一种提升视频流连续性的帧率优化框架

本文旨在降低视频流在保持连续性时的预缓冲需求。现有方法通过使用自适应媒体播放（AMP）来降低播放速率以实现这一点。然而，这会给观众引入播放失真并增加观看延迟。我们通过提出一个同时调整编码器帧生成率和解码器播放帧率的帧率优化框架来处理此问题。首先，我们将该问题建模为编码器帧生成间隔与解码器播放帧间隔的联合调整。该模型结合一个不连续性惩罚虚拟缓冲区，用于跟踪接收帧间隔与播放帧间隔之间的累积差异。然后，我们将 Lyapunov 优化应用于该模型，系统地推导出一对解耦的优化策略。我们表明，不连续性惩罚虚拟缓冲区的占用率与视频不连续性相关，并且与现有方法相比，该框架在显著降低预缓冲需求的同时，产生了非常低的播放失真。其次，我们通过使用延迟累加器虚拟缓冲区将延迟约束引入该框架。仿真结果表明，与现有方法相比，延迟约束框架在视频质量与引入的延迟之间提供了更优的权衡。最后，我们分析了接收端与发送端之间反馈延迟对优化策略的影响。我们表明，延迟反馈对优化策略的影响极小。