论文题目：关于在线视频系统中网络资源部署及广告投放的研究
摘要：在线视频已经成为当前互联网上主流的产业系统,占据绝大部分网络流量。在这个产业系统中,内容商通过租用带宽和缓存向用户提供视频内容进而赚取用户（订阅）收益、通过投放视频广告赚取广告收益。如何租用缓存和带宽,以及如何投放视频广告,以最大化内容商的总体收益是视频内容商关注的热点问题。本文在现有研究基础上,从以上两个角度分别研究网络资源租用策略及视频广告投放策略。本文首先研究最优预算分配问题,根据缓存和带宽对用户体验贡献的不同,优化预算分配以租用缓存和带宽,在考虑用户观看体验的同时,最大化内容商的用户订阅收益。其次,本文研究视频广告插入问题,根据广告投放时长和位置的对用户离开概率影响的不同,分析广告投放策略,对内容商总体广告收益的影响,从而确定最佳投放位置及时长。本文对以上两个问题分别进行优化建模,揭示系统内各个因素对内容商收益的影响,并对每个问题进行分析和求解,以得到最优的预算分配方案和广告投放策略。具体来说,论文的主要贡献包括以下两个方面:（1）针对预算分配问题,本文根据带宽和缓存分别与用户观看时延之间的非线性负相关性,以及时延与用户视频观看量的负相关性,建立有预算约束的资源优化分配模型,以寻找最佳带宽和缓存分配策略来最大化内容商的视频收益。本文设计最大可行面算法,根据最优缓存和最优带宽的正相关性,求解最佳带宽和缓存分配策略。数值结果验证了在不同系统参数设置下算法的有效性。（2）针对广告投放问题,本文在用户观看视频的自然离开概率的基础上,联合广告的插入位置和时长对用户离开概率的影响,建立广告投放模型,以寻找最佳的广告投放时长和位置,最大化内容商的广告收益。本文对给定广告插入位置下的最优广告时长推导了理论最优解,对广告位置和时长两个因素共同作用下的广告收益进行了趋势性分析,数值分析发现了在给定用户自然离开概率和广告造成的用户离开概率共同作用下的最佳广告投放策略。
关键词：缓存;带宽;在线视频;资源分配;广告投放
学科专业：通信与信息系统
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 视频传输系统资源利用相关研究
1.2.2 视频系统广告投放相关研究
1.3 本文研究内容
1.4 本文工作内容安排
2 相关研究及技术
2.1 典型的视频缓存传输系统
2.1.1 系统中的主要参与对象
2.1.2 系统中网络资源和各参与方收益
2.2 视频系统中的广告投放
2.2.1 视频中插入的广告形式
2.2.2 商业广告投放策略
2.3 在线网络视频的用户行为相关研究
2.4 本章小结
3 含预算约束模型的网络资源分配
3.1 研究场景
3.2 系统模型
3.2.1 参与者之间的关系
3.2.2 服务时延
3.2.3 供需平衡
3.2.4 预算限制
3.3 优化建模及理论分析
3.3.1 优化建模
3.3.2 理论分析
3.3.3 Feasible-plane算法设计
3.4 数值仿真
3.4.1 价格函数
3.4.2 缓存命中率函数
3.4.3 仿真结果分析
3.5 本章小结
4 含广告占比及位置影响的效益优化
4.1 研究场景
4.2 系统模型及优化建模
4.2.1 商业广告投放比例
4.2.2 商业广告投放位置
4.3 数值仿真
4.3.1 广告在视频中占比的影响
4.3.2 内容占比及位置联合影响
4.4 本章小结
5 结论
5.1 本文工作总结
5.2 存在问题与展望
参考文献
附录A 符号及函数的含义