0 引 言近年来,随着计算机技术、多媒体技术以及移动通信技术的发展,基于移动的多媒体应用,正逐渐走入人们的视野。与传统的多媒体应用系统不同的是,移动多媒体应用通过无线网络向广大用户提供连接,传输媒体数据和文件,并提供增强的交互服务模式,极大地丰富了用户体验。
移动多媒体拥有的广阔应用前景,成为了业内关注的热点。全球目前有四种主要的广播式移动电视标准:DVB - H、DMB、ISDB - T 和Medi2aFLO[1 ] 。其中,DVB 组织(Digital Video Broadcasting ,国际数字视频广播组织) 提出的DVB - H 标准将自身的数据传输技术与广泛应用的IP 协议结合,使得任何数字内容都可封装成IP 数据包进行传送,用户与内容供应商之间更容易互动,已经成为欧洲主推的手机电视标准,并得到以诺基亚为代表的传统电信设备商的青睐。
但是,DVB - H 标准只定义了通过广播网络传输IP 数据包的方法,在IP 层之上,移动电视服务涉及庞大的广播及移动通信系统,必须透过一致性的接口标准来完成信息的传输、解读、交换等沟通动作,还需要基于IP 层之上的移动电视服务平台标准。因此,DVB组织提出了官方的DVB - IPDC 标准。文中对DVB -IPDC技术框架进行简要介绍, 并提出了一个基于DVB - IPDC 的移动多媒体终端系统的设计及实现方案。
1 DVB- IPDC概述在DVB 组织的规划中, 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( Electronic Service Guide ,电子服务指南) 、CDP(Content Delivery Protocol ,内容投递协议) 、SPP ( Ser2vice Purchase and Protection ,服务购买与保护) , 以及Notification Framework ( 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( File deLiv2ery over Unidirectional Transport ,单向文件传输协议) 、RTP(Real - time Transport Protocol ,实时传输协议) 和HTTP ( Hyper Text Transfer Protocol , 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(Conditional Access ,条件接取) 与DRM(DigitalRight Management ,数字版权管理) 技术。而正在制订中的Notification Framework 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 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 - 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XML Schema 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:Service Bundle、Purchase、Purchase Channel ,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XML DOM 树形式来组织管理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
