多媒體技術發展論文

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1DVB-IPDC概述在DVB組本論文由整理提供織的規劃中,IPDC被用來作為整合異質網絡的系統平臺,通過互通的IP平臺來整合DVB-H網絡與移動通信網絡。由于數字廣播與移動通信網絡具備不同的特點,前者可執行單向的組播以及廣播,后者則適合雙向的點對點通信,因此IPDC平臺能夠對有限頻寬的資源做最有效率的分配與使用。在DVB-IPDC的體系結構中,需要高頻寬的或者多訂戶的服務內容將通過DVB-H單向網絡傳輸,而移動通信網絡則作為用戶的回傳通道(頻寬需求較低)。

這樣的一個上行/下行非對等分配的方式正符合目前In2ternet服務使用者的行為模式。在這個基礎上,數字內容能夠以IP層為核心進行匯聚,媒體服務可以以非線性化方式呈現,與觀眾的直接互動變得可能。一個基本的DVB-IPDC標準體系結構如圖1所示。事實上,DVB-IPDC標準是一系列應用規范的集合,定義了所有的在IP層之上的功能組件,主要包括有:ESG(ElectronicServiceGuide,電子服務指南)、CDP(ContentDeliveryProtocol,內容投遞協議)、SPP(Ser2vicePurchaseandProtection,服務購買與保護),以及NotificationFramew本論文由整理提供ork(通知業務框架)[2,3]。

ESG標準定義了一整套數據模型,用以描述在DVB-H廣播網絡中,透過CDP所能夠傳送的各種應用服務以及傳輸的細節。終端上的ESG處理程序負責輔助用戶瀏覽收到ESG數據和選取在DVB-H廣播網絡上所傳送的服務。

CDP標準定義了在DVB-H廣播網絡和移動通信網絡上,以IP數據包傳送音視頻媒體流以及數據文件所需的通信協議集,包括FLUTE(FiledeLiv2eryoverUnidirectionalTransport,單向文件傳輸協議)、RTP(Real-timeTransportProtocol,實時傳輸協議)和HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本傳輸協議)。SPP標準則是實現收費服務的基礎,定義了保護前述的音視頻媒體流廣播服務及數據文件廣播服務所需的CA(ConditionalAccess,條件接取)與DRM(DigitalRightManagement,數字版權管理)技術。而正在制訂中的NotificationFramework標準則被用來作為交互應用服務的基礎框架,應用服務的數據內容都能以通知消息的形式傳輸,并通過通知應用服務(NotificationService)的方式提供給終端應用程序使用。在這個通知業務框架中,通知消息被用來作為向終端或者用戶提供即將到達的或不可預知的服務事件或者信息。一條通知消息可能觸發一系列隨之而本論文由整理提供來的交互應用操作[3]。

在DVB-IPDC的框架下,現有網絡中IP層之上的各種多媒體應用服務,都可以彈性地跨平臺應用。從服務的角度來看,以提供數字媒體內容為主的流媒體服務,無疑是目前的主流業務。通知應用服務則可以作為媒體服務的附屬增值業務或者獨立的應用服務業務,提供增強型的多媒體交互應用。

而ESG服務則提供了訪問由上述兩種基本服務組合的各種不同應用服務的用戶界面和訪問指南,是與用戶交互的接口。DVB-IPDC標準體系結構下文將主要探討一個基于該框架的,實現上述服務應用處理的移動多媒體終端原型系統的設計與具體實現方案。

2系統設計與實現

2.1本論文由整理提供總體架構服務端采用實驗室開發的DVB-IPDC多媒體綜合服務系統提供各種應用服務,本終端的設計目標是在DVB-本論文由整理提供IPDC的框架內,能夠接收服務端用各種協議會話傳輸過來的數據信息,實現流媒體服務應用、ESG服務應用、通知服務應用的處理及用戶配置與注冊等管理功能。整個系統以Java作為基礎平臺進行開發,根據功能需求,采用分層設計的方案,如圖2所示。1)傳輸層:向上層應用提供指定會話協議的通信功能。

其中RTP模塊主要負責接收音視頻流媒體以及具有時間同步、服務相關性要求的通知應用服務數據。FLUTE模塊用來接收絕大部分通過DVB-H網絡傳輸的通知應用服務數據。HTTP模塊則提供了一個雙向通道,使終端可以完成服務注冊或者向服務端請求個性的通知應用服務信息,提供了點對點的交互功能。2)功能層:在傳輸層提供通信服務的基礎上,該層負責相關應用服務的數據處理以及終端系統的管理。會話管理模塊負責其他功能模塊調用下層協議通信模塊創建服務接收會話。媒體處理模塊負責提供音視頻流媒體的解碼以及同步處理。ESG處理模塊主要負責ESG分片的維護、聚合以及解析,實現DVB-IPDC標準定義的ESG數據模型處理。

通知消息管理模塊負責終端接收到的通知消息的解析、過濾、生命周期管理以及服務應用投遞。訂閱管理模塊負責終端的服務申請與注冊功能。

配置管理模塊負責處理用戶對終端的系統參數設置管理。存儲管理模塊負責終端的用戶參數、ESG應用服務數據以及通知應用服務的相關信息本論文由整理提供數據的存儲。應用管理模塊則向各種應用服務提供了一個公共的應用框架,用戶通過獲取或者訂閱啟動使用的應用服務都集成于該框架之內,通過公用的接口調用其他模塊的功能,使得終端能夠動態加載各種應用服務,而具體的應用服務的功能邏輯實現與平臺無關。3)應用層:媒體播放器負責播放經解碼和同步處理后的音視頻媒體流。

ESG瀏覽器能夠顯示終端得到的ESG數據信息并支持與用戶交互。用戶配置使得用戶能夠設置終端的用戶應用參數。通知應用界面容器是用來裝載各種通知應用的用戶界面接口,提供終端用戶與通知應用服務的交互。終端架構2.2ESG數據的處理與顯示。

ESG用XMLSchema來定義其數據結構[4]。分片(Fragment)是ESG內容的最小組成單位。根據分片攜帶信息數據的屬性的不同,可以分為3大類共7種類型的分片:①服務信息相關分片:Service、Sched2uleEvent、Content,提供有關服務類型、時間安排、服務內容等應用服務的業務信息;②訂閱購買信息相關分片:ServiceBundle、Purchase、PurchaseChannel,提供有關購買組合、價格等相關信息;③獲得信息分片:Ac2quisition,提供應用服務的訪問途徑和參數,對于用戶不可見,但卻是終端訪問業務應用的入口。通過分片機制,終端可以獨立地接收和更新不同分片,而不管其發送順序,并且可以在接收部分的分片后就根據各分片之間的關系進行聚合(Aggregate),通過ESG瀏覽器展現內容給用戶,不需要等待全部分片到達。

目前以XMLDOM樹形式來組織本論文由整理提供管理ESG分片信息。符合ESG數據模型定義的分片到達終端后,通過遍歷該DOM樹,可以作為新節點加入或者更新相應位置的節點信息,同時檢查是否有失效的分片信息,進行刪減維護。ESG顯示處理采用MVC模式[5],后臺DOM樹數據對象發生的變化,可以實時地反映到ESG瀏覽器。

2)流媒體服務與特定通知應用服務的關聯與信息同步問題。基于DVB-IPDC框架的多媒體服務相對于傳統多媒體服務的最大優勢就在于支持用戶實時交互。流媒體服務不再是單純的數字媒體收視,而是可以與通知應用服務進行綁定,提供交互應用,并且通知消息與流媒體服務的媒體內容可以進行緊密的時間同步[6]。

前者通過在應用服務ESG數據的Service分片描述中指出了服務關聯。而對于通知消息與媒體內容的時間同步,可基于RTP/RTCP傳輸協議進行。RTP/RTCP協議中的同步采用時間戳方法,不同媒體之間依靠RTCP報文中包含的參考時鐘信息和相關的RTP時間戳信息來進行同步[7,8]。

終端系統在RTP協議會話上接收到音視頻媒體流和通知消息數據流后,依據同步的各方共享的遠端參考時鐘,建立一個虛擬的時間軸來決定媒體的下一幀表現時間和通知消息的應用時間。需要指出的是,通知消息并不像媒體數據那樣具有持續時間(Duration)的概念[9],目前采取的處理方法是,用每條消息的首包中的RTP時間戳來對齊參考時間軸,在完整地接收到一條通知消息后,用得到的應用時間值設置一個計時器綁定該通知消息,然后提交給通知消息管理本論文由整理提供模塊,由計時器來觸發后續的應用處理動作。

3)通知消息管理。在終端的通知應用中,雖然通知消息的處理是由承載的數據內容和通知應用程序決定,但終端系統處于動態變化的移動環境下,行為并不具有可預測性,尤其是在通知消息丟失后,可能會導致終端異常。為此DVB組織提出了一種管理通知消息在特定狀態下的潛在應用動作的生命周期參考模型[3]本論文由整理提供

。

根據消息本身的時間特性和數據內容的接收情況,通知消息可能處于3種穩定狀態和1種過渡狀態中的某一狀態中,狀態之間的變遷具有確定的處理動作。具體如圖3所示:通知消息的默認初始狀態為Absent,這同時也是通知消息從系統中刪除后的最終狀態。該狀態下無計時器與通知消息關聯,從該狀態向其他狀態變遷意味著加載該通知消息。Loaded狀態表示該通知消息已經下載完畢,但是沒有后續的被啟動媒體播放器,通知應用程序啟動自己的應用界面)。

然后該應用服務程序通過會話管理模塊調用底層協議通信模塊,根據應用服務的訪問信息創建對應的服務會話接收應用服務數據。如果是流媒體服務,則將媒體數據信息交由媒體處理模塊處理后在媒體播放器展現;如果是特定的通知應用,則經通知本論文由整理提供消息處理后分發給該通知應用程序使用。如果該通知應用存在交互動作,用戶能夠通過HTTP模塊同服務端進行交互操作(如圖6所示)。圖6ESG交互與應用服務啟動3結束語隨著DVB-IPDC的推廣,基于該框架的移動多媒體業務應用必將得到廣泛發展。筆者在DVB-IPDC技術框架的基礎上,提出了一個移動多媒體終端的設計與實現方案,并對實現過程中的關鍵問題和相關技術方法作了一定探討,目前已經初步完成了一個基于上述方案的原型系統。下一步的工作是在該原型系統的基礎上,進一步優化業務流程處理,進行平臺移植測試。

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