移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)綜述

在移動(dòng)話(huà)音業(yè)務(wù)己日趨飽和的今日,而移動(dòng)通信行業(yè)卻風(fēng)采依舊,從1G、2G到2.5G、2.75G乃至今后的3G、4G,是什么讓它永葆青春?應該說(shuō)是豐富多彩的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)。當前,移動(dòng)通信業(yè)界關(guān)心的焦點(diǎn)是3G的前景,3G為用戶(hù)修建了一條屬于個(gè)人的信息高速公路,那么,什么是這條高速公路上的主要業(yè)務(wù)呢?據國外3G發(fā)展經(jīng)驗,以及通信技術(shù)和終端制造水平,未來(lái)移動(dòng)流媒體將成為3G上的核心增值業(yè)務(wù)。

流媒體于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)優(yōu)勢

就在移動(dòng)通信業(yè)務(wù)正以空前的發(fā)展速度迅速普及的情況下,人們很地會(huì )聯(lián)想到在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中開(kāi)展視頻業(yè)務(wù),人們可以不受位置的限制,隨時(shí)隨地利用手機進(jìn)行視頻點(diǎn)播、可視通話(huà)、召開(kāi)視頻會(huì )議和觀(guān)看球賽直播等。然而,為什么這種基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的視頻業(yè)務(wù)卻遲遲沒(méi)有進(jìn)展?因為它正受無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、誤碼以及手持終端體積、耗電等限制。
隨著(zhù)2.5G移動(dòng)通信GPRS和CDMA-1X(PDSN)成功商用,使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )數據傳輸速率成倍增長(cháng),再加上固網(wǎng)移動(dòng)流媒體技術(shù)的不斷成熟為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中開(kāi)展視頻業(yè)務(wù)創(chuàng )造了條件。
流媒體是指在分組網(wǎng)絡(luò )中使用流式傳輸技術(shù)的時(shí)基媒體,這些時(shí)基媒體系指實(shí)時(shí)音頻、視頻或多媒體。流媒體技術(shù)是將連續的影像和聲音信息經(jīng)壓縮編碼后,放到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器上,讓用戶(hù)終端能夠一邊下載、一邊播放,而不是將整個(gè)多媒體文件下載完畢后才開(kāi)始播放的“下載”播放技術(shù)。流媒體技術(shù)是從互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)展起來(lái)的一種在線(xiàn)多媒體技術(shù),具有以下三大特點(diǎn):(1) 能夠實(shí)時(shí)播放音視頻和多媒體,即“邊下載、邊播放”;(2) 與“先下載,后播放”的“下載”方式相比較,所播放的流媒體文件只需在客戶(hù)端作少量的緩沖保存,降低了客戶(hù)端對存儲空間的要求;(3) 不在客戶(hù)端保存整個(gè)媒體文件,有利于媒體文件的版權保護。
由于流媒體技術(shù)的上述特點(diǎn),決定了流媒體在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中應用的廣闊前景。首先流媒體技術(shù)在客戶(hù)端所提供的緩沖存儲,有效的降低了對傳輸帶寬、時(shí)延和抖動(dòng)的要求,使得在無(wú)線(xiàn)環(huán)境下實(shí)現實(shí)時(shí)媒體播放業(yè)務(wù)成為可能。其次,移動(dòng)終端體積小、低能耗的要求,決定了終端有限的存儲空間,而整個(gè)媒體文件無(wú)需在終端中保存,避免了過(guò)大的終端存儲空間。再加上有效的保護版權,能夠確保移
動(dòng)流媒體應用的商用模式。

移動(dòng)流媒體的技術(shù)特點(diǎn)

在我國3G移動(dòng)通信網(wǎng)尚處于試驗階段,當前的移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)承載在GPRS和CDMA-1X的中速數據通道上。因為GPRS和CDMA-1X已解決了承載層的移動(dòng)性,故剩下來(lái)需要解決的問(wèn)題是如何在帶寬窄、干擾大,傳輸不穩定的無(wú)線(xiàn)環(huán)境中以及在體積小、低耗電的終端中完成流媒體的傳送與回放。由此移動(dòng)流媒體技術(shù)相對于固網(wǎng)流媒體技術(shù)而言,還需要解決以下問(wèn)題:

1.高壓縮比及低運算量
與有線(xiàn)信道相比較,無(wú)線(xiàn)信道所能提供的帶寬是受限的,且移動(dòng)用戶(hù)所付費用與該用戶(hù)在無(wú)線(xiàn)鏈路中所傳送的總數據量成正比。要想在有限的帶寬情況下傳送海量的數字視頻信號,這就要求流媒體傳輸系統對流媒體編碼時(shí),需要采用某種極低比特率的視頻壓縮編碼算法,即要求有很高的壓縮比。在選擇視頻編碼標準時(shí),不僅要考慮髙壓縮比,還需要考慮該標準壓縮、解壓縮運算的復雜程度。采用較高復雜度的編解碼標準,不僅會(huì )提高移動(dòng)終端的硬件成本,而且增加了終端的功耗。一般情況下壓縮比越高,運算越復雜,故往往選擇一種折衷的方案。

2.高容錯性
相對于有線(xiàn)信道,移動(dòng)通信所使用的無(wú)線(xiàn)傳輸信道的環(huán)境要惡劣得多,數據包的接收誤碼率比有線(xiàn)信道要高幾個(gè)數量級,且隨著(zhù)基站和終端的位置、方向的變化,誤碼率會(huì )發(fā)生很大的變化。而壓縮的視頻流對誤碼十分敏感,即使是不髙的誤碼率,也會(huì )嚴重終端回放的圖像質(zhì)量。為了盡可能地減少誤碼對視頻質(zhì)量的影響程度,需要提髙信道的容錯能力,即通過(guò)增強信源編碼算法的容錯性、使用強有力的信道編碼方式和采用最佳接收檢測技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足視頻傳輸的要求。此外,承載流媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )傳輸層及底層移動(dòng)通信系統也可以進(jìn)一步改善流媒體傳輸的抗誤碼性能。


3.實(shí)時(shí)適應帶寬的變化
在移動(dòng)通信系統中,受環(huán)境的網(wǎng)絡(luò )傳輸速率變化很大,要想在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )上開(kāi)展流媒體業(yè)務(wù),必須使流媒體系統能實(shí)時(shí)適應網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬的變化。其中至關(guān)重要的一點(diǎn)是應盡量減少在播放過(guò)程中的中斷,以保證終端用戶(hù)有良好的感受。要想滿(mǎn)足以上要求,媒體服務(wù)器首先需要知道網(wǎng)絡(luò )帶寬的情況。為了判斷每個(gè)終端的帶寬,可以使用實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(RTCP)中擴展的接收方報告(RR)。移動(dòng)終端通過(guò)RR向服務(wù)器報告。媒體服務(wù)器根據報告中的平均丟包率(FR)、最近一小段時(shí)間的累計丟包率(CNPL)和終端緩沖區內的流媒體數據存儲時(shí)間(BF),三個(gè)參數可以確定每個(gè)終端的可用帶寬和當前可提供的服務(wù)水平。由此服務(wù)器對傳送給終端的音視頻流進(jìn)行相應的調整。
事實(shí)上,目前不少系統將以上兩種技術(shù)混合使用。在網(wǎng)絡(luò )情況正常時(shí),系統可根據網(wǎng)絡(luò )情況靈活的在多種速率中進(jìn)行選擇與切換。當網(wǎng)絡(luò )阻塞,系統無(wú)法采用可選擇的最低的速率傳送時(shí),系統會(huì )采用關(guān)鍵幀技術(shù),只傳輸I類(lèi)型的視頻幀。

4.終端適配與耗電
移動(dòng)用戶(hù)數量龐大,用戶(hù)終端種類(lèi)繁多,且它們之間的差異很大。例如:終端對文件格式的支持能力、圖形與字符的顯示能力(屏幕大小、比例、分辨率、色彩域)、音頻能力(單聲道、立體聲)等方面存在很大差異。這些差異造成了同一個(gè)節目在不同終端上回放的效果不一樣,甚至在某些終端中無(wú)法回放。因此,在移動(dòng)流媒體解決方案中,媒體服務(wù)器必須與終端設備進(jìn)行交互,要根據終端設備的特點(diǎn),傳送相應的節目類(lèi)型。

5.的版權管理問(wèn)題
隨著(zhù)版權意識的增強,為了保護內容提供商的利益,要求終端用戶(hù)下載的節目?jì)热轃o(wú)法進(jìn)行錄制或將節目?jì)热蒉D發(fā)給其他用戶(hù);即使轉發(fā)給了其它用戶(hù),其他用戶(hù)在沒(méi)有通過(guò)版權認證情況下亦無(wú)法觀(guān)看。因此在流媒體系統設計中,需加入OMA DRM2.0的管理規范,提供對內容版權管理的支持,保障節目的版權,最大程度地保障節目制作者的權益。

移動(dòng)流媒體的

從2004年開(kāi)始,全球WCDMA和CDMA-1X EV-DO網(wǎng)絡(luò )開(kāi)通與業(yè)務(wù)的開(kāi)拓開(kāi)始進(jìn)入快速增長(cháng)期,截止2005年第一季度,全球WCDMA共開(kāi)通64個(gè)網(wǎng)絡(luò ),用戶(hù)達到了2000多萬(wàn)。網(wǎng)絡(luò )承載能力的提升為需要寬帶傳輸的移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)提供了基本條件。在3G初期視頻通話(huà)和球賽直播是3G的市場(chǎng)基礎,在英國,用戶(hù)通過(guò)手機可以觀(guān)看足球比賽的現場(chǎng)直播;在澳大利亞,是板球比賽項目;在瑞士,則以冰球比賽為主。從2004年中期開(kāi)始,移動(dòng)流媒體的重要應用——手機電視成為各大移動(dòng)運營(yíng)商業(yè)務(wù)開(kāi)拓的一個(gè)亮點(diǎn)。各國3G運營(yíng)商開(kāi)始推出多頻道電視直播、電影、專(zhuān)門(mén)為手機制作的電視短集、視頻點(diǎn)播(VOD)等業(yè)務(wù)。
我們的近鄰韓國的移動(dòng)用戶(hù)總數為3600萬(wàn),其中CDMA-1X EV-DO(EV-DO是CDMA-1X的升級技術(shù),下行數據傳輸速率可達2.4Mbit/s)的用戶(hù)數達到770萬(wàn),占總用戶(hù)數的20%。韓國的移動(dòng)運營(yíng)商STK和KTF與SP、CP共同努力,在內容方面,針對移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)特點(diǎn),結合用戶(hù)的使用習慣與愛(ài)好,共同開(kāi)發(fā)了現場(chǎng)直播、視頻點(diǎn)播、互動(dòng)游戲、電視購物等內容,并保持了每天的大量更新,使移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)成為3G最主要的增值業(yè)務(wù)。在我國,2004年3月廣東聯(lián)通率先推出了雅典奧運會(huì )亞洲區拳擊預選賽“手機電視”現場(chǎng)直播。2005年初,新華社與聯(lián)通簽約,在聯(lián)通CDMA“影視新干線(xiàn)”平臺上設立一個(gè)全天候播放的新聞頻道“新華視訊”。2005年初上海文廣和上海移動(dòng)聯(lián)手為用戶(hù)提供業(yè)務(wù),有6套直播電視和8個(gè)欄目電視節目的VOD點(diǎn)播,包括新聞、財經(jīng)、、等分類(lèi)。我國目前在2.5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中開(kāi)展移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù),受承載網(wǎng)絡(luò )帶寬所限,視頻質(zhì)量和用戶(hù)數量受限。其主要目的是,為在未來(lái)3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中開(kāi)展移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)作好技術(shù)、內容提供與市場(chǎng)方面的準備。

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