1.高壓縮比及低運算量
與有線信道相比較,無線信道所能提供的帶寬是受限的,且移動用戶所付費用與該用戶在無線鏈路中所傳送的總數據量成正比。要想在有限的帶寬情況下傳送海量的數字視頻信號,這就要求流媒體傳輸系統對流媒體編碼時,需要采用某種極低比特率的視頻壓縮編碼算法,即要求有很高的壓縮比。在選擇視頻編碼標準時,不僅要考慮髙壓縮比,還需要考慮該標準壓縮、解壓縮運算的復雜程度。采用較高計算復雜度的編解碼標準,不僅會提高移動終端的硬件成本,而且增加了終端的功耗。一般情況下壓縮比越高,運算越復雜,故往往選擇一種折衷的方案。
2.高容錯性
相對于有線信道,移動通信所使用的無線傳輸信道的環境要惡劣得多,數據包的接收誤碼率比有線信道要高幾個數量級,且隨著基站和終端的位置、方向的變化,誤碼率會發生很大的變化。而壓縮的視頻流對誤碼十分敏感,即使是不髙的誤碼率,也會嚴重影響終端回放的圖像質量。為了盡可能地減少誤碼對視頻質量的影響程度,需要提髙信道的容錯能力,即通過增強信源編碼算法的容錯性、使用強有力的信道編碼方式和采用最佳接收檢測技術來滿足視頻傳輸的要求。此外,承載流媒體業務的網絡傳輸層及底層移動通信系統也可以進一步改善流媒體傳輸的抗誤碼性能。
3.實時適應網絡帶寬的變化
在移動通信系統中,受環境的影響網絡傳輸速率變化很大,要想在移動網絡上開展流媒體業務,必須使流媒體系統能實時適應網絡傳輸帶寬的變化。其中至關重要的一點是應盡量減少在播放過程中的中斷,以保證終端用戶有良好的感受。要想滿足以上要求,媒體服務器首先需要知道網絡帶寬的情況。為了判斷每個終端的帶寬,可以使用實時傳輸控制協議(RTCP)中擴展的接收方報告(RR)。移動終端通過RR向服務器報告。媒體服務器根據報告中的平均丟包率(FR)、最近一小段時間的累計丟包率(CNPL)和終端緩沖區內的流媒體數據存儲時間(BF),三個參數可以確定目前每個終端的可用帶寬和當前可提供的服務水平。由此服務器對傳送給終端的音視頻流進行相應的調整。
事實上,目前不少系統將以上兩種技術混合使用。在網絡情況正常時,系統可根據網絡情況靈活的在多種速率中進行選擇與切換。當網絡阻塞,系統無法采用可選擇的最低的速率傳送時,系統會采用關鍵幀技術,只傳輸I類型的視頻幀。
4.終端適配與耗電問題
移動用戶數量龐大,用戶終端種類繁多,且它們之間的差異很大。例如:終端對文件格式的支持能力、圖形與字符的顯示能力(屏幕大小、比例、分辨率、色彩域)、音頻能力(單聲道、立體聲)等方面存在很大差異。這些差異造成了同一個節目在不同終端上回放的效果不一樣,甚至在某些終端中無法回放。因此,在移動流媒體解決方案中,媒體服務器必須與終端設備進行交互,要根據終端設備的特點,傳送相應的節目類型。
5.內容的版權管理問題
隨著版權意識的增強,為了保護內容提供商的利益,要求終端用戶下載的節目內容無法進行錄制或將節目內容轉發給其他用戶;即使轉發給了其它用戶,其他用戶在沒有通過版權認證情況下亦無法觀看。因此在流媒體系統設計中,需加入OMADRM2.0的管理規范,提供對內容版權管理的支持,保障節目的版權,最大程度地保障節目制作者的權益。
移動流媒體的應用
從2004年開始,全球WCDMA和CDMA-1XEV-DO網絡開通與業務的開拓開始進入快速增長期,截止2005年第一季度,全球WCDMA共開通64個網絡,用戶達到了2000多萬。網絡承載能力的提升為需要寬帶傳輸的移動流媒體業務提供了基本條件。在3G發展初期視頻通話和球賽直播是3G的'市場基礎,在英國,用戶通過手機可以觀看足球比賽的現場直播;在澳大利亞,是板球比賽項目;在瑞士,則以冰球比賽為主。從2004年中期開始,移動流媒體的重要應用——手機電視成為各大移動運營商業務開拓的一個亮點。各國3G運營商開始推出多頻道電視直播、電影、專門為手機制作的電視短集、視頻點播(VOD)等業務。
我們的近鄰韓國的移動用戶總數為3600萬,其中CDMA-1XEV-DO(EV-DO是CDMA-1X的升級技術,下行數據傳輸速率可達2.4Mbit/s)的用戶數達到770萬,占總用戶數的20%。韓國的移動運營商STK和KTF與SP、CP共同努力,在內容方面,針對移動流媒體業務的業務特點,結合用戶的使用習慣與愛好,共同開發了現場直播、視頻點播、互動游戲、電視購物等內容,并保持了每天的大量更新,使移動流媒體業務成為3G最主要的增值業務。在我國,2004年3月廣東聯通率先推出了雅典奧運會亞洲區拳擊預選賽“手機電視”現場直播。2005年初,新華社與中國聯通簽約,在聯通CDMA“影視新干線”平臺上設立一個全天候播放的新聞頻道“新華視訊”。2005年初上海文廣和上海移動聯手為用戶提供業務,有6套直播電視和8個欄目電視節目的VOD點播,包括新聞、財經、體育、音樂等分類。我國目前在2.5G移動通信網絡中開展移動流媒體業務,受承載網絡帶寬所限,視頻質量和用戶數量受限。其主要目的是,為在未來3G移動通信網絡中開展移動流媒體業務作好技術、內容提供與市場方面的準備。
