多媒體技術(shù)發(fā)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(guī)劃中,IPDC被用來作為整合異質(zhì)網(wǎng)絡的系統(tǒng)平臺,通過互通的IP平臺來整合DVB-H網(wǎng)絡與移動通信網(wǎng)絡。由于數(shù)字廣播與移動通信網(wǎng)絡具備不同的特點,前者可執(zhí)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?qū)τ邢揞l寬的資源做最有效率的分配與使用。在DVB-IPDC的體系結(jié)構(gòu)中,需要高頻寬的或者多訂戶的服務內(nèi)容將通過DVB-H單向網(wǎng)絡傳輸,而移動通信網(wǎng)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(shù)字內(nèi)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(xiàn),與觀眾的直接互動變得可能。一個基本的DVB-IPDC標準體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。事實上,DVB-IPDC標準是一系列應用規(guī)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(nèi)容投遞協(xié)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(yè)務框架)[2,3]。

ESG標準定義了一整套數(shù)據(jù)模型,用以描述在DVB-H廣播網(wǎng)絡中,透過CDP所能夠傳送的各種應用服務以及傳輸?shù)募毠?jié)。終端上的ESG處理程序負責輔助用戶瀏覽收到ESG數(shù)據(jù)和選取在DVB-H廣播網(wǎng)絡上所傳送的服務。

CDP標準定義了在DVB-H廣播網(wǎng)絡和移動通信網(wǎng)絡上,以IP數(shù)據(jù)包傳送音視頻媒體流以及數(shù)據(jù)文件所需的通信協(xié)議集,包括FLUTE(FiledeLiv2eryoverUnidirectionalTransport,單向文件傳輸協(xié)議)、RTP(Real-timeTransportProtocol,實時傳輸協(xié)議)和HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本傳輸協(xié)議)。SPP標準則是實現(xiàn)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(shù)據(jù)文件廣播服務所需的CA(ConditionalAccess,條件接取)與DRM(DigitalRightManagement,數(shù)字版權(quán)管理)技術(shù)。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(shù)據(jù)內(nèi)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(yè)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(fā)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(xiàn)有網(wǎng)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(shù)字媒體內(nèi)容為主的流媒體服務,無疑是目前的主流業(yè)務。通知應用服務則可以作為媒體服務的附屬增值業(yè)務或者獨立的應用服務業(yè)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(jié)構(gòu)下文將主要探討一個基于該框架的,實現(xiàn)上述服務應用處理的移動多媒體終端原型系統(tǒng)的設計與具體實現(xiàn)方案。

2系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1本論文由整理提供總體架構(gòu)服務端采用實驗室開發(fā)的DVB-IPDC多媒體綜合服務系統(tǒng)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(nèi),能夠接收服務端用各種協(xié)議會話傳輸過來的數(shù)據(jù)信息,實現(xiàn)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(tǒng)以Java作為基礎平臺進行開發(fā),根據(jù)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(xié)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(guān)性要求的通知應用服務數(shù)據(jù)。FLUTE模塊用來接收絕大部分通過DVB-H網(wǎng)絡傳輸?shù)耐ㄖ獞梅諗?shù)據(jù)。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(guān)應用服務的數(shù)據(jù)處理以及終端系統(tǒng)的管理。會話管理模塊負責其他功能模塊調(diào)用下層協(xié)議通信模塊創(chuàng)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(xiàn)DVB-IPDC標準定義的ESG數(shù)據(jù)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(tǒng)參數(shù)設置管理。存儲管理模塊負責終端的用戶參數(shù)、ESG應用服務數(shù)據(jù)以及通知應用服務的相關(guān)信息本論文由整理提供數(shù)據(jù)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(nèi),通過公用的接口調(diào)用其他模塊的功能,使得終端能夠動態(tài)加載各種應用服務,而具體的應用服務的功能邏輯實現(xiàn)與平臺無關(guān)。3)應用層:媒體播放器負責播放經(jīng)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(shù)據(jù)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(shù)。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(gòu)2.2ESG數(shù)據(jù)的處理與顯示。

ESG用XMLSchema來定義其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[4]。分片(Fragment)是ESG內(nèi)容的最小組成單位。根據(jù)分片攜帶信息數(shù)據(jù)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(guān)分片:Service、Sched2uleEvent、Content,提供有關(guān)服務類型、時間安排、服務內(nèi)容等應用服務的業(yè)務信息;②訂閱購買信息相關(guān)分片:ServiceBundle、Purchase、PurchaseChannel,提供有關(guān)購買組合、價格等相關(guān)信息;③獲得信息分片:Ac2quisition,提供應用服務的訪問途徑和參數(shù),對于用戶不可見,但卻是終端訪問業(yè)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(fā)送順序,并且可以在接收部分的分片后就根據(jù)各分片之間的關(guān)系進行聚合(Aggregate),通過ESG瀏覽器展現(xiàn)內(nèi)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(shù)據(jù)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(jié)點加入或者更新相應位置的節(jié)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(shù)據(jù)對象發(fā)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(guān)聯(lián)與信息同步問題。基于DVB-IPDC框架的多媒體服務相對于傳統(tǒng)多媒體服務的最大優(yōu)勢就在于支持用戶實時交互。流媒體服務不再是單純的數(shù)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(nèi)容可以進行緊密的時間同步[6]。

前者通過在應用服務ESG數(shù)據(jù)的Service分片描述中指出了服務關(guān)聯(lián)。而對于通知消息與媒體內(nèi)容的時間同步,可基于RTP/RTCP傳輸協(xié)議進行。RTP/RTCP協(xié)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(guān)的RTP時間戳信息來進行同步[7,8]。

終端系統(tǒng)在RTP協(xié)議會話上接收到音視頻媒體流和通知消息數(shù)據(jù)流后,依據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)那樣具有持續(xù)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(fā)后續(xù)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(shù)據(jù)內(nèi)容和通知應用程序決定,但終端系統(tǒng)處于動態(tài)變化的移動環(huán)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(tài)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(jù)消息本身的時間特性和數(shù)據(jù)內(nèi)容的接收情況,通知消息可能處于3種穩(wěn)定狀態(tài)和1種過渡狀態(tài)中的某一狀態(tài)中,狀態(tài)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(tài)為Absent,這同時也是通知消息從系統(tǒng)中刪除后的最終狀態(tài)。該狀態(tài)下無計時器與通知消息關(guān)聯(lián),從該狀態(tài)向其他狀態(tài)變遷意味著加載該通知消息。Loaded狀態(tài)表示該通知消息已經(jīng)下載完畢,但是沒有后續(xù)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(diào)用底層協(xié)議通信模塊,根據(jù)應用服務的訪問信息創(chuàng)建對應的服務會話接收應用服務數(shù)據(jù)。如果是流媒體服務,則將媒體數(shù)據(jù)信息交由媒體處理模塊處理后在媒體播放器展現(xiàn);如果是特定的通知應用,則經(jīng)通知本論文由整理提供消息處理后分發(fā)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(jié)束語隨著DVB-IPDC的推廣,基于該框架的移動多媒體業(yè)務應用必將得到廣泛發(fā)展。筆者在DVB-IPDC技術(shù)框架的基礎上,提出了一個移動多媒體終端的設計與實現(xiàn)方案,并對實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵問題和相關(guān)技術(shù)方法作了一定探討,目前已經(jīng)初步完成了一個基于上述方案的原型系統(tǒng)。下一步的工作是在該原型系統(tǒng)的基礎上,進一步優(yōu)化業(yè)務流程處理,進行平臺移植測試。

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