising approach to delivering videos in multiple description coding (MDC) streaming， where chunks of different layers are delivered to users. In this paper， a bitrate-aware streaming algorithm was proposed based on network coding to satisfy users bitrate preference， considering the network condition， user interests， and content property that together characterize the user preference. Experimental results show that the proposal algorithm outperforms traditional approach in user p

atisfaction and higher network utilization， such that users can enjoy both improved bitrate and streaming continuity.

network coding；user preference；multi-rate streaming

2013-10-16

呂小星(1966—)，女，博士生，教授，E-mail:lvxx@mail.btvu.org；張百海(1966—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:smczhang@bit.edu.cn.

TP 37

A

1001-0645(2016)08-0827-05

10.15918/j.tbit1001-0645.2016.08.010