一种针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法

• 摘要：

  本发明公开了一种针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,构建三种不同类型的移动端流媒体解码资源消耗特征p;分别构建三种不同类型的移动端流媒体解码负载模型P;以移动端流媒体解码负载模型P为依据,流媒体解码的资源消耗特征,得到视频融合方法降低移动端资源消耗的临界条件以及相应的降低比率.根据该模型在多路解码和视频融合解码对CPU的使用进行分析得出视频融合方法降低CPU使用率的临界条件;利用该模型能很好得验证视频融合可以有效的降低移动端CPU资源使用率的临界条件以及相应的降低比率,进而服务商根据降低移动端CPU资源使用率的临界条件以及相应的降低比率.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201811557819.2

• 申请日期：

  2018.12.19

• 公开/公告号：

  CN109922365A

• 公开/公告日：

  2019-06-21

• 发明人：

  郑庆华 李辉 高翔 张未展 宝思阳 齐冰芳 黄寿钦 王轩宇 杜海鹏 王斌

• 申请人：

  西安交通大学

• 主分类号：

  H04N21/426(2011.01),H,H04,H04N,H04N21

• 分类号：

  H04N21/426(2011.01),H04N21/44(2011.01),H04N21/4402(2011.01),H04N21/442(2011.01),G06F9/50(2006.01),H,G,H04,G06,H04N,G06F,H04N21,G06F9,H04N21/426,H04N21/44,H04N21/4402,H04N21/442,G06F9/50

• 主权项：

  1.一种针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,包括以下步骤: S1,构建三种不同类型的移动端流媒体解码资源消耗特征p; S2,分别构建三种不同类型的移动端流媒体解码负载模型P; S3,以移动端流媒体解码负载模型P为依据,流媒体解码的资源消耗特征,得到视频融合方法降低移动端资源消耗的临界条件以及相应的降低比率. 2.根据权利要求1所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,S1中,构建移动端流媒体解码资源消耗特征,,以流媒体直播交互服务对移动终端CPU资源的消耗为依据,具体包括以下步骤: S101,由直播源向Red5流媒体服务器发布RTMP流媒体; S102,在不同的移动端播放RTMP流媒体,同时统计总时长为t,时间间隔为t1的流媒体解码时CPU资源利用率,计算平均值得到流媒体解码资源消耗特征p. 3.根据权利要求1所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,S2中,针对移动终端分别构建移动端流媒体解码负载模型P,以移动端流媒体解码时的CPU负载为依据,具体包括以下步骤: S201:取得预处理流媒体的量化参数Stream_Size,得到移动端流媒体解码资源消耗特征关于流媒体数据量的一元函数关系p＝f(Stream_Size); S202:选取线性关系、多项式关系以及幂函数关系三种模型对p＝f(Stream_Size)函数进行拟合; S203:对比三种拟合模型的确定系数与拟合误差; S204:选定拟合度最佳同时拟合误差最小的幂函数模型p＝a*Stream_Sizeb作为移动端流媒体解码负载模型. 4.根据权利要求3所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,S201中,Stream_Size＝resolution*fps,其中resolution表示流媒体分辨率,fps表示流媒体帧率. 5.根据权利要求3所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,S204中, 当移动终端为笔记本电脑时,其流媒体解码负载模型为Plaptop＝1.018*Strea_Size0.4137; 当移动终端为平板电脑时,其流媒体解码负载模型为Ppad＝4.029*Strem_Size0.2881; 当移动终端为智能手机时,其流媒体解码负载模型为,Psmartphone＝0.252*Strea_Size0.5815. 6.根据权利要求3所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,通过对比融合后单路流媒体解码与多路流媒体解码的资源消耗特征,得到视频融合方法降低移动端资源消耗的临界条件以及相应的降低比率,具体包括以下步骤: S301,将幂函数模型p＝a*Stream_Sizeb简化为p＝a*resolutionb; S302,对于横轴为m路,纵轴为n路的交互画面,由步骤301简化后的幂函数模型计算得到融合后单路流媒体解码的CPU负载P_Merge; S302,对于横轴为m路,纵轴为n路的交互画面,由步骤301简化后的幂函数模型计算得到多路流媒体解码的CPU负载P_Multi; S303,当满足条件P_Merge＜P_Multi,解码融合视频可降低移动端资源消耗; S304,视频融合方法对移动端CPU资源的降低比率的计算模型为: 根据S302与S303的计算结果,得到三种移动终端上视频融合方法对CPU资源的降低比率. 7.根据权利要求6所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,所述单路流媒体解码的CPU负载为P_Merge＝λ(mm)b(wh)b;所述多路流媒体解码的CPU负载为P_Multi＝λmn(wh)b; 则视频融合方法降低移动端资源消耗的临界条件为b＜1. 8.根据权利要求7所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,三种移动终端上视频融合方法对CPU资源的降低比率分别为: Optlaptop＝1-1/(mn)0.5863; Optpad＝1-1/(mn)0.7119; Optsmartphone＝1-1/(mn)0.4185; 其中m和n乘积代表直播交互中参与用户的数量. 9.根据权利要求6所述的针对移动端节能的视频融合资源消耗模型建立方法,其特征在于,采用线程池加速的视频融合模块,每个子线程通过FFmpeg采集视频源,对H.264压缩码流进行解码,然后使用OpenCV和x264压缩编码实现融合;记录不同移动设备解码融合后视频源的CPU和内存消耗;利用解码资源消耗数据,对CPU使用率进行数据拟合.