基于流媒体的移动通信

基于流媒体的移动通信

一、流媒体的出现和发展

所谓流媒体是指采用流式传输的方式在网络上传输的媒体格式。流媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，在计算机中对数据包进行缓存并使媒体数据正确地输出。流媒体的数据流随时传送随时播放。近几年来，基于宽带有线网络的流媒体技术应用获得了长足发展，基于移动通信网络的流媒体技术也日益走向成熟。

根据内容的播放方式和内容来源，移动流媒体业务可分为流媒体点播式（vod）、流媒体直接和下载播放3中业务类型。开展流媒体业务至少需要一台内容服务器和一台流媒体客服端，此外还可能设计到门户，档案服务器、缓存服务器和代理等其他组件，以及附加业务或改善整体业务质量。

当前，一些移动流媒体业务已经能够在2.5G网络上实现，3G网络将为移动流媒体业务发展提供更有效的支撑。由于3G网络拥有更高的数据传输速率和数据业务支撑能力，3G 运营商不仅可以向用户提供高质量的语音业务，而且还能够提供高速率的流媒体业务。从全球来看，随着3G商用进程的加快，日本和韩国以及欧美地区的一些移动运营商已相继推出了基于移动流媒体技术的视频业务，移动流媒体业务已成为3G网络的核心业务和热点业务。从实际应用的情况来看，移动流媒体可提供点播、直播、下载播放三种业务形式。其中，点播应用主要包括电影片花、精彩片断、MTV等；直播包括电视节目、视频监控、重大赛事、音乐现场会等；下载播放比较适合于那些非在线、对音视频质量要求较高的多媒体节目。面向未来，人们对移动流媒体业务充满了美好的期待。目前移动流媒体业务还处于起步阶段，但其发展前景十分看好。随着移动通信网络和技术的不断发展，移动流媒体业务必将成为移动增值业务发展的主流。

二、移动流媒体业务发展尚存在诸多制约因素

虽然移动流媒体业务拥有良好的发展前景，但应当看到，国内手机电视等移动流媒体业务尚处于概念宣传期和业务导入期，离规模化商用还有较大的距离。业界人士认为，当前移动流媒体业务发展尚面临网络技术、标准化、终端和产业政策等诸多方面的障碍，而这些障碍需要随着网络的演进，由产业链各方共同来解决。

从网络技术的角度来看，手机电视等移动流媒体业务对网络带宽的要求比较高。目前，国内移动运营商虽然已经能够提供基于现有2.5G网络的手机电视等移动流媒体业务，但受网络带宽所限，图像、声音效果尚不尽如人意，用户能够使用的移动流媒体业务的种类还非常有限。因此，网络带宽无疑是制约移动流媒体业务发展的关键因素。

从终端的角度来看，支持流媒体服务的手机终端不仅需要语音芯片，而且需要有处理视频的芯片，使得手机价格不菲，成为手机视频普及的一大瓶颈。

三、移动流媒体的QoS保障

移动流媒体是移动运营商通过移动网络和移动流媒体像终端用户提供音频，视频多媒体内容服务，设计到流媒体的数据采集、压缩、储存以及网络通信等多项技术

1、在传输过程中的问题

流媒体播放有严格的实时性要求，要求在特定的时间内讲特定数据单元解码显示。而目前3g流媒体业务开展中存在一些问题，如媒体播放文件中的暂停，马赛克等现象，大量用户突发访问一个热门内容时服务器处理困难等等，这些问题都涉及到流媒体的QoS保证。

在网络传输的过程中，影响流媒体服务的几个最主要的因素是带宽，误码率以及延时抖动。

随着流媒体业务的发展和用户的不断增长，带宽问题日益凸显，运营商无法为所有的用户提供足够的带宽。这种矛盾对于无线频段资源有限的移动通信来说尤为突出。带宽的问题对流媒体业务开展的影响是双方面的：一方面会影响到用户收看的质量，另一方面，由于流媒体应用耗费大量带宽，会对网络造成影响。

误码率：相对于有限心道，移动通信所要使用的无线传输信道的环境要恶劣的多，因信道质量。流量控制机制导致的数据丢失，误码率要高的多。而压缩视频对误码率非常敏感，即使收到数据包的误码率很低，也会对解码吼得图像质量造成很大的影响。

延时抖动：数据分组存储转发的性质决定了岩石抖动是不可避免的，所以对于流媒体传输而言，端到端的延迟应该控制在一定得范围之内。

终端能力：

终端的影响因素包括缓冲区的设置、接入带宽和编解码的处理能力等。缓冲设置得不合适则可能导致溢出和丢包，从而影响用户观看质量，接入带宽应大于流媒体的码率，否则会出现停顿。跳帧现象，解码处理能力与CPU、内存、显卡、显示器驱动能力程序密切相关。另外流媒体业务系统应提供终端类型识别和终端设备能力适配等功能。

其他影响流媒体QoS的还有包括媒体服务器、移动通信核心网络、ip网络的影响。

2、QoS的一些解决方案

解决QoS可采用编码技术提高视频数据的压缩率，尽可能消除视频中的冗余信息，使得信元编码输出的数据量尽可能少，从而适应网络最低传输带宽的情况，同时可以提供灵活的视频质量分级来最大限度适应网络的动态特性，尽可能为用户提供好的视频质量。

拥塞和差错控制也是解决Qos的保障之一。拥塞控制采用某种机制应对和避免网络拥塞，降低时延和丢包率。对于流媒体业务，拥塞的主要方法是速率控制。控制的机制可以同时使用网络拥塞和丢包率达到最小。

缓存技术也一定程度上解决QoS。流媒体以包传输为基础，由于网络时延、抖动等因素，包到达客户端的顺序和时延可能不一样，可能出现先发后到，后法先到的情况，因此需要系统缓存来弥补网络时延和抖动的影响，以保证数据包的顺序正确以及不会因为网络的暂时拥塞而出现播放停顿的现象。

四、展望

随着3G移动通信技术的逐渐成熟以及3G网络设备和终端设备的不断完善，移动通信网不仅能够提供传统的语音业务，还能提供高速率的宽带视频业务，支持高质量的语音、分组数据业务以及实时视频传输。无线通信技术的不断发展，移动运营商可以为用户提供基于移动流媒体技术的丰富应用。可以随时随地在移动终端上点播和下载高质量的音乐和MTV，收看收听电视台的直播节目，实现远程实时监控和交通路况查询以及开展各行各业的专项应用。随着技术的普及和发展，移动流媒体业务将在某种程度上改变人们的生活方式，进一步开拓获取信息和休闲娱乐的途径。无线数据增值业务将为我们带来一个无限美好的未来，手机电视等移动流媒体业务将成为未来移动运营商新的市场增长点