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移動(dòng)媒體的應(yīng)用要求

2011/06/28

下載Dialogic白皮書《移動(dòng)視頻——新機(jī)遇》

　　移動(dòng)媒體不是簡(jiǎn)單的媒介，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的兼容只是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的一步。在要求得到移動(dòng)視頻市場(chǎng)的份額之前，應(yīng)用開發(fā)商必須 克服其他許多技術(shù)難題。本章將對(duì)其中幾個(gè)技術(shù)難題進(jìn)行探討。

　　使用TDM設(shè)備的基于IP的媒介

　　創(chuàng)建移動(dòng)視頻應(yīng)用的挑戰(zhàn)之一便是使基于IP 的媒體與基于 TDM 的用戶設(shè)備兼容。3G-324M 標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)計(jì)用于 64kbps 帶 寬的 TDM 信道，然而大多數(shù)視頻都是面向 IP 網(wǎng)絡(luò)的，而 IP 網(wǎng)絡(luò)是基于包交換的網(wǎng)絡(luò)，擁有自己的信令和傳輸協(xié)議，處 理視頻的速率一般大于 64kbps。(圖1解釋了這種情況，并強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)速的顯著不同) 直接在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上通過(guò) IP 傳送視頻， 將消除一些互操作方面的問題，但基于 IP 的移動(dòng)視頻并不總能匹配 3G-324M 產(chǎn)生的應(yīng)答。另外，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在基于 TDM 網(wǎng)絡(luò)上有很大投資，因而不希望放棄基于 TDM 的網(wǎng)絡(luò)。由于這個(gè)原因，利用現(xiàn)有的 TDM 基礎(chǔ)架構(gòu)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等的3G-324M 標(biāo)準(zhǔn)，在可預(yù)見的將來(lái)可能一直會(huì)是一個(gè)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行實(shí)時(shí)多媒體傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。其結(jié)果便是，移動(dòng)視頻應(yīng) 用——或更為根本的基礎(chǔ)架構(gòu)，將不得不在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)在基于 TDM 的 3G-324M 協(xié)議與基于包交換的 IP 協(xié)議間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。


圖. 基于 IP 的媒體必須兼容基于 TDM 的設(shè)備

　　應(yīng)對(duì)多樣性

　　為了滿足最大數(shù)量用戶的需要，視頻應(yīng)用產(chǎn)品必須應(yīng)對(duì)不同的端點(diǎn)設(shè)備，這些設(shè)備由許多不同的移動(dòng)手持終端組成，具有 不同的屏幕分辨率、長(zhǎng)寬比、幀速率、比特率等。這種情況迫使視頻提供基礎(chǔ)架構(gòu)必須即時(shí)調(diào)整媒體流，以便在每種類型 的設(shè)備上都能夠獲得最佳的顯示效果。同樣，多視頻的 CODECs (H.263, MPEG-4和 H.264) 也在使用，每一個(gè)都具有不同 特征。為了將大部分應(yīng)用提供給最大數(shù)量的受眾，這些基礎(chǔ)架構(gòu)必須在不同的編碼方案之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且保證不影響視 頻或音頻質(zhì)量。有效匹配收發(fā)設(shè)備使用的比特率，在保證視頻質(zhì)量方面非常重要。

　　帶寬限制

使用最小的網(wǎng)絡(luò)帶寬提供最高質(zhì)量的視頻將帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，解決這一挑戰(zhàn)對(duì)于移動(dòng)設(shè)備而言是至關(guān)重要，這已經(jīng)推動(dòng)了重 大的革新。如 Flash，MPEG-2 和 H.263 等一般的視頻壓縮技術(shù)，已經(jīng)被更新的 H.264 標(biāo)準(zhǔn)所超越，該標(biāo)準(zhǔn)能將壓縮率從200% 提高到 300%。

　　為了利用 H.264 來(lái)改善壓縮方案，并使之適應(yīng)不同的屏幕參數(shù)，視頻內(nèi)容被進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換和速率轉(zhuǎn)換。編碼轉(zhuǎn)換是基本的 網(wǎng)絡(luò)視頻處理操作，在該操作中，一種視頻格式先被解壓縮為一個(gè)原數(shù)據(jù)流，然后該原數(shù)據(jù)流再被壓縮為另一種格式。速 率轉(zhuǎn)換對(duì)速度進(jìn)行匹配，以實(shí)現(xiàn)帶寬和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的連接。這些操作在網(wǎng)絡(luò)上順利進(jìn)行，使傳輸內(nèi)容所需的帶寬降低到 最小，同時(shí)也為手持移動(dòng)終端的處理器密集型適配操作減輕了壓力。

　　為了使視頻保持較高質(zhì)量，基礎(chǔ)架構(gòu)還必須支持一種被稱為視頻快速更新(VFU)的特性。一個(gè)視頻媒體流由一個(gè)參考幀(1-frame) 以及一系列“delta”幀組成，參考幀對(duì)一個(gè)完整的視頻圖片進(jìn)行編碼，“delta”幀對(duì)最后一個(gè)參考幀以后的所有 變化進(jìn)行編碼。一些視頻資源在每個(gè)會(huì)話開始時(shí)僅發(fā)送一個(gè)單一的參考幀，而其他的視頻資源則按照一定的時(shí)間間隔發(fā)送 參考幀。頻繁發(fā)送參考幀能夠提高圖像的質(zhì)量，但卻要以消耗 更多的帶寬為代價(jià)。一個(gè)移動(dòng)視頻應(yīng)用必須在視頻質(zhì)量和帶 寬消耗之間達(dá)到精確的平衡。

　　當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤中恢復(fù)，或開始一個(gè)錄音會(huì)話時(shí)，接收設(shè)備通常會(huì)要求一個(gè)“額外”的參考幀。網(wǎng)絡(luò)上 TDM 一邊的終端設(shè) 備能發(fā)送和接收一個(gè) 3G-324M VFU 請(qǐng)求到 IP 網(wǎng)絡(luò)一端，或由IP網(wǎng)絡(luò)一端發(fā)送，來(lái)請(qǐng)求一個(gè)參考幀。網(wǎng)絡(luò)上 IP 側(cè)的終端設(shè) 備能發(fā)送或接收一個(gè) VFU 請(qǐng)求，而該請(qǐng)求被內(nèi)嵌在 SIP INFO 信息的會(huì)話中間。為了傳輸最高質(zhì)量的視頻，該架構(gòu)必須能 解釋兩類的 VFU 請(qǐng)求，并快速返回有效的參考幀。

　　互作用

　　互作用提出了更進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。能夠使用戶訪問多個(gè) TV 頻道以及獲得其他服務(wù)的視頻門戶，是一個(gè)很好的研究實(shí)例。視 頻門戶顯示了基于每個(gè)用戶活動(dòng)、訪問權(quán)限、服務(wù)描述等的服務(wù)菜單。一般來(lái)說(shuō)，菜單是有限列表，用戶通過(guò)在手持終端 按下相應(yīng)的鍵來(lái)進(jìn)行選擇 (圖2.通過(guò)示意圖說(shuō)明了動(dòng)態(tài)菜單的映射方法)。為了創(chuàng)建菜單，應(yīng)用程序控制了基礎(chǔ)架構(gòu)，而該 基礎(chǔ)架構(gòu)動(dòng)態(tài)地生成了有限列表，并在當(dāng)前的視頻流頂端顯示為一個(gè)靜態(tài)覆蓋圖。相同技術(shù)可用于顯示基于用戶活動(dòng)或位 置進(jìn)行品牌和廣告宣傳的 logo 或文本。
　　

　　
圖. 動(dòng)態(tài)菜單生成映射圖

　　視頻門戶以及菜單必須接受用戶輸入(當(dāng)用戶按鍵做出選擇時(shí)，最常見的是具有DTMF<雙音多頻>鈴音)，并轉(zhuǎn)到相應(yīng)的頻道或服務(wù)。在 TDM 的基礎(chǔ)架構(gòu)一端，DTMF 音可以被轉(zhuǎn)為同帶音頻或被編碼為 H.245 控制消息。在 IP 端，音調(diào)可以裝載為 媒體，或者載入 SIP INFO 信息中。為了支持大量不同類型的終端、網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用系統(tǒng)，移動(dòng)視頻架構(gòu)必須接受不同的音頻載 波技術(shù)，并在其間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

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