[发明专利]D2D网络多媒体流码率调节方法及多媒体流实时传输系统

权利要求书

1.一种D2D网络自适应多媒体流码率调节方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：D2D网络中接收端设备对自身网络状况进行感知；所述网络状况包括：信号强度和网络吞吐量；

步骤2：接收端接收发送端的数据，并查看多媒体流的码率；

步骤3：接收端根据自身感知的网络状况对接受的多媒体流的码率进行判断，并向发送端发送码率调整请求，过程如下：

步骤3.1：当码率相对于自身网络状况过高或过低，对码率进行调整；

步骤3.2：向发送端发送一个切换码率的请求，并附上新请求的新码率；

步骤4：发送端根据接收端的码率请求进行调整，发送新码率的多媒体流数据，过程如下：

步骤4.1：发送端部署对码率切换请求的响应模块，当响应模块收到切换码率的请求时，会停止从当前缓冲区向接收端发送数据，然后从新的缓冲区中向发送端开始发送；

步骤4.2：发送端判断当前NAL数据帧是否为IDR帧，只有检测到第一个IDR帧才会开始发送数据，避免切换前后的数据不一致导致接收端解码发生错误。

2.采用权利要求1所述的方法进行自适应码率调节的D2D网络多媒体流实时传输系统，其特征在于：

在移动D2D网络中的用户对的发送端和接收端上均部署网络传输模块、视频数据处理模块和自适应码率调节模块；

所述网络传输模块包括网络管理功能模块和数据传输模块，其中网络管理功能模块通过调用Android提供的相关API，让设备之间组成一个D2D网络群组；数据传输模块实现数据在D2D网络中的传输，使用UDP协议来作为传输层协议；

所述视频数据处理模块实现对视频的采集、编码、分发、解码、播放的功能，包括视频数据编码功能模块和视频数据解码功能模块，其中视频数据编码功能模块将原始视频数据编码压缩为便于网络传输的格式；视频数据解码功能模块在接收到视频数据后对其进行解码并播放；

所述自适应码率调节模块包括缓存区设计模块和网络状况感知模块，所述自适应码率调节模块通过增加缓冲区来尽可能地减少网络质量不稳定带来的影响，按照不同的码率对同一个多媒体流数据进行编码并建立对应的缓冲区，存放编码结果；另外，增加网络状况感知模块，获取接收端设备相对于发送端设备的信号强度和网络吞吐量，发送端根据接收端的请求选择一个合适的码率向接收端发送对应缓冲区的内容，即当网络状况较差时降低码率，以此来规避因网络质量变差带来的用户体验下降的影响。

3.根据权利要求2所述的D2D网络多媒体流实时传输系统，其特征在于，所述发送端和接收端采用Wi-Fi Direct传输手段，通过socket作为信息载体，进行通信。

4.根据权利要求3所述的D2D网络多媒体流实时传输系统，其特征在于，所述Wi-FiDirect传输手段中有一个核心类WifiP2pManager，提供了所有的通信相关的广播信息、监听信息、设备信息以及初始化操作。

5.根据权利要求2所述的D2D网络多媒体流实时传输系统，其特征在于，所述视频数据编码功能模块根据编码方式的不同分为硬编码模块和软编码模块，所述硬编码模块通过使用MediaCodec来实现H.264格式的编码；所述视频数据解码功能模块通过调用MediaCodecAPI来实现。

6.根据权利要求2所述的D2D网络多媒体流实时传输系统，其特征在于，所述信号强度用RSSI来表示，RSSI值的获取是通过Android中WifiManager的相关方法，扫描当前设备附近的所有可用网络，再从中找到匹配当前D2D群组的SSID的结果ScanResult，其中的ScanResult.level参数即为对应的信号强度；所述吞吐量通过统计一段时间内的流量来表示，通过Android中的流量监控类TrafficStats来分别记录一个时间段开始和结束的流量，其差值为该时间段内本设备的吞吐量。

7.根据权利要求2所述的D2D网络多媒体流实时传输系统，其特征在于，所述缓存区设计模块在数据结构上，选择了Java中的ConcurrentHashMap，在缓冲区的维护上，使用Android提供的倒计时类CountDownTimer，周期性地删除过期数据，完成周期性的缓冲区维护。