移動(dòng)媒體的應用要求
2011/06/28
下載Dialogic白皮書(shū)《移動(dòng)視頻——新機遇》
移動(dòng)媒體不是簡(jiǎn)單的媒介，對標準的兼容只是實(shí)現其應用的一步。在要求得到移動(dòng)視頻市場(chǎng)的份額之前，應用開(kāi)發(fā)商必須 克服其他許多技術(shù)難題。本章將對其中幾個(gè)技術(shù)難題進(jìn)行探討。
使用TDM設備的基于IP的媒介
創(chuàng )建移動(dòng)視頻應用的挑戰之一便是使基于IP 的媒體與基于 TDM 的用戶(hù)設備兼容。3G-324M 標準被設計用于 64kbps 帶 寬的 TDM 信道，然而大多數視頻都是面向 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，并強調了網(wǎng)速的顯著(zhù)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(wèn)題，但基于 IP 的移動(dòng)視頻并不總能匹配 3G-324M 產(chǎn)生的應答。另外，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(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，利用現有的 TDM 基礎架構、計費系統等的3G-324M 標準，在可預見(jiàn)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)多媒體傳輸的標準。其結果便是，移動(dòng)視頻應 用——或更為根本的基礎架構，將不得不在未來(lái)的一段時(shí)間內在基于 TDM 的 3G-324M 協(xié)議與基于包交換的 IP 協(xié)議間進(jìn)行轉換。
圖. 基于 IP 的媒體必須兼容基于 TDM 的設備
應對多樣性
為了滿(mǎn)足最大數量用戶(hù)的需要，視頻應用產(chǎn)品必須應對不同的端點(diǎn)設備，這些設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(cháng)寬比、幀速率、比特率等。這種情況迫使視頻提供基礎架構必須即時(shí)調整媒體流，以便在每種類(lèi)型 的設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。為了將大部分應用提供給最大數量的受眾，這些基礎架構必須在不同的編碼方案之間進(jìn)行轉換，并且保證不影響視 頻或音頻質(zhì)量。有效匹配收發(fā)設備使用的比特率，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)嚴峻挑戰，解決這一挑戰對于移動(dòng)設備而言是至關(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 標準所超越，該標準能將壓縮率從200% 提高到 300%。
為了利用 H.264 來(lái)改善壓縮方案，并使之適應不同的屏幕參數，視頻內容被進(jìn)行編碼轉換和速率轉換。編碼轉換是基本的 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)原數據流，然后該原數據流再被壓縮為另一種格式。速 率轉換對速度進(jìn)行匹配，以實(shí)現帶寬和移動(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，基礎架構還必須支持一種被稱(chēng)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，參考幀對一個(gè)完整的視頻圖片進(jìn)行編碼，“delta”幀對最后一個(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(huà)開(kāi)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)視頻應用必須在視頻質(zhì)量和帶 寬消耗之間達到精確的平衡。
當從網(wǎng)絡(luò )錯誤中恢復，或開(kāi)始一個(gè)錄音會(huì )話(huà)時(shí)，接收設備通常會(huì )要求一個(gè)“額外”的參考幀。網(wǎng)絡(luò )上 TDM 一邊的終端設 備能發(fā)送和接收一個(gè) 3G-324M VFU 請求到 IP 網(wǎng)絡(luò )一端，或由IP網(wǎng)絡(luò )一端發(fā)送，來(lái)請求一個(gè)參考幀。網(wǎng)絡(luò )上 IP 側的終端設 備能發(fā)送或接收一個(gè) VFU 請求，而該請求被內嵌在 SIP INFO 信息的會(huì )話(huà)中間。為了傳輸最高質(zhì)量的視頻，該架構必須能 解釋兩類(lèi)的 VFU 請求，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。能夠使用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)多個(gè) TV 頻道以及獲得其他服務(wù)的視頻門(mén)戶(hù)，是一個(gè)很好的研究實(shí)例。視 頻門(mén)戶(hù)顯示了基于每個(gè)用戶(hù)活動(dòng)、訪(fǎng)問(wèn)權限、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(hù)通過(guò)在手持終端 按下相應的鍵來(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，應用程序控制了基礎架構，而該 基礎架構動(dòng)態(tài)地生成了有限列表，并在當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(hù)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(mén)戶(hù)以及菜單必須接受用戶(hù)輸入(當用戶(hù)按鍵做出選擇時(shí)，最常見(jiàn)的是具有DTMF<雙音多頻>鈴音)，并轉到相應的頻道或服務(wù)。在 TDM 的基礎架構一端，DTMF 音可以被轉為同帶音頻或被編碼為 H.245 控制消息。在 IP 端，音調可以裝載為 媒體，或者載入 SIP INFO 信息中。為了支持大量不同類(lèi)型的終端、網(wǎng)絡(luò )及應用系統，移動(dòng)視頻架構必須接受不同的音頻載 波技術(shù)，并在其間進(jìn)行轉換。
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