移动流媒体技术与应用简介
一、前言
自从流媒体技术在1994年由“流媒体之父”----RealNetworks公司的创始人、现任总裁董事长RobGlazer提出之后，到现在已经整整10年了。
这10年的发展历程经历了由窄带拨号到宽带畅游再到移动流媒体，已经形成了一条从媒体内容制作、网络运营商到媒体的消费者----用户，端到端的产业链条。互联网上的内容已经从当初的只有文字发展到现在文字音频、视频并重的时代，音视频占据了越来越重要的位置。纵观各个网站，无不是采用精彩的视频内容来吸引用户的眼球。虽然流媒体技术已经很成熟了，而且随着宽带的普及，网络带宽的瓶颈也逐渐地消失了，但是流媒体的应用并没有如人们预期的那样普及开来，问题出在哪儿？众说纷纭，但根本问题还是互联网是一个松散的不可控的网络，网上盗版的猖獗，用户可以不费吹灰之力就可以获取大量的媒体节目，当然对收费的节目不屑一顾，造成了没有人为制作的节目付费，缺了这一个最重要的拉动力，上游的运营商和服务商也就没有发展的积极性了。
自从移动技术由2G发展到2.5G，能够提供数据业务以来，为流媒体应用带来了发展契机。首先，从技术上看，GSM和CDMA网络的理论带宽都达到100kb/s以上，在实际的情况中，也能达到几十Kb/s的速率，对于经历了拨号上网的流媒体来说，在速率上已经足够，而且随着3G时代脚步的临近，所提供几百kb/s的带宽更是不成问题；再者，移动网络是可控的网络，盗版不容易获取，运营商可以很容易地从用户收到费用；最后，从应用模式上看，移动流媒体的应用模式更加广泛，它摆脱了有线的限制，用户可以随时随地获取服务，因此就派生出许多实用的应用。
本文将主要对移动流媒体的技术和应用进行介绍。
二、移动流媒体的技术与应用
移动流媒体是从固网的流媒体发展而来的，两者的不同主要体现在终端部分和终端与服务器之间的承载网络。
正是由于这两方面的不同，造成了移动流媒体采用许多不同于固网的技术，下面分别就这些方面进行介绍。
1.移动流媒体技术
当前移动流媒体采用的主流媒体格式包括：3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)、3GPP2(3rd Generation Partnership Project2)、MPEG-4、RM等格式。
a.3GPP
该组织是在1998年12月成立的,由欧洲的ETSI、日本的ARIB、TTC韩国的TTA和美国的T1五个标准化组织发起，主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA(FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。
3GPP是移动流媒体的国际标准，包括6个文档；
*3GPPTS22.233：描述服务需求的文档
*3GPPTS26.233：概述
*3GPPTS26.234：编解码器和协议
*3GPPTS26.244：3GPP文件格式介绍
*3GPPTS26.245：带有时序的文本
*3GPPTS26.246：3GPP中的SMIL
其中最重要的是3GPPTS26.234，编解码器规范和传输协议。
3GPP定义了无线网上传输流媒体的一个框架，采用了当前比较成熟的编码和媒体传输技术，描述如下。
(1)编码技术：
VideoCODEC包括：
*MPEG-4VisualSimpleProfile
*H.263Profile0and Profile 3Audio CODEC包括：
*AMRNarrowband，AMRWideband
*MPEG-4AACLowComplexity
(2)传输协议：
图3是传输协议栈示意图，移动流媒体传输协议与固网的传输协议基本上相同，也都是采用RTSP(RealTimeStreamingProtoco1)、RTP(Real-timeTransport Protoco1)、RTCP(Real-time Transport Control Protoco1)流媒体传输协议，区别是RTP的下层承载协议有一点不同。
对于固网传输来说，网络状况相对比较好，RTP的承载协议可以采用UDP或TCP进行传输。在无线网络中，RTP只有UDP，没有TCP，无线网络的链路相对于固网来说，更加地恶劣、不稳定，丢包率相对要大，如果采用TCP的传输协议，播放器就会频繁地缓冲，造成经常停顿的播放效果。
b.3GPP2
该组织是于1999年1月成立，由美国TIA、日本的ARIB、TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起，主要是制订以ANSI-41核心网为基础,CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。
VideoCODEC包括：
*MPEG-4
*H.263
AudioCODEC包括：
*QCELP
c.MPEG-4
MPEG-4标准设计的目的是在低码流的情况下提供高质量的音视频，最初是针对互联网上的用户传输多媒体信息，后来由于无线技术的发展,能够在移动终端提供多媒体服务，MPEG-4技术也就被引入无线传输领域，其中MPEG-4中的视频CODEC被3GPP和3GPP2组织采纳作为视频标准。同时MPEG-4的文件格式.mp4和音频格式AAC都成为移动流媒体的标准。但采用MPEG-4CODEC的一个问题是专利费用高昂，MPEG-4的专利收费组织MPEG-4-LA对运营商的收费是每一个独立运营单位每年100万美元。拿中国来说，每一个省都是一个独立运营实体，因此单单专利费用每年都是一笔很大的开支。
d.RM
Real公司的流媒体产品，从1994年以来已经发展到了第十代，今年上半年推出的第十代产品，在视频CODEC上有了重大突破，在相同视频质量的情况下：
(1)比WMV9码率降低30%；
(2)比RealVideo9码率降低30%；
(3)比MPEG-2码率降低80%；
(4)比HDTV码率降低75%；
(5)比MPEG-4(ASP)码率降低45%；
(6)比H.264码率降低15%。
全球排名前六的手机厂商，包括Nokia、Motorola、SonyEricssion，都内嵌采用Real的第十代视频解码技术RealVideol0的Realplayer播放器。因为Real的CODEC不含有任何的专利费，并且由于其低码流高质量的视频信号，目前在全球已经有30个国家47个移动运营商采用RealNetworks公司的技术应用为用户提供流媒体服务，使RM格式成了移动流媒体事实上的国际标准。
2.移动流媒体的应用
移动流媒体的应用是随着技术的发展而发展的，到目前为止经历了两个阶段。第一个阶段采用声音加图片的模式。移动流媒体最早是从欧美等国家首先发展起来的，最初的无线带宽只有12kb/s，推出的应用主要是天气预报、图片新闻等。在保证声音正常的情况下，采用几秒一帧视频。若采用RealAudio技术，声音只需8kb/s就可以达到比较好的效果，剩余的带宽供视频使用。像天气预报这类应用主要的信息来源是声音，视频只提供辅助信息。而时事新闻、体育新闻等同样如此，采用声音进行新闻内容的介绍，视频信息由几张关键的图片提供。对于这类应用，用户主要以获取信息、知识为主，称为获知性应用，很少有娱乐的内容。
第二阶段也就是目前正在经历的一个阶段，带宽达到20-60Kb/s。这种状况跟互联网发展初期的拨号上网时期相似，只不过由于编解码技术的发展和成熟，当初在拨号上网时期不能提供的多媒体服务在移动网上已经实现。在这一阶段流媒体的应用种类很多，从流媒体的内容上分，包括获知性应用和娱乐应用，从时效上分为直播、点播、下载。
获知性应用和第一阶段不尽相同，第二阶段提供的是真正的流媒体服务，像天气预报和新闻节目在保证声音正常的情况下，视频一般能达到3-10帧/秒，同时视频监控的应用也很受欢迎。在道路拥堵的城市里，开车的司机如果能随时随地地通过手机获取前方路段的交通情况就可以有效地减少阻塞的发生；上班族或者出差在外的人如果能随时随地通过手机监控家里的孩子、宠物和家庭财产的状况，就可以安心地工作了。娱乐方面的应用包括MTV、电视电影精彩片断的预告等。
直播的应用主要包括：演唱会，重大赛事、电视节目、视频监控等；点播包括：MTV、电视电影精彩片断的预告，下载播放的应用主要是那些码率比较高、音视频质量比较高、超出了无线网络带宽承受能力的多媒体节目，点播和直播不能实现的应用，就可以下载到手机上进行观看。
三、结束语
移动流媒体的应用目前正处在发展的第二阶段，主要建立在移动2.5G，包括：GPRS、CDMA1X的网络上，终端也都是3000元以上的、支持数据业务的高档手机，流媒体还没有普及。但同时我们也看到各大厂商推出的手机越来越多地支持流媒体应用，主要以多媒体应用为主的3G时代的到来，多媒体在手机上的应用就像当初在多媒体在PC上的发展经历一样，成为手机必需的功能。
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