基于4G无线网络的移动高清流媒体应用

摘 要 本文分析了基于4G移动通信网络的多媒体通信在流媒体方面的应用，主要有流媒体彩信、可视电话与视频会议、在线新闻、手机视频点播、交互游戏、汽车导航等，它们使人们的沟通更加方便，生活更为丰富多彩。这些应用都是基于面向4G的高清数字中。高清数字音视频在4G网络中将有多种形式，包括信息服务、娱乐服务、通信服务、监控服务、定位服务等。高清数字音视频产品比如在线直播和手机电视等将成为4G网络的重要应用。

【关键词】4G 移动流媒体 高清数字音视频 通信技术

1 前言

目前4G移动通信网络建设已经进入实施阶段，基于4G移动通信网络的多媒体通信方案也越来越被更多的人所涉及，这些方案包括含有流媒体内容的彩信、可视电话与视频会议等，使人们的沟通更加方便，生活更为丰富多彩，诸如在线新闻，手机视频点播，交互游戏，汽车导航等。实现上述各种应用最基本的技术就是移动流媒体技术，因此4G环境下的流媒体技术应用也成为了研究热点。

国内很多面向4G的高清数字音视频产品多处于实验阶段，4G多媒体手机角色将变得更加重要，这里关键就是面向4G的高清数字音视频的成功开发。高清数字音视频重点是将高清流媒体技术应用到到移动网络里。高清流媒体是流式传输支持的业务，在互联网应用广泛。在无线网络，高清流媒体业务主要面向移动网络等提供较高带宽的无线分组网络。高清数字音视频在4G网络中将有多种形式，包括信息服务、娱乐服务、通信服务、监控服务、定位服务等。高清数字音视频产品比如在线直播和手机电视等将成为4G网络的重要应用。

目前高清数字音视频市场需求巨大，具国际权威部门的统计，面向4G的高清数字音视频产品未来3-5年有上亿美元的市场需求，特别是在嵌入式手机中的应用产品。

2 面向4G的高清数字音视频的主要应用

2.1 视频点播

用户通过支持高清数字音视频的手机，可以在线查询运营商的视频目录，点播和预订自己喜欢的电影、精彩录像、体育赛事等。

2.2 移动电视

用户通过4G手机收看电视节目，以简便操作获取娱乐感受，考虑到空中带宽的有限性和用户的巨大数量，运营商可采用广播方式，而不要采用VOD方式。电视节目可精选为MTV、经典片断、广告片断、电影预告片、TV节目预告、精彩片断，以满足大部分用户的需求。

2.3 手机随声听

这项业务要求4G手机具备MP3功能，运营商联合唱片公司每星期Pop Music排行榜，用户在试听歌曲片段之后，可通过小额支付下载到手机中，相当于运营商开唱片店。

2.4 新闻资讯

视频新闻、重大事件、大量视频信息、其他新闻等。

2.5 精彩文娱体育赛事直播

NBA、世界杯、奥运会、各类体育比赛与音乐演唱会的直播。

2.6 视频广告

多种媒体（视频、图像、文字）组成的商品广告、电影广告、旅游广告等。

2.7 业务融合

流媒体和位置业务的融合，将交通路况信息、道路指引通过高清数字音视频的形式展示给用户等等。

3 流媒体技术在移动音视频中应用研究的目标

依靠良好的嵌入式系统对高清数字音视频中应用和高清数字音视频关键技术研究，包括高清数字音视频标准规范，以及高清数字音视频的软件体系结构建设，完成软件的核心技术攻关。目标是实现基于组件的动态可伸缩体系结构，高性能的服务质量和简单的操作界面。

应用产品包括移动高清数字音视频服务器、高清数字音视频采集接口、高清数字音视频播放软件三大部分的体系结构层次、接口、服务的设计和实现，最终推出一个综合的高清数字音视频平台软件。

4 流媒体技术在移动音视频中应用的主要研究内容

（1）设计和实现高清数字音视频服务器软件，重点是动态可伸缩、兼容性、统一性、高性能和高可靠。包括出版订阅组件、缓冲接口、媒体管理机、转码组件等。

（2）设计和实现高清数字音视频采集接口，重点是兼容性、统一性、简单性，与高清数字音视频服务器的协议规范集合。

（3）设计和实现高清数字音视频播放器软件，重点是简单界面、多种媒体格式支持。

最终实现一个集成的高清数字音视频基础设施平台。

5 流媒体技术在移动音视频中应用的主要技术

（1）采用统一集成技术。将高清数字音视频服务器、高清数字音视频采集接口、手机高清数字音视频播放器集成到一个开放的平台中。与国际标准兼容。使系统具备统一性、开放性、兼容性。

（2）兼容下层无线传输网络的协议差异。无论是CDMA还是TD-CDMA，系统都能与其通信，屏蔽移动网络的差异。

（3）兼容多种媒体格式。无论是MPEG，DVD，DVB， RealNetworks 的RM格式，还是Microsoft 的媒体格式，系统与其有良好的接口。

（4）动态可伸缩的体系结构。系统采用基于组件技术开发，组件可动态加载，使系统具有良好的扩展性。

（5）高性能、高可靠系统。系统设计充分考虑了高清数字音视频的高性能要求，核心采用了虚拟程序技术，极大提高系统的并发性。同时设计了灾难恢复技术来保证系统的高可靠。

面向4G移动网络的流媒体技术在高清数字音视频技术中的应用目前已经从研究领域向更广泛的应用领域发展，随着移动通信技术的进步和人们对面向4G的高清数字音视频需求的不断提高，手机高清数字音视频技术已经得到了厂家、运营商、用户等各方面的重视。移动运营商可以为用户提供基于移动流媒体技术的丰富应用。随着技术的普及和发展，移动流媒体业务将在某种程度上改变人们的生活方式，进一步开拓获取信息和休闲娱乐的途径。随着4G牌照的发放，无线数据增值业务将为人们带来一个无限美好的未来，手机电视等移动流媒体业务将成为未来移动运营商新的市场增长点。

参考文献

[1]张胜.一种面向服务的可靠多媒体传输算法[J].软件学报，2010.

[2]李伟.应用于移动互联网的Peer-to-Peer 关键技术[J].软件学报，2009.

作者单位

沈阳建筑大学信息学院 辽宁省沈阳市 110168