3G终端流媒体协议栈的设计与实现.doc

3G终端流媒体协议栈的设计与实现 武汉理工大学硕士学位论文3G终端流媒体协议栈的设计与实现姓名吴丽娜申请学位级别硕士专业通信与信息系统指导教师陈伟xx0301武汉?工大学硕士学位论文摘要随着无线移动通信网络的飞速发展和宽带网络的兴起，人们对信息交流的要求越来越高，而现有的通信业务已经很难满足人们对大容?信息的需求。 虽然人们通过网络可以获得任意的网络视频，三维动画，但传统的“下载一回收”方式使人们在网络上看到清晰媒体文件的同时，?得?为等待文件的传输而花费大?的时间，流媒体技术的产生则解决了这种尴尬。 作为多媒体和网络领域的交叉学科，它为多媒体信息提供了一条崭新的应用途径。 在第三代移动通信日趋成熟的支撑平台下，流媒体作为未来宽带网络主流应用的趋势已经越来越明显了，而实现流媒体实时流式传输的关键技术之一就是传输协议，它直接影响着流式传输的质?与效率。 本文首先介绍了流媒体协议栈的原?，着重分析了流媒体的同步机制，在此基础上介绍了一种流媒体协议栈的典型应用视频点播业务，接着通过分析终端流媒体协议栈的特点，重点介绍了和协议栈的设计方案，包括报文格式的分析，内、外部接口的定义和传输模型的建立。 是基于协议负责数据流的实时传输及控制，而是基于协议实现信令流的可靠交互。 然后通过引入模拟视频点播系统，详细介绍了流媒体协议栈的系统实现，此系统分为两个部分服务器端和以为媒介的客户端。 其中笔者重点介绍了流媒体协议栈在的层次架构，模块设计以及和协议栈的实现，并基于嵌入式实时操作系统，通过多任务的协调调度最终完成协议栈在的系统实现。 最后对此视频点播系统进?系统测试，结果分析表明，本文设计并实现的流媒体协议栈可以实现媒体文件的音视频同步传输，同时满足客户视频点播的基本需求，并提供了一个友好的交互界面实现即时下载即时观看，播放效果流畅，体现出流式传输的优势，系统工作稳定，鲁棒性能良好。 关键词流媒体协议栈；视频点播；武汉?工大学硕士学位论文，”士一，。 、】，朋把，；，船，武汉?工大学硕士学位论文，把一，；独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进?的研究工作及取得的研究已经发表或撰写过的研究成果，也?包含为获得武汉?工大学或其它教育机构的关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉?工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵守此规定）成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中?包含其他人学位或证书而使用过的材?。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 武汉?工大学硕士学位论文第章绪论课题研究背景与意义当今是信息化的时代，通信技术和计算机技术的发展、计算机的广泛应用以及迅猛发展使得信息逐渐融入人们的生活，并?断影响着人们的工作和生活。 人们对信息的需求?再仅仅停留在文本和话音信息，越来越多的公司和个人正在利用音频、视频等多媒体技术发布和传播信息，以期望能通过网络实时的获得数据和视频等多媒体信息。 在这种背景下，于是产生了流媒体及流式传输技术。 流媒体是指在中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音频、视频或多媒体文件，它在播放前并?下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，其他的数据流随时传送随时播放【。 流媒体技术的最主要特点是以流（）的形式进?多媒体数据的传输。 采用流媒体技术的客户端播放器在播放一个多媒体内容之前，预先下载媒体内容的一部分作为缓存，在将缓存中的这部分内容向用户播放的过程当中，该多媒体内容的剩余部分将在后台系统从服务器继续下载到客户端播放器上。 这样，一方面客户端播放器在?断地向用户播放缓冲区中的多媒体内容，另一方面多媒体内容的其他部分从后台服务器?断地传输到缓冲区中，这样就可以实现?必等到整个多媒体内容都下载到客户端播放器上，用户就能播放该多媒体内容了。 而作为一种从互联网上发展起来的传送多媒体数据流的技术，流媒体技术与传统的单纯下载相比，主要具有以下三大特点（）能够实时播放视、音频等多媒体内容，也可以对多媒体内容进?点播，具有交互性。 即用户可以摆脱被动接受内容的苦恼，灵活自主、随时随地的选择内容。 （）可以实现一边下载，一边播放，减少用户的等待时间。 （）多媒体文件?在客户端驻留，向用户播放完毕即被清除，?占用客户端的存储空间。 因为这些突出的优点，流媒体技术广泛的应用于多媒体新闻发布、网络广武汉?工大学硕士学位论文告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。 目前，无线通信逐渐成为通讯领域的主流，用户对于获取信息、即时通信、多媒体内容及服务的需求正在逐渐地增大。 在无线通信中实现多媒体信息的传输显得越来越迫切。 由于无线终端和网络带宽的限制，无线多媒体业务的开展遇到了困难，流媒体的发展使这慢慢成为现实。 随着第三代移动通信的日趋成熟，流媒体技术逐渐应用到无线移动通信技术中，从而形成一个和新型能源、材?技术、生物技术等一样的当今社会高新产业之一，推动社会经济的发展，展现出?广阔的应用前景和潜在的商业价值。 流式传输技术的真实写照是“边下载，边播放”，是它与“先下载，再播放”的传统传输技术的最大区别。 而这也是流式传输技术得以迅速发展的最为重要的因素。 此外，要想在上实现多媒体数据信息的实时流式传输，这就需要对所有数据通信进?分类，为?同的应用指定优先权和安排预定机制，从而形成流媒体实时传输的协议和标准，提供一个具有强大兼容性的流媒体协议栈，发挥其可靠，高效率的作用，并提供标准的应用程序接口，最终构建流媒体实时传输系统。 到目前为止，互联网使用较多的流媒体格式主要有美国公司的和微软公司的，以及苹果公司推出的。 国内外研究动态随着无线移动通信技术异常迅猛的发展，日趋成熟的第三代移动通信?仅能够提供现有的各种移动电话业务，还能提供高速率的宽带视频业务，支持高质?的话音、分组数据业务，以及实时的视频传输】。 流媒体技术也因为提供的可靠平台展现出了广阔的应用前景，目前国内外产业界对流媒体给予了高度的重视，流媒体核心技术开发商、世界各大手机生产商及许多企业争相进入移动流媒体和视频领域，业务支撑系统运营商、应用提供商、内容提供商及网络提供商也纷纷利用各自的优势向该领域扩张。 （）国外发展状况亚洲、欧洲和?美的移动运营商多数都在从网络升级到。 在日本和韩国开通的业务大获成功，在构建以娱乐、新闻、体育为主的个人服务中，武汉?工大学硕士学位论文日韩运营商均对视频服务提供商加大了投入，并加强了与内容提供商的合作，同时较大幅度的调整了运营商和内容提供商的分成比例。 截至?，韩国已有移动用户万，渗透率达。 韩国两家主要的移动通信公司和从?月开始，都已经陆续推出了平均传输速率达的系统（是的升级技术，下?数据传输速率可达），在内容方面，针对移动流媒体业务的特点，结合用户的使用习惯与爱好，共同开发了现场直播、视频点播、互动游戏、电视购物等内容，并保持每天的大?新，使移动流媒体业务成为最主要的增值业务。 日本在网络上开展的移动流媒体服务基本上是以个人服务和与?业应用相结合的个人服务为主，开展与移动流媒体相关服务的移动运营商包括、。 此外由于日本大城市公交系统发达，乘坐公共汽车或地铁上班的人群众多，在陌生的移动环境下，移动终端成为人们打发时间的娱乐工具。 ?日本移动视频手机的数?达万部以上，为视频点播的发展奠定了坚实的终端和用户基础【。 （）国内发展状况中国也正加紧业务的开发步骤，特别是由于中国拥有了自主技术产权的标准，国内运营商必将争相进入这个能带来世界上最丰厚利润的市场。 中国移动和中国联通?都在移动流媒体业务领域掀起波澜，他们?约而同的以移动视频业务为先导，开始了移动流媒体的“造势运动”。 从?月广东移动率先推出手机电视业务，月中国联通强势推出“视讯新干线”，又经历了月中国移动和中国联通的收看雅典奥运会手机电视直播，月中国联通与西伯尔科技、三方共同推出真正意义上的移动流媒体业务，?仅能观看实时视频转播，也能使用视频点播、下载等个性化业务。 到了?月，广东移动宣布有“准之称的网络开始试商用，向移动用户提供高达的高速无线上网服务，在移动流媒体市场以抗衡中国联通的，而且?多的把精?放在培植和构建如移动梦网一样的产业链，并下大?气通过业务定制培育?多的终端产品，使移动流媒体业务在用户中产生巨大的影响。 由此人们借助移动网络己初尝了时代移动流媒体带来的新体验；业界也公认，移动流媒体将是时代的主流业务。 ?论目前中国移动和中国联通在移动流媒体市场的表现如何，但作为未来武汉?工大学硕士学位论文主要运营商先期储备市场的目的十分明确。 这些动作都意味着流媒体在无线移动网络中的应用已经拉开了序幕，流媒体技术将在这个领域内飞速发展。 本文研究主要工作与组织结构本文研究主要工作在上海明波通信技术有限公司实习期间，笔者有幸参加了公司的项目“流媒体协议栈在模拟视频点播系统中的设计与实现”，这篇毕业论文就源自于此。 本课题是以视频点播系统为平台着重介绍了实时流媒体协议栈的模块设计及其系统实现。 整个系统分为服务器和以为媒介的客户端两部分，笔者负责的主要是流媒体协议栈在端的设计与实现，因此这也是本文的重点。 其主要内容包括（）对流媒体协议包括传输控制协议、实时流协议的功能与报文格式的详细分析，对流媒体协议栈的特点分析，整体规划和模块设计，包括传输模型的建立和内外接口的定义；（）嵌入式操作系统的深入了解、尤其认真研究其工作方式和多任务之间的调度，以及操作系统在上的移植。 这?采用的是符合规范的实时多任务操作系统，是一种嵌入式系统用的实时操作系统规范；（）模拟视频点播系统硬件平台的搭建，包括作为服务器的，它提供所需的多媒体文件及相关信息；作为终端客户的（是，并带有接口，通过此接口与相连。 （）模拟视频点播系统软件平台的建立，此系统包括服务器和以为媒介的客户端两个部分，重点完成流媒体协议栈在上的系统实现，包括建立系统层次结构，基于嵌入式实时操作系统多任务架构的详细设计以及最终任务模块的实现。 ），用户可以通过按键进?信令的传达；作为媒介的，其控制器本文的组织结构本文的结构是按如下方式进?组织的第章是绪论，主要介绍了课题研究的背景和意义，然后分析了国内外的武汉?工大学硕士学位论文研究动态，简述了本文研究的主要工作。 第章阐述了流媒体协议栈的原?，包括和协议，并着重分析了流媒体技术的关键环节流媒体的同步机制，然后以此为基础介绍了流媒体协议栈在第三代移动通信技术方面的典型应用视频点播业务。 第章讨论了终端流媒体协议栈的优点，然后分别对和协议栈的功能和报文格式进?分析，讨论了协议栈的关键技术，包括协议栈的传输模型的建立及内外接口的定义，设计了终端流媒体协议栈。 第章模拟了一个视频点播系统，包括服务器和以为媒介的客户端，引入了嵌入式实时操作系统，并基于此平台重点设计了协议栈在端的软件层次结构，通过多任务架构的协调调度，完成了流媒体协议栈在此模块的实现。 第章对模拟视频点播系统进?性能测试，介绍了测试的环境，分析测试的目的，按照测试步骤有针对性的对系统进?测试，检测其是否符合计划的设计要求，最终测试结果表明系统工作稳定，满足客户端的需求。 第章对全文所做的工作进?了总结，并指出了系统存在的问题和下一步的工作，同时对流媒体技术在无线通信领域的前景进?了展望。 本章小结本章介绍了流媒体技术的起源，通过分析其与传统下载相比的优势和特点，突显出了流媒体技术在无线通信领域中广阔的应用前景，然后讨论了国内外的研究动态，进一步说明，在提供的可靠的平台下以流媒体技术为支撑的无线视频和无线口业务将成为未来无线移动通信业务新的增长点。 最后介绍了本文研究的主要工作与组织结构。 武汉?工大学硕士学位论文第章流媒体协议栈原?与典型应用分析流媒体协议栈的原?流媒体技术融合了网络技术和媒体信号处?技术，具体包括流媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及网络通信等，其中流式传输是实现流媒体的关键技术，流媒体服务器通过流式传输与客户端的媒体播放器相连，对音视频等媒体信号进?实时传送。 流式传输目前有两种方法顺序流式传输（）和实时流式传输（），前者采用顺序下载方式，?需要特殊的传输协议，播放质?高，传输途中无损耗，用户可以观看在线媒体节目。 但在给定时刻，用户只能观看已下载的部分，?能跳到未下载的前序部分，并且?能根据用户的连接速度做调整，而且这种传输方式?适合长片段和有随机访问要求的视频、讲座、演说与演示，也?支持现场广播；而实时流式传输则可以实时传送节目，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看前面或后面的内容，但它对带宽有一定的要求，需要保证媒体信号带宽与网络连接相匹配，使媒体信息可实时看到，而且从视频质?上讲，由于出错丢失的信息被忽略掉，实时流式传输在网络拥挤或出现问题时，视频质?会很差。 此外与顺序流式传输?同，实时流式传输需要特定的服务器，如、与，这些服务器允许对媒体发送进?细致的控制，因而系统设置、管?比标准服务器?复杂。 由于实时性的要求，实时流式传输必须采用专用的传输协议，即各种实时传输协议，例如（，实时传输协议）和，实时传输控制协议）配合使用可有效的提供流?控制和阻塞控制服务，特别适合传送网上的实时数据；（，实时流协议）则使多媒体数据能有效实时的通过网络传送。 流媒体协议栈就是在协议栈的基础上建立协议栈和协议栈。 武汉?工大学硕士学位论文协议栈协议栈由两个相互紧凑的协议组成，负责传送具有实时特征的多媒体数据的协议和负责反馈控制、监测、监视和传递相关信息的协议。 是针对上实时多媒体数据流的一种传输协议，被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供事件信息和时间流同步通常使用来传递数据。 但也可以在或等其他协议之上工作，它本身并?能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也?提供流?控制或拥塞控制，而是依靠提供这些服务。 通常算法并?作为一个独立的网络层来实现，而是作为应用程序代码的一部分【。 在数据包的头部中包含了一些重要的字段使接收端能够对收到的数据包恢复发送时的定时关系和进?正确的排序以及统计包丢失率等”。 是的控制协议，它周期性的与所有会话的参与者进?通信，并采用和传送数据包相同的机制来发送控制包，包中含有已发送的数据包的数?、丢失的数据等统计资?。 依靠反馈机制收集这些信息，并根据对这些数据的分析产生相应的控制指令，直接作用于媒体信息的编码、发送、甚至协议选择环节来动态改变传输速率、载荷类型等，从而提供流?控制和拥塞控制服务，实现对流媒体服务的控制。 是一个称为“松散控制”的协议，它对网络质?的监视并?是实时的，也?是直接对组成员和传输通道进?控制，而是一个统计的概念，它通过一段时间内的数据报文的统计，反馈给发送方，从而为网络控制机制提供一种参考意见，而非强制性的执?措施。 和配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化。 因而特别适合传送网上的实时数据【】。 协议栈是用于控制具有实时特征数据传输的协议。 虽然在体现结构上位于和之上，但在数据选择传输通?和传送机制上都要遵循底层的和协议。 可以通过来实现流控制，但是的运作并?依赖于媒体传输协议”。 （）和丌比较协议在语意和操作上有意和相似，以?于扩充到，使武汉?工大学硕士学位论文在大多数情况下可以加上。 和主要有以下几个重要的?同方面”）介绍了一系列的新方法，并有?同的协议标识符。 ）请求?是无状态的，在几乎所有的情况下，的服务器缺省状态需要保持一个状态，在请求被接受之后，可以设置参数，持续长久的控制媒体流。 而订是没有状态这个特性的。 ）是客户端发出请求，服务器作应答的?对称的协议。 在中，媒体客户端和媒体服务器都能请求和应答。 （）协议的特性【）扩展性新的方式和参数很容?加入到。 ）容?解析标准的分析器能分析。 ）安全复用安全机制，也可以复用传输或网络层的安全机制。 ）传输无关既可以用?可靠的，也可以用可靠的。 ）多服务器一个图象的流媒体在?同的服务器上，客户端自动建立几个并发控制会话在?同的媒体服务器上，在传输层完成媒体同步。 ）记录设备控制协议可以控制记录和回放设备。 ）流控制和会议启动的分开流控制和请求媒体服务器的会议是分开的。 仅有的要求是会议启动协议提供或被用来创建一个统一的会议标识符。 ）适用于专业应用程序通过时间戳支持帧级的精确性以允许远程数字【】。 ）友好的代?和防火墙协议应该准备处?应用程序和传输层防火墙。 防火墙可能需要设置一个方式来打开一个流媒体通道。 ）适当的服务控制假如一个客户端能开始一个流，必定要能结束一个流，服务器?应当主动启动流给客户端，这将使客户端?能停止流。 ）传输协商在实际需要处?持续的流媒体前，客户端能预先商议传输方式。 ）实际能?的协商如果基本特点被禁用，那么必须要有一些清除机制给客户端以决定哪种方法将?予操作。 这允许客户端提出恰当的用户接口。 比如，如果?允许查询，那么用户接口必须能够禁止移动滑块位置指示器的操作。 ）单点传送用客户端选定的端口号传送媒体到要求的源，换而言之，媒体和一样是在可靠的流之上进?传送。 武汉?工大学硕士学位论文）多点选择，服务器选择地址媒体服务器挑选地址和端，这是现场或者传输的典型的情况。 ）多点选择，客户端选择地址如果服务器参与已经存在的多点传送会议，多点传送端口，地址和密钥由会议描述给出。 流媒体同步机制多媒体同步是多媒体应用中的一个关键问题。 （）多媒体同步类型多媒体同步大体上有以下三大类型【川）系统同步（流内（）同步）它是底层同步，是指一个依赖时间的媒体对象的逻辑数据单元（）间的时间关系。 该层同步根据各种输入媒体对应的实际硬件系统的性能参数来协调完成其上层媒体间同步所描述的各对象间的时间关系。 比如视频和音频帧，需要严格的按照时间顺序以确保用户可以精确的回放。 系统同步缺失将导致播放暂停或跳跃。 ）媒体间同步（流间（）同步）时间相关数据的流间同步是第二层。 流间的最小单位是整个流。 没有流间的同步将导致?同媒体数据的失调。 它是中层同步，指媒体对象间的同步。 这层同步涉及到?同类型的媒体数据，侧重于它们在合成表现时的时间关系的描述。 这类同步的例子有视频会议中的“唇”同步。 媒体对象间的同步由与时间有关的媒体对象和与时间无关的媒体对象间的关系构成。 媒体间同步的关键是时间合成，这就要求相应的同步模型能够充分描述合成对象内部各子对象之间的时间关系。 ）用户层同步（目标间（）同步）它是上层同步（交互同步），要求能反映和满足用户的交互性，容?为用户?解接受，用户可控制和使用信息，如反复调用感兴趣的内容、快速掠过?感兴趣的部分。 例如，用户在借助流媒体学习外语的过程中，可反复收听难以?解的听?内容。 虽然协议支持类似录像机的功能播放、快进、暂停、停止，但流媒体的交互性同步能?主要体现在数据流编码过程中对交互性能的考虑刚。 （）多媒体通信同步方法武汉?工大学硕士学位论文随着计算机网络的发展，视频点播等多媒体实时传输越来越多，传统的单机多媒体同步方法无法解决由于网络传输中的?稳定因素而带来的丧失同步。 针对此又研究提出了多媒体通信同步方法，主要有以下三种）时间戳同步法。 该法把每个媒体间的数据流单元加进统一的时间戳（时间码），具有相同时间戳的媒体单元同时进?播放，以达到媒体间同步的目的。 时间戳同步法又分为绝对时间戳同步和相对时间戳同步。 绝对时间戳同步使用绝对时间标志。 相对时间戳同步使用全局时间和局部时间标志，它既可用于实时多媒体通信，也可用于多媒体信息存取，还可适应于多点通信，即同一信源发往?同目的地，?同信源发往同一接收地。 该方法?用改变数据流，?需要附加同步信道，可广泛使用。 其缺点是选择相对时标和确定时间戳操作较为复杂，需要一定开销用于同步，丢失则引起?同步。 ）同步标记法。 该法是在发送端发出一个同步标记，接收端接收同步标记，用来对各个媒体进?同步处?以达到双方通信同步的目的。 分为两种同步标记法辅助同步信道方法各媒体在?同信道上传输，专门增加一个辅助信道来传输媒体各?同步标记信息，指示各个媒体信道中的同步参考点，各同步点到达才开始输出。 辅助信道还可传输控制信息。 该方法与现有协议兼容性好，?于实现，适用于多点通信，?需要同步时钟，但是它增加了同步信道资源开销。 插入同步标记方法发送端在每个媒体流中插入同步标记，每个媒体流通过?同信道传输，在接收方缓冲存储数据，直到所有信道中的同步都到达，才将已同步化的数据提交给用户。 如网络中就是用此方法进?多媒体通信的同步。 该方法操作简单，开销?大，保证实时，?需要同步时钟，兼容性好；缺点是改变了数据结构，?直接用于连接和应用，?支持复杂的表现同步，对?同的多媒体流也?适合。 ）多?复用同步法。 该法将多个媒体流的数据复用到一个数据流或一个报文中，从而使它们在多媒体传输中自然保持着媒体间的相互关系，以达到媒体问同步的目的。 如分组交换网多媒体会议系统中，为每个会议建立一个多媒体虚电?（），发送者武汉?工大学硕士学位论文将所有媒体流多?复用到该上，复合成一条顺序组织的分组报文流，保证了媒体间的同步。 到接收端从把各种媒体流解复用出来，提交给用户进程。 虚电?多?复用同步方法，接收端无须重新同步，无须全网络同步时钟，也无须附加同步信道，故实现较简单。 该方法的优点在于实现简单，开销较小，传输保证实时，适用于存取数据；同时也存在缺点灵活性较差，无法满足?同层次的同步需求；?能丢掉相对?需要的报文；?能处?同信源的媒体流；改变了数据结构，?直接连接。 （）流媒体同步模型任何一种技术最重要的是针对一种应用。 目前多媒体的传输都采用流化技术，普遍采用协议。 基于此提出一种流媒体同步模型。 该模型采用分层同步法和时间戳同步法相结合。 模型结构如图所示。 图流媒体同步模型结构）人机交互同步人机交互主要是指用户对媒体的操作，其特点是发生时间是?确定的。 但交互作用也是发生在一个时间区间内的，只是在这区间中的哪个时间点发生是的。 交互作用可以表示为一个时片，其开始点的含义是指该交互从这个时间起被支持或者该交互作用被用户所激活，其结束点的含义是指该交互?再被支持。 由于交互时片的媒体流与其他媒体流存在同步的时态关系并且其同步仅发生在开始点和结束点，因此在多媒体同步模型中，交互作用可看作为一个时间无关媒体流与其他媒体流间的同步关系。 ）媒体间同步多媒体对象分为时间无关媒体和时间相关媒体。 时间无关媒体如静止图像、文字或数字等。 时间相关媒体如音频、视频等。 媒体的同步分为两种，即时间无关媒体与时间相关媒体的同步和时间相关媒体之间的同步。 武汉?工大学硕士学位论文时间无关媒体流与其他媒体流的同步。 时间无关媒体流与时间相关媒体流只存在开始点和结束点同步，是粗粒度的同步，采用分层同步法。 时间相关媒体流之间的同步?仅要在开始点和结束点同步，还要在中间过程保持同步，这是细粒度的同步。 多媒体通信采用流技术，同步可基于其相关协议进?。 中的同步支持采用了时间戳法。 在流媒体传输服务中，源会有几种媒体（视频和音频）需要传输，这些?同的媒体之间的同步需要依靠中包含的时钟信息和相关的时间戳信息来进?同步。 ）媒体内同步媒体内的同步指时间相关媒体的各媒体元素之间的时间同步关系，如对一个的视频序列，每帧必须播放。 媒体内部同步是媒体间同步的基础和前提。 媒体内同步的关键问题在于控制时延抖动使其保持在可接受的范围内。 基于协议的流媒体传输在包中添加了时间戳，在同一媒体流内可根据该时间戳信息进?媒体内的同步，消除由于网络传输过程所带来的抖动，提高媒体播放效果。 时间戳是发送端在数据包中插入的一个即时的时间标记，它会随着时间的推移而增加。 当数据包抵达接收端后，接收端会根据时间戳重新建立原始音频和视频的时序。 由于网络传输中?同的媒体信息所要求的带宽、业务品质、信息?大小都?同，特别是?同的传输信道可能经过?同的中间节点，而各个节点的拥塞程度和负荷?同，使得数据包?能按正常的顺序到达而且使得接收包与发送包间距有一定的差距。 要使接收端重新建立原始音频和视频的时序就要设置缓冲区。 在媒体播放设备前端设置缓冲区，周期性地检测缓冲区的当前占用率，发现异常?及时进?调整，从而实现媒体内的同步。 根据缓冲区占用率所作出的调整可在接收端进?也可在发送端进?。 流媒体协议栈的典型应用利用流媒体技术开展的主要业务包括远程教育、视频点播、互联网直播、视频会议、远程监控、等。 这些业务可以分为以下三种典型业务模式】（）流媒体点播（）是指内容提供商将预先压缩编码制作好的多媒体内容存放在内容服务器上，并把内容的描述信息以及链接放置在流媒体的手机门户上，由终端用户发现感兴趣的内容，有选择地进?播放。 （）流媒体直播是指流媒体编码服务器将实时信号编码压缩成相应的格式，并经由流媒体服务器分发到用户的终端播放器。 根据实时内容信号源的?武汉?工大学硕士学位论文同，又可以分为电视直播、远程监控等。 （）流媒体下载是指用户将流媒体内容通过网络，从远程服务器下载并存储到手机终端内，然后可以选择在任意时间进?播放。 下面是协议栈可以提供的一种比较重要的应用方案视频点播业务方案，它也是流媒体协议栈的典型应用。 视频点播（）最初出现是源于人们对广播电视的?满，在广播电视节目中收看者完全是被动的。 随着时代的进步，技术的飞跃发展，视频点播已经?局限于在有线网络中收看电视节目，扩展到了?多的商业领域，而技术的成熟，?是为这项业务提供了一个可靠的实现基础。 随着移动视频点播技术的发展，人们在任何时间，任何地点，只要通过一部手机，就可以象在家通过电视或电脑连接上有线网络一样在整个网络环境中随意浏览任何自己感兴趣的节目。 移动视频点播业务提供给人们一个交互式的主控权利，点播用户只要操作手机上几个按键，就可以主动点播，即刻就可收看和欣赏节目库中自己喜爱的任意节目。 依靠视频点播业务，手机客户端接收基站服务器发送的媒体数据，经过一系列的处?，呈现给用户播放的图象。 同时服务器接收客户端返回的质?报告，并进?分析，根据网络的实际状况给出合适的传输方式以及合适的图象编码格式，并进?流?控制。 客户端完全是被动的数据处?，媒体数据解码，视频和音频的同步。 而服务器则承担了大部分的网络质?状况监测任务。 这个方式有点类似于几方式下的客户端服务器模式。 流媒体协议栈为上述的所有设想提供一个可靠的运?架构。 通过这个协议栈，可以提供给应用开发者一个广泛的想象空间。 本章小结本章首先介绍了流媒体协议栈的基本原?，包括和协议栈的功能简介。 接着重点分析了流媒体技术中的关键技术流媒体同步机制，介绍了多媒体的同步类型，并在此基础上描述了流媒体的同步模型。 最后结合实际提出了一种流媒体协议栈的典型应用视频点播业务，而它也是本文中流媒体协议栈实现的一个平台模型。 武汉?工大学硕士学位论文第章终端流媒体协议栈的分析与设计目前流媒体传输协议大多应用于之上，终端流媒体协议栈以协议栈为基础，根据无线移动网络的实际情况，对流媒体传输协议和做出合适的裁减和改变。 流传输控制机制也将根据网络的特性和嵌入式实时系统的要求定制，使协议栈能够发挥可靠，高效率的作用。 此协议栈?仅提供标准的应用程序接口，还可以根据客户的要求特别定制专用的应用程序接口，为用户在手机终端的界面开发提供最大的支持和方?。 终端流媒体协议栈的特点及架构（）终端流媒体协议栈的特点以协议栈为基础的实时流媒体协议栈具有强大的兼容性，能根据基站服务器通信准则建立最优播放效果，并根据网络状况实时适应以改变通信策略和媒体播放效果。 协议栈可以保证以下业务）进?视频通话，三方举?视频会议；）替代以电视为媒体的广告与节目播放，提供?具吸引?的多媒体点播，游戏等个性化互动服务；）享受移动银?，股票信息以及电子交?等各种信息服务。 实时流媒体协议栈将被设计为一个与系统无关的模块，以实现可以在目前三种标准、之上无缝移植和嵌入。 协议栈的开发者根据提供的最新标准文档开发协议栈，包括（们），（），（），（），（）等，国际标准化组织提供的的系列文案，以及其他相关文案阱】。 此流媒体体协议栈具有以下特点）与基站服务器通信协商，保障一个可靠，可选择，高效率的通信通道。 ）动态自适应的媒体数据传输，在带宽允许的情况下，提供最优编码数据和良好的播放效果。 ）根据网络的实际状况，自动调整传输机制，保障低误码率，低丢包率。 武汉?工大学硕士学位论文）提供媒体数据的同步机制，保障语音数据和视频数据的唇同步。 ）提供完善的补偿机制，在恶劣的网络状况中实现能够达到的最好效果。 ）一个完善的系统将为以上各项提供一个极具参考价值的有效评估。 ）良好的实时性能，完善的错误保护机制。 ）与通信协议的标准接口，与用户界面编程的标准接口。 ）提供与无线浏览技术的融合。 ）优化的内核设计，低资源消耗，高数据处?能?。 （）终端流媒体协议栈的架构设计?虚线为流媒体协议链?仁程序间接口传输实线为口同络传输链?图流媒体协议栈架构图基于终端的流媒体协议栈整体框架包括终端界面，协议栈，协议栈，口协议栈，以及软件媒体编解码部分，如图所示。 终端界面是手机终端提供给用户的交互界面。 用户可以使用它来控制播放的动作，比如接入流媒体服务器，进?播放，暂停，终止，快进，后退等操作，当然，所有操作是在服务允许的范围内，超出服务范围的操作将被禁止。 通过界面用户就可以享受到视频音频的多媒体服务，可以点播电影等。 软件媒体解码模块是基于实现软件解码，服务器的视频音频数据通过解码还原为原始数据，送往终端显示，提供给用户动态界面。 当然画面可能因为压缩和传输的损伤有所下降，针对这样的情况，协议栈可以提供纠错，补偿，同步功能来修复损伤，?图保持最完美的视频语音效果【】。 武汉?工大学硕士学位论文，协议栈是由的协议栈提供，负责对流媒体数据的传送。 、协议都将使用到，并且根据?同的网络情况分别使用。 用于可靠的连接，协议将尽?使用这个协议进?传输，是无连接的协议，协议栈将通过它来传送数据。 当然这也?是绝对的，在必要的时候，可以使用协议，比如防火墙的强制隔离，要求代?服务器转发，这时需要由协议栈来保障协议的可靠性，包括使用重发机制；也可以使用连接，比如要求跨防火墙，建立直接连接的通道，这时可能需要由协议栈来提供嘲。 协议栈是流媒体协议栈中与界面和协议相关的控制协商操作。 提供响应界面操作的接口，直接响应界面发送的命令。 也提供互联的双方或多方的一个传输方式和编码方式的协商操作，在网络允许的情况下，建立一条最佳的传输通道。 在最匹配的情况下传输数据，而无须每次传输都要求双方解析，节省了大?的时间，也减少了出错的可能性。 协议是流媒体协议栈中关键的一部分，它承担了媒体数据的传送。 协议设计者并?考虑协议的纠错功能，而要求由下层协议来保证，以提高媒体帧传输的数?，节省带宽和程序的开销，其传输机制专注于媒体本身的可靠性传输