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| 移动流媒体技术与标准发展趋势 | |||||
作者：吴伟 文章来源：中国联通网站 点击数： 更新时间：2007-3-22  |
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移动流媒体技术是网络音视频技术和移动通信技术发展到一定阶段的产物，它是融合很多网络技术之后所产生的技术。 随着 流媒体传输技术的主要特点是以流的形式进行多媒体数据的传输。把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，客户端在播放前并不需要下载整个媒体文件，而是在将缓存区中已经收到的信息进行播放的同时，多媒体文件的剩余部分将持续不断地从服务器下载到客户端，即“边下载，边播放”。这样就避免了用户在收看或收听媒体流的时候要花费一段时间把完整的文件下载到客户端，可以给用户带来“实时播放”的业务感知体验。 移动流媒体业务 移动流媒体业务就是流媒体技术在移动网络和终端上的应用，主要是利用目前2． 移动流媒体业务根据数据内容的播放方式可以分为三种业务类型。 ——流媒体点播（VOD）。内容提供商将预先录制好的多媒体内容编码压缩成相应的格式，存放在内容服务器上并把内容的描述信息以及链接放置在流媒体的门户网站上。最终用户就可以通过访问门户网站，发现感兴趣的内容，有选择地进行播放。 ——流媒体直播。流媒体编码服务器将实时信号编码压缩成相应的格式，并经由流媒体服务器分发到用户的终端播放器。根据实时内容信号源的不同，又可以分为电视直播、远程监控等。 ——下载播放。用户将流媒体内容下载并存储到本地终端中，然后可以选择在任意时间进行播放。对于下载播放，主要的限制指标是终端的处理能力和终端的存储能力。内容提供商可以制作出较高质量的视音频内容（高带宽，高帧速率），但需要考虑内容的下载时间及终端的存储空间。 移动流媒体技术是网络音视频技术和移动通信技术发展到一定阶段的产物，它是融合很多网络技术之后所产生的技术，它会涉及到流媒体数据的采集、压缩、存储，无线网络通信以及移动终端等多项技术。 流媒体的技术特点决定了其在移动网络中的广阔应用前景。首先，流媒体技术有效降低了对传输带宽和抖动的要求，使得在无线传输环境实现实时媒体播放业务成为可能。移动终端体积小、低能耗的要求决定了有限的存储空间，而媒体文件不需要在终端中保存，避免了对存储空间的要求。其次，有效的版权保护，能够确保移动流媒体应用的商用模式。 随着 移动流媒体的编解码类型 移动流媒体系统所支持的媒体内容编解码格式与业务类型无关，即无论是点播、直播还是下载播放，这些格式都是适用的。 依据3GPP的PSS规范，UMTS系统的移动分组流媒体支持的编码类型包含视频、音频、静态图像、位图、向量图、普通文本和定时文本等，其中音频和视频的编解码类型可以有多种组合。 根据3GPPR6的PSS规范，视频的媒体编解码类型主要有三种：H．263、MPEG－4和H．264。音频媒体编解码方面包含4种：EnhancedaacPlus，ExtendedAMR－WB，MPEG－4AACLowComplexity（AAC－LC），MPEG4AACLongTermPrediction（AAC－LTP）。 实现移动流媒体业务的相关协议 实现移动流媒体业务的协议栈中，视频、音频等流媒体数据主要通过RTP／UDP承载，而一些静态的图像、文本则可以使用HTTP进行承载。对于能力交换（CapbilityExchange）和表示描述（PresentationDescription）可以使用HTTP或者RTSP进行封装，这取决于不同的实现方式。RTSP和SDP用于会话建立和控制，MIME描述媒体类型，RTP是流媒体负载的传输协议。 ——会话建立。 会话建立是指移动流媒体客户端获得初始会话描述的方法。初始会话描述可能是一个表示描述，或者是一个场景描述，或者仅仅是一个指向该内容的URL。移动流媒体客户端应当支持按以下格式定义的初始会话描述：SMIL、SDP或者简单的RTSPURL。 ——实时流媒体协议（RTSP）。 RTSP（Real－timeStreamingProtocol）是由RealNetworks和Netscape共同提出的一种协议，它定义了如何使一对多应用程序有效地通过IP网络传送多媒体数据。连续的媒体是只有内在时间线的媒体。不连续的媒体则不包含自己的时间元素。话音、音频和视频属于连续的媒体，而静态图像和文本则是不连续的媒体。对于不连续的媒体的传输，例如矢量图、同步文本和合成音频，可以采用HTTP、TCP、IP协议。在这种情况下，由于HTTP已经具备这些功能，因此不需要一个独立的会话建立和控制协议。而对于使用RTP、UDP、IP的连续媒体流则需要一个会话控制协议来建立并控制独立的媒体流。流媒体业务使用RTSP协议来进行会话的建立和控制。 ——会话描述协议（SDP）。 RTSP需要一个表示描述，以便说明一个流媒体会话的基本属性，包括媒体类型和格式、所需要的传输带宽、播放的时间范围、所需Buffer信息等。作为在移动网络中应用的一种对带宽和时延敏感的业务，这些信息对于保证移动终端用户的业务感受是非常重要的。 SDP协议最初用于描述SIP会话中支持的媒体类型，只是一种用于会话描述的格式（协议），它并不是一个传输协议，也不包含在媒体的编解码之中，而是用于在不同传输协议间的传递消息的通知协议，其主要目的是开展多媒体会话通知、邀请和会话的初始化工作。 3GPP的PSS规范中使用SDP协议来实现RTSP的表示描述，并对SDP进行了必要的扩展，以便满足流媒体业务在移动网络中对QoS的需求。 对于移动流媒体应用，3GPP在PSS规范中定义了一些扩展。SDP对移动流媒体的扩展要求包括带宽参数扩展、用于Buffer管理的扩展、完整性保护扩展等。 ——数据传输协议RTP与RTCP。 为了传输会话控制信息和媒体信息，移动流媒体客户端和服务器应支持基于IP的网络接口。控制信息和媒体信息基于TCP／IP和UDP／IP传输。 移动流媒体的业务定义是按照实时或点播方式通过移动网络向手机终端进行音视频广播，面向连接的TCP需要较大的开销，所以不适合移动流媒体的应用；移动流媒体传输一般采用实时传输协议RTP／UDP来传输实时多媒体数据，以获得较小的时延和减少数据开销。 ——能力交换协议。 在移动流媒体业务中，终端能力协商是一个重要的功能，它使得流媒体服务器可以提供广泛的内容给多种类型的客户端设备。其另一个重要功能是，在不同版本的移动流媒体间提供平滑转换。因此，移动流媒体客户端和服务器应支持能力交换。用户终端档案服务器用于存储用户参数和设备功能信息。这些信息可用于控制如何向移动用户提供流媒体内容。 移动流媒体标准进展 在移动流媒体技术的标准化方面，移动分组流媒体主要在3GPP上进行规范，3GPP2对用于cdma2000系统的移动流媒体文件格式有所规定。 3GPPR6版本的PSS规范项目已经基本完成，在技术内容上与R5兼容。在协议、能力交换、网络适配、DRM等方面有所增强。在编解码方面，3GPP也根据相关组织规范的最新版本进行了更新，与之保持一致，并且在R6引入了视频H．264（AVC）、音频ExtendedAMR－WB和音频EnhancedaacPlus等几种编解码方式。 作者：吴伟 |
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