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移动流媒体技术与标准发展趋势

2009/09/03

　　随着3G技术的逐步成熟，将移动流媒体技术引入移动增值业务，已经成为目前全球范围内移动业务研究的热点。流媒体业务是从Internet上发展起来的一种多媒体应用，指使用流方式在网络上传输的多媒体文件，包括音频、视频和动画等。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2．5G或3G的移动通信网，为手机终端提供音频、视频的流媒体服务。移动流媒体业务的内容包括新闻资讯、影视、MTV、体育、教育、行业和专项应用等。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。随着3G技术的逐步成熟，将移动流媒体技术引入移动增值业务，已经成为目前全球范围内移动业务研究的热点之一。3GPP、3GPP2等标准化组织早已开展了移动流媒体的应用研究工作，并已经制定了相应的标准。

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3GPP R6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。音频媒体编解码类型包含4种：EnhancedaacPlus、ExtendedAMR－WB、MPEG－4AACLowComplex-ity（AAC－LC）、MPEG4AACLongTermPrediction（AAC－LTP）。

实现业务的相关协议

　　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。对于能力交换和表示描述可以使用HTTP或者RTSP进行封装，这取决于不同的实现方式。RTSP和SDP用于会话建立与控制，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RT－SPURL。

实时流媒体协议（RTSP）。

　　RTSP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。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。

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。

　　3GPP R6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中引入了视频H．264、音频ExtendedAMR－WB和音频EnhancedaacPlus等几种编解码方式。

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