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基于移動通訊網(wǎng)絡的流媒體播放系統(tǒng)設計方案

王梓玥

（北京郵電大學，100876)

隨著我國計算機和網(wǎng)絡技術不斷地進步和發(fā)展模是，信息在網(wǎng)絡上的傳播被越來越多的人重視和關注。而流媒體技術在形成和發(fā)展過程中因其能夠?qū)崿F(xiàn)一邊播放一邊下載的功能受到了社會大眾普遍的關注。隨著智能手機在我們生活中不斷的應用和發(fā)展，手機上網(wǎng)的實現(xiàn)和移動通信網(wǎng)絡交互和傳播技術的提高，用戶在獲取信息過程中可以直接使用受眾的手機、平板電腦等設備通過無線網(wǎng)絡對流媒體文件和內(nèi)容進行瀏覽，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)可視通話，手機設備能夠成為未來以后召開會議的主要設備?；谝苿油ㄐ啪W(wǎng)絡的流媒體播放系統(tǒng)為社會大眾提供了更為便捷的媒體信息服務，對于促進流媒體播放技術的改進有著十分重要的促進作用。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程分析

基于移動通信網(wǎng)絡的某地區(qū)的資訊網(wǎng)流媒體播放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括了以下幾個方面的內(nèi)容。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在運行過程中最為獨特的工作流程就是手持相應移動設備的用戶可以利用自己設備對網(wǎng)站的信息進行瀏覽，而用戶在對網(wǎng)頁進行瀏覽過程中如果發(fā)現(xiàn)自己感興趣的內(nèi)容之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)在線實時點播。這時整個系統(tǒng)會對用戶的請求采用分組數(shù)據(jù)的形式進行有效的分類和處理，數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)基站將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P支持節(jié)點上，通過這個節(jié)點對數(shù)據(jù)涉及到的相應信息及時的進行處理，然后就會將已經(jīng)處理完畢的信息傳輸?shù)搅髅襟w系統(tǒng)的服務器上的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，接下來的工作就是流媒體播放系統(tǒng)的服務器對用戶的數(shù)據(jù)請求進行在一次的分析然后響應。在這個過程中，流媒體播放系統(tǒng)的物業(yè)服務和管理系統(tǒng)需要對用戶請求的數(shù)據(jù)進行再次的提取和認真，并對手持設備的用戶請求點播的內(nèi)容的格式適用性進行分析和判斷，如果客戶的手持設備不能夠滿足流媒體播放的格式，那么整個工作過程中就會返回到用戶用戶的手持設備中，并提醒用戶下載制定的播放軟件進行播放，不然的話是用戶點播的內(nèi)容就會傳輸?shù)皆撓到y(tǒng)的服務器上，然后服務器就會接到指令向用戶的手機等設備上傳輸相應數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。同時，服務器還會對來自互聯(lián)網(wǎng)的記錄有移動臺地址的相應的數(shù)據(jù)進行分組和重組，然后在讓系統(tǒng)中相應的節(jié)點后者移動、網(wǎng)絡系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進行有效的處理，而后就能夠?qū)⑻幚磉^的相應的數(shù)據(jù)信息以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问胶贤ㄟ^系統(tǒng)的基站系統(tǒng)傳遞到用戶的手機等設備上，從而能夠?qū)崿F(xiàn)了系統(tǒng)播放用戶感興趣的網(wǎng)絡信息內(nèi)容。在這個過程中，流媒體播放的系統(tǒng)后臺還會對持續(xù)不斷地向用戶的手機等設備中傳輸相應的數(shù)據(jù)信息，指導整個緩沖區(qū)填滿之后就會停止。

2　系統(tǒng)功能分析

流媒體具有十分強大的功能和作用，其既能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的點播和直播，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)音頻的點播和直播。其內(nèi)容涵蓋了電視節(jié)目、錄像、綜藝節(jié)目、娛樂新聞、體育賽事、音樂欣賞、新聞直播、電影和動畫等多方面的內(nèi)容。在本次對某地區(qū)的資訊網(wǎng)移動流媒體播放系統(tǒng)的功能進行分析，其主要具備了以下幾個方面的功能：首先，信息服務的功能。該資訊網(wǎng)移動流媒體播放系統(tǒng)中的服務功能主要包括了財經(jīng)信息、新聞信息和及時的體育資訊以及天氣預報等信息服務內(nèi)容。用戶在使用過程中只需要在門戶網(wǎng)站上輸入簡單的信息符號就能夠獲取大量的及時信息。同時，各種信息還能夠通過訂閱的方式使用時基于Wap2.0的系統(tǒng)對信息進行推送服務。在推送過程中，信息的內(nèi)容主要可以通過流媒體的方式進行提供；其次，娛樂服務功能。在該移動流媒體系統(tǒng)中包括了豐富多彩的娛樂信息。其主要涉及到了音樂電視節(jié)目，電影和電視劇，以及時電視節(jié)目的精彩片段，以及動畫卡通等內(nèi)容。這些內(nèi)容都能夠在該移動流媒體系統(tǒng)中進行實時的下載和在線的觀看。同時，系統(tǒng)還未用戶提供了移動游戲游戲和收集電視等各種綜合的娛樂服務項目等內(nèi)容；再次，通信服務。該種服務的主要內(nèi)容涉及到了流媒體內(nèi)容中的彩信、視頻、電視電話會議以及各種實節(jié)目的制作和播出等內(nèi)容；第四，監(jiān)控服務的功能。這方面的服務功能主要包括了交通監(jiān)控和家庭監(jiān)控兩種方式，其中交通監(jiān)控主要指的是道路交通管理部門或者地區(qū)的旅游信息網(wǎng)絡的用戶能夠通過這項服務內(nèi)容清晰的了解城市和景區(qū)實施的路況信息和高速公路通行的情況，同時還可以利用這個系統(tǒng)中途通過再次的定位服務檢查各個路段的交通運行情況。而家庭監(jiān)控主要分為了實時的對家庭進行監(jiān)視和對辦公室的情況進行監(jiān)控兩種，這方面的服務功能的實現(xiàn)需要安裝上基于web的數(shù)字視頻相機，并保證設備能夠與互聯(lián)網(wǎng)進行連接，這樣通過這個數(shù)字視頻相機連接移動終端或者PC就能夠?qū)崿F(xiàn)對家庭和辦公室的實時監(jiān)督和控制；最后，定位服務功能。系統(tǒng)中還可以為用戶提供地圖和向?qū)Х?，并且可以利用這個系統(tǒng)對景區(qū)的風景名勝進行網(wǎng)上預覽，同時還能夠預定機票、酒店和電影票等等功能。

3　總設計方案分析

3.1移動流媒體的服務器

移動流媒體的服務器其主要作用是進行流失媒體的編碼、解碼，對數(shù)據(jù)進行連接管理，優(yōu)先級的調(diào)度以及會話管理等幾個方面的職能和作用。移動流媒體服務器主要是通過實時的傳輸會話管理協(xié)議接收CP或者SP視頻和音頻源，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)進行有效地壓縮和處理，并實時的傳輸媒體的格式，同時還需要與網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點或者CDMA網(wǎng)絡進行組網(wǎng)，從而實現(xiàn)了對視頻和音頻文件資源的傳輸，并且在這個過程中還能夠?qū)崿F(xiàn)對視頻和音頻進行編輯和剪切，對音頻和視頻進行保存，同時還能夠支持大容量的并發(fā)用戶的視頻處理；其次，業(yè)務管理平臺。在整個系統(tǒng)中，業(yè)務管理平臺主要包括了管理服務器，其主要負責對業(yè)務進行有效的發(fā)布，是一種面向CP或者SP的業(yè)務發(fā)布部門。然后就3A服務器，這3A主要指的是的負責認證，英文單詞為Authentication，也就是需要對用戶群進行有效的分辨。然后就是授權(quán)，英文單詞為Authorization，也就是在系統(tǒng)運行過程中，控制好訪問量的多少，并為客戶提供必要的業(yè)務，還有一個就是費用，英文單詞是Accounting，其主要在網(wǎng)上跟蹤用戶所需要和所使用的網(wǎng)絡資源，為用戶提供計費記錄。最后一個組成部分就是基于WAP2.0的門戶網(wǎng)站與Wap網(wǎng)關，這個部分是實現(xiàn)用戶對內(nèi)容進行瀏覽的入口和導航功能，在設計過程中可以進行個性化和人性化的設置，其可以實現(xiàn)實現(xiàn)對業(yè)務的推送、排列、業(yè)務瀏覽以及業(yè)務的查詢和終端適配等功能。在設計過程中，可以為不同類型的終端提供定制化的業(yè)務界面。

在涉及到Wap網(wǎng)關內(nèi)容過程中，我們有必要對Wap網(wǎng)關應該具備功能進行必要的分析：首先，協(xié)議的網(wǎng)關系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要源于WAP協(xié)議棧發(fā)出的相應的請求，并經(jīng)要求將相應的數(shù)據(jù)信息法翻譯到3W協(xié)議棧中，而或者將系統(tǒng)中可能會存在于3W協(xié)議棧中的相關數(shù)據(jù)請求翻譯到Wap協(xié)議棧；其次，系統(tǒng)的流媒體內(nèi)容的編碼和解碼過程。在整個系統(tǒng)中，內(nèi)容編碼的主要功能是實現(xiàn)對Web中相關數(shù)據(jù)信息和內(nèi)容翻譯成相應的密碼格式，并接高壓縮度的編碼標準進行壓縮。在流媒體系統(tǒng)中，對流媒體文件這種大容量的傳輸內(nèi)容進行必要的壓縮十分的重要。這樣可以有效降低信息數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡在傳輸過程中數(shù)據(jù)包過多或者多大對系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的影響。同時，還能夠有效地對系統(tǒng)中的相關文件的傳輸過程進行有效地控制；再次，在系統(tǒng)中的Wap網(wǎng)關協(xié)議還能夠?qū)碜杂谙到y(tǒng)不同服務器上的數(shù)據(jù)信息進行有效的收集和區(qū)分，這些數(shù)據(jù)和信息通常情況下都會在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中使用的到，同時，系統(tǒng)對其他服務器數(shù)據(jù)信息的收集和分類還能夠有效地降低用戶在媒體文件點播過程中的等待時間，還能夠減少緩沖的時間，實現(xiàn)了系統(tǒng)的文件播放的人性化設置；最后，Wap網(wǎng)關協(xié)議還具備了其其他設備的功能，比如數(shù)據(jù)接口功能，這就大大保證了用戶在系統(tǒng)使用過程中是可以接受來自無線網(wǎng)絡終端的信息內(nèi)容，在對Wap網(wǎng)關功能進行設置過程中，在其他領域例如并發(fā)數(shù)、穩(wěn)定性、安全性以及系統(tǒng)安全管理方面也因為不同的功能要求對其能夠產(chǎn)生不同的需求。

3.2系統(tǒng)特點分析

本系統(tǒng)的主要特點就是視頻、音頻、動畫和靜止畫面能夠一體化在移動經(jīng)多媒體平臺上，同時可以動態(tài)速率控制，編碼一次可以實現(xiàn)多重寬帶私用。在65k色模式下，視頻的頻幀不會低于每面2幀，而音頻編碼和解碼支持多重格式，同時可以格式可以選擇EVRC、MP3 和 SMV 格式，在編碼過程中要想保證視頻和音頻同步，應該選擇g2、mp4、3gp、RM和 WMV 格式。本系統(tǒng)還支持電路交換和包交換網(wǎng)絡，能夠?qū)崿F(xiàn)媒體流方式和下載方式并存，系統(tǒng)還具備了強大的糾錯功能，能夠針對移動環(huán)境對流媒體文件進行優(yōu)化，此外系統(tǒng)還支持多種移動網(wǎng)絡類型。

4　編碼系統(tǒng)分析

在本次研究的基于移動銅須網(wǎng)絡的流媒體播放系統(tǒng)設計方案中由于該系統(tǒng)的媒體文件在網(wǎng)上傳輸過程中涵蓋了視頻和音頻等多種形式的文件內(nèi)容，因此，移動流媒體播放系統(tǒng)的發(fā)展瓶頸就是傳輸量過大，無線網(wǎng)絡寬帶速度不高。最近幾年，我國的3G移動網(wǎng)絡的寬帶雖然已經(jīng)實現(xiàn)了是100kb/s以上，但是在發(fā)展過程中我們應該發(fā)現(xiàn)其中還存在很多瓶頸，在系統(tǒng)應用過程中，采用一種高壓縮率的文件信息編碼標準就成為了解決這種問題唯一的途徑了。在本次移動流媒體播放系統(tǒng)研究過程中，采用了國家上最近幾年比較先進的編碼系統(tǒng)，那就是H.264編碼系統(tǒng)，該編碼系統(tǒng)能夠有效的解決文件格式不適應的問題。在國際對編碼系統(tǒng)進行分析和研究過程，該種編碼系統(tǒng)是本世紀出由國際視頻編碼專家組和和國家標準化組織中的活動圖像編碼專家組研究和開發(fā)的一種全新的是數(shù)字化視頻編碼標準，這個標準從上個世紀九十年代末期開始研究和征集意見，并在本世紀初的一次會議上通過了，在2003年正發(fā)布實施。

國際上頒布實施的H.264編碼系統(tǒng)采用主要的編碼模式是DPCM編碼模式和混合編碼模式相結(jié)合的方式。但是這個系統(tǒng)在使用過程中設計更加的簡單和簡潔，在設計過程中沒有眾多的選項，從而大大提高了文件的壓縮質(zhì)量和壓縮的性能，這就大大增加了多媒體文件在各個信道的適應能力，該系統(tǒng)在編碼在工作過程中采用了網(wǎng)絡友好的結(jié)構(gòu)方式和語法，能夠同時滿足不同壓縮比率的要求，還能夠滿足不同解析程度以及不同處理能力和傳輸能力的需求，該種系統(tǒng)在使用過程中由于編碼標準的適應網(wǎng)絡的性能較強，同時還具備了糾錯的作用，能夠很好的適應無線網(wǎng)絡的應用和發(fā)展，從而能夠大大提高了編碼的效率和編碼的質(zhì)量。

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王梓玥，性別：女，出生年：1994年10月，籍貫：臨川，民族：漢族，所在院校：北京郵電大學，研究方向：多媒體通信

測試工具與解決方案

摘要：流媒體主要是指在網(wǎng)絡系統(tǒng)中，使用流動式的傳輸方式和傳輸技術連續(xù)的進行播放的一種及時性媒體，也就是在互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，以數(shù)據(jù)流的形式對信息進行實時的發(fā)布和播放視頻多媒體信息。在這里所說的流媒體技術就是將連續(xù)的影像和聲音經(jīng)過必要的壓縮和處理之后，將其放在網(wǎng)絡的服務器上，保證能夠在視頻和資訊的瀏覽者一般收看信心資訊一邊實現(xiàn)在線下載，而不再需要等到多個媒體文件下載完成之后不就可以即時的進行觀看的一種技術。在流媒體發(fā)展過程中，移動流媒體技術就是把流媒體技術和移動通信設網(wǎng)絡技術相互結(jié)合，讓移動用戶能夠通過移動終端瀏覽多媒體信息的一種新技術。本文主要對移動流媒體的系統(tǒng)設設計方案進行了必要的分析和研究，并就該系統(tǒng)中的各項功能進行了詳細的分析和研究，針對移動流媒體的特性就本系統(tǒng)采用的編碼標準進行了詳細的分析，希望通過本次研究對更好的促進=移動通信網(wǎng)絡流媒體播放系統(tǒng)的設計有一定的幫助。

關鍵詞：移動通信；網(wǎng)絡；流媒體；播放系統(tǒng)；設計方案

The streaming media system based on mobile communication network design

Wang Ziyue

（Beijing university of posts and telecommunications，100876)

Abstract：Mainly refers to the network streaming media system,using flow transport and transmission technology continuous play a timely media, also is in the Internet system,in the form of data flow of information in real time to publish and broadcast video multimedia information.Here said the streaming media technology is the continuous image and sound after necessary compression and processing, put it in the network server,guaranteed to visitors in video and information generally watch confidence while implementing online download information, but no longer need to wait for multiple media files after the download is complete you can not for viewing a real-time technology. In the development of streaming media, the mobile streaming media technology is set streaming media technology and mobile communication network technology in combination with each other,allow mobile users to browse through mobile terminal is a new technology of multimedia information.In this paper, the main design scheme for the mobile streaming media system in the necessary analysis and research, and the various functions of the system has carried on the detailed analysis and research,according to the characteristics of mobile streaming media for the purpose of this system is analyzed with the coding standards,hope that through this study to better promote = design of mobile communication network streaming media system as certain help.

Keywords：mobile communication;Network;Streaming media;Broadcast system; Design scheme

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