基于移動通訊網絡的流媒體播放系統設計方案

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基于移動通訊網絡的流媒體播放系統設計方案

王梓玥

（北京郵電大學，100876)

隨著我國計算機和網絡技術不斷地進步和發展模是，信息在網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展過程中因其能夠實現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展，手機上網的實現和移動通信網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絡對流媒體文件和內容進行瀏覽，同時還能夠實現可視通話，手機設備能夠成為未來以后召開會議的主要設備。基于移動通信網絡的流媒體播放系統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　系統結構和工作流程分析

基于移動通信網絡的某地區的資訊網流媒體播放系統結構主要包括了以下幾個方面的內容。整個系統結構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站的信息進行瀏覽，而用戶在對網頁進行瀏覽過程中如果發現自己感興趣的內容之后，就能夠實現在線實時點播。這時整個系統會對用戶的請求采用分組數據的形式進行有效的分類和處理，數據通過系統基站將相關數據傳輸到相關支持節點上，通過這個節點對數據涉及到的相應信息及時的進行處理，然后就會將已經處理完畢的信息傳輸到流媒體系統的服務器上的網絡系統中，接下來的工作就是流媒體播放系統的服務器對用戶的數據請求進行在一次的分析然后響應。在這個過程中，流媒體播放系統的物業服務和管理系統需要對用戶請求的數據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容就會傳輸到該系統的服務器上，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據信息內容。同時，服務器還會對來自互聯網的記錄有移動臺地址的相應的數據進行分組和重組，然后在讓系統中相應的節點后者移動、網絡系統對這些數據進行有效的處理，而后就能夠將處理過的相應的數據信息以及數據傳輸的形式合通過系統的基站系統傳遞到用戶的手機等設備上，從而能夠實現了系統播放用戶感興趣的網絡信息內容。在這個過程中，流媒體播放的系統后臺還會對持續不斷地向用戶的手機等設備中傳輸相應的數據信息，指導整個緩沖區填滿之后就會停止。

2　系統功能分析

流媒體具有十分強大的功能和作用，其既能夠實現視頻的點播和直播，同時還能夠實現音頻的點播和直播。其內容涵蓋了電視節目、錄像、綜藝節目、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容。在本次對某地區的資訊網移動流媒體播放系統的功能進行分析，其主要具備了以下幾個方面的功能：首先，信息服務的功能。該資訊網移動流媒體播放系統中的服務功能主要包括了財經信息、新聞信息和及時的體育資訊以及天氣預報等信息服務內容。用戶在使用過程中只需要在門戶網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的系統對信息進行推送服務。在推送過程中，信息的內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目，電影和電視劇，以及時電視節目的精彩片段，以及動畫卡通等內容。這些內容都能夠在該移動流媒體系統中進行實時的下載和在線的觀看。同時，系統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容；再次，通信服務。該種服務的主要內容涉及到了流媒體內容中的彩信、視頻、電視電話會議以及各種實節目的制作和播出等內容；第四，監控服務的功能。這方面的服務功能主要包括了交通監控和家庭監控兩種方式，其中交通監控主要指的是道路交通管理部門或者地區的旅游信息網絡的用戶能夠通過這項服務內容清晰的了解城市和景區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。而家庭監控主要分為了實時的對家庭進行監視和對辦公室的情況進行監控兩種，這方面的服務功能的實現需要安裝上基于web的數字視頻相機，并保證設備能夠與互聯網進行連接，這樣通過這個數字視頻相機連接移動終端或者PC就能夠實現對家庭和辦公室的實時監督和控制；最后，定位服務功能。系統中還可以為用戶提供地圖和向導服務，并且可以利用這個系統對景區的風景名勝進行網上預覽，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，對數據進行連接管理，優先級的調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議接收CP或者SP視頻和音頻源，從而能夠實現對數據進行有效地壓縮和處理，并實時的傳輸媒體的格式，同時還需要與網關GPRS支持節點或者CDMA網絡進行組網，從而實現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實現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用戶的視頻處理；其次，業務管理平臺。在整個系統中，業務管理平臺主要包括了管理服務器，其主要負責對業務進行有效的發布，是一種面向CP或者SP的業務發布部門。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，英文單詞為Authorization，也就是在系統運行過程中，控制好訪問量的多少，并為客戶提供必要的業務，還有一個就是費用，英文單詞是Accounting，其主要在網上跟蹤用戶所需要和所使用的網絡資源，為用戶提供計費記錄。最后一個組成部分就是基于WAP2.0的門戶網站與Wap網關，這個部分是實現用戶對內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，其可以實現實現對業務的推送、排列、業務瀏覽以及業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務界面。

在涉及到Wap網關內容過程中，我們有必要對Wap網關應該具備功能進行必要的分析：首先，協議的網關系統。這個系統主要源于WAP協議棧發出的相應的請求，并經要求將相應的數據信息法翻譯到3W協議棧中，而或者將系統中可能會存在于3W協議棧中的相關數據請求翻譯到Wap協議棧；其次，系統的流媒體內容的編碼和解碼過程。在整個系統中，內容編碼的主要功能是實現對Web中相關數據信息和內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。在流媒體系統中，對流媒體文件這種大容量的傳輸內容進行必要的壓縮十分的重要。這樣可以有效降低信息數據通過無線網絡在傳輸過程中數據包過多或者多大對系統運行所產生的影響。同時，還能夠有效地對系統中的相關文件的傳輸過程進行有效地控制；再次，在系統中的Wap網關協議還能夠將來自于系統不同服務器上的數據信息進行有效的收集和區分，這些數據和信息通常情況下都會在系統運轉過程中使用的到，同時，系統對其他服務器數據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，實現了系統的文件播放的人性化設置；最后，Wap網關協議還具備了其其他設備的功能，比如數據接口功能，這就大大保證了用戶在系統使用過程中是可以接受來自無線網絡終端的信息內容，在對Wap網關功能進行設置過程中，在其他領域例如并發數、穩定性、安全性以及系統安全管理方面也因為不同的功能要求對其能夠產生不同的需求。

3.2系統特點分析

本系統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多媒體平臺上，同時可以動態速率控制，編碼一次可以實現多重寬帶私用。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。本系統還支持電路交換和包交換網絡，能夠實現媒體流方式和下載方式并存，系統還具備了強大的糾錯功能，能夠針對移動環境對流媒體文件進行優化，此外系統還支持多種移動網絡類型。

4　編碼系統分析

在本次研究的基于移動銅須網絡的流媒體播放系統設計方案中由于該系統的媒體文件在網上傳輸過程中涵蓋了視頻和音頻等多種形式的文件內容，因此，移動流媒體播放系統的發展瓶頸就是傳輸量過大，無線網絡寬帶速度不高。最近幾年，我國的3G移動網絡的寬帶雖然已經實現了是100kb/s以上，但是在發展過程中我們應該發現其中還存在很多瓶頸，在系統應用過程中，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研究過程中，采用了國家上最近幾年比較先進的編碼系統，那就是H.264編碼系統，該編碼系統能夠有效的解決文件格式不適應的問題。在國際對編碼系統進行分析和研究過程，該種編碼系統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的一種全新的是數字化視頻編碼標準，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年正發布實施。

國際上頒布實施的H.264編碼系統采用主要的編碼模式是DPCM編碼模式和混合編碼模式相結合的方式。但是這個系統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，該系統在編碼在工作過程中采用了網絡友好的結構方式和語法，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，該種系統在使用過程中由于編碼標準的適應網絡的性能較強，同時還具備了糾錯的作用，能夠很好的適應無線網絡的應用和發展，從而能夠大大提高了編碼的效率和編碼的質量。

參考文獻

[1] 湯寶偉,王勁林,陳曉,李挺屹.一種基于嵌入式的流媒體播放系統的設計與實現[J].廣播與電視技術. 2013(06)

[2] 蘇征遠,易燕,戴祖誠.嵌入式流媒體播放系統的設計與實現[J]. 電子設計工程. 2011(20)

[3] 趙秀春.一種基于嵌入式的流媒體播放系統的設計[J].電子技術與軟件工程. 2014(08)

[4] 段錄平,李銳,李倫. 嵌入式車載流媒體播放終端設計與實現[J].鐵路計算機應用.2011(10)

[5] 陸繼恒.擁抱3D、流媒體播放家庭影音新娛樂之選 Dune HD BASE 3D[J]. 家庭影院技術.2013(03)

[6] 朱程蘭.你所不知道的3G世界[J].移動信息. 2010(07) [9]鳴澗.流媒體播放三劍客[J].計算機周刊. 2011(45)

[7] 白水,Edmund. “晶”彩再跨越創維晶彩平臺評析[J].音響改裝技術. 2011(06)

[8] 夏濤,簡洪波.基于Symbian平臺的移動流媒體客戶端設計[J].微處理機. 2010(03)

[9] 呂偉梅,鄭慶華,黃華,林杰,姜山.移動流媒體播放器的設計與實現[J]. 計算機科學. 2010(09)

[10] 許琰.從“焦作現象”、“欒川模式”看河南旅游發展[J].科技咨詢導報. 2010(20)

[11] 高科,劉心松,詹驥.互聯網中基于MPEG-4流媒體播放的研究[J].電子科技大學學報. 2010(03)

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絡系統中，使用流動式的傳輸方式和傳輸技術連續的進行播放的一種及時性媒體，也就是在互聯網系統中，以數據流的形式對信息進行實時的發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的影像和聲音經過必要的壓縮和處理之后，將其放在網絡的服務器上，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絡技術相互結合，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設設計方案進行了必要的分析和研究，并就該系統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=移動通信網絡流媒體播放系統的設計有一定的幫助。

關鍵詞：移動通信；網絡；流媒體；播放系統；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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