高质量的节目需要高码流的视频编码实现,同样需要相应高的带宽条件。在接入带宽能够达到2M~3Mbit/s的条件下,视频码流占IPTV业务总码流的90%以上,因此,编解码技术成为保障IPTV业务高质量,并在现有网络环境下顺利开展的重要技术。
MPEG-2
MPEG-2制定于1994年,设计目标是高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-15Mbits/s间,其在NTSC制式下的分辨率可达720×480,MPEG-2能够提供广播级的视像和CD级的音质。除了作为DVD的指定标准外,MPEG-2还可用于为广播、有线电视网、电缆网络以及卫星直播(directbroadcastsat-ellite)提供广播级的数字视频。
MPEG-2的版权费用由MPEG-LA收费,家电设备和解码设备2.5美元/台。MPEG-2对免费电视广播及互联网广播免收内容参与费,对内容制造商收取0.03美元/节目内容参与费,对运营商收取0.03美元/用户内容参与费。此收费标准应用至2010年。
MPEG-2拥有比较广泛的片源,目前的有线电视、卫星电视以及DVD碟片都采用MPEG-2格式,均可以作为IPTV视频服务节目源。随着IPTV的兴起,先期开通的网络电视的运营商大都采用了成熟的MPEG-2编码技术,如YAHOO!BB、韩国KT、中国台湾中华电信、中国香港电讯盈科等。这些运营商的网络电视业务是建立在高带宽的基础之上的,例如香港电讯盈科IPTV的使用带宽为6Mbit/s。
MPEG-4
MPEG-4编解码技术拥有多个PROFILE,MPEG-4ASP是在IP网络中应用最为广泛的MPEG-4视频编码标准。MPEG-4ASP作为MPEG-4编码技术的第二部分,提出了基于对象编码的新思路,并凭借其低码流高质量获得了视频厂家及运营商的青睐。2002年中,MPEGLA推出第一个MPEG-4授权方法,被称为MPEG-4。Visual收费规定,每台解码设备需要交给MPEG-LA0.25美元,100万美元封顶。MPEG-4对免费广播电视收取每路广播2500美元的内容参与费,对运营商根据其用户数量收取每年0-30万美元的内容参与费,以上内容参与费均为300万美元封顶。此收费标准应用至2008年。
H.264
JVT(视频联合工作组)于2001年12月在泰国Pattaya成立。它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准,以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。目前JVT的工作已被ITU-T接纳,新的视频压缩编码标准称为H.264标准,该标准也被ISO接纳,称为AVC标准,是MPEG-4的第10部分。
2003年11月17日,MPEGLA发布了最新授权策略,其中运营商年使用费:10万用户以下免费;10-25万用户,2.5万美元;25-50万用户,5万美元;50-100万用户,7.5万美元;100万以上用户,10万美元。
对设备制造商每台解码设备收取:10万用户以下,免费;10万用户以上,0.1-0.2美元/编解码设备。封顶费用350万美元/年(2005-2006),425万美元/年(2006-2007),500万美元/年(2009-2010)。
目前国外少数运营商在小范围内采用了H.264编码格式,开展业务以点播为主。比较著名的编码设备厂商哈雷、ENVIVIO、TANGBERG等均表示支持H.264编码格式。从现阶段H.264编解码技术发展的情况来看,随着编码的复杂程度大幅度增加,对终端的解码能力也增添了较多要求,并且硬件解码芯片尚不成熟,导致终端成本增加。
微软WMV
WMV是微软公司制定的视频格式。与ASF格式一样,WMV也采用了MPEG-4编码技术,并在其规格上进行了进一步开发,使得它更适合在网络上传输。微软公司希望用来取代其他流媒体的WMV格式。
WMV是微软私有编码技术,不能实现硬件芯片解码或DSP解码方式,仅能采用软件解码方式。此外,采用WMV会造成组播切换频道时间过长,需要8-10s的缓冲时间,不利于频道节目的开展。WMV的编码设备费用为0.2美元/台,8万美元封顶;解码设备费用为0.1美元/台,4万美元封顶。此收费标准应用至2012年。
微软VC-1
VC-1是微软针对TV平台开发的视频编解码技术,是基于微软WMV9压缩技术的一个视频编码规范,由运动图像和电视工程师机构加以标准化。VC-1可在2Mbps以内码流实现较好的播放效果,并解决了wmv组播切换频道时间过长的问题,目前对VC-1测试的情况为切换频道时间1.2s。与WMV情况类似,VC-1同样存在协议相对私有的问题,现阶段仍不能实现硬件解码或DSP芯片解码,同时需要winCE操作系统、微软播放器等相应配套软件。VC-1的解码对于终端的要求也相对较高,需要933MHz以上的CPU,128M内存。
AVS
AVS是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准,也是数字音视频产业的共性基础标准。AVS编码效率比MPEG-2标准高2-3倍,与MPEG-4和H.264相当,代表了当前的国际先进水平;创造了领导国际潮流的专利池管理方案,并配套了完备的法律文件。自2002年6月AVS工作组成立以来,AVS得到了技术界、政府部门和企业界的广泛关注和支持,产业化稳步发展。AVS仅对解码设备收取1元人民币/台的费用,对加入其体系的内容制作商及运营商均不再加收其他费用。
AVS目前仍处于研究阶段,没有形成产品。现阶段也没有硬件的编码设备及解码芯片,对AVS的测试也仅仅限于实验室环境,尚无任何商用或试点采用AVS编解码技术。
综合分析各个编解码技术,我们发现:微软的WMV及VC-1属于私有编码技术,不能实现硬件芯片解码或DSP解码方式,仅能采用软件解码方式,同时需要winCE操作系统、微软播放器等相应配套软件,增加终端成本,很难被设备制造商及运营商选择。
MPEG-2编码技术无法实现在低码流下实现标清的效果,尽管有些编码器通过预处理将MPEG-2码流控制在2Mbit/s内,可通过测试发现其质量损失非常严重,主观视觉上令观众无法接受,因此在带宽条件受限制的地区不能采用MPEG-2编解码格式。而中国自主知识产权的AVS仍处于研究阶段,尚无产品及相关厂商支持,也无法作为目前IPTV的编解码标准使用。如此看来,只有MPEG-4ASP及H.264能够满足IPTV业务要求,H.264是ITU-T和ISO国际标准化组织共同提出的视频编码标准,具备较高的统一性,可以在较低码流条件下实现较高视频质量,并得到业界的广泛支持,必将成为未来网络电视、视频通信、移动多媒体服务的统一标准。 (DVOL本文转自:中国DV传媒 http://www.dvol.cn)