技術(shù)特征：

1.一種基于PID控制器的動態(tài)調(diào)整視頻碼率的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.對PID控制器比例單元、積分單元、微分單元的參數(shù)K_p、K_i和K_d進(jìn)行初始化，PID控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為：

$G\left(s\right)=K_p+\frac{K_i}{s}+K_{d}s$

S2.對于下載的第k塊視頻塊，其對應(yīng)的碼率通過下式計算獲得：

r_k＝K_p1(b_k-b_f)+C

其中k的初始值為1，b_f表示緩存穩(wěn)定時緩存隊列的長度，b_k表示更新的下載第k塊視頻塊時緩存隊列的長度，K_p1、C表示設(shè)定的常數(shù)，常數(shù)K_p1和C滿足：

$\left\{\begin{array}{c}0\<K_{p1}\<\frac{c_k}{\mathrm{\τ}}\\ C\<c_k\end{array}\right.$

c_k表示下載第k個視頻塊時網(wǎng)絡(luò)的平均帶寬，τ表示每個視頻塊的長度；

S3.使用流近似來對緩存狀態(tài)的變化率進(jìn)行計算：

$b_t^{\′}=\frac{db\left(t\right)}{dt}\≈\frac{b_k-b_{k-1}}{t_k-t_{k-1}}=\frac{c_k}{r_k}-1$

其中b_k-1表示下載第k-1塊視頻塊時緩存隊列的長度，t_k、t_k-1分別表示下載下載第k塊視頻塊、第k-1塊視頻塊的具體時刻；

S4.由上可知，r_k、b′_t滿足以下線性狀態(tài)方程組：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\δ}\left(r_k\right)=K_{p1}\mathrm{\δ}\left(b\left(t\right)\right)\\ \mathrm{\δ}\left(b^{\′}\left(t\right)\right)=-\frac{1}{r_f}\mathrm{\δ}\left(r_k\right)\end{array}\right.$

δ(r_k)＝r_k-r_f，其中r_f表示當(dāng)緩存處于穩(wěn)定狀態(tài)時的視頻碼率；δ(·)表示差分運算；

因此狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為：

$H_p\left(s\right)=\frac{K_{p1}}{r_{f}s+K_{p1}}$

S5.將步驟S4的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程應(yīng)用到PID控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程中，得：

$H\left(s\right)=\frac{H_p\left(s\right)G\left(s\right)}{1+H_p\left(s\right)G\left(s\right)}=\frac{K_{p1}{K}_d{s}^2+K_{p1}{K}_{p}s+K_{p1}{K}_i}{(K_{p1}{K}_d+r_f)s^2+K_{p1}(K_p+1)s+K_{p1}{K}_i}$

S6.根據(jù)PID控制器的特性，視頻碼率的調(diào)整表示為：

$\mathrm{\δ}\left(r_k\right)=K_{p1}{K}_p(b_k-b_{k-1})+K_{p1}{K}_d\frac{b_k-b_{k-1}}{t_k-t_{k-1}}+K_{p1}{K}_i{\∫}_0^{t_k}\left(b\right(t)-b_f)dt$

因此，r_k＝Q(δ(r_k)+r_f)；其中Q(·)表示量化算子；

S7.令k＝k+1，然后重復(fù)執(zhí)行步驟S2～S6。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PID控制器的動態(tài)調(diào)整視頻碼率的方法，其特征在于：所述步驟S2中，更新b_k的過程表示如下：

$b_k=max\{b_{k-1}+\mathrm{\τ}-\frac{{\mathrm{\τr}}_{k-1}}{c_{k-1}}-{\mathrm{\Δt}}_{k-1},0\}$

其中Δt_k-1表示緩存存滿的時候，暫停下載視頻塊的時間，B_max表示緩存的最大容量。