H.264應用于UT斯達康IPTV系統的實(shí)踐與IPTV音視頻編解碼技術(shù)的選擇
顧榮強 2007/06/21
IPTV業(yè)務(wù)中音視頻編解碼技術(shù)的現狀概述
當前在IPTV業(yè)務(wù)中音視頻編解碼技術(shù)選擇呈現了三足鼎立的狀況，即MPEG4 ASP、H.264、AVS；其中MPEG4和H.264都是國際相關(guān)組織標準，AVS是國家標準。作為IPTV產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節，中國電信和中國網(wǎng)通等電信運營(yíng)商力推H.264，其對于音視頻編解碼技術(shù)的發(fā)展思路相似，近期統一H.264，包括新建招標都采用H.264；同時(shí)對于A(yíng)VS表現出了觀(guān)望態(tài)度，即表示將來(lái)也可能會(huì )要求IPTV設備商支持AVS。
相對于H.264和AVS技術(shù)標準，MPEG4 ASP在流媒體和IPTV應用市場(chǎng)中起步時(shí)間最早，因此產(chǎn)業(yè)化程度最成熟，因此得到了現階段的IPTV設備提供商的最廣泛支持。另外，國內IPTV產(chǎn)業(yè)鏈中的另一個(gè)重要環(huán)節廣電部門(mén)（內容運營(yíng)商）也因此傾向于MPEG4。在三者之中，AVS的產(chǎn)業(yè)化程度最低，H.264次之。
從市場(chǎng)角度來(lái)看，MPEG2產(chǎn)品技術(shù)最成熟，在國外IPTV市場(chǎng)應用最廣泛，也得到了國內數字廣播電視市場(chǎng)的認可和廣泛應用。而微軟的VC-1或WM9由于屬于國外廠(chǎng)商標準，因此無(wú)論是IPTV產(chǎn)業(yè)還是數字廣播電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看，即得不到國家標準化組織的認可，也不會(huì )得到國內運營(yíng)商的有力支持。
IPTV產(chǎn)業(yè)中標準簡(jiǎn)介
首先，我們需要了解一下國內IPTV產(chǎn)業(yè)中各種標準的含義。目前IPTV產(chǎn)業(yè)中的標準主要指國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準。國家標準由標準化行政主管部門(mén)（國家標準化管理委員會(huì )）制定頒布；行業(yè)標準由主管部委制定頒布；企業(yè)標準由企業(yè)自己制定。國家標準、行業(yè)標準可分為強制性標準、推薦性標準。
目前IPTV產(chǎn)業(yè)中還沒(méi)有IPTV國家標準，信產(chǎn)部相關(guān)部門(mén)目前正在IPTV行業(yè)標準，該標準在未來(lái)可能會(huì )成為IPTV國家標準；AVS屬于推薦性國家音視頻編解碼技術(shù)標準，該標準將會(huì )在IPTV行業(yè)標準中得到推薦和引用。而中國網(wǎng)通和中國電信所制定的IPTV標準都屬于IPTV企業(yè)標準。如果廣電部門(mén)也要制定相關(guān)的IPTV行業(yè)標準，那么它們的規范也會(huì )對IPTV音視頻編解碼技術(shù)選擇產(chǎn)生重要影響。
準確的說(shuō)，目前國內IPTV產(chǎn)業(yè)中音視頻編解碼技術(shù)標準之爭主要是圍繞IPTV標準中選擇哪種視頻編解碼技術(shù)這個(gè)問(wèn)題，音頻編解碼技術(shù)問(wèn)題目前并沒(méi)有詳細的考慮和爭論。從目前看來(lái)選擇某一種視頻編解碼技術(shù)就必須支持其相應的音頻編碼技術(shù)并不確定，視頻與音頻有相對的獨立性。
IPTV產(chǎn)業(yè)中音視頻編解碼技術(shù)選擇的市場(chǎng)分析
音視頻編解碼技術(shù)是數字化音視頻的關(guān)鍵技術(shù)，應用非常廣泛，涉及了數字電視、IPTV、手機電視、VCD/DVD播放機、其他各種數字媒體終端設備等行業(yè)。基于樸素的經(jīng)濟原因，使用國外的音視頻編解碼技術(shù)標準不僅會(huì )付出巨額的專(zhuān)利費，而且標準作為產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，直接影響芯片、軟件、前端設備、存儲、傳輸、終端設備等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
AVS作為中國擁有自主知識產(chǎn)權的標準，不僅使中國企業(yè)避免專(zhuān)利費的困擾，并且起著(zhù)保護和促進(jìn)國內數字化音視頻相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的戰略作用。正是在這種背景下，今年2月AVS被正式頒布為國家標準，并且繼視頻部分后，音頻、移動(dòng)視頻、系統、數字版權管理等部分將相繼審批、發(fā)布。基于技術(shù)、經(jīng)濟、IPTV政策、產(chǎn)業(yè)保護等眾多原因，國內IPTV產(chǎn)業(yè)中音視頻編解碼技術(shù)的選擇不僅涉及到了IPTV設備提供商、電信運營(yíng)商、內容提供商、芯片提供商，還與內容運營(yíng)商、信產(chǎn)部、AVS等環(huán)節息息相關(guān)。
國家信產(chǎn)部作為IPTV行業(yè)標準的制定者，其標準工作是以保護國內整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展和促進(jìn)最佳社會(huì )效益為目的；并且AVS工作組本身就得到了信息產(chǎn)業(yè)部的重點(diǎn)支持，因此可以預見(jiàn)AVS將會(huì )作為IPTV行業(yè)標準音視頻編解碼技術(shù)的基本選擇。目前AVS正處于從標準化到產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中，基于A(yíng)VS的編解碼芯片，編碼器，機頂盒等等都還沒(méi)有產(chǎn)品化。
除了H.264的技術(shù)先進(jìn)性，國內電信運營(yíng)商力推H.264的一個(gè)重要原因是認為H.264回避了MPEG4向運營(yíng)商的專(zhuān)利收費，也就是說(shuō)H.264的專(zhuān)利費收取方式一舉驅散了原先籠罩在國內電信運營(yíng)商頭頂上方的MPEG4向運營(yíng)商收費的陰影。所以即使在目前H.264成本比MPEG4成本更高的情況下，H.264仍然成為越來(lái)越多國內電信運營(yíng)商的選擇。
回顧2002年，MPEG-LA公布了MPEG4的專(zhuān)利費用，除了固定的編解碼器費用，還要根據播放時(shí)間向內容所有人及提供商收取相應費用收取IPTV運營(yíng)商的相關(guān)費用，這在業(yè)界引起了軒然大波，并直接成為了促進(jìn)H.264市場(chǎng)步伐的一個(gè)外部因素。2005年上半年，H.264專(zhuān)利池的擁有廠(chǎng)商們公布了將通過(guò)MPEG-LA和VIA Licensing 兩個(gè)授權代理商收費的程序，并宣布將在2006年1月1日起正式收費。然而令人失望的是，希望通過(guò)H.264來(lái)回避MPEG4針對IPTV運營(yíng)的收費的目的并沒(méi)有達到。更令人氣餒的是，兩個(gè)專(zhuān)利代理組織的存在也使得問(wèn)題更加的復雜化，甚至可能導致專(zhuān)利使用者不得不同時(shí)面對這兩個(gè)組織，因為他們各自代表一部分專(zhuān)利擁有者。
雖然芯片廠(chǎng)商已經(jīng)知道H.264專(zhuān)利錯綜復雜，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還有待時(shí)日，不過(guò)它們顯然沒(méi)有預料到國內IPTV市場(chǎng)上運營(yíng)商和終端廠(chǎng)商對H.264的技術(shù)升級的渴求是那么迅速，從而顯得準備略有匆忙；但是作為產(chǎn)業(yè)鏈的上游，芯片廠(chǎng)商們總是最早一批介入H.264領(lǐng)域的廠(chǎng)商。盡管它們自身并不情愿MPEG4芯片還未帶來(lái)足夠的利潤就要被H.264芯片替代的情況出現，但是還是加快了H.264芯片的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
市場(chǎng)環(huán)境對IPTV產(chǎn)業(yè)中音視頻編解碼技術(shù)選擇的影響分析
讓我們在來(lái)看一看對音視頻編解碼產(chǎn)業(yè)化程度影響最大的國內傳統的廣電市場(chǎng)編解碼技術(shù)的選擇情況。中央電視臺數字電視頻道使用了國外的MPEG-2標準。其原因，一是為了保證信號傳輸的保真度，MPEG-2發(fā)展時(shí)間較長(cháng)，技術(shù)比較成熟；二是為了版權保護，因為央視要引進(jìn)不少?lài)獾臄底蛛娨暪澞績(jì)热荩鴮Ψ奖容^認同MPEG-2的編解碼標準，覺(jué)得這更能保護其版權。另外目前全國已有100多萬(wàn)戶(hù)的有線(xiàn)數字電視用戶(hù)，也是使用了MPEG-2的標準，如果更換成AVS標準必然存在著(zhù)一個(gè)機頂盒更換的成本問(wèn)題。
從應用的角度來(lái)觀(guān)察一下音視頻編解碼技術(shù)的市場(chǎng)狀況。在廣播和DVD應用方面，MPEG2仍然處于主流，但是在移動(dòng)電視、視訊會(huì )議、視頻監控以及可視電話(huà)方面，H.264、MPEG4的技術(shù)應用較為廣泛。而從產(chǎn)品應用層面來(lái)說(shuō)，DVD是目前編解碼最大應用市場(chǎng)，而下一階段的增長(cháng)動(dòng)力有望發(fā)生在移動(dòng)終端的視訊應用領(lǐng)域，如手持設備收看數字電視、個(gè)人媒體播放器等等，在這些領(lǐng)域H.264相對于MPEG4更加應用廣泛。
H.264得到了電信運營(yíng)商、設備提供商和的支持，無(wú)論是在IPTV領(lǐng)域還是其它應用領(lǐng)域，H.264都具備了占居未來(lái)市場(chǎng)主流的地位。對于IPTV產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，H.264代替MPEG4以成定局，但是短期內H.264的商用成本仍是一個(gè)不得不考慮的因素。由于A(yíng)VS為國內企業(yè)具有降低專(zhuān)利費的優(yōu)勢，而且得到中國政府的支持，因此在中國的應用情況值得期待。
綜上所述，多種編碼格式在相當長(cháng)的時(shí)間內共存是不可避免的，尤其是IPTV應用領(lǐng)域，這是由于歷史、成本、商業(yè)模式等多個(gè)因素決定的。在這種情況下，如果有一個(gè)IPTV系統平臺能夠做到針對不同的編碼格式透明，那么將極大的降低運營(yíng)商部署系統的風(fēng)險和成本。值得一提的是，UT斯達康的奔流（RollingStream）正是這樣一個(gè)系統，不管編解碼格式如何演進(jìn)，該系統在傳輸層上與編解碼格式透明無(wú)關(guān)，目前兼容支持MPEG2、MPEG4、WMV、H.264，并可以迅速無(wú)縫升級支持AVS等其他的編解碼格式。目前UT和成熟的H.264頭端供應商（如Tandberg等）進(jìn)行合作，已經(jīng)在RollingStream系統中實(shí)現了基于H.264的各種業(yè)務(wù)，如直播電視、視頻點(diǎn)播、時(shí)移電視等。
中國通信網(wǎng)(www.c114.net)
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