面向移動終端視頻服務的轉碼與緩存優(yōu)化問題研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，以智能手機為代表的移動終端逐漸成為視頻點播的主要設備。為滿足移動終端在視頻文件格式和分辨率需求方面的多樣化，同時適應易變的移動網(wǎng)絡環(huán)境，服務器端需要緩存不同格式，不同分辨率的大量視頻文件，而實時轉碼技術的引入將緩解緩存壓力。同時，視頻文件分段轉碼與存儲機制的引入將縮短用戶等待時延，提高緩存空間利用率。云計算基礎設施及服務為大量視頻的實時轉碼提供可拓展的計算及存儲資源，然而如何合理分配各項資源，實現(xiàn)系統(tǒng)資源的最優(yōu)化

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

3、頻內(nèi)容管理、轉碼及緩存開銷建立數(shù)學模型的基礎上，建立系統(tǒng)總開銷的數(shù)學模型，并分析大量視頻轉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，提出視頻轉碼與緩存開銷優(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)容量計算的整數(shù)規(guī)劃模型，并給出求解過程，進而提出基于最大總價值的緩存置換策略。
　　(3)按照建模和優(yōu)化的流程，依據(jù)系統(tǒng)總開銷的數(shù)學模型和視頻轉碼與緩存開銷優(yōu)化策略，在 XPress