一、 簡介
移動流媒體是一種實時傳輸數據的方法，它讓用戶在整個內容被傳送完之前就可以開始觀看。目前，流媒體通常在寬帶網絡的音頻和視頻傳輸中被使用，但是它在移動網絡裏也正變得切實可行。
制訂於1998年的"第三代合作伙伴計劃"（3GPP）是一份由幾個電信標準化組織共同起草的合作協議。原先其範圍是利用WCDMA無線通信技術，制訂全球適用的基於GMS網絡的第三代移動系統技術規格說明和報告。現在，這個範圍還包括了GSM系統的維護和更進一步的發展。同時還存在一?quot;姐妹計劃"--3GPP2，但它是建立在逐步形成的CDMA技術（使用CDMA2000無線通信技術）基礎上的。在官方網頁的第一和第二頁中可以找到更多的相關信息。
顯然地，端到端的包交換流媒體服務（PSS：PacketSwitched Streaming Service）是一種定義在3GPP移動網絡交互流媒體服務框架的規範。這一框架的重新使用，是通過IETF(協議、負載格式)，W3C（場景描述），MPEG，ISO和ITU（編解碼，媒體文件格式）等組織進行的。PSS首先是出現在3GPPRelease 4版本中。在3GPP2的多媒體流式服務（MSS）規範中也正進行着相似的工作。
PSS是一種應用層服務；該規範主要是安排流媒體客戶端和服務器的通信過程[圖1]。雖然流媒體能受益於網絡支持（例如：服務質量-QoS），但PSS需要工作在不同QoS的承載網絡。因此，該服務的定義應該能夠自適應於不同的網絡。
二、 移動包交換流媒體服務規範版本
流媒體服務的基本框架規範出現在3GPP Release 4版本中。Release 5版本介紹了交換能力增加等特徵，而大部分新的特徵被合併到Release 6版本中。接下來將對不同的版本作更詳細的介紹。
PSS Rel-4版本
3GPP Release 4版本（2001年3月定稿）中定義的基本框架是：協議、編解碼和3GPP文件格式。圖2說明了3GPP的協議棧。所有流媒體的相關協議都是利用TCP和UDP爲他們傳送。表1列舉了相關協議的摘要。
表1 PSS流媒體相關協議摘要
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RTP |
實時傳輸協議 |
RTP被定義爲在一對一或一對多的傳輸情況下工作，其目的是提供時間信息和實現流同步，例如：音頻、視頻或模擬數據。RTP不處理資源預定，並且不保證實時服務的服務質量[6]。在PSS中，RTP通常使用UDP來傳送數據。 |
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RTCP |
實時控制協議 |
RTCP的主要功能是爲數據的傳送情況提供反饋。接收端定期將報告信息發送給發送端（報告信息包括：接收端測量到傳輸過程中的不穩定情況和信息包丟失的數量）。 |
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RTSP |
實時流協議 |
RTSP被用於建立和控制連續媒體的時間同步流。它爲多媒體服務扮演"網絡遠程控制"的角色。RTSP是文本協議並且類似HTTP，其主要不同之處在於RTSP是標準的流媒體協議，並通常利用獨立傳輸協議（通常是RTP）來傳輸媒體數據。[7] |
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SDP |
會話描述協議 |
SDP是服務器端生成的描述媒體文件的編碼信息以及所在的服務器的鏈接等信息，客戶端通過它來配置播放軟件的設置[8]。它是一個簡單、可擴展語法的文本協議。 |
圖3顯示了一次基本的RTSP單播操作。客戶端通過瀏覽一個帶RTSP URL地址的網頁等方法來獲得媒體片段的位置。流媒體播放器連接到流服務器併發送一個RTSP描述命令，流服務器通過一個SDP描述來進行反饋，反饋信息包括流數量、媒體類型和請求帶寬。在分析完該描述之後，客戶端爲會話中的每一個流發送一個RTSP安裝命令，安裝命令告訴服務器在客戶端用於接收媒體數據的端口。流媒體連接建立完成後，客戶端發送一個播放命令，服務器就開始在UDP上傳送媒體流（RTP包）到客戶端。最後，客戶端可發送一個終止命令來結束流媒體會話。
表2總結了3GPP PSS定義的音頻和視頻編解碼規範。最大碼率是被編解碼規範所限制的，而不是PSS。此外，PSS也定義了一些非實時的媒體格式，例如靜態圖像（JPEG）、位圖（GIF）、矢量圖（SVG-Tiny, Rel-5 Onwards）、文本和場景描述（SMIL）。在PSS Rel-4版本中，沒有強制規定音頻（如音樂）的編解碼規範。
3GPP媒體文件格式是根據ISO的基礎媒體文件格式（ISO standard 14496-12）所定義的，ISO的基礎媒體文件格式也是MP4文件格式和早期QuickTime文件格式的基礎。PSS Rel-4版本實際上參考了MP4文件格式，但在Rel-5版本中被修改。文件格式是靈活的，它支持本地播放和流式傳送。相同的文件格式也用於彩信，但對ISO規範增加了一些限制和附加條件。例如，必須包含3GPP的媒體文件格式，且不允許參考其他的媒體格式。同時，規範闡明瞭文件中哪些是確定的媒體類型（H.263視頻和ARM音頻）。
PSS Rel-5版本
在PSS Rel-5版本（2002年3月定稿）中最值得關注的改變是交換能力的增加。該功能被定義爲"用戶代理概況"（UAProf）的延伸。UAProf由開放移動聯盟提出，用於處理設備能力的獲取等級和格式化內容的優選信息[9]。
在流媒體會話初始化的時候，客戶端向服務器（涉及到概況和可能性差別的URL）提供一個功能簡介。利用PSS的功能簡介，客戶端可以發送類似音頻信道的數量、支持的媒體類型、屏幕尺寸大小和平均象素等信息給服務器，服務器可根據這些信息去選擇適合用戶的內容。
Rel-5版本運用了和Rel-4版本一樣的音頻和視頻格式，但也增加了一些新的媒體類型：矢量圖（SVGTiny），合成音頻（可調節的混音MIDI）和同步的文本（例如：字幕）。而且，場景描述支持也被延伸。
PSS Rel-6版本
PSS Rel-6版本規範仍然在制訂當中，預計在2004年的上半年定稿。在如下的內容中，將介紹一些值得注意的新特徵。此內容信息是根據可利用的3GPP資料文獻([10],[11])撰寫並修改的。
端到端碼率自適應
端到端碼率自適應可以使流媒體會話能夠適應不同的網絡狀況。這點對於PSS能夠應用於具有不同容錯能力的網絡（如WCDMA、EDGE、GPRS、碼流有QoS保證或盡最大能力）是很重要的。另外，碼率自適應有利於平滑操作和特殊的內部系統轉換。在目前提出的機制中，流服務器主要負責適應數據流和傳輸碼率，而客戶端則向服務器提供必要的反饋。其目的是保持客戶端的解碼緩衝區空間足夠大，以避免在視音頻播放中出現中斷。
碼率自適應能最好的保證在大多數網絡條件下流接收的平滑和連貫。但是，這也意味着在接收期間，音頻和視頻的流質量會改變。它也要求同一內容可以有不同的碼率，或者是服務器能"變薄"流（例如，只傳送關鍵幀）。建議的實施也會使流服務器變得更爲複雜。目前，在固定的網絡訪問點上，用戶控制服務器發送的碼率的機制更爲普遍。
質量度量
其目的是使PSS服務器能夠保證接收客戶端產生的質量度量，例如它能用來測定用戶體驗的（主觀）質量和改進監控服務器。被提議的度量信息包括：在接收過程中丟失的信息包數量和中斷情況等。質量度量並不用於計費目的。
可靠的流媒體
可靠的流媒體指用可靠的傳輸流將所有媒體傳送給用戶。它可被看作是流媒體和下載之間的中間格式：
傳送所有媒體且沒有丟失（下載）
在整個內容被傳送之前，用戶就可以開始觀看（流媒體）
然而，即使它會導致更多的中斷，也可通過折中（近似）實時連續播放的方式和支持無丟失接收方式來取得。因此，可靠的流媒體不太適於直播流。
被提議的幾個可靠的流媒體機制有：進行時下載（方式）（通過HTTP），RTSP隧道傳送（在TCP上交叉傳送RTP和RTSP）和重發機制。目前，已選定的機制是相當簡單的進行時下載（方式）。
數字版權管理（系統）（DRM）
PSS版本Rel-6應該像在3GPP TS 22.242裏所說的那樣支持DRM，既Digital Rights Management(DRM)"數字版權管理"[1]。PSS版本Rel-6被認爲是OMA DRM2.0版本的實踐，它將在寫作完成時被公開發布。
新編解碼規範
PSS Rel-6版本正在考慮是否列入H.264 (MPEG-4 AVC)視頻編解碼規範。最近，微軟也提出Windows Media 9視頻編解碼這一打算。一個強大音頻編解碼版本也正被考慮當中。當今的音頻編解碼競爭者是aacPlus (MPEG-4 HE-AAC)和擴展AMR-WB在低碼流（12-32kbps）範圍的競爭，以及aacPlus和MPEG-4 AAC在高碼率（>32kbps）範圍的競爭。
三、 PSS規範發佈時間表
圖4介紹了PSS的規範發佈時間。應該指出，一些在RealNetwork和PacketVideo中的流媒體專用解決方案的特徵已在如今的Rel-6版本中被合併起來。雖然如此，當它確定使一種能共同使用的服務成爲可能的一種框架時，PSS是很重要的。而且可以認爲，當版本被定稿並把有用的特徵編入今天的網絡之後，有Rel-6版本特徵的終端和服務器將很快出現。
PSS服務的改變是一個富於挑戰性的問題，也是依靠實施發展的準確機制。在Rel-6版本中，服務用戶水平要求被介紹，而且還包括要求"PSS應該支持的各類收費機制，例如，基於時間的收費，基於流量的收費，基於結果的收費，基於內容的收費等"的收費說明[12]。不過，卻沒有技術實施的要求："與收費或計費服務相配合可能是未來PSS版本中的一部分"[13]。在版本Rel-6中收費情況還是個未知數。
四、 參考資料
五、 附加材料
·IETF傳送領域是視音頻傳輸工作組特別確定的RTSP,RTP,RTCP和SDP協議，及RTP的許多有效載荷格式。此外，有意思的是dccp（Datagram Congestion ControlProtocol 數據報擁塞控制協議）比UDP（數據報控制，更好的防火牆traversal）更適合於流式傳輸。
詳見：http://www.ieff.org/html.charters/wg-dir.html#Transprot%20Area
·W3C在場景描述（SMIL,XHTML），可調節的矢量圖（SVG）和功能轉換（CC/PP,RDF）中發揮作用。
詳見：http://www.w3.org/
·ISO/IEC MPEG工作組確定了MPEG標準。目前，PSS最實質性的工作是制定MPEG-4音頻和視頻標準，以及基於ISO的媒體文件格式。
詳見: http://www.iso.ch/ 和 http://mpeg.telecomitalialab.com/
·國際電信聯盟研究小組（ITU-TStudy Group 16）（例如：H.263編解碼）和視頻聯合工作組（JVT）合作利用MPEG特別制定新的H.264/MPEG-4 AVC視頻編解碼標準。H.264可能是Rel-6版本制定時間範圍內的一個潛在的新視頻編解碼標準。詳見：http://www.itu.int/
·開發移動聯盟（OMA）注重於功能轉換和DRM領域。詳見：http://www.openmobilialliance.org/
·國際流媒體聯盟（ISMA）在DRM領域和通常在流媒體互操作性領域中有重要意義。
詳見：http://www.isma.tv/
六、 定義，首字母縮略詞和縮寫詞
3GPP Third Generation PartnershipProject
第三代合作伙伴計劃
CDMA Code Division Multiple Access
碼分多址數字無線技術
DRM Digital Rights Management
數字版權管理（系統）
EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution
基於GSM（制式進化的）增強數據速率（技術）
GGSN Gateway GPRS Support Node (a GPRSnetwork element)
網關GPRS支持節點（一個GPRS網元）
GPRS General Packet Radio Service
通用分組無線業務
IETF International Engineering Task Force
互聯網工程任務組
ISMA International Streaming Media Alliance
互聯網流媒體聯盟
ISO International Organization forStandardization
國際標準化組織
MMS Multimedia Messaging Service
多媒體信息服務
MPEG Moving Picture Experts Group
運動圖像專家組
PSS Packet Switched Streaming Service
包交換流媒體服務
QoS Quality-of-Service
服務質量
RTCP Real-time Control Protocol
實時控制協議
RTP Real-time Transport Protocol
實時傳輸協議
RTSP Real-time Streaming Protocol
實時流媒體協議
SDP Session Description Protocol
會話描述協議
SGSN Serving GPRS Support Node (a GPRSnetwork element)
GPRS服務支持節點（一個GPRS網元）
SMIL Synchronized Multimedia IntegrationLanguage
同步多媒體集成語言
SVG Scalable Vector Graphics
可縮放矢量圖形
WCDMA Wideband Code Division MultipleAccess
寬帶碼分多址數字無線技術
七、 附錄 3GPP PSS說明
下面的表格中列舉了當今的PSS技術規範說明和報告。PSS工作（主要）在3GPP服務和系統方面TSG編解碼工作組（SA WG4）。應該指出，在寫作期間，因爲Rel-6版本尚未定稿，所以關於Rel-6版本的規範說明還在制定之中。
連接PSS和其它3GPP工作：
·彩信（MMS）有連接媒體的相同編解碼和文件格式。
·IP多媒體通訊系統可以用PSS作爲流媒體服務器。
·在多媒體廣播/多路傳送服務中流媒體的用途。
·數字版權管理（系統）（DRM）：PSS Rel-6版本應該也包括了DRM。
編者按：在線視頻轉換系統支持全系列3GP標準，包括：3GPPRelease 4、3GPP Release5以及3GPP Release6，詳情可參考：佰銳在線視頻轉換系統 、佰銳3G手機視頻開發平臺（SDK）