[发明专利]基于模糊控制的视频质量自适应控制方法

摘要

本发明涉及一种基于模糊控制的视频质量自适应控制方法，包括：设计三输入两输出模糊控制器；客户端向服务器申请媒体描述文件，了解服务器端视频存储情况；初始缓存阶段，先向服务器端申请最低质量视频；计算估计吞吐量，缓存中视频余量和缓存变化量；对输入进行模糊化；建立输入与输出关系，对输出进行解模糊，得到申请视频质量等级指示参数和申请视频延时指示参数模糊化输出结果；根据得到申请视频质量指示参数确定下一切片申请视频切片质量等级，根据申请视频延时指示参数确定下一切片视频申请开始时间。本发明可以提供用户平均质量更高，质量波动更平稳的视频体验。

主权项

1.一种基于模糊控制的视频质量自适应控制方法，包括以下步骤：步骤1：设计三输入两输出模糊控制器：其中，(1)三输入分别为估计吞吐量，客户端缓存中的视频余量和缓存变化量，输出为申请视频质量等级指示参数和申请视频延时指示参数；(2)分别设定估计吞吐量，客户端缓存中的视频余量和缓存变化量的隶属模糊子集和隶属函数，根据各个参数表现的物理意义，将其模糊子集分别设定为{偏小，中等，偏大}，{偏小，适中，偏大}，{剧烈下降，下降，平稳，上升}，其隶属函数分别选用三角、梯形和三角隶属函数；(3)确定模糊规则，模糊规则确立的基本原则为：当吞吐量偏大且缓存中视频余量较多时，将申请视频质量等级指示参数调高，以提供用户尽可能高的视频质量；当吞吐量较小且缓存中视频余量较少时，降低申请视频质量等级指示参数，防止出现视频播放中断；(4)设定模糊推理机，选用“或”规则对各个规则进行统一；(5)选用重心法对输出模糊结果进行解模糊；步骤2：客户端向服务器申请媒体描述文件，了解服务器端视频存储情况；步骤3：进入初始缓存阶段，由于网络环境未知，先向服务器端申请最低质量视频，以使初始延时最短，当缓存达到设定值，进入缓存稳定阶段，启动基于模糊控制的自适应控制；步骤4：计算估计吞吐量：根据切片下载速度，计算网络吞吐量，并根据计算得网络吞吐量，估计下一切片下载时网络吞吐量；步骤5：计算缓存中视频余量：根据申请视频比特率，网络吞吐量及前一切片下载完成时缓存中视频余量，计算缓存中视频余量；步骤6：计算缓存变化量：计算当前缓存余量与前一切片下载完成时缓存余量的差值，作为缓存变化量；步骤7：对输入进行模糊化：根据以上步骤得到三输入的精确值，对应隶属函数图形得到各个输入的模糊化结果，即各个输入变量相对于其各个模糊子集的隶属程度；步骤8：建立输入与输出关系，对输出进行解模糊，得到申请视频质量等级指示参数和申请视频延时指示参数模糊化输出结果；步骤9：根据得到申请视频质量指示参数确定下一切片申请视频切片质量等级，根据申请视频延时指示参数确定下一切片视频申请开始时间。