[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

说明书

本发明公开一种D2D网络多媒体流码率调节方法及多媒体流实时传输系统，属于无线网络通信技术领域，该系统在Android平台上进行实现，充分利用手机上的Wi‑Fi Direct技术以及其他多媒体功能，搭建起D2D通信群组，实现在一定范围内的D2D网络组建、文件传输、视频流数据编解码功能，本发明还提出了自适应多媒体流码率调节方法，该方法能感知接收端的网络状况，并依此请求不同码率的视频内容，实现多媒体流的实时传输。本发明将资源共享服务从蜂窝网络设施转移到设备到设备，提高频谱利用率和扩展系统容量。

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种D2D网络多媒体流码率调节方法及多媒体流实时传输系统。

背景技术

在将D2D通信技术应用于移动流媒体服务方面，国外提出了一种较为成熟的MicroCast服务系统。然而MicroCast的每个设备是各自从服务器下载不同时间段的视频分块，然后通过D2D链路分享给其他用户，由于数据块并不是按照播放时间顺序依次获得的所以并不支持实时播放。现有技术还提出基于HTTP的动态自适应流技术(Dynamic AdaptiveStreaming over HTTP，DASH)，根据网络条件对视频流进行控制。由于传统TCP/IP网络对视频传输的支持具有局限性，现有的自适应流媒体算法很容易让用户产生次优的体验。与现行的4G通信技术相比较起来，下一代5G通信网络有更大的优势，包括容量更高、数据速率更快、端到端时延更小、开销更低等，而终端直通(Device-to-Device，D2D)通信技术作为第五代移动通信的关键技术之一，为解决上述问题提供了方向。目前大部分研究的实验验证是通过仿真系统完成的，而本系统将在真实的移动设备上实现基于D2D通信的实时多媒体流传输。在通信系统或网络中，一旦D2D通信链路建立起来，传输数据就无需核心设备或中间设备的干预，这样可降低通信系统核心网络的数据压力，大大提升频谱利用率和吞吐量，扩大网络容量。

由于视频数据需要在网络中实时在线传播，而原始视频数据量相对较大，而且视频数据有着极强的向关性，具有大量的冗余信息。本系统需要对这些视频进行压缩掉冗余信号，使用帧间编码技术去除时间上的冗余信息。

DASH是国际标准组MPEG制定的技术标准(ISO/IEC 23009-1:2012)，对采用HTTP传输MPEG媒体涉及到的各方面提出了一系列的技术要求，其结构如图3所示。但由于DASH技术计算复杂度高，运行时会浪费大量的计算时间，在D2D网络中不适用，很难达到用户对传输信息的实时性要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本申请提供一种D2D网络多媒体流码率调节方法及多媒体流实时传输系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种D2D网络自适应多媒体流码率调节方法，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。