PIRA：面向短视频流媒体的泛 CDN 视频内资源适配
多媒体
2025-10-22 v1 系统与控制
图像与视频处理
系统与控制
摘要
在大规模短视频平台中，CDN 资源选择在维持用户体验质量 的同时控制不断攀升的流量成本方面起着至关重要的作用。为了更好地理解这一现象，我们在生产短视频系统的视频播放过程中进行了真实网络测量。结果表明，提供较高平均 QoE 的 CDN 往往伴随着更高的财务成本，且即使在单个视频内其连接质量也会发生波动，这凸显了 QoE 与成本之间根本且动态的权衡。然而，在短视频流媒体的 CDN 选择背景下，如何在成本约束下维持高 QoE 的问题仍未得到充分研究。为了解决这一问题，我们提出了 PIRA，这是一种在视频播放过程中实时优化 QoE 和成本的动态资源选择算法。PIRA 通过数学模型正式整合了 QoE 和成本，并引入了一种视频内控制论 CDN 资源选择方法，能够在网络动态变化下平衡 QoE 和成本。为了降低计算开销，PIRA 采用状态空间剪枝和自适应参数调整来高效求解该高维优化问题。在涉及 450,000 名用户、为期两周的大规模生产实验中，PIRA 优于生产基线，实现了 2.1% 的启动延迟减少、15.2% 的卡顿时间缩短以及 10% 的平均单位流量成本降低，证明了其在规模化平衡用户体验与财务成本方面的有效性。
引用
@article{arxiv.2510.18606,
title = {PIRA: Pan-CDN Intra-video Resource Adaptation for Short Video Streaming},
author = {Chunyu Qiao and Tong Liu and Yucheng Zhang and Zhiwei Fan and Pengjin Xie and Zhen Wang and Liang Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.18606},
year = {2025}
}