面向移動(dòng)終端視頻服務(wù)的轉(zhuǎn)碼與緩存優(yōu)化問題研究.pdf

1、隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，以智能手機(jī)為代表的移動(dòng)終端逐漸成為視頻點(diǎn)播的主要設(shè)備。為滿足移動(dòng)終端在視頻文件格式和分辨率需求方面的多樣化，同時(shí)適應(yīng)易變的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，服務(wù)器端需要緩存不同格式，不同分辨率的大量視頻文件，而實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼技術(shù)的引入將緩解緩存壓力。同時(shí)，視頻文件分段轉(zhuǎn)碼與存儲機(jī)制的引入將縮短用戶等待時(shí)延，提高緩存空間利用率。云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)為大量視頻的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼提供可拓展的計(jì)算及存儲資源，然而如何合理分配各項(xiàng)資源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的最優(yōu)化

2、利用進(jìn)而降低系統(tǒng)總開銷仍是亟需解決的問題。
　　本文以降低面向移動(dòng)終端視頻服務(wù)的實(shí)時(shí)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)中的資源開銷為研究目標(biāo)，以數(shù)學(xué)建模和最優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，以優(yōu)化緩存空間容量與置換策略為主線，以優(yōu)化模型驗(yàn)證為支撐，從理論分析和模型驗(yàn)證兩個(gè)方面對視頻轉(zhuǎn)碼與緩存優(yōu)化問題進(jìn)行研究。
　　本文的主要工作包括以下三個(gè)方面：
　　(1)在分析移動(dòng)視頻服務(wù)需求的基礎(chǔ)上，研究基于云平臺的實(shí)時(shí)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)。在分別為系統(tǒng)中的視頻編碼轉(zhuǎn)換關(guān)系、視

3、頻內(nèi)容管理、轉(zhuǎn)碼及緩存開銷建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)總開銷的數(shù)學(xué)模型，并分析大量視頻轉(zhuǎn)碼與緩存的均衡對系統(tǒng)總開銷變化的影響。
　　(2)以降低系統(tǒng)總開銷為優(yōu)化目標(biāo)，提出視頻轉(zhuǎn)碼與緩存開銷優(yōu)化策略，優(yōu)化緩存空間容量與置換策略。首先建立緩存區(qū)最優(yōu)容量計(jì)算的整數(shù)規(guī)劃模型，并給出求解過程，進(jìn)而提出基于最大總價(jià)值的緩存置換策略。
　　(3)按照建模和優(yōu)化的流程，依據(jù)系統(tǒng)總開銷的數(shù)學(xué)模型和視頻轉(zhuǎn)碼與緩存開銷優(yōu)化策略，在 XPress