CN116405743A - 基于混合网络的内容分发方法、装置和设备 - Google Patents

基于混合网络的内容分发方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种基于混合网络的内容分发方法、装置和设备，该方法包括：获取目标视频；对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式。本发明实施例的方法通过比较目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，从而实现基于混合网络的高效和自适应内容分发，提高网络传输的效率。

Description

基于混合网络的内容分发方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种基于混合网络的内容分发方法、装置和设备。
背景技术
近年来，互联网在全球范围内的迅速普及，日益增加的数据传输量对网络能力提出了越来越严峻的挑战。如果能够有效地减少视频数据在网络上的传输开销，就会很大程度上提升整个网络的性能。
相关技术中，内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)的诞生一定程度上改善了互联网的服务质量，然而随着网络规模的增加，CDN分发总流量呈平方或者更快的幂数型增长。为了数据正常传输，只能加大CDN网络建设的投资，而CDN的流量与通信能力的矛盾长期存在，传统的CDN很难满足用户需求。因此，如何实现更优的数据传输服务，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种基于混合网络的内容分发方法、装置和设备。
具体地，本发明实施例提供了以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种基于混合网络的内容分发方法，包括：
获取目标视频；
对所述目标视频进行切片划分，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；
根据所述目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、所述目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定所述混合网络的内容分发方式。
进一步地，所述确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果，包括：
基于所述广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果。
进一步地，所述基于所述广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果，包括：
利用如下公式确定各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果：
Figure BDA0004129974310000021
Figure BDA0004129974310000022
Figure BDA0004129974310000031
其中，S表示时隙集合，C表示信道集合；x表示时隙集合中的元素；y表示信道集合中的元素；n表示切片n；
Figure BDA0004129974310000032
表示切片n在相邻的两次排布时的时隙间隔；k表示切片对应的第k次排布；i，j分别表示切片在相邻的两次排布时所对应的信道。
进一步地，所述基于所述广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果之后，还包括：
基于目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期，确定所述目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果。
进一步地，所述基于目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期，确定所述目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果，包括：
利用如下公式确定所述目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果：
P<Q； (4)
D-Slast+Sfirst＜＝n (5)
其中，P表示目标最低拖条时长；Q表示时隙长度；D表示目标视频对应的切片轮播排布结果所确定的轮播周期；Slast表示切片n在前一个轮播周期中最后一次排布的时间，Sfirst表示切片n在后一个轮播周期中第一次排布的时间；n表示切片的序号。
进一步地，所述获取目标视频之后，还包括：
根据目标码率阈值，确定所述目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；所述第一视频数据的码率小于或等于所述目标码率阈值；所述第二视频数据的码率大于所述目标码率阈值；
根据所述第二视频数据对所述第一视频数据进行填充，得到更新后的目标视频。
进一步地，所述根据目标码率阈值，确定所述目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据之前，还包括：
确定多个预设的码率阈值；
根据各个所述预设的码率阈值，确定所述目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；所述第一视频数据的码率小于或等于所述预设的码率阈值；所述第二视频数据的码率大于所述预设的码率阈值；
根据所述第二视频数据对所述第一视频数据进行填充，得到基础包数据和/或补充包数据；所述基础包数据是基于所述第一视频数据和所填充的数据确定的；所述补包数据是基于所述第二视频数据进行填充后确定的；
根据各个预设的码率阈值所对应的基础包和数据包，确定各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽；
根据各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽，确定所述目标码率阈值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于混合网络的内容分发装置，包括：
获取模块，用于获取目标视频；
排布模块，用于对所述目标视频进行切片划分，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；
分发模块，用于根据所述目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、所述目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定所述混合网络的内容分发方式。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述基于混合网络的内容分发方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述基于混合网络的内容分发方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述基于混合网络的内容分发方法。
本发明实施例提供的基于混合网络的内容分发方法、装置和设备，通过对目标视频进行切片划分，并将划分出的各个切片置入广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，实现对目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，从而可以有效利用广播网络的资源，提高目标视频的播放效率，降低占用的网络带宽；进而通过比较目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式，从而实现基于混合网络的高效和自适应内容分发，提高目标视频播放的效率，降低占用的网络带宽。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于混合网络的内容分发方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的另一基于混合网络的内容分发方法流程示意图；
图3是本发明实施例提供的对视频切片进行轮播排布的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种支持快进的轮播排布的流程图；
图5是本发明实施例提供的一种智能调度内容分发算法的流程图；
图6是本发明实施例提供的基于混合网络的内容分发装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的方法可以应用于互联网场景中，实现视频的高效传输和播放。
相关技术中，内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)的诞生一定程度上改善了互联网的服务质量，然而随着网络规模的增加，CDN分发总流量呈平方或者更快的幂数型增长。为了数据正常传输，只能加大CDN网络建设的投资，而CDN的流量与通信能力的矛盾长期存在，传统的CDN很难满足用户需求。
本发明实施例的基于混合网络的内容分发方法，通过对目标视频进行切片划分，并将划分出的各个切片置入广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，实现对目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，从而可以有效利用广播网络的资源，提高目标视频的播放效率，降低占用的网络带宽；进而通过比较目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式，从而实现基于混合网络的高效和自适应内容分发，提高目标视频播放的效率，降低占用的网络带宽。
下面结合图1-图7以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本发明实施例提供的基于混合网络的内容分发方法一实施例的流程示意图。如图1所示，本实施例提供的方法，包括：
步骤101、获取目标视频；
具体地，为了更加高效的进行视频的分发和播放，本发明实施例中首先获取目标视频；其中，目标视频可以为需要向用户进行播放的视频。
步骤102、对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；
具体地，现有技术中，在目标视频的轮播过程中，是对目标视频进行循环播放。而本申请实施例中，通过对目标视频进行切片划分，并将划分出的各个切片置入广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，即通过对目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，从而可以有效利用广播网络的资源，提高目标视频的播放效率，降低占用的网络带宽。可选地，可以将目标视频对应的各个切片依序进行编号，进而将依序编号后的切片置入识别出的广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，从而得到目标视频的各个切片的轮播排布结果。可选地，在对目标视频进行切片划分时，可以通过预设的时间粒度进行目标视频的切片划分；可选地，预设的时间粒度可以为1秒，1分钟或其他时间长度，本发明实施例中不做具体限制。
步骤103、根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式。
具体地，在对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果后，就可以基于目标视频的各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络中进行目标视频的轮播。可选地，混合网络是单播网络和广播网络相结合组成的网络，上传用的是单播网络，下发的时候使用单播网络和广播网络相结合的方式。可选地，本发明实施例中根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定出混合网络的最佳的内容分发方式；可选地，目标代价包括视频播放所需流量、视频播放所需的网络带宽。可选地，在混合网络的单播网络进行目标视频的点播所需流量和/或所需网络宽带小于在混合网络的广播网络中基于各个切片的轮播排布结果进行目标视频播放所需的流量和/或宽带的情况下，选择混合网络的单播网络进行目标视频的分发和播放；在混合网络的单播网络进行目标视频的点播所需流量和/或所需网络宽带大于或等于在混合网络的广播网络中基于各个切片的轮播排布结果进行目标视频播放所需的流量和/或宽带的情况下，选择混合网络的广播网络并基于各个切片的轮播排布结果进行目标视频的播放，从而实现基于混合网络的高效和自适应内容分发，提高目标视频播放的效率，降低占用的网络带宽。
示例性的，本发明实施例中的基于混合网络的内容分发方法流程如图2所示，具体如下：
(1)获取包括但不限于视频的帧率、时长、码率等以及网络中视频总点击率、单节目点击率、用户使用偏好等信息，并将其作为视频预处理的依据；
(2)按照热度选取目标视频编号，将获得的视频源文件进行预处理；视频预处理包括但不限于：将视频的传输格式修改为编码压缩性能优、适合于特定时长切片传输、在接收端能够解码切片并且完整、流畅播放的文件格式。
(3)将经过预处理的视频切片进行轮播排布，从而得到支持快进且可完整播放的切片排布；
(4)计算目标代价，利用已知信息计算支持快进的轮播方案对应的代价以及点播方案和推送方案对应的代价；
(5)最终依据网络实时状况，利用代价输出，根据用户人数、节目热度、等待时间、带宽限制等条件智能调度，输出为当前网络下的最佳分发方案。
可选地，对视频节目信息的获取方法在于：
在内容供应商端，利用已知视频信息，预先提取码流信息。视频为VBR编码，需要获取其帧率、时长、码率等信息，视频应是完整的、可在客户端正常播放的长视频，应获得支持节目完整、流畅播放的全套内容；
可选地，对网络中实时热度统计信息的获取方法在于：
每隔一小时由中心进行热度信息的收集和统计分析，并对节目库中的视频节目进行热度排名，以点击量作为评判热度的指标，点击量高视为热度高，对应的热度排名高、排名序号小。定义热度排名第一的节目为当前网络中点击量最高的节目。同时对用户个体的使用偏好进行分析，作为个性化推荐的分析依据；
可选地，对于视频文件预处理方法在于：
在编码端将视频封装好，以特定时长进行切片，同时保证其在解码端可以被正确解码并且完整播放。根据视频码率为其分配适合的逻辑信道带宽进行数据的传输；
可选地，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果的处理方法在于：
对轮播切片进行处理和排布，得到使得用户从任意时刻进入，等待很短的时间后便可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源，
可选地，支持快进的切片轮播排布结果的处理方法在于：
利用支持快进的轮播排布通过循环广播周期不超过其自身最低轮播时隙限制的切片，获得支持特定时长快进效果的切片排布方案，并在实际信道中轮播。
可选地，利用已知的热度信息和视频码流信息构建代价模型进行实时调度，包括：
利用已知信息计算支持快进的轮播方案对应的代价以及点播方案和推送方案对应的代价，根据用户人数、节目热度、等待时间、带宽限制等条件智能调度，优先选择代价最小的方案进行内容分发，以此构建内容分发模型；
可选地，代价模型的构建包括：
选定评价指标，包括但不限于用户规模、节目热度、等待时间、带宽占用等；
对选定的指标构建代价函数；
以代价函数为依据构建代价模型，其评价对象包括但不限于轮播、点播、推送等内容分发方式；
可选地，智能调度的方法在于：
在得到各类内容分发方式的代价输出后，对各类方案进行比较，按各自分类阈值进行智能切换，得到最终的内容分发方案。
可选地，本发明实施例中对视频切片进行轮播排布，具体方法包括：
对VBR码流视频广播时的空闲信道进行填充，并降低其峰值码流，使其广播带宽显著减少，并通过循环广播周期不超过其自身最低轮播时隙限制的切片，得到支持快进且可完整播放的切片排布；将上述排布结果作为轮播的内容分发方案，并建立轮播、点播、推送下的代价模型；最终依据网络实时状况，利用代价输出，根据用户人数、节目热度、等待时间、带宽限制等条件智能调度，输出为当前网络下的最佳分发方案。上述实施例的基于混合网络的内容分发方法通过预处理视频文件和高效排布切片而后自适应决策分发视频内容。本实施例的方法可以更高效地节省带宽、降低流量，与其他方案相比，本系统具有更低的时延和更高的效率。
上述实施例的方法，通过对目标视频进行切片划分，并将划分出的各个切片置入广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，实现对目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，从而可以有效利用广播网络的资源，提高目标视频的播放效率，降低占用的网络带宽；进而通过比较目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式，从而实现基于混合网络的高效和自适应内容分发，提高目标视频播放的效率，降低占用的网络带宽。
在一实施例中，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果，包括：
基于广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果。
具体地，为了实现目标视频在混合网络的广播网络中的轮播，需要对目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙中进行置入和排布。可选地，将划分出的各个切片置入广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，并且各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔需要满足条件，从而实现对每个切片进行多轮排布，从而也就可以实现目标视频在广播网络中进行轮播，进而使得用户从任意时刻进入，都可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源。
可选地，利用如下公式确定各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果：
Figure BDA0004129974310000121
Figure BDA0004129974310000122
Figure BDA0004129974310000123
其中，S表示时隙集合，C表示信道集合；x表示时隙集合中的元素；y表示信道集合中的元素；n表示切片n；
Figure BDA0004129974310000124
表示切片n在相邻的两次排布时的时隙间隔；k表示切片对应的第k次排布；i，j分别表示切片在相邻的两次排布时所对应的信道。
具体地，本发明实施例中基于上述公式确定目标视频的各个切片的轮播排布结果，进而根据目标视频的各个切片的轮播排布结果就可以实现目标视频的轮播，从而也就可以使得用户从任意时刻进入，都可以完整、流畅地观看全片。可选地，
Figure BDA0004129974310000131
用于确定目标视频的各个切片应该置入到广播网络的哪些信道中，也就是用于确定广播网络中的空闲信道；其中，C表示广播网络中的信道集合；y表示信道集合中的元素；S表示信道中的时隙集合，x表示时隙集合中的元素。
可选地，
Figure BDA0004129974310000132
用于确定目标视频的各个切片应该置入到广播网络的哪些时隙中，也就是用于确定广播网络中的空闲时隙。
可选地，
Figure BDA0004129974310000133
其中，n表示切片n；
Figure BDA0004129974310000134
表示切片n在相邻的两次排布时的时隙间隔；k表示切片对应的第k次排布；i，j分别表示切片在相邻的两次排布时所对应的信道；切片n在不同次排布时的时隙间隔，间隔越远越好，但不能超过切片的序号n，从而实现目标视频的完整播放。其中，n表示对目标视频进行划分后的切片的序号，例如第2号切片里的2，要使得/>
Figure BDA0004129974310000141
达到最小，n号切片前后两次排布的时隙间隔/>
Figure BDA0004129974310000142
最大为n，对于2号切片/>
Figure BDA0004129974310000143
可以取1和2，取2满足条件的话，就选2的方式，也就是2号切片前后两次排布的时隙间隔为2；如果2满足不了，就选1，也就是2号切片前后两次排布的时隙间隔为1，从而实现目标视频的完整播放。可选地，1号切片的两次相邻排布的间隔时隙只能是1；2号切片的两次相邻排布的间隔时隙可以是1,2；可选地，各个切片的两次相邻排布所在的信道可以为同一个信道，也可以为不同的信道；目标视频对应的其他各个切片的两次相邻排布的间隔时隙依次类推。可选地，在1号切片初始选择不同的时隙时，就可以得到多个不同的轮播方案。
其中，
Figure BDA0004129974310000144
表示n号切片前后两次排布的时隙间隔/>
Figure BDA0004129974310000145
需要大于0小于n；可选地，i，j分别表示切片在相邻的两次排布(第k次排布和第k-1次排布)时所对应的信道；
Figure BDA0004129974310000146
表示n号切片在第k次排布所占用信道j的时隙为空闲时隙，/>
Figure BDA0004129974310000147
表示时隙是空的，可以进行切片的排布，用于判断能不能把切片放到某个信道的某个时隙中。/>
Figure BDA0004129974310000148
表示n号切片在第k-1次排布所占用信道i的空闲时隙大小加上时隙间隔/>
Figure BDA0004129974310000149
就等于n号切片在第k次排布所占用信道j的空闲时隙的位置；可选地，当i＝j时，表示n号切片在第k-1次排布所占用信道和n号切片在第k次排布所占用信道为相同的信道，也就是切片n两次排布可以在不同的信道进行排布，也可以在相同的信道进行排布。
例如，用户a在A时刻进入目标视频的观看，用户a通过对应的目标视频的k-1次排布的各个切片就可以实现目标视频的从头观看，用户b在B时刻进入目标视频的观看，用户b通过对应的目标视频的k次排布的各个切片就可以实现目标视频的从头观看，从而实现了目标视频在广播网络中进行轮播，使得用户从任意时刻进入，都可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源。
例如，图3为本发明实施例提供的一种对视频切片进行轮播排布的流程图，轮播排布包括：
(1)获取视频码率；
(2)分析视频码率并得到其分布；
(3)划分补包和基础包，计算最优基础包方案并填充空闲信道；
(4)进行穷举轮播排布；
(5)输出为支持完整播放的逻辑信道个数、单位信道带宽和切片轮播排布方案。
可选地，获取视频码率包括：获取但不限于帧率、时长、码率等。
可选地，对视频码率的分析包括但不限于：获取其码率对应时刻、最高码率、平均码率、视频编码方式等，得到码率的分布特性及其码率特征。
可选地，划分补包和基础包，计算各基础包划分方案对应的总带宽，以总带宽最小为依据，给出最优的基础包方案及其对应总带宽；
可选地，按照最优的基础包方案填充空闲信道；
可选地，填充信道的方法包括但不限于头部优先原则、总带宽最小原则，其基本要求是信道中的切片需要在播放前被开始下载；
可选地，轮播排布的切片方式包括但不限于固定时长切片、整数倍时长切片等；
可选地，轮播排布的切片要求包括但不限于在编码端将视频封装完毕，切片在解码端可以被正确解码且支持完整播放；
可选地，穷举轮播排布的指标包括但不限于用户播放流畅度、用户等待时间、信道资源占用等；
可选地，轮播排布的切片首次排布原则是一个双层动态规划；上层规划为：
Figure BDA0004129974310000161
下层规划为
Figure BDA0004129974310000162
可选地，轮播排布的切片后续排布的约束条件和目标函数为：
Figure BDA0004129974310000163
具体实施时，该实施例的输出是支持完整播放的逻辑信道个数、单位信道带宽和切片轮播排布方案；可选地，输出的逻辑信道个数与单位信道带宽的乘积就是该节目分发时所占用的带宽。对经过预处理的视频切片依据穷举轮播排布，对VBR码流视频广播时的空闲信道进行填充，并降低其峰值码流，使其广播带宽显著减少，以用户播放流畅度、用户等待时间、信道资源占用为指标，初步得到可支持用户完整观看的内容分发方案。在编码端将视频封装好，以特定时长进行切片，同时保证其在解码端可以被正确解码并且完整播放。根据视频码率及穷举轮播排布后的结果，为其分配适合的逻辑信道带宽用于数据传输。
上述实施例的方法，通过将目标视频划分出的各个切片置入广播网络的空闲信道中的空闲时隙中，并且各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔满足条件，从而实现了目标视频在广播网络中进行轮播，使得用户从任意时刻进入，都可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源，提升网络传输效率。
在一实施例中，基于广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果之后，还包括：
基于目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期，确定目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果。
具体地，基于广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果，使得用户从任意时刻进入，都可以完整、流畅地观看全片的情况下，本发明实施例中还基于目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期，确定目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果，从而使得用户在任意时刻进入进行目标视频的观看的过程中还可以进行快进、回看的操作，从而提升用户的体验。可选地，目标最低托条时长为用户进行快进或回看的最小时间粒度，例如，目标最低托条时长为1秒、5秒或5分钟；目标视频在广播网络的轮播周期为基于目标视频的各个切片的轮播排布结果所对应的目标视频的播放时长，也就是在得到目标视频的各个切片的轮播排布结果后，通过如下公式确定出目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果：
P<Q； (4)
D-Slast+Sfirst＜＝n (5)
其中，P表示目标最低拖条时长；Q表示时隙长度；D表示目标视频对应的切片轮播排布结果所确定的轮播周期；Slast表示切片n在前一个轮播周期中最后一次排布的时间，Sfirst表示切片n在后一个轮播周期中第一次排布的时间；n表示切片的序号。也就是在满足目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期的情况下，就可以从多个轮播方案中确定出对切片依据支持快进的轮播排布调整并进行轮播，得到使得用户从任意时刻进入，等待很短的时间后便可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源且支持特定时长快进效果的切片排布方案，并在实际信道中轮播。
图4为本发明实施例提供的一种支持快进的轮播排布的流程图，轮播排布包括：
(1)获取轮播排布结果；
(2)获取视频播放要求；
(3)构建排布模型，进行支持快进的轮播排布；
(4)输出为支持快进播放的逻辑信道个数和切片轮播排布方案；
可选地，获取视频的播放要求包括但不限于拖条最低时长限制、快进比例限制、快进时长限制等；
可选地，拖条最低时长不得低于其信道轮播时隙；
可选地，支持快进的轮播排布周期不超过其切片自身最低轮播时隙限制:
记
Figure BDA0004129974310000181
为n号分片在上一个轮播周期最后一次排布的时间，/>
Figure BDA0004129974310000182
为n号分片在下一个轮播周期第一次排布的时间，D就是指大的轮播周期，要求：/>
Figure BDA0004129974310000183
可选地，支持快进的轮播排布需要满足用户从任意时刻进入，等待很短的时间后便可以完整、流畅地观看全片，并支持特定时长快进；
可选地，排布模型的输入和输出是一一对应的，唯一的视频播放要求和穷举轮播排布结果只能得到唯一的支持快进的轮播排布方案。
可选地，本发明实施例中通过对切片依据支持快进的轮播排布调整并进行轮播，通过拖条最低时长不得低于其信道轮播时隙、轮播排布周期不超过其自身最低轮播时隙限制的切片，得到使得用户从任意时刻进入，等待很短的时间后便可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源且支持特定时长快进效果的切片排布方案，并在实际信道中轮播。
上述实施例的方法，在得到目标视频的各个切片的轮播排布结果后，就可以在满足目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期的情况下，从多个轮播方案中确定出对切片依据支持快进的轮播排布调整并进行轮播，得到使得用户从任意时刻进入，等待很短的时间后便可以完整、流畅地观看全片，同时占用较少信道资源且支持特定时长快进效果的切片排布方案，并在实际信道中轮播，提高网络传输效率和用户体验。
在一实施例中，获取目标视频之后，还包括：
根据目标码率阈值，确定目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；第一视频数据的码率小于或等于目标码率阈值；第二视频数据的码率大于目标码率阈值；
根据第二视频数据对第一视频数据进行填充，得到更新后的目标视频。
具体地，本发明实施例在获取目标视频后，根据目标码率阈值，确定目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；其中，第一视频数据的码率小于或等于目标码率阈值；第二视频数据的码率大于目标码率阈值；可选地，可以确定每秒粒度下的目标视频所对应的码率，从而确定每秒粒度下的目标视频数据为第一视频数据，还是第二视频数据，从而将目标视频可以以秒为粒度划分为多个第一视频数据和第二视频数据；可选地，在将目标视频划分为多个第一视频数据和第二视频数据后，本发明实施例中根据第二视频数据对第一视频数据进行填充，得到更新后的目标视频；也就通过分析目标视频的码率，将目标视频划分为第一视频数据和第二视频数据两部分，然后再通过第二视频数据对第一视频数据的填充过程，从而也就使得更新后的目标视频的码率低于更新前的目标视频的码率，从而也就可以在更小的带宽下进行目标视频的传输，降低带宽需求，提高网络传输效率。
例如，基于目标码率阈值5，目标视频划分为多个第一视频数据和第二视频数据，更新前的第一视频数据的峰值码率为10，通过填充更新后的第二视频数据的峰值码率为5，则目标视频的峰值码率降低一半，则对应的带宽需求也会降低，从而减少网络资源的占用，提高视频传输效率。
上述实施例的方法，通过分析目标视频的码率，将目标视频划分为第一视频数据和第二视频数据两部分，然后再通过第二视频数据对第一视频数据的填充过程，从而也就使得更新后的目标视频的码率低于更新前的目标视频的码率，从而也就可以在更小的带宽下进行目标视频的传输，降低带宽需求，提高视频传输效率。
在一实施例中，根据目标码率阈值，确定目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据之前，还包括：
确定多个预设的码率阈值；
根据各个预设的码率阈值，确定目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；第一视频数据的码率小于或等于预设的码率阈值；第二视频数据的码率大于预设的码率阈值；
根据第二视频数据对第一视频数据进行填充，得到基础包数据和/或补充包数据；基础包数据是基于第一视频数据和所填充的数据确定的；补包数据是基于第二视频数据进行填充后确定的；
根据各个预设的码率阈值所对应的基础包和数据包，确定各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽；
根据各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽，确定目标码率阈值。
具体地，本发明实施例中通过分析目标视频的码率，并基于目标码率阈值将目标视频划分为第一视频数据和第二视频数据两部分，然后再通过第二视频数据对第一视频数据的填充过程，从而也就使得更新后的目标视频的码率低于更新前的目标视频的码率，从而也就可以在更小的带宽下进行目标视频的传输，降低带宽需求，提高视频传输效率。
可选地，为了确定出更加合理的目标码率阈值，从而尽可能的降低更新后的目标视频的码率和带宽需求，本发明实施例中从多个预设的码率阈值中确定出目标码率阈值。可选地，根据各个预设的码率阈值，确定目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；根据第二视频数据对第一视频数据进行填充，得到基础包数据和/或补充包数据；其中，基础包数据是基于第一视频数据和所填充的数据确定的；补包数据是基于第二视频数据进行填充后确定的；根据各个预设的码率阈值所对应的基础包和数据包，确定各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽；根据各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽，确定目标码率阈值。也就是通过多个预设的码率阈值分别对目标视频进行第一视频数据和第二视频数据的划分，并进行填充后，确定基于各个预设的码率阈值所分别对应的网络带宽，可选地，将网络带宽最小情况下所对应的预设的码率阈值作为目标码率阈值，从而使得基于目标码率阈值对目标视频进行第一视频数据和第二视频数据的划分和填充，可以使得更新后的目标视频所需的网络带宽最小，可以达到最优的网络传输效果，提高视频传输效率。
例如，通过分析目标视频各个时刻的码率，基于预设的码率阈值，将目标视频划分为第一视频数据和第二视频数据两部分，通过各个第一视频数据的码率大小就可以确定出在将第一视频数据的码率更新到预设码率阈值情况下可以向第二视频数据填充的数据量，通过各个第二视频数据的码率大小也可以确定出在将第二视频数据的码率更新到预设码率阈值情况下可以被填充的数据量，进而通过将第一视频数据向第二视频数据填充，填充后的第二视频数据就可以作为基础包；若第一视频数据向第二视频数据填充后仍高于预设码率阈值的数据量就为补包。例如，第一视频数据的码率为M，第二视频数据的码率为N，预设的码率阈值为X；则可以将(M-X)所对应的数据量填充到(X-N)所对应的容量中，若(M-X)所对应的数据量填充到(X-N)所对应的容量中后，还剩余有数据容量，即(M-X)所对应的数据量大于(X-N)所对应的容量的情况下，将X作为基础包，将(M-X)-(X-N)所对应的数据量作为补包。
上述实施例的方法，通过多个预设的码率阈值分别对目标视频进行第一视频数据和第二视频数据的划分并进行填充后，确定基于各个预设的码率阈值所分别对应的网络带宽，可选地将网络带宽最小情况下所对应的预设的码率阈值作为目标码率阈值，从而使得基于目标码率阈值对目标视频进行第一视频数据和第二视频数据的划分和填充，可以使得更新后的目标视频所需的网络带宽最小，可以达到最优的网络传输效果，提高视频传输效率。
图5为本发明实施例提供的一种智能调度内容分发算法的流程图，所述智能调度内容分发算法包括：
(1)获取轮播排布方案及网络性能要求和网络热度信息；
(2)构建代价模型；
(3)计算支持快进的轮播方案对应的代价以及点播方案和推送方案对应的代价；
(4)输出为智能调度决策的最佳方案及其指标；
可选地，获取的轮播排布方案为当前节目轮播对应的支持快进的最佳切片排布；
可选地，获取网络性能要求和网络热度信息包括但不限于：信息获取时刻、当前信道状态、用户规模、节目排名、等待时间、带宽限制、快进比例等；
可选地，代价模型的输入包括但不限于支持快进的轮播以及点播和推送，可计算当前网络支持的各种传输方式所需代价；
可选地，计算的影响因素包括但不限于用户规模、节目热度、等待时间、带宽占用等；
可选地，智能调度是依据各类方案进行比较，其最佳方案决策的直接依据是人均流量消耗量；
可选地，智能调度的决策方案公式为：
Figure BDA0004129974310000231
可选地，智能调度的决策方案的Q1为采用轮播算法对预处理后的基础和补充部分轮播；
可选地，智能调度的决策方案的Q2为采用轮播算法对预处理后的基础部分轮播，补充部分采用VOD点播；
可选地，能调度的决策方案的Q3为采用VOD对原视频进行点播；
可选地，输出为当前网络中支持快进且可完整播放视频的流量消耗最小的内容分发方式及其对应传输参数；
可选地，构建代价模型，利用已知信息计算支持快进的轮播方案对应的代价以及点播方案和推送方案对应的代价，根据用户人数、节目热度、等待时间、带宽限制等条件智能调度，优先选择代价最小的方案进行内容分发，以此构建内容分发模型：最终依据网络实时状况，在得到各类内容分发方式的代价输出后，对各类方案进行比较，按各自分类阈值进行智能切换和调度，输出为当前网络下的最佳分发方案。
下面对本发明提供的基于混合网络的内容分发装置进行描述，下文描述的基于混合网络的内容分发装置与上文描述的基于混合网络的内容分发方法可相互对应参照。
图6是本发明提供的基于混合网络的内容分发装置的结构示意图。本实施例提供的基于混合网络的内容分发装置，包括：
获取模块710，用于获取目标视频；
排布模块720，用于对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；
分发模块730，用于根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式。
本发明实施例的装置，其用于执行前述任一方法实施例中的方法，其实现原理和技术效果类似，此次不再赘述。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行基于混合网络的内容分发方法，该方法包括：获取目标视频；对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于混合网络的内容分发方法，该方法包括：获取目标视频；对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的基于混合网络的内容分发方法，该方法包括：获取目标视频；对目标视频进行切片划分，确定目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；根据目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定混合网络的内容分发方式。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述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ROM/RAM、磁碟、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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，包括：
获取目标视频；
对所述目标视频进行切片划分，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；
根据所述目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、所述目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定所述混合网络的内容分发方式。
2.根据权利要求1所述的基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，所述确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果，包括：
基于所述广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果。
3.根据权利要求2所述的基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，所述基于所述广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果，包括：
利用如下公式确定各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果：
Figure FDA0004129974300000011
Figure FDA0004129974300000012
Figure FDA0004129974300000021
其中，S表示时隙集合，C表示信道集合；x表示时隙集合中的元素；y表示信道集合中的元素；n表示切片n；
Figure FDA0004129974300000022
表示切片n在相邻的两次排布时的时隙间隔；k表示切片对应的第k次排布；i，j分别表示切片在相邻的两次排布时所对应的信道。
4.根据权利要求2所述的基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，所述基于所述广播网络中的各个信道的时隙占用情况和各个切片在相邻的两次排布时的时隙间隔，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果之后，还包括：
基于目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期，确定所述目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果。
5.根据权利要求4所述的基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，所述基于目标最低拖条时长和目标视频在广播网络的轮播周期，确定所述目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果，包括：
利用如下公式确定所述目标视频对应的支持快进的切片轮播排布结果：
P<Q；(4)
D-Slast+Sfirst＜＝n(5)
其中，P表示目标最低拖条时长；Q表示时隙长度；D表示目标视频对应的切片轮播排布结果所确定的轮播周期；Slast表示切片n在前一个轮播周期中最后一次排布的时间，Sfirst表示切片n在后一个轮播周期中第一次排布的时间；n表示切片的序号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，所述获取目标视频之后，还包括：
根据目标码率阈值，确定所述目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；所述第一视频数据的码率小于或等于所述目标码率阈值；所述第二视频数据的码率大于所述目标码率阈值；
根据所述第二视频数据对所述第一视频数据进行填充，得到更新后的目标视频。
7.根据权利要求6所述的基于混合网络的内容分发方法，其特征在于，所述根据目标码率阈值，确定所述目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据之前，还包括：
确定多个预设的码率阈值；
根据各个所述预设的码率阈值，确定所述目标视频中的多个第一视频数据和第二视频数据；所述第一视频数据的码率小于或等于所述预设的码率阈值；所述第二视频数据的码率大于所述预设的码率阈值；
根据所述第二视频数据对所述第一视频数据进行填充，得到基础包数据和/或补充包数据；所述基础包数据是基于所述第一视频数据和所填充的数据确定的；所述补包数据是基于所述第二视频数据进行填充后确定的；
根据各个预设的码率阈值所对应的基础包和数据包，确定各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽；
根据各个预设的码率阈值下的视频所对应的网络带宽，确定所述目标码率阈值。
8.一种基于混合网络的内容分发装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标视频；
排布模块，用于对所述目标视频进行切片划分，确定所述目标视频的各个切片在混合网络的广播网络中信道和时隙的排布，得到目标视频的各个切片的轮播排布结果；
分发模块，用于根据所述目标视频在混合网络的单播网络进行点播对应的目标代价、所述目标视频基于各个切片的轮播排布结果在混合网络的广播网络进行轮播对应的目标代价，确定所述混合网络的内容分发方式。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的基于混合网络的内容分发方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于混合网络的内容分发方法。
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