關于AVS標準在直播衛星中的應用
MPEG-4 AVC/H.264是代表最新技術水平的一項國際標準,但正如它的名字復雜到讓人難以理解一樣,它的技術方案也過于復雜。首先,這項標準覆蓋的應用范圍過寬,從低碼率通信到高清晰度廣播,碼率從幾十K到幾十M ,相差三個數量級,任何一個實際應用,都只會選擇其中的一個子集,因此,作為標準,過于臃腫。其次,在標準制定過程中,一些成員拼命加入自己的技術,有很多技術提案對整體壓縮效率的貢獻很小,但“你不讓我進,我也不讓你進”,平衡的結果是不得不加入了一些沒有什么用的技術(往往是專利),不僅增加了標準實現的復雜度,也為將來繁雜的專利爭執埋下了禍根。
然而,決定MPEG-4 AVC/H.264未來的最大因素還不是技術問題,而是長期困擾MPEG標準的專利授權問題。MPEG-1沒有專利授權問題,MPEG-2有國際工業界可接受的專利授權政策,MPEG-4則被變本加利的專利費所扼殺,現在,這個問題又降臨到MPEG-4 AVC/H.264頭上。在解釋這個問題之前,需要先了解標準背后的專利問題。
MPEG作為ISO/IEC下屬的標準工作組,只負責制定標準,知識產權方面遵守ISO的RAND通則。MPEG LA 是1996年在美國成立的專利授權代理公司,雖然從名稱上似乎和MPEG標準專家組有聯系,但事實上沒有任何法律關系。
MPEG LA 1997年啟動MPEG-2 (視頻和系統部分)所涉及的專利許可代理業務,1998年12月獲得美國司法部審議認可(EC Comfort Letter)。
MPEG-2最初的收費對象為解碼設備和編碼設備,每臺專利授權費4美元。從2002年開始,降為2.5美元。由于當時MPEG-2是數字音視頻領域唯一可用的技術標準,而且相對合理,因此MPEG-2的產業化取得了巨大成功。
在對MPEG-2收費取得成功的情況下,MPEG-4 LA公布的MPEG-4標準的收費模式為:消費者使用解碼設備,除購買設備時需要繳納的一次性專利費外,還將按使用時間進行收費,通常這個費用是通過提供視頻服務的節目發行商(如音像出版公司)或運營商(如電視臺、視頻點播服務提供者等)收取的,其總的收費額度每年高達數百萬美元。此收費政策一出,美國在線-時代華納代表媒體運營商率先反對。MPEG-4因為收費問題,成了一個主流應用運營商不支持的技術標準。MPEG-4 AVC/H.264是MPEG專家組和ITU VCEG專家組2003共同完成的視頻編碼標準,MPEG-LA一直在制定其收費模式。2003年11月17日,MPEG LA 宣布H.264/MPEG-4 AVC的必要專利權人就聯合許可條款達成了協議,要求根據節目、訂戶和本地發射臺數等參數來對運營商收費。歐廣聯(EBU)隨后發表2003年度第96號聲明,表示“十分遺憾的是,EBU看到AVC的許可條款對廣播商是極端不合理的”。對于中國的廣播電視系統來說,近2000家電視臺和大大小小的有線電視網需要繳納的專利費總額十分龐大,中國數字電視運營產業MPEG國際標準,將面臨巨大經濟負擔。2004年5月,MPEG LA收費政策最后敲定,對運營商收費的條款基本沒變。
3、AVS標準抓住機遇,推動我國音視頻產業的跨越發展
音視頻編解碼技術的進步和標準的更新換代為我國后來居上提供了歷史性發展機遇,AVS正是在這樣的國家大背景下應運而生的。AVS標準的完成,使得全球范圍內可選的第二代標準變成三足鼎立的局面:國際標準 MPEG-4/H.264、中國牽頭的制定的AVS,一些公司提出的標準。國際標準MPEG-4/H.264雖然開放,但背后的專利授權問題難以負擔;公司標準受到公司控制,難以得到業界廣泛接受。我國牽頭制定的AVS,性能達到國際標準同樣水平,而且方案簡潔,知識產權政策明晰,應是國際范圍內第二代標準的上選。
數字音視頻編解碼技術標準工作組(簡稱AVS工作組)由信息產業部科學技術司于2002年6月批準成立。工作組的任務是:面向我國的信息產業需求,聯合國內企業和科研機構,制(修)訂數字音視頻的壓縮、解壓縮、處理和表示等共性技術標準,為數字音視頻設備與系統提供高效經濟的編解碼技術,服務于高分辨率數字廣播、高密度激光數字存儲媒體、無線寬帶多媒體通訊、互聯網寬帶流媒體等重大信息產業應用。目前工作組分為需求與測試組、系統組、視頻組、音頻組、實現組、版權保護組、知識產權組等專題組開展工作。會員單位從2002年度的30多家增長到130多家,覆蓋了國內本領域的主要產品開發生產廠家與研究單位。AVS工作組成立以來,已經召開了12次全體會議,30余次專題會議。
在國家標準計劃中,AVS標準的正式名稱為《信息技術先進音視頻編碼》。AVS標準包括系統、視頻、音頻、數字版權管理等四個主要技術標準和一致性測試等支撐標準。AVS標準和相關國際標準的時間對應關系以及AVS工作組已經開展的工作如圖2所示。
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圖2 AVS標準和相關國際標準的發展路線圖 |
2004年11月15日-12月26日,國家廣播電視產品質量監督檢驗中心對AVS視頻標準進行了測試,測試時間進一個半月。試驗采用雙刺激連續質量標度(DSCQS)法評價AVS視頻編/解碼系統處理后的圖像質量相對于未經壓縮的原始圖像質量的差別,評價AVS視頻壓縮方案的性能,參加評價人員共計56人。試驗結果表明AVS視頻編/解碼方案在圖像格式為720X576i/50Hz、壓縮碼率為2.5Mbps時,可察覺經編/解碼處理后的被評價對象與原始素材圖像質量的差別,但差別小(總平均分差6.4,百分制)。在圖像格式為1920X1080P/25Hz、壓縮碼率為6Mbps時,被評價對象為圖像質量與原始素材圖像質量的差別很小(總平均分差3.6,百分制),不易察覺。
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