An important challenge for supporting multimedia applications in the Internet of Things is the security heterogeneity of wired and wireless sensor and actuator networks. In this work, we design a new and efficient media-aware security framework for facilitating various multimedia applications in the Internet of Things. First, we present a novel multimedia traffic classification and analysis method for handling the heterogeneity of diverse applications. Then a media-aware traffic security architecture is proposed based on the given traffic classification to enable various multimedia services being available anywhere and anytime. Furthermore, we provide a design rule and strategy to achieve a good trade-off between a system¿s flexibility and efficiency. To the best of our knowledge, this study is the first to provide general media-aware security architecture by jointly considering the characteristics of multimedia traffic, security service, and the Internet of Things.

An important issue of supporting multi-user video streaming over wireless networks is how to optimize the systematic scheduling by intelligently utilizing the available network resources while, at the same time, to meet each video's Quality of Service (QoS) requirement. In this work, we study the problem of video streaming over multi-channel multi-radio multihop wireless networks, and develop fully distributed scheduling schemes with the goals of minimizing the video distortion and achieving certain fairness. We first construct a general distortion model according to the network¿s transmission mechanism, as well as the rate distortion characteristics of the video. Then, we formulate the scheduling as a convex optimization problem, and propose a distributed solution by jointly considering channel assignment, rate allocation, and routing. Specifically, each stream strikes a balance between the selfish motivation of minimizing video distortion and the global performance of minimizing network congestions. Furthermore, we extend the proposed scheduling scheme by addressing the fairness problem. Unlike prior works that target at users' bandwidth or demand fairness, we propose a media-aware distortion-fairness strategy which is aware of the characteristics of video frames and ensures max-min distortion-fairness sharing among multiple video streams. We provide extensive simulation results which demonstrate the effectiveness of our proposed schemes.

Device-to-device (D2D) communications bring significant benefits to mobile multimedia services in local areas. However, these potential advantages hinge on intelligent resource sharing between potential D2D pairs and cellular users. In this paper, we study the problem of energy-efficient uplink resource sharing over mobile D2D multimedia communications underlaying cellular networks with multiple potential D2D pairs and cellular users. We first construct a novel analytical model of energy efficiency for different sharing modes, which takes into account quality-of-service (QoS) requirements and the spectrum utilization of each user. Then, we formulate the energy-efficient resource sharing problem as a nontransferable coalition formation game, with the characteristic function that accounts for the gains in terms of energy efficiency and the costs in terms of mutual interference. Moreover, we develop a distributed coalition formation algorithm based on the merge-and-split rule and the Pareto order. The distributed solution is characterized through novel stability notions and can be adapted to user mobility. From it, we obtain the energy-efficient sharing strategy on joint mode selection, uplink reusing allocation, and power management. Extensive simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of our proposed game model and algorithm.