移动流媒体关键技术及其标准现状

３ 移 动 终 端 ： 动 终 端 要 具 有 内 容 发 现 的功 ） 移 能， 协议 可 以 采用 Ｗａ ｐ或 Ｈｔ ， 可 以通 过终 端 上 ｔ 并 ｐ
的流媒体 播放器 实现 流媒体 内容 的再现 。
４ 内容 提 供 商 ： 移 动 流媒 体 业 务 提供 内容 ， ） 为 包 括 以离线 编码或 在线 编码 方式制 作 内容 。
Ｒ Ｃ ） ＴＰ 。
１ 网络 要 求 。需 要 无 线 网络 向用 户 提 供 有 保 ） 障的数据 传输 速率 ， 提供端 到端 的 Ｑ Ｓ ｏ。 ２ 动 态 内容 可 缩 放 机 制 。动 态 内容 可 缩 放 性 ）
整 个 Ｒ Ｐ协 议 由 ２个 密 切 相 关 的部 分 组 成 ， Ｔ Ｒ Ｐ数据 协议 和 Ｒ Ｐ控 制 协 议 。 当应 用 程 序 开 始 Ｔ Ｔ
通过移 动 网络 来在 线播 放 或 下载 后再 播 放 ， 即单播
方案 。用户 可 以 以 多 种 方式 通 过 门 户 获 得 流媒 体 业务 的 内容 列 表 ， 择 感 兴 趣 的 内容 发 起 业 务 请 选 求 。流媒 体平 台对 用 户身 份 进行 验证 ， 授权 用 户 对
进行服务 ， 将用 户选 择 的媒 体 内容 通 过 移动 通 信 网
播 放标准 ＷＭ Ａ Ｆ Ｒ ａ 公 司制 定 的 Ｒ Ｖ， Ｓ ， ｅｌ Ｍ格 式 等 。 音 频编 解码 主要包 括 Ａ Ｃ和 Ａ Ａ ＭＲ等 ， 文件 格式 主 要包 括 Ａ Ｉ Ｍ Ｅ ４， Ｇ ３ ２ ＷＭＶ 及 Ｒ 等 。 Ｖ ， Ｐ Ｇ ３ Ｐ， Ｇ ， Ｍ
过它来设 置播放 软件 的参数 。Ｓ Ｐ是 一种用 于会 话 Ｄ
客户端 或服务 器端都 可 以发 出请 求 。 率高 ， 因此 ， 要 采 用 一 定 的措 施 来 保 证 流媒 体 业 需
务 的 Ｑ Ｓ ｏ。
ＲＳ Ｔ Ｐ是应 用级协 议 ， 义 了一 对多 应用程 序如 定
性 较大 的技术 ， 国际标 准 。 如
３ 实 时传输 协议／ 时传输 控制 协议 （ Ｔ ！ ） 实 Ｒ Ｐ
一
个会话 时将使 用两 对端 口： 一对 用于 Ｒ Ｐ， Ｔ 另一对
机 制保证 在无 线 网络 吞 吐量 出 现 波 动的 情况 下 ， 能 够连续地 进行 流式播 放 。
一
用于 Ｒ Ｃ 。 Ｒ Ｐ是 针 对 多 媒 体 数 据 流 的 传 输 协 。移 动信 道采 用 无线 电波来 传 输 ， ） 而 无线传 播 的环 境 非 常 恶 劣 。多 媒 体 信 息 经 过 压 缩 后对 错 误 非 常 敏 感 ， 系统 应 提 供 完 善 的容 错 机 制， 具有错 误处理 能力 。 ４ 终 端 支持 能 力 的适 配 。 流媒 体 系统 应 提 供 ） 终 端类型 识别并具 有终 端设备适 配 能力 。
的广 晟数码 数字 音频 编解码算 法 （ Ｒ Ｔ ， 以 同 Ｄ Ａ Ｍ） 可 时支 持立 体 声 和 多 声 道 环绕 声 的数 字 音 频 编 解 码
技术 ， 其算 法特点 是采 用 自适应 时 频 分块 方 法实 现 对音 频信 号的最 优分解 ， 进行 自适应 量化和熵 编码 。
Ｈ ２３ ．６ 以及 Ｈ ２ ４ 微 软 公 司制 定 的 Ｗｉ ｏ ｓＭｅｉ ．６ ， ｎ ｗ ｄａ ｄ
２ １ 移动流媒 体业 务的 协议栈 ．
１ 会 话描述 协议 （ Ｄ ） ） ＳＰ 。 Ｓ Ｐ是 服务 器端生成 的描述 媒体 文件 的编 码信 Ｄ 息 以及 所在服务 器 的链 接 等 信 息 的文 件 ， 户端 通 客
了说 明 。
关键 词 ： 流媒 体 ； 协议 栈 ； 解 码 ； 准 编 标
流媒体 下载 、 流媒体 点播 和流媒 体直播 ３类 。 Ｕ 引 旨
所谓流 媒 体 是 指 采 用 流 式 传 输 的方 式 在 网络 移动流 媒体业 务 系 统结 构 主要 包 括 ： 流媒 体 终 端（ 客户端 ） 移 动通 信 接 入 网 、 动 通信 分组 核 心 、 移
移 动流媒 体 业 务 是 指 连 续 的视 频 和音 频 信 息 经过编码 处理后 放 到 流媒 体 服务 器 上 ， 由移 动 终端
从 图 １可 以看 出 ， 动流 媒体 系统结 构 主要 由 移
以下 ４部 分组成 。
１移 动流媒 体平 台 ： 动流 媒 体平 台实 现用 户 ） 移 认 证 和为用 户提供 个 性 化 的 内容 发现 、 放 及下 载 播 功能 ， 中流 媒体 服 务 器提 供 点播 和直播 服 务 。 由 其
上传输 的媒 体 格式 。移 动 流 媒 体 是 在 移 动 设 备 上 实现 的视 频播 放 功 能 ， 一般 情 况下 ， 动 流 媒 体 的 移
播放 终端需 要 支持 ３ Ｐ Ｇ Ｐ相关 标 准 ， 现在 越 来 越 多 的智 能手 机 可 以下 载 流 媒 体 播 放 器 实 现 流 媒 体 播 放 。随着 移动 话 音 业 务 的上 升 空 间 日渐 缩 小 以及 移动通信 技术 的大步 前行 ， 动增 值业 务 就 成 为 了 移
数据 的 网络 应用 。但 Ｕ Ｐ有 不提供 数 据包分 组 、 Ｄ 组
装和 不能对 数 据 包 进 行 排 序 的 缺 点 ， 就 是 说 ， 也 当
报文 发送之 后 ， 无法得 知其 是否安 全完 整到达 的 。 是 ５ 传输控 制协议 （ Ｃ ） ） ＴＰ 。
Ｔ Ｐ协 议提 供 的是 可 靠 的 、 向连 接 的传 输控 Ｃ 面 制 协议 ， 即在 传 输 数 据 前 要 先 建 立 逻 辑 连 接 ， 后 然
再传 输数 据 ， 最后释放 连接 ３个过 程 。
２ ２ 流媒体 的编 解码 格式 ．
流媒体业务 中的编解 码格式包括 ３个部 分 ： 视频
图 ２ 流 式 传 输 基 本 原 理
编解码格式 、 编解码格式和文件 格式 。 目前 在流 音频 媒 体业 务 中使 用 的 主 要 的 编 解 码 格 式 有 Ｍ Ｅ － Ｐ Ｇ４、
的流媒体 内容 时 ， 内容 缓 冲服 务 器使 得 媒体 内容 更
接 近用户 ， 以平 滑 Ｉ 可 Ｐ网络造 成 的时延抖 动 。
２ 传输 网 ： 输 网负 责 流媒 体服 务所 有 信 息传 ） 传
３ 一 ２
ＤＧＩＡＬＣ Ｉ Ｔ ＯＭＭＵ Ｃ ＴＯＮ ２ １ ． ＮＩＡ Ｉ ／ ０ ３ １
择相 对通 用 的编 解 码 技 术 标 准 。在 选择 编 解 码 格 式时， 需要从 以下 几 个方 面考 虑这 些 编 解码 技 术 是
知 、 和媒体 会话 的其他 初始 化工作 。 邀请
２ 实时流协 议 （ Ｔ Ｐ 。 ） Ｒ Ｓ ）
否符 合移动 通信 的要求 。
１ 编解 码格式 必 须是 具有 一 定 的影 响 力 、 及 ） 普
网、Ｐ网络 、 Ｉ 流媒 体 内容 服务 器 、 流媒体 内容缓 冲服
务器 、 用户 终端档 案 服 务器 、 人 门户 、 合 业务 管 接 综
理平 台 、 Ｒ 数 字 版 权 管 理 ） 务 器 等 ， Ｄ Ｍ（ 服 其结 构 如
图 ｌ 示 所
运 营商们 不 能 错 过 的 一 块 大 蛋 糕 。在 移 动 网络 中
描述 的协议 ， 并 不 是 一 个 传 输 协 议 ， 不包 含 在 它 也 媒体 的编解 码之 中 ， 而是 用 于 在不 同协议 问传 输 消
息 的通 知 协 议 ， 主 要 目的 是 解 决 多 媒 体 会 话 通 其
在 开展 流媒 体业 务之 前 ， 要 根 据各 方 面 的情 况 选 需
２ 流 媒体 的关 键 技术
流媒体 实 现 的关 键 技 术 就 是 流 式 传 输 。 流 式 传输 的定义很 广泛 ， 在 主要 指 通 过 网络 传 送 媒体 现 （ 如视 频 、 音频 ） 的技 术 。流式 传 输 的基 本原 理 如 图
２所 示
形式 。Ｕ Ｐ用 来 支 持 那 些 需 要 在 计算 机 之 间 传 输 Ｄ
ＤＯ ：０ ３ ６ ／． ｓ ．０ １３ ２ ．０ １ ０ ．０ Ｉ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ —８ ４ ２ １ ． ３ ０ ９ ｓ
移 动 流 媒 体 关 键 技 术 及 其 标 准 现 状
杨 鹏 ， 胡健伟 ， 潘 娟， 李 波
（ 工业和信息化部 电信研究院 ， 北京 １０ ９ ） ０ １ １
摘
要： 流媒 体 业 务 是 从 ｌｔ ｎｔ 发 展 起 来 的 一 种 多媒 体 应 用 ， 第 三 代 移 动 通 信 增 值 业 务 的 主 要 方 式 ， 生 活 ｎ ｒｅ 上 ｅ 是 在
中的应 用正 变得越幕越普及 。介绍 了移动流媒 体业务 的系统结构和关键技 术， 并对现有流媒体技 术的相 关标准做
２ 符 合 在 移 动 通信 终 端 设 备 上 应 用 的基 本 要 ） 何有效地通过 Ｉ Ｐ网络传送多媒体数据 ， 用于流媒体 求， 包括对 运算 能力 的要 求 、 缩 比例 、 储 空 间及 压 存 服 务器 和 终 端 之 问 的媒 体 流 会 话 的 建 立 和 控 制 。 网络带宽 。 ＲＳ Ｔ Ｐ是文 本协议 ， 能 和 Ｈｔ 功 ｔ ｐ及 ＳＰ类 似 ， 同之 Ｉ 不 ３ 版权 费用情 况 。 ） 处是 Ｒ Ｓ Ｔ Ｐ和 ＳＰ本 身 不 传 输 媒 体 流 数 据 ， Ｈ ｔ Ｉ 而 ｔ ｐ ． Ｓ控 制 可 以。Ｒ Ｓ Ｔ Ｐ在体 系结构 上位 于 Ｒ Ｐ和 Ｒ Ｃ Ｔ Ｔ Ｐ之 上 ， ２ ３ Ｑｏ 由于无 线 网络 吞 吐 量波 动 较 大 ， 数据 包 的丢失 它使 用 Ｒ Ｐ或 Ｔ Ｐ完 成 数 据 传 输 ， 用 Ｒ Ｓ Ｔ Ｃ 使 Ｔ Ｐ时 ，
络传送到用户终端上， 终端对 内容进行解码 ， 将影 像及声音 展示 给用户 。
根据 流媒体 业务 类 型 的不 同 ， 以将 移 动 流媒 可 体业务分 为视频 业务 和音频 业 务 两 大类 ； 而根 据流 媒 体播放 方式 的不 同 ， 动 流媒 体 业 务 又可 以分 为 移
～
于终端的不统一性和多样性 ， 流媒体服务器也要求 支持标 准流 媒 体 格 式 和 已经 广 泛 存 在 的 主 流 流 媒 体 格式 ； 冲服务器 用 于 在运 营 商无 法 直接 提 供 内 缓 容， 而需要在 用 户访 问 的 时 候 ， 向流 媒 体 内容 服 务 器获取 内容并 进 行缓 冲 。在 用 户 访 问 并 播 放 远 端
输， 既包 括 控 制 命 令 消 息 ， 包 括 数 据 内 容 消 息 。 也 传输 网部分 一 般包 括 空 中接 口、 线 交换 、Ｐ分 组 无 Ｉ
网等 。
议 ， 供时 间信息并 提供 流 同步 ， 常 采用 Ｕ Ｐ 用 提 通 Ｄ （ 户数据 包协议 ） 来传 送数 据 ； Ｔ Ｐ提 供 流量 控 制或 ＲＣ 拥 塞控 制 ， 提供 可靠 的传送 机 制 ， Ｔ Ｐ的主要 功 并 ＲＣ 能 也就 是为数 据 的传 送情 况提供 反馈 。 ｄ 用 户数据 包协议 （ Ｄ ） ） Ｕ Ｐ。 Ｕ Ｐ协议 直接位 于 Ｉ （ Ｄ Ｐ 网际协议 ） 协议 的顶 层 ， 在 网络 中与 Ｔ Ｐ（ 输 控 制 协 议 ） 样 用 于 处 理 数 Ｃ 传 一 据包 ， 主要 作用 是将 网络 数 据 流 量压 缩 成 数据 包 的
开展随时 随地 的视频 业 务 已经 成 为现 今 人 们工 作 、
生活 中迫 切需要 的 服务 ， 因而 移动 流媒 体 业 务 开始 成为移动增 值业务 的一个 热 点 ， 开创 了无 线通 信 它
与互联 网 、 视频 融合 的新时代 。
图 １ 移 动 流 媒体 结构 图
ｌ 移 动 流媒 体 业 务 的 系统 结 构