CN111314772B - 一种视频下载码率的确定方法、装置、终端和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种视频下载码率的确定方法、装置、终端和存储介质。其中，该方法包括：在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，该目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；在目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，该全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果。本发明实施例提供的技术方案，避免由于剩余缓存时长不足和网络状态实时变化而造成播放卡顿的问题，提高分段视频的下载清晰度，进而在播放下载后的分段视频时，避免下载不及时造成的播放卡顿，保证视频播放的流畅性。

Description

一种视频下载码率的确定方法、装置、终端和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及视频处理领域，尤其涉及一种视频下载码率的确定方法、装置、终端和存储介质。
背景技术
随着网络流媒体技术的发展，高清晰实时视频已经成为人们沟通和娱乐的重要方式。而由于视频数据量过大，通常会将整体的视频文件切分成多个小视频数据段，以供客户端根据实时变化的网络状态采用不同的自适应码率进行分段下载，此时对各个小视频数据段分段下载时所采用的自适应码率选择策略会在很大程度上影响视频的播放流畅性。
目前通常采用模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)算法计算各个小视频数据段的自适应码率，在每次下载当前小视频数据段时，通常先对当前小视频数据段之前的历史小视频数据段在下载时的平均带宽作平滑处理，并将平滑结果作为选择当前小视频数据段的码率挡位的依据之一；同时考虑未来一段时间内的小视频数据段序列的自适应码率选择情况，进而通过合理选择当前视频数据段的自适应码率以保证未来一段时间内视频播放的流畅性。
而在下载自适应码率的各个小视频数据段后，客户端上用于缓存各个小视频数据段的播放器剩余缓存时长可能不足，使得无法支持各个自适应码率下的小视频数据段的下载，而且网络状态实时变化也会导致视频播放时的流畅性较低，容易造成播放卡顿，严重影响用户对视频的观看体验。
发明内容
本发明实施例提供了一种视频下载码率的确定方法、装置、终端和存储介质，实现视频在不同码率挡位下的自适应分段下载，以提高视频播放的流畅性。
第一方面，本发明实施例提供了一种视频下载码率的确定方法，该方法包括：
在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，所述目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；
在所述目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时所述当前分段视频选用的目标码率挡位，作为所述当前分段视频的下载码率，所述全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果。
第二方面，本发明实施例提供了一种视频下载码率的确定装置，该装置包括：
目标挡位确定模块，用于在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，所述目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；
下载码率确定模块，用于在所述目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时所述当前分段视频选用的目标码率挡位，作为所述当前分段视频的下载码率，所述全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果。
第三方面，本发明实施例提供了一种终端，该终端包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所述的视频下载码率的确定方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种视频处理系统，该系统包括：本发明第三方面中所述的终端和与所述终端通信的资源服务端，所述资源服务端根据所述终端上报的待处理视频中各分段视频的下载码率依次向所述终端下发待处理视频中在对应下载码率下的分段视频。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的视频下载码率的确定方法。
本发明实施例提供了一种视频下载码率的确定方法、装置、终端和存储介质，首先在当前分段视频的全部码率挡位中选取出当前分段视频下的剩余缓存时长符合的剩余缓存下限对应的目标码率挡位，并根据当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标，在目标码率挡位中继续选取出整合后的全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，此时充分考虑各分段视频下的剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，保证各分段视频在自适应码率下的分段下载，避免由于剩余缓存时长不足和网络状态实时变化而造成播放卡顿的问题，本方案能够根据剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，更好的判断对未来待下载的多个分段视频在不同码率挡位下统一整合后的全局指标，使得当前分段视频的下载码率能保证未来多个分段视频的全局指标达到最佳，提高分段视频的下载清晰度，进而在播放下载后的分段视频时，避免下载不及时造成的播放卡顿，保证视频播放的流畅性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的一种视频处理系统的原理示意图；
图2A为本发明实施例一提供的一种视频下载码率的确定方法的流程图；
图2B为本发明实施例一提供的视频下载过程的原理示意图；
图3A为本发明实施例二提供的一种视频下载码率的确定方法的流程图；
图3B为本发明实施例二提供的视频下载过程的原理示意图；
图4A为本发明实施例三提供的一种视频下载码率的确定方法的流程图；
图4B为本发明实施例三提供的视频下载过程的原理示意图；
图5为本发明实施例四提供的一种视频下载码率的确定装置的结构示意图；
图6为本发明实施例五提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例中主要针对情况：由于分段视频的剩余缓存时长不足和网络带宽的变化无法判断，使得各个分段视频的下载码率不断变化，导致视频播放的流畅性较低，容易造成播放卡顿。本发明实施例对于现有的基于MPC的自适应码率选择控制算法进行改进，参考分段视频下的剩余缓存时长对分段视频的每一码率挡位设定对应的剩余缓存下限，进而通过分段视频下的剩余缓存时长与该剩余缓存下限的比对情况对分段视频的码率挡位进行初步选取，避免基于MPC的自适应选择控制算法选取的码率挡位由于剩余缓存时长不足导致视频卡顿的情况，保证分段视频的下载清晰度，实现视频在不同码率下的自适应分段下载，并提高视频播放的流畅性。
图1为本发明实施例提供的一种视频处理系统的原理示意图。具体的，参考图1，该视频处理系统中可以包括终端10和与终端10通信的资源服务端20。
其中，终端10上配置有用于视频下载和播放的各类视频软件，如支持直播或者点播视频的播放器应用程序等，用户通过在终端10上执行对应的直播参与或者视频点播的操作，向资源服务端20请求下载对应的视频；资源服务端20可以为任一种采用HTTP协议分段存储各个用户上传的视频数据的文件服务器，该资源服务端20可以对于任一用户上传的视频数据均会按照预设时长进行切分，同时设定不同分段视频的下载顺序，并对切分后的每一分段视频采用多种码率进行转码编码，使得每一分段视频均对应有多种码率挡位以供终端10选择下载。
具体的，终端10根据用户对视频执行的下载或播放操作，向资源服务端20请求分段下载对应的视频，此时资源服务端20首先会向终端10下发待处理视频的分段顺序以及各分段视频的播放状态信息，以初始化终端10中的播放器状态，此时终端在请求下载当前分段视频时，会根据视频播放过程中的播放器状态中对当前分段视频的剩余缓存时长，首先与预先为当前分段视频的每一码率挡位设定的剩余缓存下限进行比对，进而在当前分段视频的全部码率挡位中初始选取出当前分段视频的剩余缓存时长符合的剩余缓存下限对应的目标码率挡位，进而根据当前分段视频和未下载的关联分段视频在选用不同码率挡位下载后的体验质量指标整合后的全局指标继续在目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，并向资源服务端20请求下载该下载码率下的当前分段视频；进而资源服务端20根据终端10上报的当前分段视频的下载码率查找出该下载码率下的当前分段视频下发给终端10；按照上述过程终端10分段下载待处理视频中的各个分段视频，并直接播放下载后的对应下载码率下的各个分段视频，在充分利用剩余缓存时长的基础上，预估不同码率挡位的体验质量指标，保证分段视频的下载清晰度，实现视频在不同码率下的自适应分段下载，并提高视频播放的流畅性。
本发明实施例对于终端10对视频下载码率的具体确定操作可以在下述视频下载码率的确定方法中进行详细的解释说明，在此不作具体介绍。
实施例一
图2A为本发明实施例一提供的一种视频下载码率的确定方法的流程图，本实施例可应用于通过任一种播放器进行网络直播或者视频点播的情况中。本实施例提供的一种视频下载码率的确定方法可以由本发明实施例提供的视频下载码率的确定装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现，并集成在执行本方法的终端中，该终端可以是配置有任一种用于网络直播或视频点播的视频应用程序的手机、平板电脑或笔记本等任一种用户设备。
具体的，参考图2A，该方法可以包括如下步骤：
S210，在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位。
其中，目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长。
具体的，本实施例主要针对由于分段视频的剩余缓存时长不足和网络带宽的变化无法判断，使得各个分段视频的下载码率不断变化，导致视频播放的流畅性较低，容易造成播放卡顿的问题，首先资源服务端中对用户上传的任一视频进行分段存储，如用户直播上传的视频、录制分享给其他用户的小视频或者各类影视作品等，资源服务端按照预设时长对各个视频进行分段，并采用多种可选码率对每一分段视频进行多码率重新编码，此时任一视频中的每一分段视频均存在多种码率挡位供用户终端选择下载。
在本实施例中，用户终端在对任一视频进行播放时，首先会向资源服务端请求下载该视频，而由于资源服务端分段存储该视频，为了保证该视频的下载完整性，资源服务端会先向终端下发该视频对应的元数据，该元数据可以包括待播放视频中的分段顺序以及所包含的各个分段视频的可选码率挡位和播放属性信息，如各分段视频的分段时长、分段播放起止时间戳等；此时终端可以根据该视频的元数据，初始化自身配置的播放器，也就是在播放器中预先根据分段顺序和各分段视频的分段播放时长设置本次请求下载播放的视频中包含的各个分段视频的位置，从而实时更新视频播放过程中的播放器状态。
此外，由于终端在视频的分段下载过程中会通过预设的缓存区来缓存已下载的分段视频，此时缓存区的剩余缓存时长也会影响到当前分段视频的下载效率，因此本实施例在每下载完一个分段视频时，均会对应记录缓存区在存储最后一个下载的分段视频后的剩余缓存时长，作为当前分段视频下的剩余缓存时长，从而更新视频播放过程中的播放器状态。
同时，由于每一分段视频对应有多个码率挡位，如果选用较高码率挡位的分段视频下载，在该分段视频的剩余缓存时长不足时，会造成下载异常使得该分段视频播放卡顿，因此为了避免由剩余缓存时长造成分段视频在任一码率挡位下的播放卡顿，本实施例会预先为各个分段视频下的每一码率挡位加入相应的剩余缓存时长的限制，也就是预先为分段视频的每一码率挡位设定对应的剩余缓存下限，分段视频只能选用低于分段视频的剩余缓存时长的剩余缓存下限对应的码率挡位，从而避免剩余缓存时长不足造成的播放卡顿。
可选的，在下载当前分段视频时，首先需要查询当前的播放器状态，也就是查找出在上一分段视频下载完成后，缓存区中用于存储当前分段视频的剩余缓存时长，并确定预先为当前分段视频的每一码率挡位设定的剩余缓存下限，进而对当前分段视频下的剩余缓存时长与每一码率挡位对应的剩余缓存下限一一进行比对，筛选出低于该剩余缓存时长的剩余缓存下限对应的码率挡位，作为初步选取的目标码率挡位，后续在目标码率挡位再次选取出最合适的下载码率，避免剩余缓存时长不足造成的播放卡顿。
S220，在目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率。
其中，全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果。
具体的，为了保证当前分段视频的下载码率的准确性，以避免视频播放卡顿，本实施例中还会对当前分段视频和当前分段视频之后未来一段时间内待下载播放的多个分段视频选用不同码率挡位进行下载播放的用户观看体验进行预估，以便对网络变化趋势进行整体分析，进而筛选出用户观看体验最佳时所采用的码率挡位；此时本实施例中未下载的关联分段视频是指处于当前分段视频之后未来一段时间内依次待下载播放的多个分段视频，例如用户选择播放的视频分为5份分段视频来存储，若待下载的当前分段视频为第3个分段视频，则未下载的关联分段视频为第4个分段视频和第5个分段视频。
此外，本实施例中的体验质量指标为指示用户对各个分段视频采用不同码率挡位下载后播放的观看体验的参数，可以通过用户体验质量(Quality of Experience，QoE)来指示当前分段视频以及各个关联分段视频选用不同码率挡位下载后对应的体验质量指标，对用户观看体验进行归一化，同时基于MPC算法遍历当前分段视频以及各个关联分段视频对应的各个码率挡位，进而计算不同分段视频选用不同码率挡位下载后的体验质量指标；由于分段视频的播放卡顿会影响用户的观看体验，而播放卡顿与各个分段视频下的剩余缓存时长相关，此时若当前分段视频选用不同码率挡位下载时，会占用不同的缓存时长，使得下一分段视频的剩余缓存时长也不相同，也就是下一分段视频的体验质量指标除与下一分段视频所选用的码率挡位相关外，还与当前分段视频选用不同码率挡位下载后为下一分段视频分配的剩余缓存时长相关，因此对于每一分段视频的体验质量指标，均通过该分段视频以及上一分段视频所选用的码率挡位统一计算。全局指标是指对采用不同码率挡位下载的当前分段视频和各个关联分段视频的体验质量指标进行不同组合后的整体体验质量指标。
可选的，在根据当前分段视频的剩余缓存时长在当前分段视频的全部码率挡位中初步选取出符合要求的剩余缓存下限对应的目标码率挡位后，首先针对每一目标码率挡位，分别计算当前分段视频选用对应目标码率挡位下载后对应的体验质量指标以及该目标码率挡位下载后占用的缓存时长，同时确定下一分段视频的剩余缓存时长，进而根据下一分段视频针对当前分段视频所选用的每一目标码率挡位对应的剩余缓存时长，该下一分段视频为本实施例中位于当前分段视频之后下载的第一个关联分段视频，从而分别在当前分段视频选用的每一目标码率挡位下，计算该关联分段视频选用该关联分段视频对应的各个码率挡位下载后对应的体验质量指标以及占用的缓存时长，进而确定下一关联分段视频的剩余缓存时长，如图2B所示，采用上述步骤，依次计算各个关联分段视频在上一关联分段视频所选用的每一码率挡位下，选用该关联分段视频对应的各个码率挡位下载后对应的体验质量指标，进而对当前分段视频和各个关联分段视频在选用对应码率挡位下载后对应的体验质量指标进行不同组合，得到不同组合下的全局指标，并查找出达到最佳的全局指标，将该全局指标下当前分段视频选用的目标码率挡位作为当前分段视频的下载码率，此时通过预估当前分段视频和多个未下载的关联分段视频的体验质量指标，提升了视频播放的体验质量。
此外，本实施例在确定当前分段视频的下载码率之后，还可以包括：下载并播放下载码率下的当前分段视频。
具体的，终端可以将当前分段视频的下载码率上报给资源服务端，由资源服务端将该下载码率下的当前分段视频下发给该终端进行播放，并采用相同的方式计算下一分段视频的下载码率。
本实施例提供的技术方案，首先在当前分段视频的全部码率挡位中选取出当前分段视频下的剩余缓存时长符合的剩余缓存下限对应的目标码率挡位，并根据当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标，在目标码率挡位中继续选取出整合后的全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，此时充分考虑各分段视频下的剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，保证各分段视频在自适应码率下的分段下载，避免由于剩余缓存时长不足和网络状态实时变化而造成播放卡顿的问题，本方案能够根据剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，更好的判断对未来待下载的多个分段视频在不同码率挡位下统一整合后的全局指标，使得当前分段视频的下载码率能保证未来多个分段视频的全局指标达到最佳，提高分段视频的下载清晰度，进而在播放下载后的分段视频时，避免下载不及时造成的播放卡顿，保证视频播放的流畅性。
实施例二
图3A为本发明实施例二提供的一种视频下载码率的确定方法的流程图，图3B为本发明实施例二提供的视频下载过程的原理示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进行优化，本实施例主要对当前分段视频的目标码率挡位的选取以及下载码率的具体确定过程进行详细的解释说明。
可选的，如图3A所示，本实施例可以包括如下步骤：
S310，根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围对应的线性转换关系，计算当前分段视频的每一码率挡位对应的剩余缓存下限。
可选的，为了准确分析视频下载过程中的剩余缓存时长对播放卡顿的影响情况，本实施例中可以预先为剩余缓存时长进行分段处理，得到不同的剩余缓存范围，并为每一剩余缓存范围预先设定相应的线性转换关系，该线性转换关系用于指示分段视频的码率挡位与剩余缓存下限之间的转换关系；本实施例中首先在分段后的各个剩余缓存范围中确定出当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围，如图3B所示，进而查找该目标剩余缓存范围对应的线性转换关系，通过该线性转换关系分别计算当前分段视频的每一码率挡位对应的剩余缓存下限，以便后续初步选取当前分段视频的剩余缓存时长符合的剩余缓存下限对应的目标码率挡位。
示例性的，本实施例中可以通过当前分段视频在每一码率挡位下的视频效益对剩余缓存下限进行准确设定，此时根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围对应的线性转换关系，计算当前分段视频的每一码率挡位对应的剩余缓存下限，具体可以包括：评估当前分段视频在每一码率挡位下的视频效益，并根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围确定对应的线性转换关系；根据线性转换关系以及每一码率挡位下的视频效益，计算当前分段视频的每一码率挡位在对应视频效益下的剩余缓存下限。
具体的，由于当前分段视频采用不同码率挡位下载时会收到相应的视频效益，而视频效益对于不同码率挡位是非线性提升的，因此本实施例可以定义当前分段视频在不同码率挡位下的视频效益为ui＝log(Ri)，其中Ri为当前分段视频的码率挡位；同时根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围确定对应的线性转换关系，此时可以将目标剩余缓存范围内的最大剩余缓存时长作为当前分段视频的最大码率挡位的剩余缓存下限，将目标剩余缓存范围内的最小剩余缓存时长作为当前分段视频的最小码率挡位的剩余缓存下限，并根据评估出的当前分段视频分别在最小码率挡位和最大码率挡位下的视频效益以及剩余缓存下限，确定对应的线性转换关系，例如可以设定该线性转换关系为：
Figure BDA0002296858250000081
其中，b1为当前分段视频的最小码率挡位的剩余缓存下限，bn为当前分段视频的最大码率挡位的剩余缓存下限，u1为当前分段视频在最小码率挡位下的视频效益，un为当前分段视频在最大码率挡位下的视频效益，ui为当前分段视频在任一码率挡位下的视频效益，f(Ri)为当前分段视频在该码率挡位下的剩余缓存下限；进而将当前分段视频在每一码率挡位下的视频效益代入上述线性转换关系中，计算当前分段视频的每一码率挡位在对应视频效益下的剩余缓存下限。
S320，在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位。
S330，在每一关联分段视频的码率挡位中分别选取出目标关联码率挡位。
其中，目标关联码率挡位对应的剩余缓存下限小于该关联分段视频下的预估剩余缓存时长。
可选的，由于本实施例会参考多个关联分段视频选用不同码率挡位下载后对应的体验质量指标，以对未来一段时间内的网络变化趋势进行整体分析，此时为了保证关联分段视频的体验质量指标的准确性和计算效率，本实施例可以采用与当前分段视频初步选取目标码率挡位时相同的方式，首先确定各个关联分段视频在对应的每一码率挡位下的剩余缓存下限，以及各个关联分段视频在上一分段视频采用对应码率挡位下载后对应的预估剩余缓存时长，从而针对每一关联分段视频，在该关联分段视频的全部码率挡位中选取出该关联分段视频下的预估剩余缓存时长符合的剩余缓存下限所对应的目标关联码率挡位，依次确定每一关联分段视频下的目标关联码率挡位，以便后续仅计算各个关联分段视频在选用对应的每一目标关联码率挡位下载后的体验质量指标，避免关联分段视频的播放卡顿。
此外，对于关联分段视频下的预估剩余缓存时长，本实施例中还可以包括：针对每一关联分段视频，根据当前分段视频和处于该关联分段视频之前的其他关联分段视频的预测带宽和选用码率挡位，计算对应的缓存占用时长；根据当前分段视频下的剩余缓存时长和缓存占用时长，计算该关联分段视频的预估剩余缓存时长。
具体的，本实施例中可以采用指数移动加权平均(Exponentially WeightedMoving Average，EWMA)算法对关联分段视频之前的历史带宽观测值进行平滑处理，计算当前分段视频和各个关联分段视频的预测带宽，例如当前分段视频的预测带宽可以为：bwe0＝fewma(bwm)，各个关联分段视频的预测带宽可以为：bwej＝fewma(bwej-1)，其中，bwm为历史带宽观测值，bwe0为当前分段视频的预测带宽，bwej为第j个关联分段视频的预测带宽；进而在计算某一关联分段视频的预估剩余缓存时长时，首先根据当前分段视频和处于该关联分段视频之前的其他关联分段视频的预测带宽和选用码率挡位，分别计算当前分段视频和处于该关联分段视频之前的其他关联分段视频的缓存占用时长，该缓存占用时长的计算公式为：
Figure BDA0002296858250000091
其中tj为任一分段视频的缓存占用时长，Rj为该分段视频的选用码率挡位，l为该分段视频的分段时长，bwej为该分段视频的预测带宽；进而在当前分段视频下的剩余缓存时长的基础上，分别减去当前分段视频和处于该关联分段视频之前的其他关联分段视频的缓存占用时长，得到该关联分段视频的预估剩余缓存时长。
S340，分别计算当前分段视频在每一目标码率挡位下和每一关联分段视频在对应的各个目标关联码率挡位下的体验质量指标。
在本实施例中，如图3B所示，在初步选取出当前分段视频的目标码率挡位和每一关联分段视频对应的各个目标关联码率挡位后，为了避免当前分段视频和每一关联分段视频的播放卡顿，仅需要采用上述实施例中的提供的计算方式依次计算当前分段视频分别选用每一目标码率挡位下载后对应的各体验质量指标和各个关联分段视频分别选用对应的每一目标关联码率挡位下载后对应的体验质量指标，减少对关联分段视频在不符合剩余缓存下限要求对应的码率挡位下的体验质量指标的计算量，提高体验质量指标的计算效率。
S350，依次整合当前分段视频和每一关联分段视频在对应码率挡位下的体验质量指标，得到对应的全局指标。
可选的，在得到当前分段视频和每一关联分段视频在对应码率挡位下的体验质量指标，对当前分段视频和每一关联分段视频在选用对应码率挡位下载后对应的体验质量指标进行不同组合，得到对应的全局指标，本实施例中该全局指标可以为
Figure BDA0002296858250000101
其中QoEk为当前分段视频或关联分段视频对应的体验质量指标，m为当前分段视频和关联分段视频的数量。
S360，将达到最佳的全局指标下当前分段视频选用的目标码率挡位作为当前分段视频的下载码率。
示例性的，在得到不同组合下的全局指标后，选取出达到最佳的全局指标下当前分段视频选用的目标码率挡位，将其作为当前分段视频的下载码率，此时当前分段视频的下载码率可以为：
Figure BDA0002296858250000102
其中，n为目标码率挡位或者目标关联码率挡位的数量，QoEk为当前分段视频或关联分段视频对应的体验质量指标，m为当前分段视频和关联分段视频的数量。
本实施例提供的技术方案，首先为各个分段视频设定对应的剩余缓存下限，以便初步选取符合剩余缓存下限要求的目标码率挡位，并根据当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标，在目标码率挡位中继续选取出整合后的全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，此时充分考虑各分段视频下的剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，保证各分段视频在自适应码率下的分段下载，避免由于剩余缓存时长不足和网络状态实时变化而造成播放卡顿的问题，本方案能够根据剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，更好的判断对未来待下载的多个分段视频在不同码率挡位下统一整合后的全局指标，使得当前分段视频的下载码率能保证未来多个分段视频的全局指标达到最佳，提高分段视频的下载清晰度，进而在播放下载后的分段视频时，避免下载不及时造成的播放卡顿，保证视频播放的流畅性。
实施例三
图4A为本发明实施例三提供的一种视频下载码率的确定方法的流程图，图4B为本发明实施例三提供的视频下载过程的原理示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进行优化，本实施例主要对当前分段视频在每一目标码率挡位下和每一关联分段视频在对应的各个目标关联码率挡位下的体验质量指标的具体计算过程进行详细的解释说明。
可选的，如图4A所示，本实施例可以包括如下步骤：
S410，在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位。
S420，在每一关联分段视频的码率挡位中分别选取出目标关联码率挡位。
S430，针对当前分段视频的每一目标码率挡位，确定当前分段视频在该目标码率挡位下的正面收益。
可选的，由于当前分段视频在选用不同目标码率挡位时，用户对当前分段视频的观看体验不同，此时本实施例中的体验质量指标可以从用户观看的正面收益、播放卡顿情况下的负面收益以及当前分段视频在与上一分段视频进行码率挡位切换情况下的负面收益三方面来表示，且每一方面设定对应的体验权重，此时本实施例中当前分段视频在选用某一目标码率挡位进行下载后对应的体验质量指标可以表示为：QoEi＝q(Ri)-λBi-μCi，其中，q(Ri)为当前分段视频选用目标码率挡位Ri时的正面收益，Bi为当前分段视频选用目标码率挡位Ri时在播放卡顿情况下的负面收益，λ为播放卡顿情况下的负面收益对应的体验权重，Ci为当前分段视频选用目标码率挡位Ri时在码率挡位切换情况下的负面收益，μ为码率挡位切换情况下的负面收益对应的体验权重。
本实施例中，设定正面收益与选用的目标码率挡位之间属于线性变化，此时可以当前分段视频在每一目标码率挡位下的正面收益可以为q(Ri)＝a*Ri，a为预先设定的正面收益系数。
S440，根据当前分段视频下的剩余缓存时长以及在该目标码率挡位下的下载时长，预测当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益，并计算当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位造成的码率切换负面收益。
可选的，由于当前分段视频所处的网络带宽的限制，在选择不同的目标码率挡位时，该当前分段视频下的剩余缓存时长会对当前分段视频的播放卡顿造成一定的影响，此时首先计算当前分段视频在每一目标码率挡位下的下载时长，并比对当前分段视频的剩余缓存时长和每一目标码率挡位下的下载时长的大小，预测当前分段视频在各目标码率挡位下的卡顿负面收益。
示例性的，本实施例对于卡顿负面收益的预测，具体可以包括：根据当前分段视频的预测带宽和分段时长，计算当前分段视频在该目标码率挡位下的下载时长；根据当前分段视频下的剩余缓存时长和下载时长，计算对应的卡顿时长，作为当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益。
具体的，本实施例中可以将当前分段视频的预测带宽和分段时长代入预先设定的下载时长计算公式
Figure BDA0002296858250000121
中，计算当前分段视频在该目标码率挡位下的下载时长；并根据当前分段视频下的剩余缓存时长和下载时长，计算对应的卡顿时长，此时若剩余缓存时长大于或等于下载时长，则不存在播放卡顿，若剩余缓存时长小于下载时长，则存在播放卡顿，该卡顿时长的计算公式如下：
Figure BDA0002296858250000122
ti为当前分段视频下的下载时长，Bfi为当前分段视频下的剩余缓存时长，进而将该卡顿时长作为当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益。
同时，由于从上一分段视频播放到当前分段视频时，若两者选用的码率挡位不同，则存在相应的码率档位切换，此时计算当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位造成的码率切换负面收益。具体的，对于码率切换负面收益的计算，本实施例可以包括：确定当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位的码率挡位差，作为当前分段视频在该目标码率挡位下的码率切换负面收益。示例性的，码率切换负面收益可以表示为：Ci＝Ri-Ri-1，Ri为当前分段视频选用的目标码率挡位，Ri-1为上一分段视频选用的码率挡位。
S450，基于当前分段视频在该目标码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定当前分段视频在该目标码率挡位下的体验质量指标。
具体的，本实施例中的体验质量指标可以从用户观看的正面收益、播放卡顿情况下的负面收益以及当前分段视频在与上一分段视频进行码率挡位切换情况下的负面收益三方面来表示，且每一方面设定对应的体验权重，此时将上述计算出的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益分别代入预先设定的QoEi＝q(Ri)-λBi-μCi中，得到当前分段视频在该目标码率挡位下的体验质量指标；采用上述相同的方式计算当前分段视频在每一目标码率挡位下的体验质量指标。
S460，基于各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的体验质量指标。
相应的，本实施例可以采用与当前分段视频的体验质量指标相同的计算方式，以基于各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的体验质量指标。
S470，依次整合当前分段视频和每一关联分段视频在对应码率挡位下的体验质量指标，得到对应的全局指标。
S480，将达到最佳的全局指标下当前分段视频选用的目标码率挡位作为当前分段视频的下载码率。
本实施例提供的技术方案，首先在当前分段视频的全部码率挡位中选取出当前分段视频下的剩余缓存时长符合的剩余缓存下限对应的目标码率挡位，并根据当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标，在目标码率挡位中继续选取出整合后的全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，此时充分考虑各分段视频下的剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，保证各分段视频在自适应码率下的分段下载，避免由于剩余缓存时长不足和网络状态实时变化而造成播放卡顿的问题，本方案能够根据剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，更好的判断对未来待下载的多个分段视频在不同码率挡位下统一整合后的全局指标，使得当前分段视频的下载码率能保证未来多个分段视频的全局指标达到最佳，提高分段视频的下载清晰度，进而在播放下载后的分段视频时，避免下载不及时造成的播放卡顿，保证视频播放的流畅性。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种视频下载码率的确定装置的结构示意图，具体的，如图5所示，该装置可以包括：
目标挡位确定模块510，用于在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，该目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；
下载码率确定模块520，用于在目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，该全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果。
本实施例提供的技术方案，首先在当前分段视频的全部码率挡位中选取出当前分段视频下的剩余缓存时长符合的剩余缓存下限对应的目标码率挡位，并根据当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标，在目标码率挡位中继续选取出整合后的全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，此时充分考虑各分段视频下的剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，保证各分段视频在自适应码率下的分段下载，避免由于剩余缓存时长不足和网络状态实时变化而造成播放卡顿的问题，本方案能够根据剩余缓存时长以及未来待下载的多个分段视频采用不同码率挡位下载后用户的体验质量指标，更好的判断对未来待下载的多个分段视频在不同码率挡位下统一整合后的全局指标，使得当前分段视频的下载码率能保证未来多个分段视频的全局指标达到最佳，提高分段视频的下载清晰度，进而在播放下载后的分段视频时，避免下载不及时造成的播放卡顿，保证视频播放的流畅性。
进一步的，上述视频下载码率的确定装置，还可以包括：
缓存下限确定模块，用于根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围对应的线性转换关系，计算当前分段视频的每一码率挡位对应的剩余缓存下限。
进一步的，上述缓存下限确定模块，可以具体用于：
评估当前分段视频在每一码率挡位下的视频效益，并根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围确定对应的线性转换关系；
根据线性转换关系以及每一码率挡位下的视频效益，计算当前分段视频的每一码率挡位在对应视频效益下的剩余缓存下限。
进一步的，上述下载码率确定模块520，可以包括：
关联挡位选取单元，用于在每一关联分段视频的码率挡位中分别选取出目标关联码率挡位，该目标关联码率挡位对应的剩余缓存下限小于该关联分段视频下的预估剩余缓存时长；
指标计算单元，用于分别计算当前分段视频在每一目标码率挡位下和每一关联分段视频在对应的各个目标关联码率挡位下的体验质量指标；
全局指标确定单元，用于依次整合当前分段视频和每一关联分段视频在对应码率挡位下的体验质量指标，得到对应的全局指标；
下载码率确定单元，用于将达到最佳的全局指标下当前分段视频选用的目标码率挡位作为当前分段视频的下载码率。
进一步的，上述视频下载码率的确定装置，还可以包括：
占用时长确定模块，用于针对每一关联分段视频，根据当前分段视频和处于该关联分段视频之前的其他关联分段视频的预测带宽和选用码率挡位，计算对应的缓存占用时长；
关联缓存预估模块，用于根据当前分段视频下的剩余缓存时长和缓存占用时长，计算该关联分段视频的预估剩余缓存时长。
进一步的，上述指标计算单元，可以具体用于：
针对当前分段视频的每一目标码率挡位，确定当前分段视频在该目标码率挡位下的正面收益；
根据当前分段视频下的剩余缓存时长以及在该目标码率挡位下的下载时长，预测当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益，并计算当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位造成的码率切换负面收益；
基于当前分段视频在该目标码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定当前分段视频在该目标码率挡位下的体验质量指标；
相应的，基于各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的体验质量指标。
进一步的，上述指标计算单元，还可以具体用于：
根据当前分段视频的预测带宽和分段时长，计算当前分段视频在该目标码率挡位下的下载时长；
根据当前分段视频下的剩余缓存时长和下载时长，计算对应的卡顿时长，作为当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益。
进一步的，上述指标计算单元，还可以具体用于：
确定当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位的码率挡位差，作为当前分段视频在该目标码率挡位下的码率切换负面收益。
进一步的，上述视频下载码率的确定装置，还可以包括：
分段视频下载模块，用于下载并播放下载码率下的当前分段视频。
本实施例提供的视频下载码率的确定装置可适用于上述任意实施例提供的视频下载码率的确定方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例五
图6为本发明实施例五提供的一种终端的结构示意图，如图6所示，该终端包括处理器60、存储装置61和通信装置62；终端中处理器60的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器60为例；终端中的处理器60、存储装置61和通信装置62可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储装置61作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中提供的视频下载码率的确定方法对应的程序指令/模块。处理器60通过运行存储在存储装置61中的软件程序、指令以及模块，从而执行终端的各种功能应用以及数据处理，即实现上述视频下载码率的确定方法。
存储装置61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置61可进一步包括相对于处理器60远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信装置62可用于实现终端与资源服务端的网络连接或者移动数据连接。
本实施例提供的一种终端可用于执行上述任意实施例提供的视频下载码率的确定方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例六
本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述任意实施例中的视频下载码率的确定方法。该视频下载码率的确定方法具体可以包括：
在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，该目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；
在目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时当前分段视频选用的目标码率挡位，作为当前分段视频的下载码率，该全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的视频下载码率的确定方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述视频下载码率的确定装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种视频下载码率的确定方法，其特征在于，包括：
在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，所述目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；选取方法包括：确定为所述当前分段视频的每一码率挡位设定的剩余缓存下限，对所述当前分段视频下的剩余缓存时长与所述每一码率挡位对应的剩余缓存下限一一进行比对，筛选出低于所述当前分段视频下的剩余缓存时长的剩余缓存下限对应的码率挡位，得到所述目标码率挡位；
在所述目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时所述当前分段视频选用的目标码率挡位，作为所述当前分段视频的下载码率，所述全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果，所述未下载的关联分段视频是指处于所述当前分段视频之后未来一段时间内依次待下载播放的多个分段视频。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位之前，还包括：
根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围对应的线性转换关系，计算当前分段视频的每一码率挡位对应的剩余缓存下限。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围对应的线性转换关系，计算当前分段视频的每一码率挡位对应的剩余缓存下限，包括：
评估当前分段视频在每一码率挡位下的视频效益，并根据当前分段视频下的剩余缓存时长所在的目标剩余缓存范围确定对应的线性转换关系；
根据所述线性转换关系以及每一码率挡位下的视频效益，计算所述当前分段视频的每一码率挡位在对应视频效益下的剩余缓存下限。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时所述当前分段视频选用的目标码率挡位，作为所述当前分段视频的下载码率，包括：
在每一关联分段视频的码率挡位中分别选取出目标关联码率挡位，所述目标关联码率挡位对应的剩余缓存下限小于该关联分段视频下的预估剩余缓存时长；
分别计算当前分段视频在每一目标码率挡位下和每一关联分段视频在对应的各个目标关联码率挡位下的体验质量指标；
依次整合所述当前分段视频和每一关联分段视频在对应码率挡位下的体验质量指标，得到对应的全局指标；
将达到最佳的全局指标下所述当前分段视频选用的目标码率挡位作为所述当前分段视频的下载码率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在每一关联分段视频的码率挡位中分别选取出目标关联码率挡位之前，还包括：
针对每一关联分段视频，根据所述当前分段视频和处于该关联分段视频之前的其他关联分段视频的预测带宽和选用码率挡位，计算对应的缓存占用时长；
根据所述当前分段视频下的剩余缓存时长和所述缓存占用时长，计算该关联分段视频的预估剩余缓存时长。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别计算当前分段视频在每一目标码率挡位下和每一关联分段视频在对应的各个目标关联码率挡位下的体验质量指标，包括：
针对当前分段视频的每一目标码率挡位，确定所述当前分段视频在该目标码率挡位下的正面收益；
根据当前分段视频下的剩余缓存时长以及在该目标码率挡位下的下载时长，预测所述当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益，并计算当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位造成的码率切换负面收益；
基于所述当前分段视频在该目标码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定当前分段视频在该目标码率挡位下的体验质量指标；
相应的，基于各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的正面收益、卡顿负面收益以及码率切换负面收益的比重，确定各关联分段视频在对应的每一目标关联码率挡位下的体验质量指标。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据当前分段视频下的剩余缓存时长以及在该目标码率挡位下的下载时长，预测所述当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益，包括：
根据当前分段视频的预测带宽和分段时长，计算所述当前分段视频在该目标码率挡位下的下载时长；
根据当前分段视频下的剩余缓存时长和所述下载时长，计算对应的卡顿时长，作为所述当前分段视频在该目标码率挡位下的卡顿负面收益。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位造成的码率切换负面收益，包括：
确定当前分段视频的该目标码率挡位与上一分段视频选用的码率挡位的码率挡位差，作为所述当前分段视频在该目标码率挡位下的码率切换负面收益。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
下载并播放所述下载码率下的当前分段视频。
10.一种视频下载码率的确定装置，其特征在于，包括：
目标挡位确定模块，用于在当前分段视频的码率挡位中选取出目标码率挡位，所述目标码率挡位对应的剩余缓存下限小于当前分段视频下的剩余缓存时长；选取方法包括：确定为所述当前分段视频的每一码率挡位设定的剩余缓存下限，对所述当前分段视频下的剩余缓存时长与所述每一码率挡位对应的剩余缓存下限一一进行比对，筛选出低于所述当前分段视频下的剩余缓存时长的剩余缓存下限对应的码率挡位，得到所述目标码率挡位；
下载码率确定模块，用于在所述目标码率挡位中选取出全局指标达到最佳时所述当前分段视频选用的目标码率挡位，作为所述当前分段视频的下载码率，所述全局指标为当前分段视频和未下载的关联分段视频分别选用对应码率挡位下载时预估的体验质量指标的整合结果，所述未下载的关联分段视频是指处于所述当前分段视频之后未来一段时间内依次待下载播放的多个分段视频。
11.一种终端，其特征在于，所述终端包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-9中任一所述的视频下载码率的确定方法。
12.一种视频处理系统，其特征在于，包括权利要求11所述的终端和与所述终端通信的资源服务端，所述资源服务端根据所述终端上报的待处理视频中各分段视频的下载码率依次向所述终端下发待处理视频中在对应下载码率下的分段视频。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一所述的视频下载码率的确定方法。
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