IPTV音视频编解码技术选择及H.264实践

　  当前在IPTV业务中音视频编解码技术选择呈现了三足鼎立的状况，即MPEG4 ASP、H.264、AVS；其中MPEG4和H.264都是国际相关组织标准，AVS是国家标准。作为IPTV产业链中的重要环节，中国电信和中国网通等电信运营商力推H.264，其对于音视频编解码技术的发展思路相似，近期统一H.264，包括新建招标都采用H.264；同时对于AVS表现出了观望态度，即表示将来也可能会要求IPTV设备商支持AVS。
　　
　　相对于H.264和AVS技术标准，MPEG4 ASP在流媒体和IPTV应用市场中起步时间最早，因此产业化程度最成熟，因此得到了现阶段的IPTV设备提供商的最广泛支持。另外，国内IPTV产业链中的另一个重要环节广电部门（内容运营商）也因此倾向于MPEG4。在三者之中，AVS的产业化程度最低，H.264次之。
　　
　　从市场角度来看，MPEG2产品技术最成熟，在国外IPTV市场应用最广泛，也得到了国内数字广播电视市场的认可和广泛应用。而微软的VC-1或WM9由于属于国外厂商标准，因此无论是IPTV产业还是数字广播电视产业发展的角度来看，即得不到国家标准化组织的认可，也不会得到国内运营商的有力支持。
　　
　　IPTV产业中标准简介
　　
　　首先，我们需要了解一下国内IPTV产业中各种标准的含义。目前IPTV产业中的标准主要指国家标准、行业标准和企业标准。国家标准由标准化行政主管部门（国家标准化管理委员会）制定颁布；行业标准由主管部委制定颁布；企业标准由企业自己制定。国家标准、行业标准可分为强制性标准、推荐性标准。
　　
　　目前IPTV产业中还没有IPTV国家标准，信产部相关部门目前正在IPTV行业标准，该标准在未来可能会成为IPTV国家标准；AVS属于推荐性国家音视频编解码技术标准，该标准将会在IPTV行业标准中得到推荐和引用。而中国网通和中国电信所制定的IPTV标准都属于IPTV企业标准。如果广电部门也要制定相关的IPTV行业标准，那么它们的规范也会对IPTV音视频编解码技术选择产生重要影响。
　　
　　准确的说，目前国内IPTV产业中音视频编解码技术标准之争主要是围绕IPTV标准中选择哪种视频编解码技术这个问题，音频编解码技术问题目前并没有详细的考虑和争论。从目前看来选择某一种视频编解码技术就必须支持其相应的音频编码技术并不确定，视频与音频有相对的独立性。
　　
　　IPTV产业中音视频编解码技术选择的市场分析
　　
　　音视频编解码技术是数字化音视频的关键技术，应用非常广泛，涉及了数字电视、IPTV、手机电视、VCD/DVD播放机、其他各种数字媒体终端设备等行业。基于朴素的经济原因，使用国外的音视频编解码技术标准不仅会付出巨额的专利费，而且标准作为产业链的最上游，直接影响芯片、软件、前端设备、存储、传输、终端设备等整个产业链。
　　
　　AVS作为中国拥有自主知识产权的标准，不仅使中国企业避免专利费的困扰，并且起着保护和促进国内数字化音视频相关产业健康发展的战略作用。正是在这种背景下，今年2月AVS被正式颁布为国家标准，并且继视频部分后，音频、移动视频、系统、数字版权管理等部分将相继审批、发布。基于技术、经济、IPTV政策、产业保护等众多原因，国内IPTV产业中音视频编解码技术的选择不仅涉及到了IPTV设备提供商、电信运营商、内容提供商、芯片提供商，还与内容运营商、信产部、AVS等环节息息相关。
　　
　　国家信产部作为IPTV行业标准的制定者，其标准工作是以保护国内整个产业链健康发展和促进最佳社会效益为目的；并且AVS工作组本身就得到了信息产业部的重点支持，因此可以预见AVS将会作为IPTV行业标准音视频编解码技术的基本选择。目前AVS正处于从标准化到产业化的过程中，基于AVS的编解码芯片，编码器，机顶盒等等都还没有产品化。
　　　　
　　除了H.264的技术先进性，国内电信运营商力推H.264的一个重要原因是认为H.264回避了MPEG4向运营商的专利收费，也就是说H.264的专利费收取方式一举驱散了原先笼罩在国内电信运营商头顶上方的MPEG4向运营商收费的阴影。所以即使在目前H.264成本比MPEG4成本更高的情况下，H.264仍然成为越来越多国内电信运营商的选择。

　　回顾2002年，MPEG-LA公布了MPEG4的专利费用，除了固定的编解码器费用，还要根据播放时间向内容所有人及提供商收取相应费用收取IPTV运营商的相关费用，这在业界引起了轩然大波，并直接成为了促进H.264市场步伐的一个外部因素。2005年上半年，H.264专利池的拥有厂商们公布了将通过MPEG-LA和VIA Licensing 两个授权代理商收费的程序，并宣布将在2006年1月1日起正式收费。然而令人失望的是，希望通过H.264来回避MPEG4针对IPTV运营的收费的目的并没有达到。更令人气馁的是，两个专利代理组织的存在也使得问题更加的复杂化，甚至可能导致专利使用者不得不同时面对这两个组织，因为他们各自代表一部分专利拥有者。
　　
　　虽然芯片厂商已经知道H.264专利错综复杂，产业化进程还有待时日，不过它们显然没有预料到国内IPTV市场上运营商和终端厂商对H.264的技术升级的渴求是那么迅速，从而显得准备略有匆忙；但是作为产业链的上游，芯片厂商们总是最早一批介入H.264领域的厂商。尽管它们自身并不情愿MPEG4芯片还未带来足够的利润就要被H.264芯片替代的情况出现，但是还是加快了H.264芯片的开发进程。

　　市场环境对IPTV产业中音视频编解码技术选择的影响分析
　　
　　让我们在来看一看对音视频编解码产业化程度影响最大的国内传统的广电市场编解码技术的选择情况。中央电视台数字电视频道使用了国外的MPEG-2标准。其原因，一是为了保证信号传输的保真度，MPEG-2发展时间较长，技术比较成熟；二是为了版权保护，因为央视要引进不少国外的数字电视节目内容，而对方比较认同MPEG-2的编解码标准，觉得这更能保护其版权。另外目前全国已有100多万户的有线数字电视用户，也是使用了MPEG-2的标准，如果更换成AVS标准必然存在着一个机顶盒更换的成本问题。
　　
　　从应用的角度来观察一下音视频编解码技术的市场状况。在广播和DVD应用方面，MPEG2仍然处于主流，但是在移动电视、视讯会议、视频监控以及可视电话方面，H.264、MPEG4的技术应用较为广泛。而从产品应用层面来说，DVD是目前编解码最大应用市场，而下一阶段的增长动力有望发生在移动终端的视讯应用领域，如手持设备收看数字电视、个人媒体播放器等等，在这些领域H.264相对于MPEG4更加应用广泛。
　　
　　H.264得到了电信运营商、设备提供商和的支持，无论是在IPTV领域还是其它应用领域，H.264都具备了占居未来市场主流的地位。对于IPTV产业来说，H.264代替MPEG4以成定局，但是短期内H.264的商用成本仍是一个不得不考虑的因素。由于AVS为国内企业具有降低专利费的优势，而且得到中国政府的支持，因此在中国的应用情况值得期待。
　　
　　综上所述，多种编码格式在相当长的时间内共存是不可避免的，尤其是IPTV应用领域，这是由于历史、成本、商业模式等多个因素决定的。在这种情况下，如果有一个IPTV系统平台能够做到针对不同的编码格式透明，那么将极大的降低运营商部署系统的风险和成本。值得一提的是，UT斯达康的奔流（RollingStream）正是这样一个系统，不管编解码格式如何演进，该系统在传输层上与编解码格式透明无关，目前兼容支持MPEG2、MPEG4、WMV、H.264，并可以迅速无缝升级支持AVS等其他的编解码格式。目前UT 和成熟的H.264头端供应商（如Tandberg等）进行合作，已经在RollingStream系统中实现了基于H.264的各种业务，如直播电视、视频点播、时移电视等。