一種dtn網(wǎng)絡(luò)中視頻分塊的隨機(jī)集中調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)節(jié)視頻分塊在時(shí)間軸上隨機(jī)集中分布 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 真實(shí)的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)（DelayTolerantNetworks，DTN)中，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)具有隨機(jī) 性，節(jié)點(diǎn)間的通信具有機(jī)會(huì)性。對(duì)于具有大數(shù)據(jù)量的視頻內(nèi)容而言，難以在頻繁發(fā)生中斷的 惡劣DTN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開(kāi)展有效傳輸。常用的方法是在源節(jié)點(diǎn)上，將視頻數(shù)據(jù)分割成若干個(gè) 大小相同的數(shù)據(jù)分塊，當(dāng)分塊大小合適時(shí)，能滿足短時(shí)機(jī)會(huì)通信實(shí)際，經(jīng)過(guò)一定時(shí)延之后， 有望在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收到所有的數(shù)據(jù)分塊，然后經(jīng)過(guò)合并，即可獲得與源節(jié)點(diǎn)相同的視頻內(nèi) 容。但在DTN網(wǎng)絡(luò)通信中，節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生和消亡難以預(yù)測(cè)，難以保證在指定時(shí)間內(nèi)，一組視頻 內(nèi)容的所有數(shù)據(jù)分塊都能完整地被傳輸至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。尤其當(dāng)數(shù)據(jù)分塊較多時(shí)，容易出現(xiàn)個(gè) 別或者部分分塊在傳播途中被節(jié)點(diǎn)丟棄或遺失的情況，在節(jié)點(diǎn)的緩存中將出現(xiàn)缺塊或者稱(chēng) 為空白分塊。
[0003] 在視頻傳播的實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)缺塊數(shù)量較少時(shí)，少量、短暫的停頓、模糊往往也不 會(huì)影響視頻的正常播放及視頻內(nèi)容的理解。但如果缺塊較多，而限于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境又無(wú)法及時(shí) 接收到比較齊備、完整的分塊，就會(huì)對(duì)視頻的播放、理解造成影響。在這種情況下，如果用戶 希望在有限的時(shí)間內(nèi)得到任意位置的短時(shí)連續(xù)、清晰、流暢的視頻，就需要通過(guò)調(diào)度算法來(lái) 引導(dǎo)、調(diào)整數(shù)據(jù)分塊的傳輸行為，有目的地干預(yù)數(shù)據(jù)分塊使其最終在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)呈集中分布。
[0004] DTN網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻大數(shù)據(jù)的目標(biāo)有兩個(gè)：第一，在有限時(shí)間內(nèi)，使目的節(jié)點(diǎn)盡可能 多的接收到分塊；第二，當(dāng)接收不完整時(shí)，可以按照應(yīng)用需求使接收到的分塊在時(shí)間軸的隨 機(jī)位置上集中分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述部分問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種DTN網(wǎng)絡(luò)中視頻分塊的隨機(jī)集中度調(diào)度方 法，用于調(diào)節(jié)視頻分塊在時(shí)間軸上集中分布。所述方法包括在本地建立了有布爾向量表的 A、B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述布爾向量表用于保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中的分塊存在狀態(tài)，則在所述A、B兩節(jié)點(diǎn) 間進(jìn)行分塊調(diào)度的步驟如下：
[0006] S1 :所述A節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)在一般延時(shí)容忍網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景中移動(dòng)；
[0007] S2 :判斷A節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)是否進(jìn)入對(duì)方的通信范圍，如果是則進(jìn)入步驟S3,否則返 回S1 ;
[0008] S3 :A、B節(jié)點(diǎn)交換各自的布爾向量表；
[0009]S4:通過(guò)異于操作計(jì)算是否需要向?qū)Ψ絺鬏斠曨l分塊，如果是，則進(jìn)入S5,否則， 進(jìn)入S11 ;
[0010]S5 :A節(jié)點(diǎn)確定B節(jié)點(diǎn)能夠接收的視頻分塊，同時(shí)B節(jié)點(diǎn)確定A節(jié)點(diǎn)能夠接收的視 頻分塊；
[0011] S6 :A、B節(jié)點(diǎn)計(jì)算各自待發(fā)送的視頻分塊的分塊緊缺度；所述分塊緊缺度為每個(gè) 空白分塊在分塊序列中需要傳送的優(yōu)先級(jí)的定量描述；
[0012] S7 :A、B節(jié)點(diǎn)按照S6中計(jì)算的每個(gè)分塊的分塊緊缺度對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)分塊進(jìn)行排 序，在所述分塊的分塊緊缺度相同的情況下，按照所述分塊的下標(biāo)進(jìn)行排序；
[0013] S8 :將分塊緊缺度最高的分塊發(fā)送給當(dāng)前連接的對(duì)方節(jié)點(diǎn)；
[0014] S9 :在接收視頻分塊后，A、B兩節(jié)點(diǎn)更新各自的存在向量表；
[0015]S10:判斷A、B兩節(jié)點(diǎn)的連接是否仍可用，若可用，則返回步驟S3;否則，進(jìn)入S11;
[0016]S11:通信結(jié)束。
[0017] 本發(fā)明提供的方法增加了節(jié)點(diǎn)間的有效通信，提高了遞交率，并在接收不完整時(shí)， 可以按照應(yīng)用需求使接收到的視頻分塊在時(shí)間軸上隨機(jī)集中分布。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1A節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)交換視頻分塊的流程圖；
[0019] 圖2某個(gè)節(jié)點(diǎn)所接收的分塊序列示意圖；
[0020] 圖3用于計(jì)算優(yōu)先級(jí)示例的分塊序列；
[0021] 圖4不同的數(shù)據(jù)傳輸方法下，遞交率對(duì)PSNR的影響；
[0022] 圖5 (a)~圖5 (c)在1000mX1000m場(chǎng)景下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目不同時(shí)，不同調(diào)度方法對(duì) 遞交時(shí)延的影響；
[0023] 圖6(a)~圖6(c)在300mX300m場(chǎng)景下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目不同時(shí)，不同調(diào)度方法對(duì)遞 交時(shí)延的影響；
[0024] 圖7(a)~圖7 (b)視頻文件大小為30MB時(shí)，當(dāng)不同分塊大小時(shí)，不同調(diào)度方法對(duì) 分塊隨機(jī)集中度的影響；
[0025] 圖8(a)~圖8 (b)視頻文件大小為60MB以及不同分塊大小時(shí)，不同調(diào)度方法對(duì)分 塊隨機(jī)集中度的影響；
[0026] 圖9(3)~圖9 03)在1000111\1000111、300111\300111場(chǎng)景下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)疏密程度不同時(shí)， 不同調(diào)度方法對(duì)分塊隨機(jī)集中度的影響；
[0027] 圖10 (a)~圖10 (c)不同調(diào)度方法下遞交率從10%增加到100%時(shí)視頻分塊接收 分布示意圖；
[0028] 圖11 (a)~圖11 (c)不同調(diào)度方法下在遞交率固定的情況下視頻分塊接收分布示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 在一個(gè)基礎(chǔ)的實(shí)施中，如圖1至圖11提供了一種DTN網(wǎng)絡(luò)中視頻分塊的隨機(jī)集中 度調(diào)度方法，用于調(diào)節(jié)視頻分塊在時(shí)間軸上集中分布。所述方法包括A、B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地 建立布爾向量表，所述布爾向量表用于保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中的分塊存在狀態(tài)，則在所述A、B兩 節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行分塊調(diào)度的步驟如下：
[0030] S1 :所述A節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)在一般延時(shí)容忍網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景中移動(dòng)；
[0031] S2 :判斷A節(jié)點(diǎn)和B節(jié)點(diǎn)是否進(jìn)入對(duì)方的通信范圍，如果是則進(jìn)入步驟S3,否則返 回S1;
[0032] S3 :A、B節(jié)點(diǎn)交換各自的布爾向量表；
[0033] S4 :通過(guò)異或操作計(jì)算是否需要向?qū)Ψ絺鬏斠曨l分塊，如果是，則進(jìn)入S5,否則， 進(jìn)入S11 ;
[0034] S5:A節(jié)點(diǎn)確定B節(jié)點(diǎn)能夠接收的視頻分塊，同時(shí)B節(jié)點(diǎn)確定A節(jié)點(diǎn)能夠接收的視 頻分塊；
[0035]S6 :A、B節(jié)點(diǎn)計(jì)算各自待發(fā)送視頻分塊的分塊緊缺度；所述分塊緊缺度為每個(gè)空 白分塊在分塊序列中需要傳送的優(yōu)先級(jí)的定量描述；
[0036] S7 :A、B節(jié)點(diǎn)按照S6中所計(jì)算的每個(gè)分塊的分塊緊缺度對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)分塊進(jìn)行 排序，在所述分塊的分塊緊缺度相同的情況下，按照所述分塊的下標(biāo)進(jìn)行排序；
[0037]S8 :將分塊緊缺度最高的分塊發(fā)送給當(dāng)前連接的