大规模无线网络中多质量视频缓存与组播的分析与优化
信息论
2019-02-05 v2 math.IT
摘要
视频的高效分发是移动电信运营商的一个重要问题。在本文中，为促进海量视频分发，我们研究了在大规模无线网络中，针对采用两种视频编码技术（即可伸缩视频编码（SVC）以及分别如同基于HTTP的动态自适应流（DASH）中的HEVC或H.264）编码的多质量视频的联合缓存与组播。首先，对每类视频，我们提出一种随机缓存与组播方案，仔细反映了基于SVC的视频各层之间或基于DASH的视频各描述之间的关系。然后，对每类视频，我们利用随机几何工具，分别推导了在一般区域和高用户密度区域成功传输概率的易处理表达式。分析结果表明，在高用户密度区域，具有某一质量的视频的成功传输概率相对于其缓存概率的边际增量随缓存概率增大而减小。接着，对每类视频，我们考虑在高用户密度区域最大化成功传输概率，这是一个具有极大量优化变量的凸问题。我们提出一种两阶段优化方法，通过求解一个松弛凸问题和一个相关的填充问题，获得低复杂度的近最优解。优化结果揭示了基于SVC的视频的一层或基于DASH的视频的一个描述的缓存增益对其缓存概率的影响。最后，我们基于真实视频序列的数值结果表明，针对基于SVC和基于DASH视频所提方案在一般和高用户密度区域相较基线方案取得显著性能增益，并展示了它们各自的工作区域。
引用
@article{arxiv.1807.00260,
title = {Analysis and Optimization of Caching and Multicasting for Multi-Quality Videos in Large-Scale Wireless Networks},
author = {Dongdong Jiang and Ying Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.00260},
year = {2019}
}
备注
30 pages, 13 figures, submitted to IEEE Trans. Commun. 2018