随着宽带互联网技术的普及和多媒体技术在互联网上的应用，视频点播已经不再局限于有线网络，扩展到了3G移动领域。本文首先介绍了一个3G视频点播系统，并在此平台上介绍了3G流媒体协议栈的概念、特点及其架构，然后针对该系统的整体框架详细论述了3G流媒体协议栈的模块实现，并讨论了各个功能模块的作用及相互之间的影响，最后详述了流媒体传输的关键环节——同步机制，从而在3G终端实现客户端\服务器式的流媒体数据的实时传输。

    1、概述

    1.1 3G视频点播系统概述

    视频点播技术即VOD（VideoOnDemand），最初出现是缘于人们对广播电视的需求，但之前VOD一直局限于有线网络，从而无法给用户提供一个完全自主便捷的环境。在这样的情况下，无线移动视频点播业务的出现提供了一个可以和外界交流的平台。3G技术的成熟，更是为这项业务提供了一个可靠的实现基础，人们在任何时间，任何地点，只要通过一部3G手机，就可以像在家通过电视或电脑连接上有线网络一样的在整个网络环境中随意浏览任何自己感兴趣的节目，从而提供给人们一个交互式的主控权利，随机随时的获取网络资源。在3G视频点播系统中，手机客户端接受来自基站服务器发送的媒体数据，经过一系列的处理呈现给用户播放的图像，服务器接收客户端返回的质量报告进行分析，并根据网络的实际状况给出合适的传输方式以及合适的图像编码格式，进行流量控制。客户端完全是被动的数据处理，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量状况监测任务。这个方式有点类似于HTTP方式下的客户机/服务器模式。而上述这种实时流媒体传输的运行架构则需要完善可靠的流媒体协议栈来支持。

    本文即介绍一个3G视频点播系统（如图1所示）中流媒体协议栈的实现，该系统由3部分组成：服务器，Internet和手持设备，针对该系统，本文首先介绍了实时流媒体协议栈的概念、特点及其发展背景，然后在此基础上讨论了实时流媒体协议栈在此3G视频点播系统中的软件架构，最后详细论述各个模块的设计及流媒体传输的关键环节——同步机制。

    图1 系统概述图

    1.2 系统平台

    系统工作的硬件平台、软件平台如下：

    硬件平台：SH-mobilesolutionincludesa SH3-DSP core MCU，memory，IO，and LCD etc，Abase-band controller（AT91 RM9200 Base-Band board），一台服务器（即PC机）。

    软件平台：SH-7300实时操作系统（Norti4），MPEG-4audio/videoencoder/decodermiddleware，流媒体协议栈（如图2所示）。

    图2 系统软件平台

   2、基于3G终端的流媒体协议栈的架构

    2.1 流媒体协议栈及其特点

    以3G协议栈为基础的实时流媒体协议栈（real-timestreamingmediaProtocols）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。协议栈将可以保证以下业务：

    （1）进行视频通话，三方举行视频会议；

    （2）替代以电视为媒体的广告与节目播放，提供更具吸引力的多媒体点播等互动服务；

    （3）享受移动银行，股票信息，以及电子交易等各种信息服务。

    实时流媒体协议栈可以设计为一个与系统无关的模块，以实现在目前3种3G标准WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA之上无缝移植和嵌入。我们以协议为指导，根据无线移动网络的实际情况，做出合适的裁减和改变。流传输控制机制将根据3G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的，高效率的作用。同时协议栈不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。

    2.2 流媒体协议栈整体架构

    基于3G终端的流媒体协议栈由RTSP协议栈，RTP/RTCP协议栈，TCP/IP协议栈组成。

    2.2.1 TCP/IP协议栈

    TCP/IP协议栈是由3G的协议栈提供，负责对流媒体数据的传送。TCP、UDP的协议都将使用到，并且根据不同的网络情况，分别使用。TCP是用于可靠的连接，RTSP协议将尽量使用这个协议进行传输，UDP是无连接的协议，RTP/RTCP协议栈将通过这个协议传送数据。当然这也不是绝对的，在必要的时候，RTSP可以使用UDP协议，比如防火墙的强制隔离，要求代理服务器转发，这时需要由协议栈来保障RTSP协议的可靠性，包括使用重发机制；RTP/RTCP也可以使用TCP连接，比如要求跨防火墙，建立直接连接的通道，这时可能牵涉到RTSP和RTP/RTCP协议的算法，需要由协议栈来提供。

    2.2.2 RTP/RTCP协议栈

    RTP/RTCP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，由2个相互紧凑的协议组成，数据报文实时传输使用的RTP协议和QoS监视的RTCP协议。协议设计者并不考虑RTP协议的纠错功能，而要求下层协议来保证，以提高媒体帧传输的数量，节省带宽，节省程序的开销，其传输机制专注于媒体本身的可靠性传输。RTP直接面向媒体数据，是一种以带宽和网络质量为先决条件的传输协议，其传输方式是随着带宽和网络质量变化而动态调整的协议，其宗旨是以最大的可能性利用网络的负载能力，确保大容量的多媒体数据能及时的传输。在这样的设计思想下，3G信道带宽不至于过度浪费，因此适合于手机终端的使用。同时，RTCP协议作为传输控制协议，也是网络质量的监测者，它为互动的双方提供了统计意义上的报告，为双方提供网络实际的质量，也为流量控制，编码方式，提供了可靠的保证和参考。作为独立于3G协议栈的应用层媒体协议栈，RTCP根据其机制，提供质量服务QoS，为网络运营商监视网络情况提供参数。

    RTSP协议栈是流媒体协议栈中与界面和RTP/RTCP协议相关的控制协商操作。RTSP提供响应界面操作的接口，直接响应界面发送的命令。同时RTSP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，在网络允许情况下，建立一条最佳传输通道。以最匹配的情况传输数据，而无须每次传输都要求双方解析，节省了大量的时间，也减少了出错的可能性。

   RTSP和RTP/RTCP协议栈组成整个流媒体协议栈的核心部分，他们各自的控制机制是需要根据无线移动网络的实际情况和媒体编码格式统筹设计，在协议中是没有硬性规定的。

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