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1DVB-IPDC概述在DVB組本論文由整理提供織的規(guī)劃中,IPDC被用來(lái)作為整合異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)平臺(tái),通過(guò)互通的IP平臺(tái)來(lái)整合DVB-H網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。由于數(shù)字廣播與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具備不同的特點(diǎn),前者可執(zhí)行單向的組播以及廣播,后者則適合雙向的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,因此IPDC平臺(tái)能夠?qū)τ邢揞l寬的資源做最有效率的分配與使用。在DVB-IPDC的體系結(jié)構(gòu)中,需要高頻寬的或者多訂戶的服務(wù)內(nèi)容將通過(guò)DVB-H單向網(wǎng)絡(luò)傳輸,而移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)則作為用戶的回傳通道(頻寬需求較低)。

這樣的一個(gè)上行/下行非對(duì)等分配的方式正符合目前In2ternet服務(wù)使用者的行為模式。在這個(gè)基礎(chǔ)上,數(shù)字內(nèi)容能夠以IP層為核心進(jìn)行匯聚,媒體服務(wù)可以以非線性化方式呈現(xiàn),與觀眾的直接互動(dòng)變得可能。一個(gè)基本的DVB-IPDC標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。事實(shí)上,DVB-IPDC標(biāo)準(zhǔn)是一系列應(yīng)用規(guī)范的集合,定義了所有的在IP層之上的功能組件,主要包括有:ESG(ElectronicServiceGuide,電子服務(wù)指南)、CDP(ContentDeliveryProtocol,內(nèi)容投遞協(xié)議)、SPP(Ser2vicePurchaseandProtection,服務(wù)購(gòu)買與保護(hù)),以及NotificationFramew本論文由整理提供ork(通知業(yè)務(wù)框架)[2,3]。

ESG標(biāo)準(zhǔn)定義了一整套數(shù)據(jù)模型,用以描述在DVB-H廣播網(wǎng)絡(luò)中,透過(guò)CDP所能夠傳送的各種應(yīng)用服務(wù)以及傳輸?shù)募?xì)節(jié)。終端上的ESG處理程序負(fù)責(zé)輔助用戶瀏覽收到ESG數(shù)據(jù)和選取在DVB-H廣播網(wǎng)絡(luò)上所傳送的服務(wù)。

CDP標(biāo)準(zhǔn)定義了在DVB-H廣播網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上,以IP數(shù)據(jù)包傳送音視頻媒體流以及數(shù)據(jù)文件所需的通信協(xié)議集,包括FLUTE(FiledeLiv2eryoverUnidirectionalTransport,單向文件傳輸協(xié)議)、RTP(Real-timeTransportProtocol,實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)和HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本傳輸協(xié)議)。SPP標(biāo)準(zhǔn)則是實(shí)現(xiàn)收費(fèi)服務(wù)的基礎(chǔ),定義了保護(hù)前述的音視頻媒體流廣播服務(wù)及數(shù)據(jù)文件廣播服務(wù)所需的CA(ConditionalAccess,條件接取)與DRM(DigitalRightManagement,數(shù)字版權(quán)管理)技術(shù)。而正在制訂中的NotificationFramework標(biāo)準(zhǔn)則被用來(lái)作為交互應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)框架,應(yīng)用服務(wù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容都能以通知消息的形式傳輸,并通過(guò)通知應(yīng)用服務(wù)(NotificationService)的方式提供給終端應(yīng)用程序使用。在這個(gè)通知業(yè)務(wù)框架中,通知消息被用來(lái)作為向終端或者用戶提供即將到達(dá)的或不可預(yù)知的服務(wù)事件或者信息。一條通知消息可能觸發(fā)一系列隨之而本論文由整理提供來(lái)的交互應(yīng)用操作[3]。

在DVB-IPDC的框架下,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中IP層之上的各種多媒體應(yīng)用服務(wù),都可以彈性地跨平臺(tái)應(yīng)用。從服務(wù)的角度來(lái)看,以提供數(shù)字媒體內(nèi)容為主的流媒體服務(wù),無(wú)疑是目前的主流業(yè)務(wù)。通知應(yīng)用服務(wù)則可以作為媒體服務(wù)的附屬增值業(yè)務(wù)或者獨(dú)立的應(yīng)用服務(wù)業(yè)務(wù),提供增強(qiáng)型的多媒體交互應(yīng)用。

而ESG服務(wù)則提供了訪問(wèn)由上述兩種基本服務(wù)組合的各種不同應(yīng)用服務(wù)的用戶界面和訪問(wèn)指南,是與用戶交互的接口。DVB-IPDC標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)下文將主要探討一個(gè)基于該框架的,實(shí)現(xiàn)上述服務(wù)應(yīng)用處理的移動(dòng)多媒體終端原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn)方案。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1本論文由整理提供總體架構(gòu)服務(wù)端采用實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的DVB-IPDC多媒體綜合服務(wù)系統(tǒng)提供各種應(yīng)用服務(wù),本終端的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在DVB-本論文由整理提供IPDC的框架內(nèi),能夠接收服務(wù)端用各種協(xié)議會(huì)話傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)流媒體服務(wù)應(yīng)用、ESG服務(wù)應(yīng)用、通知服務(wù)應(yīng)用的處理及用戶配置與注冊(cè)等管理功能。整個(gè)系統(tǒng)以Java作為基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā),根據(jù)功能需求,采用分層設(shè)計(jì)的方案,如圖2所示。1)傳輸層:向上層應(yīng)用提供指定會(huì)話協(xié)議的通信功能。

其中RTP模塊主要負(fù)責(zé)接收音視頻流媒體以及具有時(shí)間同步、服務(wù)相關(guān)性要求的通知應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)。FLUTE模塊用來(lái)接收絕大部分通過(guò)DVB-H網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐ㄖ獞?yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)。HTTP模塊則提供了一個(gè)雙向通道,使終端可以完成服務(wù)注冊(cè)或者向服務(wù)端請(qǐng)求個(gè)性的通知應(yīng)用服務(wù)信息,提供了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交互功能。2)功能層:在傳輸層提供通信服務(wù)的基礎(chǔ)上,該層負(fù)責(zé)相關(guān)應(yīng)用服務(wù)的數(shù)據(jù)處理以及終端系統(tǒng)的管理。會(huì)話管理模塊負(fù)責(zé)其他功能模塊調(diào)用下層協(xié)議通信模塊創(chuàng)建服務(wù)接收會(huì)話。媒體處理模塊負(fù)責(zé)提供音視頻流媒體的解碼以及同步處理。ESG處理模塊主要負(fù)責(zé)ESG分片的維護(hù)、聚合以及解析,實(shí)現(xiàn)DVB-IPDC標(biāo)準(zhǔn)定義的ESG數(shù)據(jù)模型處理。

通知消息管理模塊負(fù)責(zé)終端接收到的通知消息的解析、過(guò)濾、生命周期管理以及服務(wù)應(yīng)用投遞。訂閱管理模塊負(fù)責(zé)終端的服務(wù)申請(qǐng)與注冊(cè)功能。

配置管理模塊負(fù)責(zé)處理用戶對(duì)終端的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置管理。存儲(chǔ)管理模塊負(fù)責(zé)終端的用戶參數(shù)、ESG應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)以及通知應(yīng)用服務(wù)的相關(guān)信息本論文由整理提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。應(yīng)用管理模塊則向各種應(yīng)用服務(wù)提供了一個(gè)公共的應(yīng)用框架,用戶通過(guò)獲取或者訂閱啟動(dòng)使用的應(yīng)用服務(wù)都集成于該框架之內(nèi),通過(guò)公用的接口調(diào)用其他模塊的功能,使得終端能夠動(dòng)態(tài)加載各種應(yīng)用服務(wù),而具體的應(yīng)用服務(wù)的功能邏輯實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)無(wú)關(guān)。3)應(yīng)用層:媒體播放器負(fù)責(zé)播放經(jīng)解碼和同步處理后的音視頻媒體流。

ESG瀏覽器能夠顯示終端得到的ESG數(shù)據(jù)信息并支持與用戶交互。用戶配置使得用戶能夠設(shè)置終端的用戶應(yīng)用參數(shù)。通知應(yīng)用界面容器是用來(lái)裝載各種通知應(yīng)用的用戶界面接口,提供終端用戶與通知應(yīng)用服務(wù)的交互。終端架構(gòu)2.2ESG數(shù)據(jù)的處理與顯示。

ESG用XMLSchema來(lái)定義其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[4]。分片(Fragment)是ESG內(nèi)容的最小組成單位。根據(jù)分片攜帶信息數(shù)據(jù)的屬性的不同,可以分為3大類共7種類型的分片:①服務(wù)信息相關(guān)分片:Service、Sched2uleEvent、Content,提供有關(guān)服務(wù)類型、時(shí)間安排、服務(wù)內(nèi)容等應(yīng)用服務(wù)的業(yè)務(wù)信息;②訂閱購(gòu)買信息相關(guān)分片:ServiceBundle、Purchase、PurchaseChannel,提供有關(guān)購(gòu)買組合、價(jià)格等相關(guān)信息;③獲得信息分片:Ac2quisition,提供應(yīng)用服務(wù)的訪問(wèn)途徑和參數(shù),對(duì)于用戶不可見(jiàn),但卻是終端訪問(wèn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的入口。通過(guò)分片機(jī)制,終端可以獨(dú)立地接收和更新不同分片,而不管其發(fā)送順序,并且可以在接收部分的分片后就根據(jù)各分片之間的關(guān)系進(jìn)行聚合(Aggregate),通過(guò)ESG瀏覽器展現(xiàn)內(nèi)容給用戶,不需要等待全部分片到達(dá)。

目前以XMLDOM樹(shù)形式來(lái)組織本論文由整理提供管理ESG分片信息。符合ESG數(shù)據(jù)模型定義的分片到達(dá)終端后,通過(guò)遍歷該DOM樹(shù),可以作為新節(jié)點(diǎn)加入或者更新相應(yīng)位置的節(jié)點(diǎn)信息,同時(shí)檢查是否有失效的分片信息,進(jìn)行刪減維護(hù)。ESG顯示處理采用MVC模式[5],后臺(tái)DOM樹(shù)數(shù)據(jù)對(duì)象發(fā)生的變化,可以實(shí)時(shí)地反映到ESG瀏覽器。

2)流媒體服務(wù)與特定通知應(yīng)用服務(wù)的關(guān)聯(lián)與信息同步問(wèn)題?；贒VB-IPDC框架的多媒體服務(wù)相對(duì)于傳統(tǒng)多媒體服務(wù)的最大優(yōu)勢(shì)就在于支持用戶實(shí)時(shí)交互。流媒體服務(wù)不再是單純的數(shù)字媒體收視,而是可以與通知應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行綁定,提供交互應(yīng)用,并且通知消息與流媒體服務(wù)的媒體內(nèi)容可以進(jìn)行緊密的時(shí)間同步[6]。

前者通過(guò)在應(yīng)用服務(wù)ESG數(shù)據(jù)的Service分片描述中指出了服務(wù)關(guān)聯(lián)。而對(duì)于通知消息與媒體內(nèi)容的時(shí)間同步,可基于RTP/RTCP傳輸協(xié)議進(jìn)行。RTP/RTCP協(xié)議中的同步采用時(shí)間戳方法,不同媒體之間依靠RTCP報(bào)文中包含的參考時(shí)鐘信息和相關(guān)的RTP時(shí)間戳信息來(lái)進(jìn)行同步[7,8]。

終端系統(tǒng)在RTP協(xié)議會(huì)話上接收到音視頻媒體流和通知消息數(shù)據(jù)流后,依據(jù)同步的各方共享的遠(yuǎn)端參考時(shí)鐘,建立一個(gè)虛擬的時(shí)間軸來(lái)決定媒體的下一幀表現(xiàn)時(shí)間和通知消息的應(yīng)用時(shí)間。需要指出的是,通知消息并不像媒體數(shù)據(jù)那樣具有持續(xù)時(shí)間(Duration)的概念[9],目前采取的處理方法是,用每條消息的首包中的RTP時(shí)間戳來(lái)對(duì)齊參考時(shí)間軸,在完整地接收到一條通知消息后,用得到的應(yīng)用時(shí)間值設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器綁定該通知消息,然后提交給通知消息管理本論文由整理提供模塊,由計(jì)時(shí)器來(lái)觸發(fā)后續(xù)的應(yīng)用處理動(dòng)作。

3)通知消息管理。在終端的通知應(yīng)用中,雖然通知消息的處理是由承載的數(shù)據(jù)內(nèi)容和通知應(yīng)用程序決定,但終端系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)變化的移動(dòng)環(huán)境下,行為并不具有可預(yù)測(cè)性,尤其是在通知消息丟失后,可能會(huì)導(dǎo)致終端異常。為此DVB組織提出了一種管理通知消息在特定狀態(tài)下的潛在應(yīng)用動(dòng)作的生命周期參考模型[3]本論文由整理提供

。

根據(jù)消息本身的時(shí)間特性和數(shù)據(jù)內(nèi)容的接收情況,通知消息可能處于3種穩(wěn)定狀態(tài)和1種過(guò)渡狀態(tài)中的某一狀態(tài)中,狀態(tài)之間的變遷具有確定的處理動(dòng)作。具體如圖3所示:通知消息的默認(rèn)初始狀態(tài)為Absent,這同時(shí)也是通知消息從系統(tǒng)中刪除后的最終狀態(tài)。該狀態(tài)下無(wú)計(jì)時(shí)器與通知消息關(guān)聯(lián),從該狀態(tài)向其他狀態(tài)變遷意味著加載該通知消息。Loaded狀態(tài)表示該通知消息已經(jīng)下載完畢,但是沒(méi)有后續(xù)的被啟動(dòng)媒體播放器,通知應(yīng)用程序啟動(dòng)自己的應(yīng)用界面)。

然后該應(yīng)用服務(wù)程序通過(guò)會(huì)話管理模塊調(diào)用底層協(xié)議通信模塊,根據(jù)應(yīng)用服務(wù)的訪問(wèn)信息創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的服務(wù)會(huì)話接收應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)。如果是流媒體服務(wù),則將媒體數(shù)據(jù)信息交由媒體處理模塊處理后在媒體播放器展現(xiàn);如果是特定的通知應(yīng)用,則經(jīng)通知本論文由整理提供消息處理后分發(fā)給該通知應(yīng)用程序使用。如果該通知應(yīng)用存在交互動(dòng)作,用戶能夠通過(guò)HTTP模塊同服務(wù)端進(jìn)行交互操作(如圖6所示)。圖6ESG交互與應(yīng)用服務(wù)啟動(dòng)3結(jié)束語(yǔ)隨著DVB-IPDC的推廣,基于該框架的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用必將得到廣泛發(fā)展。筆者在DVB-IPDC技術(shù)框架的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)移動(dòng)多媒體終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案,并對(duì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題和相關(guān)技術(shù)方法作了一定探討,目前已經(jīng)初步完成了一個(gè)基于上述方案的原型系統(tǒng)。下一步的工作是在該原型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程處理,進(jìn)行平臺(tái)移植測(cè)試。

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