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图 看 出 : 数 据 下 载 业 务 占 了 过 半 的 份 额, 短 信 和 电 子 邮 件 也 是 数 据 业 务 的 一 个 重 要 组 成 部 分 众 所 周 知, 国 际 上 MMS 多 媒 体 彩 信 业 务 从 2002 年 开 始 已 发 展 成 熟 并 投 入 应 用 2003 年 推 出 彩 信 短 视 频 业 务, 直 至 2004 年 视 频 下 载 播 放 应 用 也 已 日 趋 成 熟 但 是, 我 们 发 现 : 支 持 RTSP 协 议 的 Video Streaming 并 没 有 得 到 如 期 的 发 展 图 2.1 数 据 增 值 业 务 现 状 Video Streaming 即 视 频 流 媒 体, 是 划 分 2G 和 3G 时 代 的 一 个 重 要 标 志 视 频 流 媒 体 和 本 机 视 频 播 放 器 具 有 相 同 的 用 户 界 面 主 要 区 别 在 于, 视 频 流 媒 体 在 播 放 期 间 压 缩 视 频 数 据 取 自 服 务 器, 而 本 机 视 频 播 放 器 的 视 频 片 段 存 储 在 移 动 终 端 的 存 储 器 中 根 据 信 息 产 业 部 和 有 关 单 位 的 计 划 安 排, 中 国 的 移 动 通 信 产 业 从 2001 年 开 始 3G 测 试, 2003-2004 年 为 3G 互 联 和 现 场 测 试 年,2004 年 中 国 3G 进 入 商 用 化 局 用 试 验 ;2004 年 年 底 前 投 入 商 用 实 际 上,3G 执 照 发 放 的 推 迟, 是 手 机 流 媒 体 数 据 业 务 发 展 受 阻 的 一 个 重 要 原 因, 这 也 使 得 流 媒 体 技 术 的 研 究 处 于 停 滞 不 前 的 尴 尬 境 况 笔 者 曾 与 NOKIA 和 Real 公 司 的 技 术 人 员 对 S60 系 列 手 机 的 流 媒 体 技 术 进 行 交 流, 发 现 国 内 外 的 手 机 流 媒 体 仅 限 于 嵌 入 式 播 放 解 码 的 应 用, 对 播 放 器 的 RTSP 协 议 接 口 和 实 时 播 放 性 能 少 有 研 究, 技 术 支 持 几 乎 为 零 对 3G 的 现 状 大 致 总 结 出 以 下 几 点 原 因 :1. 手 机 流 媒 体 技 术 属 于 2.5G 至 3G 的 范 畴, 由 于 3G 牌 照 发 放 的 一 再 推 迟, 中 国 大 陆 3G 牌 照 尚 未 有 定 论, 运 营 商 也 无 法 提 供 3G 网 络 的 支 持, 各 大 商 家 厂 家 也 都 不 敢 贸 然 投 入 太 大 的 人 力 物 力 进 行 开 发 ;2. 目 前 国 内 为 移 动 用 户 提 供 流 媒 体 播 放 尚 未 成 熟 由 于 现 行 的 无 线 网 络 带 宽 较 窄, 流 媒 体 对 手 机 网 络 的 负 载 要 求 较 高, 在 进 行 大 规 模 的 3G 硬 件 改 造 之 前, 移 动 运 营 商 不 希 望 流 量 较 大 的 流 媒 体 数 据 给 GPRS 网 络 增 荷, 造 成 网 路 信 息 堵 塞 的 问 题 ;3. 由 于 硬 件 配 套 问 题 和 广 播 权 限 问 题, 网 络 运 营 商 能 提 供 的 个 性 服 务 较 少 ;4. 移 动 流 媒 体 视 频 业 务 不 可 能 在 短 期 内 得 到 用 户 青 睐, 宣 传 和 推 广 也 有 高 额 的 投 资 风 险

3. H.264 流 媒 体 编 解 码 协 议 H.264 是 手 机 流 媒 体 编 码 协 议 的 一 支 新 秀, 到 目 前 为 止 被 公 认 为 适 合 3G 流 媒 体 技 术 的 主 要 标 准 协 议 之 一 H.264 就 是 Mpeg4 国 际 标 准 视 频 协 议 的 第 10 部 分 H.264 的 内 部 预 测 采 用 运 动 补 偿 预 测, 与 以 往 协 议 标 准 的 重 要 区 别 在 于 高 精 度 的 亚 像 素 运 动 补 偿 和 支 持 一 定 范 围 的 图 像 块 尺 寸 和 更 细 的 分 像 素 运 动 矢 量 图 3.1 H.264 编 解 码 协 议 的 发 展 从 H.263 协 议 的 发 展 到 H.264 协 议 的 提 出, 经 历 了 较 长 的 时 间, 但 也 得 到 了 质 的 飞 跃 在 相 同 的 重 建 图 像 质 量 下,H.264 比 H.263 节 约 50% 左 右 的 码 率, 有 更 高 的 压 缩 比 更 好 的 IP 和 无 线 网 络 等 各 种 信 道 适 应 能 力 H.264 协 议 的 音 视 频 传 输 速 率 从 10kb/s 到 4Mb/s 不 等, 由 于 其 适 用 的 目 标 范 围 较 光, 能 满 足 不 同 速 率 不 同 解 析 度 以 及 不 同 传 输 场 合 的 需 求, 根 据 实 际 情 况 需 要 支 持 各 种 网 络 中 的 音 视 频 分 级 编 码 传 输, 所 以 在 很 多 特 定 的 传 输 信 道 之 下 都 能 获 得 较 好 的 图 像 质 量 H.264 具 有 在 低 带 宽 情 况 下 能 满 足 高 质 量 画 面 视 频 传 输 要 求 的 性 能, 这 一 点 被 各 个 软 硬 件 厂 家 看 中, 相 继 推 出 了 以 H.264 视 频 编 解 码 芯 片 为 基 础 的 视 频 会 议 视 频 直 播 点 播 等 应 用 由 于 H.264 的 基 本 系 统 无 需 使 用 版 权, 具 有 开 放 的 性 质, 能 很 好 地 适 应 无 线 网 络 的 使 用, 所 以 也 被 应 用 到 了 手 机 端 的 程 序 开 发 但 是,H.264 获 得 的 优 越 性 能 以 计 算 复 杂 度 的 增 加 为 代 价, 其 编 码 的 计 算 复 杂 度 大 约 相 当 于 H.263 的 3 倍, 解 码 复 杂 度 大 约 相 当 于 H.263 的 2 倍 无 论 是 高 端 手 机 还 是 PDA 掌 上 电 脑, 其 中 央 处 理 器 的 速 度 和 PC 相 比 明 显 薄 弱, 在 短 时 间 内 不 可 能 得 到 很 快 提 升 所 以, 手 机 流 媒 体 应 用 程 序 的 编 解 码 必 须 有 很 严 格 的 规 范, 最 基 本 的 要 求 就 是 做 到 程 序 代 码 合 理 科 学 线 程 尽 量 少 4. 手 机 流 媒 体 实 时 监 控 设 计 目 前 应 用 于 互 联 网 上 的 流 媒 体 传 输 方 式 主 要 有 单 播 广 播 多 播 和 点 播 等 手 机 流 媒 体

实 时 监 控 应 采 用 单 播 的 方 式, 在 查 询 服 务 器 上 的 监 控 录 象 资 料 时, 可 采 用 点 播 现 行 的 手 机 上 网 途 径 有 GPRS 和 WAP 两 种, 其 中 GPRS 的 使 用 比 较 广 泛 实 际 上, 移 动 将 其 GPRS 的 接 口 IP 分 为 通 用 和 专 用 两 种, 没 经 过 授 权 的 普 通 用 户, 是 由 通 用 接 口 获 得 GPRS 的 使 用 权 本 文 提 出 了 以 无 线 设 备 接 入 现 场 实 时 监 控 的 设 计 思 想 以 Nokia 手 机 6600 为 例, 采 用 RealNetworks Helix Mobile Producer 和 Darwin Streaming Server 作 为 PC 服 务 器 端 解 决 方 案, 输 入 视 频 流 来 自 PC Camera, 分 辨 率 为 320 240, 输 出 视 频 分 辨 率 为 176 208, 经 过 编 码 后 的 图 象 输 出 格 式 为 3gpp, 从 移 动 梦 网 普 通 用 户 IP 接 口 接 入 移 动 GPRS, 以 RTSP 为 传 输 协 议, 手 机 端 以 Realone Mobile Player 为 播 放 解 码 器, 实 现 了 手 机 对 远 程 现 场 的 实 时 监 控 图 4.1 手 机 实 时 监 控 基 本 原 理 实 际 上, 上 述 设 计 只 采 用 了 H.263 的 编 码 协 议 由 于 H.264 解 码 在 手 机 终 端 实 现 过 于 复 杂, 只 能 在 高 端 手 机 上 运 行, 所 以 只 能 以 牺 牲 图 象 质 量 来 实 现 运 算 复 杂 度 和 硬 件 消 耗 的 折 中 由 于 大 部 分 手 机 设 备 仍 停 留 在 2G 和 2.5G 之 间, 为 了 让 大 多 数 人 能 提 前 得 到 3G 音 视 频 的 体 验, 就 需 要 在 手 机 终 端 嵌 入 一 个 简 单 高 效 的 流 媒 体 播 放 工 具 根 据 实 测, 上 述 设 计 方 案 数 据 流 量 大 致 为 30kb/s, 在 Nokia 6600 手 机 上 的 刷 新 速 度 大 约 是 5~10 帧 / 秒, 尚 未 能 满 足 人 眼 的 动 态 视 觉 要 求 我 们 又 以 H.264 为 编 解 码 协 议 作 了 实 验, 以 MainConcept H.264 Encoder 为 编 码 器, 得 到 Mpg4 标 准 视 频 格 式, 将 现 有 的 H.264 解 码 软 件 嵌 入 Nokia 6600, 得 到 15 帧 / 秒 的 刷 新 率, 数 据 流 量 在 15kb/s~25kb/s 之 间 变 化, 图 象 质 量 明 显 比 前 者 有 所 改 善 可 以 得 出, 若 要 在 现 有 的 移 动 网 络 上 实 现 实 时 视 频 播 放, 须 采 用 H.264 编 解 码 ; 若 对 播 放 质 量 要 求 不 高, 且 手 机 为 中 低 端 时, 可 考 虑 采 用 H.263 编 解 码, 从 无 线 网 络 下 载 嵌 入 式 播 放 工 具 以 上 设 计 思 想 已 经 实 现 了 从 PC 端 向 移 动 台 发 送 音 视 频 内 容 的 流 媒 体 播 放 操 作 移 动 运 营 商 完 全 能 以 此 对 手 机 用 户 提 供 个 性 化 的 数 据 增 值 业 务, 把 其 他 各 种 媒 体 内 容 转 换 成 流 媒 体 格 式, 实 现 无 线 设 备 终 端 的 实 时 点 播 直 播 该 技 术 能 够 与 第 三 代 手 机 和 PDA 掌 上 电 脑 兼 容, 支 持 3G 规 格 的 文 件 格 式, 将 成 为 数 据 增 值 业 务 中 提 供 高 质 量 视 频 编 解 码 技 术 的 一 种 可 行 解

决 方 案 中 国 移 动 通 过 话 机 反 馈 用 户 的 形 式, 成 功 地 吸 取 了 为 数 众 多 的 手 机 客 户, 为 迎 接 3G 时 代 的 到 来 奠 定 了 坚 实 的 硬 件 基 础 在 上 述 基 本 原 理 和 硬 件 基 础 之 上, 中 国 移 动 已 与 香 港 的 富 年 掌 景 手 机 视 频 公 司 国 内 各 大 电 视 台 达 成 协 议, 以 H.264 视 频 压 缩 技 术 推 出 了 电 信 级 移 动 流 媒 体 系 统, 在 中 国 移 动 网 络 上 试 行 手 机 视 频 实 况 转 播 电 视 直 播 视 频 点 播 等 业 务, 让 国 内 数 万 名 高 端 手 机 用 户 提 前 体 验 了 3G 的 业 务, 为 希 望 利 用 现 有 的 2.5G 网 络 提 供 移 动 流 媒 体 内 容 服 务 的 运 营 商 或 增 值 服 务 商 提 供 了 一 种 可 实 行 的 解 决 方 案 中 国 联 通 也 于 2004 年 同 RealNetworks 签 署 了 移 动 流 媒 体 协 议 合 同, 用 Helix Mobile 平 台 为 CDMA 用 户 提 供 流 媒 体 业 务 手 机 流 媒 体 数 据 业 务 的 试 行 至 今 将 近 两 个 年 头, 然 而 为 什 么 得 不 到 推 广 呢? 其 中 流 量 问 题 是 不 容 忽 视 的 关 键 问 题 举 个 例 子, 一 部 100 分 钟 的 电 影, 或 者 一 场 90 分 钟 的 足 球 比 赛, 以 15kb/s 的 流 速 在 手 机 上 播 放, 就 需 要 80Mb~90Mb 的 流 量, 按 现 在 中 国 移 动 GPRS 流 量 的 计 费 标 准, 其 昂 贵 程 度 可 想 而 知 还 有 就 是 传 输 瓶 颈 问 题, 由 下 图 的 流 媒 体 传 输 原 理 的 Leaky bucket 缓 冲 不 足 的 问 题 可 以 得 出, 与 目 前 网 络 流 媒 体 一 样, 传 输 带 宽 也 是 手 机 流 媒 体 发 展 中 令 人 头 疼 的 问 题 图 4.2 流 媒 体 传 输 流 程 原 理 我 国 目 前 的 视 频 流 媒 体 实 际 使 用 带 宽 不 超 过 50kb/s, 大 家 期 待 中 的 3G 系 统 实 际 标 称 带 宽 也 不 过 几 百 kb/s 此 外, 手 机 终 端 视 频 处 理 能 力 与 原 有 网 络 的 兼 容 性 等 问 题 也 暂 时 无 法 解 决 用 户 期 望 的 通 信 系 统 须 具 有 通 信 灵 活 快 速 网 络 频 谱 宽 兼 容 性 强 智 能 性 高 音 视 频 质 量 更 高 通 信 成 本 更 低 等 优 点 无 线 流 媒 体 业 务 的 唯 一 出 路 只 能 是, 突 破 带 宽 网 速

的 传 输 技 术 瓶 颈, 降 低 传 输 成 本 和 费 用 由 于 3G 系 统 在 设 计 之 初 就 存 在 无 法 克 服 的 问 题, 而 且 由 于 3G 的 商 用 还 没 有 全 面 展 开, 技 术 的 革 新 使 得 它 慢 慢 的 变 得 不 合 时 宜 因 此 人 们 开 始 了 第 四 代 移 动 通 信 的 研 究, 以 提 高 手 机 和 PDA 掌 上 电 脑 访 问 无 线 因 特 网 的 速 率 4G 通 信 不 仅 能 解 决 3G 的 兼 容 性 问 题, 让 更 多 的 现 有 通 信 用 户 轻 易 升 级 到 4G 通 信, 而 且 引 入 了 许 多 尖 端 通 信 技 术, 相 对 于 其 他 技 术 通 信 部 署 起 来 就 容 易 得 多 要 想 使 其 达 到 期 望 的 带 宽, 通 信 运 营 商 将 考 虑 直 接 在 3G 通 信 网 络 的 基 础 设 施 之 上 进 行 大 幅 度 的 改 造, 采 用 逐 步 引 入 的 方 法 有 效 降 低 运 营 成 本 为 了 使 第 四 代 移 动 通 信 尽 快 地 被 人 们 接 受, 应 该 让 更 多 的 用 户 在 投 资 最 少 的 情 况 下 能 轻 易 地 从 2G 时 代 跳 过 3G 直 接 过 渡 到 4G 时 代 目 前 公 认 的 4G 核 心 技 术 是 OFDM 正 交 波 束 复 用 技 术, 和 3G 的 核 心 技 术 CDMA 技 术 也 非 常 不 同, 而 且 很 多 无 线 宽 带 商 用 系 统 比 如 WLAN 已 经 开 发 出 来, 并 且 开 始 抢 占 现 有 3G 甚 至 2G 的 市 场 份 额 5. 电 信 运 营 商 的 对 策 随 着 人 们 对 流 媒 体 业 务 需 求 的 增 加, 开 发 流 媒 体 技 术 的 技 术 人 员 数 量 开 始 增 多, 相 关 的 研 发 经 费 投 入 也 不 断 加 大, 这 些 条 件 都 有 利 于 加 快 流 媒 体 技 术 的 发 展 中 国 移 动 和 中 国 联 通 拥 有 覆 盖 全 国 的 无 线 网 络, 在 大 城 市 首 先 试 行 推 广 流 媒 体 数 据 增 值 业 务 面 对 流 媒 体 这 个 潜 力 巨 大 的 市 场, 电 信 运 营 商 也 应 该 把 注 意 力 转 移 到 数 据 增 值 业 务 上, 为 自 己 寻 找 新 的 利 润 增 长 点 电 信 运 营 商 在 网 络 接 入 方 面 具 有 绝 对 的 优 势, 网 络 覆 盖 面 广, 规 模 和 范 围 效 应 显 著, 可 以 在 全 国 范 围 内 提 供 流 媒 体 业 务 中 国 电 信 经 过 将 近 两 年 的 基 础 改 建, 已 拥 有 自 己 的 骨 干 光 纤 网 络, 具 有 很 强 的 本 地 网 优 势 在 网 络 传 输 技 术 上, 中 国 电 信 应 发 挥 自 己 的 优 势, 利 用 无 线 网 络 上 短 期 内 无 法 实 现 的 技 术 来 提 高 流 媒 体 的 播 放 效 果, 通 过 提 高 自 身 服 务 质 量 赢 得 用 户 的 满 意 和 信 任 电 信 运 营 商 目 前 基 本 上 都 建 立 了 可 以 提 供 流 媒 体 业 务 的 平 台, 同 时 还 拥 有 完 善 的 计 费 认 证 系 统 和 后 台 管 理 这 些 平 台 目 前 主 要 是 向 用 户 提 供 电 信 其 他 增 值 业 务 的 门 户, 运 营 比 较 成 功, 为 以 后 开 展 流 媒 体 业 务 创 造 了 条 件 电 信 运 营 商 虽 然 提 供 各 种 电 信 增 值 业 务, 但 由 于 体 制 和 业 务 特 点 等 原 因, 只 是 提 供 了 一 个 接 入 手 段, 具 体 内 容 基 本 上 都 是 增 值 服 务 提 供 商 SP 提 供 流 媒 体 数 据 业 务 不 仅 要 有 丰 富 的 内 容 更 需 要 灵 活 的 运 营, 从 各 个 方 面 满 足 消 费 者 的 需 求 音 视 频 流 媒 体 业 务 是 电 信 运 营 商 发 展 宽 带 应 用 的 一 个 重 点, 我 们 必 须 转 变 营 运 模 式, 将 科 学 的 营 运 模

式 和 丰 富 的 流 媒 体 业 务 内 容 相 结 合, 走 有 自 己 特 色 的 道 路 流 媒 体 业 务 能 否 成 功 的 关 键 就 在 于 : 通 信 运 营 商 能 否 根 据 自 身 固 有 的 优 势, 灵 活 地 向 用 户 提 供 丰 富 多 彩 的 多 媒 体 内 容 在 人 类 生 活 追 求 多 样 化 个 性 化 的 今 天, 谁 能 高 效 地 将 丰 富 多 彩 的 多 媒 体 信 息 传 递 给 用 户, 谁 就 将 赢 得 这 个 市 场 无 论 是 在 硬 件 还 是 在 软 件 环 境 上, 都 还 有 许 多 相 关 的 技 术 难 题 需 要 我 们 去 关 注 与 研 究 在 一 个 高 清 媒 体 技 术 即 将 于 有 线 电 视 网 络 大 规 模 展 开 的 时 代, 倘 若 再 不 进 行 技 术 革 新 和 应 用 创 新, 通 信 行 业 的 流 媒 体 技 术 应 用 将 不 知 何 去 何 从 流 媒 体 业 务 是 通 信 行 业 发 展 增 值 业 务 的 新 领 域, 我 们 应 该 把 握 时 代 发 展 的 优 势 与 机 遇, 建 立 可 持 续 发 展 的 数 据 增 值 业 务 新 模 式, 走 出 自 身 发 展 的 新 道 路 我 们 有 理 由 相 信, 流 媒 体 业 务 必 将 成 为 电 信 数 据 增 值 业 务 的 主 流 增 值 业 务 之 一 作 者 简 介 : 吴 宏 恩,2005 年 6 月 毕 业 于 中 山 大 学 电 子 与 通 信 工 程 系, 男,1981 年 生, 工 学 硕 士, 现 在 数 据 通 信 咨 询 设 计 院 从 事 数 据 通 信 工 程 规 划 设 计 工 作