多媒体技术发展论文

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1DVB-IPDC概述在DVB组本论文由整理提供织的规划中,IPDC被用来作为整合异质网络的系统平台,通过互通的IP平台来整合DVB-H网络与移动通信网络。由于数字广播与移动通信网络具备不同的特点,前者可执行单向的组播以及广播,后者则适合双向的点对点通信,因此IPDC平台能够对有限频宽的资源做最有效率的分配与使用。在DVB-IPDC的体系结构中,需要高频宽的或者多订户的服务内容将通过DVB-H单向网络传输,而移动通信网络则作为用户的回传通道(频宽需求较低)。

这样的一个上行/下行非对等分配的方式正符合目前In2ternet服务使用者的行为模式。在这个基础上,数字内容能够以IP层为核心进行汇聚,媒体服务可以以非线性化方式呈现,与观众的直接互动变得可能。一个基本的DVB-IPDC标准体系结构如图1所示。事实上,DVB-IPDC标准是一系列应用规范的集合,定义了所有的在IP层之上的功能组件,主要包括有:ESG(ElectronicServiceGuide,电子服务指南)、CDP(ContentDeliveryProtocol,内容投递协议)、SPP(Ser2vicePurchaseandProtection,服务购买与保护),以及NotificationFramew本论文由整理提供ork(通知业务框架)[2,3]。

ESG标准定义了一整套数据模型,用以描述在DVB-H广播网络中,透过CDP所能够传送的各种应用服务以及传输的细节。终端上的ESG处理程序负责辅助用户浏览收到ESG数据和选取在DVB-H广播网络上所传送的服务。

CDP标准定义了在DVB-H广播网络和移动通信网络上,以IP数据包传送音视频媒体流以及数据文件所需的通信协议集,包括FLUTE(FiledeLiv2eryoverUnidirectionalTransport,单向文件传输协议)、RTP(Real-timeTransportProtocol,实时传输协议)和HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本传输协议)。SPP标准则是实现收费服务的基础,定义了保护前述的音视频媒体流广播服务及数据文件广播服务所需的CA(ConditionalAccess,条件接取)与DRM(DigitalRightManagement,数字版权管理)技术。而正在制订中的NotificationFramework标准则被用来作为交互应用服务的基础框架,应用服务的数据内容都能以通知消息的形式传输,并通过通知应用服务(NotificationService)的方式提供给终端应用程序使用。在这个通知业务框架中,通知消息被用来作为向终端或者用户提供即将到达的或不可预知的服务事件或者信息。一条通知消息可能触发一系列随之而本论文由整理提供来的交互应用操作[3]。

在DVB-IPDC的框架下,现有网络中IP层之上的各种多媒体应用服务,都可以弹性地跨平台应用。从服务的角度来看,以提供数字媒体内容为主的流媒体服务,无疑是目前的主流业务。通知应用服务则可以作为媒体服务的附属增值业务或者独立的应用服务业务,提供增强型的多媒体交互应用。

而ESG服务则提供了访问由上述两种基本服务组合的各种不同应用服务的用户界面和访问指南,是与用户交互的接口。DVB-IPDC标准体系结构下文将主要探讨一个基于该框架的,实现上述服务应用处理的移动多媒体终端原型系统的设计与具体实现方案。

2系统设计与实现

2.1本论文由整理提供总体架构服务端采用实验室开发的DVB-IPDC多媒体综合服务系统提供各种应用服务,本终端的设计目标是在DVB-本论文由整理提供IPDC的框架内,能够接收服务端用各种协议会话传输过来的数据信息,实现流媒体服务应用、ESG服务应用、通知服务应用的处理及用户配置与注册等管理功能。整个系统以Java作为基础平台进行开发,根据功能需求,采用分层设计的方案,如图2所示。1)传输层:向上层应用提供指定会话协议的通信功能。

其中RTP模块主要负责接收音视频流媒体以及具有时间同步、服务相关性要求的通知应用服务数据。FLUTE模块用来接收绝大部分通过DVB-H网络传输的通知应用服务数据。HTTP模块则提供了一个双向通道,使终端可以完成服务注册或者向服务端请求个性的通知应用服务信息,提供了点对点的交互功能。2)功能层:在传输层提供通信服务的基础上,该层负责相关应用服务的数据处理以及终端系统的管理。会话管理模块负责其他功能模块调用下层协议通信模块创建服务接收会话。媒体处理模块负责提供音视频流媒体的解码以及同步处理。ESG处理模块主要负责ESG分片的维护、聚合以及解析,实现DVB-IPDC标准定义的ESG数据模型处理。

通知消息管理模块负责终端接收到的通知消息的解析、过滤、生命周期管理以及服务应用投递。订阅管理模块负责终端的服务申请与注册功能。

配置管理模块负责处理用户对终端的系统参数设置管理。存储管理模块负责终端的用户参数、ESG应用服务数据以及通知应用服务的相关信息本论文由整理提供数据的存储。应用管理模块则向各种应用服务提供了一个公共的应用框架,用户通过获取或者订阅启动使用的应用服务都集成于该框架之内,通过公用的接口调用其他模块的功能,使得终端能够动态加载各种应用服务,而具体的应用服务的功能逻辑实现与平台无关。3)应用层:媒体播放器负责播放经解码和同步处理后的音视频媒体流。

ESG浏览器能够显示终端得到的ESG数据信息并支持与用户交互。用户配置使得用户能够设置终端的用户应用参数。通知应用界面容器是用来装载各种通知应用的用户界面接口,提供终端用户与通知应用服务的交互。终端架构2.2ESG数据的处理与显示。

ESG用XMLSchema来定义其数据结构[4]。分片(Fragment)是ESG内容的最小组成单位。根据分片携带信息数据的属性的不同,可以分为3大类共7种类型的分片:①服务信息相关分片:Service、Sched2uleEvent、Content,提供有关服务类型、时间安排、服务内容等应用服务的业务信息;②订阅购买信息相关分片:ServiceBundle、Purchase、PurchaseChannel,提供有关购买组合、价格等相关信息;③获得信息分片:Ac2quisition,提供应用服务的访问途径和参数,对于用户不可见,但却是终端访问业务应用的入口。通过分片机制,终端可以独立地接收和更新不同分片,而不管其发送顺序,并且可以在接收部分的分片后就根据各分片之间的关系进行聚合(Aggregate),通过ESG浏览器展现内容给用户,不需要等待全部分片到达。

目前以XMLDOM树形式来组织本论文由整理提供管理ESG分片信息。符合ESG数据模型定义的分片到达终端后,通过遍历该DOM树,可以作为新节点加入或者更新相应位置的节点信息,同时检查是否有失效的分片信息,进行删减维护。ESG显示处理采用MVC模式[5],后台DOM树数据对象发生的变化,可以实时地反映到ESG浏览器。

2)流媒体服务与特定通知应用服务的关联与信息同步问题。基于DVB-IPDC框架的多媒体服务相对于传统多媒体服务的最大优势就在于支持用户实时交互。流媒体服务不再是单纯的数字媒体收视,而是可以与通知应用服务进行绑定,提供交互应用,并且通知消息与流媒体服务的媒体内容可以进行紧密的时间同步[6]。

前者通过在应用服务ESG数据的Service分片描述中指出了服务关联。而对于通知消息与媒体内容的时间同步,可基于RTP/RTCP传输协议进行。RTP/RTCP协议中的同步采用时间戳方法,不同媒体之间依靠RTCP报文中包含的参考时钟信息和相关的RTP时间戳信息来进行同步[7,8]。

终端系统在RTP协议会话上接收到音视频媒体流和通知消息数据流后,依据同步的各方共享的远端参考时钟,建立一个虚拟的时间轴来决定媒体的下一帧表现时间和通知消息的应用时间。需要指出的是,通知消息并不像媒体数据那样具有持续时间(Duration)的概念[9],目前采取的处理方法是,用每条消息的首包中的RTP时间戳来对齐参考时间轴,在完整地接收到一条通知消息后,用得到的应用时间值设置一个计时器绑定该通知消息,然后提交给通知消息管理本论文由整理提供模块,由计时器来触发后续的应用处理动作。

3)通知消息管理。在终端的通知应用中,虽然通知消息的处理是由承载的数据内容和通知应用程序决定,但终端系统处于动态变化的移动环境下,行为并不具有可预测性,尤其是在通知消息丢失后,可能会导致终端异常。为此DVB组织提出了一种管理通知消息在特定状态下的潜在应用动作的生命周期参考模型[3]本论文由整理提供

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根据消息本身的时间特性和数据内容的接收情况,通知消息可能处于3种稳定状态和1种过渡状态中的某一状态中,状态之间的变迁具有确定的处理动作。具体如图3所示:通知消息的默认初始状态为Absent,这同时也是通知消息从系统中删除后的最终状态。该状态下无计时器与通知消息关联,从该状态向其他状态变迁意味着加载该通知消息。Loaded状态表示该通知消息已经下载完毕,但是没有后续的被启动媒体播放器,通知应用程序启动自己的应用界面)。

然后该应用服务程序通过会话管理模块调用底层协议通信模块,根据应用服务的访问信息创建对应的服务会话接收应用服务数据。如果是流媒体服务,则将媒体数据信息交由媒体处理模块处理后在媒体播放器展现;如果是特定的通知应用,则经通知本论文由整理提供消息处理后分发给该通知应用程序使用。如果该通知应用存在交互动作,用户能够通过HTTP模块同服务端进行交互操作(如图6所示)。图6ESG交互与应用服务启动3结束语随着DVB-IPDC的推广,基于该框架的移动多媒体业务应用必将得到广泛发展。笔者在DVB-IPDC技术框架的基础上,提出了一个移动多媒体终端的设计与实现方案,并对实现过程中的关键问题和相关技术方法作了一定探讨,目前已经初步完成了一个基于上述方案的原型系统。下一步的工作是在该原型系统的基础上,进一步优化业务流程处理,进行平台移植测试。

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