流媒体技术PPT教程-第九章 移动流媒体技术.ppt

南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,chapter 9,移动流媒体技术,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,移动流媒体技术是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让移动终端用户能够一边下载一边观看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成才可以即时观看的技术。 是网络音频、视频技术和移动通信技术发展到一定阶段的产物，是融合很多网络技术之后所产生的技术。 涉及到流媒体数据的采集、压缩、存储以及网络通信等多项技术。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1 移动通信技术 9.1.1 移动通信技术概述,移动通信是指移动体之间或者移动体与固定体之间的通信。 移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信等。 移动通信不仅集中了无线电与有线电通信的最新技术成果，而且广泛地利用了网络和计算机等高新技术，它既能保证通信质量，又能实现通信主体的随意移动，提高了通信的覆盖范围。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.1 移动通信技术概述 1. 移动通信技术的产生,移动通信是随着无线电通信发明而产生的。 第一阶段从本世纪20年代至40年代，为早期发展阶段：现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。 第二阶段从40年代中期至60年代初期：公用移动通信业务开始问世。特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。 第三阶段从60年代中期至70年代中期：移动通信系统改进与完善的阶段，特点是采用大区制、中小容量，使用450mhz频段，实现了自动选频与自动接续。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.1 移动通信技术概述 1. 移动通信技术的产生,第四阶段从70年代中期至80年代中期：移动通信蓬勃发展的时期。特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。 原因：a. 微电子技术在这一时期得到长足发展，这使得通信设备的小型化、微型化有了可能性，各种轻便电台被不断推出。 b. 提出并形成了移动通信新体制。 c. 随着大规模集成电路的发展而出现的微处理器技术日趋成熟以及计算机技术的迅猛发展，为大型通信网的管理与控制提供了技术手段。 第五阶段从80年代中期开始：数字移动通信系统发展和成熟时期。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.1 移动通信技术概述 2. 移动通信技术的特点,1. 终端用户的移动性 移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续等功能；用户在通话时的移动性，还涉及频道的切换问题等。 2. 无线接入方式 移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰（频率利用、建筑物的影响、信号的衰减等）、信息（信令、数据、话路等）的安全保护（鉴权、加密）等。 3. 漫游功能 移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通（公用电话网、综合业务数字网、数据网、专网、现有移动通信网等），各种业务功能的实现等（电话业务、数据业务、短消息业务、智能业务等）。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm,global system for mobile communications 全球移动通讯系统 欧洲开发的数字移动电话网络标准，目的是让全球各地共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。 gsm系统包括gsm 900：900mhz、gsm1800：1800mhz及gsm1900：1900mhz,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 1. gsm的产生,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 2. gsm的基本结构,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 3. gsm系统工作流程,1. 移动台进入无线小区，监听广播控制信道信息，通过接收机搜寻是否有寻呼自己的寻呼信息。 2. 发现有寻呼信息或移动台要发出信息时，有随机接入信道向移动业务中心申请接入。 3. 交换中心接收到基站的要求接入信息后，在下行的接入准许信道上为移动台分配独立的专用控制信道。 4. 在专用信道上，移动台和交换中心进行权力鉴别和业务信道建立前的信令交换，分配业务信道。 5. 移动台接收到基站的分配指令，调谐到指定的业务信道实现通话。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 4. gsm的业务,1. 基本业务 电话业务：提供移动用户与固定用户之间的实时双向通话或两个移动用户间的实时双向通话。 紧急呼叫业务 短消息业务 语音信箱业务：按声音信息归属于某用户来存储声音信息，用户可根据自己的需要随时提取。（用户留言、用户以自己的gsm移动电话提取留言和用户以其他电话提取留言。） 传真与数据通信业务：收发传真、阅读email、访问internet、登录远程服务器等。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 4. gsm的业务,2. 补充业务 在基本业务的基础之上提供，必须首先进行申请，在获得某项补充业务的使用权后才能使用。 （1）号码识别补充业务：主叫号码识别显示、主叫号码识别限制、被连号码识别显示和被连号码识别限制等。 （2）呼叫提供类补充业务：无条件呼叫转移、遇忙呼叫转移、无应答呼叫转移和不可及呼叫转移等。 （3）呼叫限制类补充业务:闭锁所有出呼叫、闭锁所有国际出呼叫、闭锁除归属plmn国家外所有国际出呼叫、闭锁所有入呼叫和当漫游出归属plmn国家后，闭锁入呼叫等。 （4）呼叫完成类补充业务：呼叫等待、呼叫保护等。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 4. gsm的业务,2. 补充业务（contd） 通信类补充业务（如三方通信）、集团类补充业务（如移动虚拟网）和计费类补充业务等。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.2 gsm 5. gsm的特点,1. 频谱利用率更高，号码资源丰富，进一步提高了系统容量。 2. 提供了一种公共标准，便于实现全自动国际漫游，在gsm系统覆盖到的地区可提供服务。 3. 能提供新型非话业务。 4. 信息传输时保密性好，入网信息安全性高。 5. 数字无线传输技术抗衰落性能较强，不易受干扰，通话死角少，信息灵敏，传输质量高，话音质量好。 6. 可降低成本费用，减少设备体积，电池有效使用时间较长。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.3 gprs,general packet radio service 通用分组无线业务 以全球移动通信系统（gsm）为基础的数据传输技术 通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。 以封包（packet）为单位来传输，用户所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。 其传输速率可提升至56甚至114kbps。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.3 gprs 1. gprs系统的组成,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.3 gprs 2. gprs系统的特点,1、可充分利用现有资源中国移动全国范围的电信网络gsm，方便、快速、低建设成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署。 2、传输速率高，gprs数据传输速度可达到57.6kbps，最高可达到115kbps170kbps，完全可以满足用户应用的需求，下一代gprs业务的速度可以达到384kbit/s。 3、接入时间短，gprs接入等待时间短，可快速建立连接，平均为两秒。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.3 gprs 2. gprs系统的特点,4、提供实时在线功能 “alwaysonline”，用户将始终处于连线和在线状态，这将使访问服务变得非常简单、快速。 5、按流量计费，gprs用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，用户可以一直在线，按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使挂在网上也是不收费的。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.3 gprs 3. gprs提供的业务,1. 点对点面向无连接网络业务（ptp-clns） 2. 点对点面向连接的数据业务（ptp-cons） 3. 点对多点数据业务（ptm） 4. 其他业务,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.3 gprs 4. gprs提供的应用,1. 面向个人用户 2. 面向公众用户,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.4 3g,3rd generation 第三代移动通信技术 将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。 能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。 支持不同的数据传输速度。（室内2mbps；室外384mbps；行车144mbps） 注：第一代模拟电路（1g）；第二代gsm、cdma（2g）。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.4 3g 1. 主要的3g技术标准,1. w-cdma wide-band cdma or cdma direct spread 宽频分码多重存取 2. cdma 2000 cdma multi-carrier 3. td-scdma 中国独自制定的3g标准,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.4 3g 2. 3g的主要技术,1. 多址技术 2. 信道编码 3. 功率控制 4. 智能天线 5. 多用户检测 6. 切换技术 7. 信道结构及上层协议信令 8. 软件无线电,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.4 3g 3. 3g的局限性,1. 难以达到较高的通信速率。 2. 难以提供动态范围多速率业务。 3. 难以实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.5 4g,第四代无线传输技术 宽带移动通信阶段 集3g与wlan与一体，能够传输高质量视频图像，其图像传输质量与高清晰电视不相上下。 4g系统以100mbps的速度下载，20mbps的速度上传，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.5 4g 1. 特点,1. 具有较高的传输速率和传输质量。 2. 灵活多样的业务功能。 3. 开放的平台。 4. 高度智能化的网络。 5. 高度可靠的鉴权及安全机制。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.1.5 4g 2. 主要技术,1. mimo技术 multiple-input multiple-output 2. ofdm技术 正交频分复用技术,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2 移动流媒体技术,网络音、视频技术和移动通信技术发展到一定阶段的产物。 在固定网络流媒体技术的基础上，融合移动网络通信技术之后所产生的新的流媒体技术。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.1 移动流媒体技术的发展,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.2 移动流媒体的系统结构,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.3 移动流媒体的主要业务,1. 流媒体点播（vod） 2. 流媒体直播 3. 下载播放,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.4 移动流媒体协议,与固定网络流媒体系统的传输协议基本上是一致的。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.5 移动流媒体的播放器,1. 播放器的工作流程 2. 播放器的处理能力 流媒体播放器的解码的码率要高于无线网络传送的流媒体数据流的码率。 要有一定的存储空间限制移动流媒体播放器的使用。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.5 移动流媒体的播放器,3. 播放器所支持的媒体文件格式 音频编码格式：aac和amr-nb； 视频编码格式：mpeg-4和h.263； 媒体文件格式：mp4、3g2和3gp。 4. 对smil的支持 方便描述各种媒体之间的时间同步关系和空间编排关系； 在基于wap浏览器展现流媒体内容的应用环境中，可以实现视频、音频、图片、文字等内容的同步； 实现不同媒体内容的控制播放。 终端流媒体播放器要按照3gpp的规范实现smil协议。,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.5 移动流媒体的播放器,5. 主要的流媒体播放器 pocket pc平台 dopod 686/696 lenovo et 180/560 daxian cu 928/eten p300b symbian平台 nokia 7650/6600/3650/7610/ nokia 6260/6630/7610/6620/3620/3660/3600/3650/ n-gage/ 索爱 p802/p908 simens sx1/sendo x panasonic x700/ samsung sgh-d710 linux平台 motorola a760/8380/8390 smartphone平台 dopod 515/535,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.6 移动流媒体的应用,1. 信息服务 2. 娱乐服务 3. 通信服务 4. 监控服务 5. 定位服务,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.2.7 移动流媒体发展的限制,1. 无线网络带宽窄，干扰严重 2. 移动终端处理能力低，内存容量小 3. 终端系统平台、lcd多样化 4. 移动终端的电池能源有限,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.3 基于real system的移动流媒体平台 9.3.1 移动流媒体基本业务和编码基本要求,1. 移动流媒体基本业务 点播 直播 下载,南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪,9.3.1 移动流媒体基本业务和编码基本要求,2. 移动流媒体编码基本要求,南京工程学