數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)AVS
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目前的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)每臺(tái)設(shè)備收費(fèi)2.5美元，由美國(guó)的律師公司MPEG LA代理各家專利持有人收取。
在對(duì)MPEG-2收費(fèi)取得成功的情況下，MPEG-4 LA對(duì)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)制訂了新的收費(fèi)模式：每臺(tái)解碼設(shè)備0.25美元，同時(shí)還要需要按時(shí)間交費(fèi)（2美分/小時(shí)），這意味著每個(gè)用戶如果每天看兩個(gè)小時(shí)的節(jié)目，每年需要繳納約15美元。此舉一出，全球嘩然。美國(guó)在線-時(shí)代華納代表媒體運(yùn)營(yíng)商率先反對(duì)，日本在選擇移動(dòng)電視接收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，明確表示由于專利收費(fèi)問題，不選擇MPEG-4。因此，MPEG-4由于收費(fèi)問題，成了一個(gè)瀕臨死亡的標(biāo)準(zhǔn)。
隨著AVC/H.264標(biāo)準(zhǔn)的制定，MPEG-LA一直在籌劃其收費(fèi)模式。雖然抗議之聲不斷，但是情況未得到根本改觀。2003年11月17日，MPEG LA 宣布H.264/MPEG-4 AVC的必要專利權(quán)人就聯(lián)合許可條款達(dá)成了協(xié)議。根據(jù)這一政策，需要繳納專利費(fèi)的廠商有兩種類型：編解碼產(chǎn)品制造商和視頻節(jié)目運(yùn)營(yíng)商。對(duì)于終端產(chǎn)品制造廠商，每個(gè)編碼器、解碼器或編解碼器的費(fèi)率為0.20美元/臺(tái)。視頻節(jié)目運(yùn)營(yíng)商提供符合H.264/MPEG-4 AVC的視頻節(jié)目，需要支付加盟費(fèi)（Participation fee），即根據(jù)節(jié)目、訂戶和本地發(fā)射臺(tái)數(shù)等參數(shù)來(lái)對(duì)運(yùn)營(yíng)商收費(fèi)，每個(gè)運(yùn)營(yíng)商每年350萬(wàn)美元封頂。
MPEG-LA的收費(fèi)政策對(duì)廣播界不啻是當(dāng)頭一桶涼水。歐廣聯(lián)（EBU）隨后發(fā)表2003年度第96號(hào)聲明，表示“對(duì)MPEG LA關(guān)于AVC的收費(fèi)政策十分失望，”聲明表示“盡管數(shù)字廣播領(lǐng)域目前采用的是MPEG-2，但AVC一直被期望為‘第二代’數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，以滿足高清晰度電視和通過UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）或ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）提供的非傳統(tǒng)視頻服務(wù)的要求?！薄笆诌z憾的是，EBU看到AVC的許可條款對(duì)廣播商是極端不合理的。”該聲明宣稱，如果堅(jiān)持這種收費(fèi)政策，EBU將建議各成員不采用AVC標(biāo)準(zhǔn)，建議DVB標(biāo)準(zhǔn)中不提及任何有關(guān)AVC的內(nèi)容。
對(duì)于中國(guó)的廣播電視系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，近兩千家電視臺(tái)和大大小小的有線電視網(wǎng)需要繳納的專利費(fèi)總額十分龐大，特別是對(duì)于PPV（pay-per-view按收視次數(shù)收費(fèi)）等新興的數(shù)字電視業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，350萬(wàn)美元的封頂費(fèi)對(duì)中國(guó)正在起步的媒體運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)幾乎沒有意義。中國(guó)數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)選擇AVC仍將面臨巨大負(fù)擔(dān)。
音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)需要綜合考慮制造商、運(yùn)營(yíng)商和用戶三個(gè)方面的利益，對(duì)音視頻產(chǎn)品制造商和媒體運(yùn)營(yíng)商的過高收費(fèi)都是難以接受的。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定十年，而且收費(fèi)較高（2.5美元），不久會(huì)退出歷史舞臺(tái)。各種新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備的收費(fèi)降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這對(duì)音視頻制造業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息。但是，開始對(duì)運(yùn)營(yíng)商征收可觀的許可費(fèi)必將引起新的爭(zhēng)議。AVS對(duì)節(jié)目提供商和運(yùn)營(yíng)商免費(fèi)，只對(duì)AVS編解碼產(chǎn)品收費(fèi)。額度為每臺(tái)設(shè)備1元人民幣左右，為國(guó)際數(shù)字音視頻市場(chǎng)提供了更好的選擇。
在2003年12 月20日在北京舉辦的“中國(guó)數(shù)字音視頻標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)論壇”上，MPEG主席Lernado先生明確表示，音視頻標(biāo)準(zhǔn)面臨的障礙主要有兩個(gè)：一是收費(fèi)組織苛刻的許可政策扼殺了新的標(biāo)準(zhǔn)（MPEG-4甚至AVC），而標(biāo)準(zhǔn)制訂組織無(wú)能為力；二是數(shù)字媒體版權(quán)保護(hù)技術(shù)跟不上（例如MP3），影響了內(nèi)容提供商的利益?；谶@一點(diǎn)，他認(rèn)為AVS有很大的歷史性機(jī)會(huì)，而且中國(guó)快速發(fā)展的市場(chǎng)和可控的專利管理政策為AVS的壯大提供了土壤。
6 國(guó)家對(duì)AVS技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的支持
國(guó)家有關(guān)部門對(duì)AVS標(biāo)準(zhǔn)制訂、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化給予了大力支持。
在標(biāo)準(zhǔn)制訂方面，信息產(chǎn)業(yè)部科學(xué)技術(shù)司批準(zhǔn)成立AVS工作組，授予其制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)力。標(biāo)準(zhǔn)工作組是制定標(biāo)準(zhǔn)的一種新形式。通過這種方式，能夠組織數(shù)字音視頻領(lǐng)域的產(chǎn)、學(xué)、研、用的“大聯(lián)合”，為加快技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化的步伐奠定了基礎(chǔ)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)把AVS標(biāo)準(zhǔn)列入2003-2004年度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃，在多個(gè)場(chǎng)合明確表示對(duì)自主標(biāo)準(zhǔn)的大力支持，引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注。
在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面，國(guó)家“863”計(jì)劃從1996年開始就資助支持我國(guó)的科研人員開始跟蹤、參與國(guó)際MPEG標(biāo)準(zhǔn)的制定。2002年開始，“十五”“863”計(jì)劃信息領(lǐng)域計(jì)算機(jī)軟硬件主題設(shè)立了重點(diǎn)項(xiàng)目“數(shù)字媒體處理技術(shù)及應(yīng)用平臺(tái)”(2002AA11403)，集中國(guó)內(nèi)從事數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)研發(fā)的優(yōu)勢(shì)力量，對(duì)數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)開展了較為深入的研究開發(fā)，為幾十項(xiàng)核心AVS核心專利技術(shù)的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。2003年，自然科學(xué)基金委設(shè)立重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)編解碼基礎(chǔ)理論開展探索性研究。
國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)十分重視AVS技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化工作。在2003年評(píng)估并正式批準(zhǔn)了《數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)AVS研究開發(fā)與測(cè)試驗(yàn)證重大專項(xiàng)》。北京市十分重視AVS在數(shù)字奧運(yùn)高清電視播出中的應(yīng)用，爭(zhēng)取在2008年北京奧運(yùn)會(huì)利用自主標(biāo)準(zhǔn)、自主設(shè)備進(jìn)行高清晰度電視播出，有關(guān)項(xiàng)目正在論證中。中關(guān)村園區(qū)對(duì)AVS的標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略十分重視，準(zhǔn)備作為中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略試點(diǎn)單位給予專項(xiàng)支持。
7 AVS的產(chǎn)業(yè)價(jià)值
與其他類似標(biāo)準(zhǔn)相比，AVS有兩大優(yōu)勢(shì)：一是構(gòu)建的開放標(biāo)準(zhǔn)基于自主技術(shù)和開發(fā)技術(shù)，并提出了解決專利許可問題的妥善方案；二是中國(guó)日漸強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)化實(shí)力和市場(chǎng)提供了良好土壤。借助這兩大優(yōu)勢(shì)，AVS已成為全球范圍內(nèi)最有可能成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的第二代音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。
AVS是一套適應(yīng)面十分廣闊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1. AVS是基于我國(guó)創(chuàng)新技術(shù)和公開技術(shù)的自主標(biāo)準(zhǔn)：編碼效率比第一代標(biāo)準(zhǔn)（MPEG-2）高2-3倍，而且技術(shù)方案簡(jiǎn)潔，芯片實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低，達(dá)到了第二代標(biāo)準(zhǔn)的最高水平，可節(jié)省一半以上的無(wú)線頻譜和有線信道資源；
2. AVS是第二代音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的上選：AVS通過簡(jiǎn)潔的一站式許可政策，解決了MPEG-4 AVC/H.264被專利許可問題纏身、難以產(chǎn)業(yè)化的死結(jié)。與一些公司提出的標(biāo)準(zhǔn)相比，AVS是開放式制訂的國(guó)家、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，易于推廣；
3. AVS為音視頻產(chǎn)業(yè)提供系統(tǒng)化的信源標(biāo)準(zhǔn)體系：MPEG-4 AVC/H.264僅是一個(gè)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，而AVS是一套包含系統(tǒng)、視頻、音頻、媒體版權(quán)管理在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)體系，為中國(guó)日漸強(qiáng)大的音視頻產(chǎn)業(yè)提供了完整的信源編碼技術(shù)方案，正在通過國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織合作，進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
據(jù)預(yù)測(cè)，數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)將在2008年超過通信產(chǎn)業(yè)，在2010年成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)第一大產(chǎn)業(yè)。AVS作為數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)“牽一發(fā)動(dòng)全身”的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)構(gòu)建“技術(shù)→專利→標(biāo)準(zhǔn)→芯片與軟件→整機(jī)與系統(tǒng)制造→數(shù)字媒體運(yùn)營(yíng)與文化產(chǎn)業(yè)”的產(chǎn)業(yè)鏈條提供了難得機(jī)遇。
從應(yīng)用角度看，AVS的壓縮效率平均是MPEG2的2.4倍。例如利用現(xiàn)有MPEG-2技術(shù)傳送高清電視需要占用約20Mbps的碼率帶寬，而利用AVS技術(shù)傳送同樣質(zhì)量的節(jié)目只需8Mbps。再如，利用MPEG-2技術(shù)，現(xiàn)有DVD盤片只能存二十幾分鐘的高清節(jié)目，但是如果利用AVS技術(shù)，單張DVD盤片就可以存放一部高清電影。
對(duì)于數(shù)字電視接收機(jī)制造業(yè)來(lái)說(shuō)采用AVS十分簡(jiǎn)單，無(wú)論AVS標(biāo)準(zhǔn)還是其它標(biāo)準(zhǔn)，物理實(shí)現(xiàn)都是一塊解碼芯片。這塊芯片和整機(jī)其他部分的之間的接口可以是統(tǒng)一的，也就是說(shuō)，可以通過更換解碼芯片，來(lái)讓一臺(tái)數(shù)字電視接收機(jī)支持不同的信源標(biāo)準(zhǔn)。
AVS對(duì)于數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)意義重大。數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)包括三個(gè)主要環(huán)節(jié)：制作、播出、傳輸。其中制作（電視臺(tái)演播室）和傳輸（數(shù)字電視傳輸網(wǎng)）是投入最大的部分，但二者都與播出節(jié)目所采用的格式無(wú)關(guān)。因此采用AVS，不影響這些設(shè)備的既有投入。采用AVS唯一要求是增加解碼器，而得到的回報(bào)遠(yuǎn)大于替換編碼器的投入：至少可以節(jié)省一半傳輸帶寬資源、為標(biāo)清業(yè)務(wù)部署的傳輸系統(tǒng)可以直接提供高清業(yè)務(wù)。從電視網(wǎng)看，傳輸?shù)墓?jié)目容量擴(kuò)大一倍。從國(guó)有資源看，地面廣播中節(jié)省一半的無(wú)線頻譜資源，意義十分重大。
我國(guó)正在發(fā)展自己的光盤和光盤機(jī)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，紅光光學(xué)伺服系統(tǒng)和盤片已經(jīng)較為實(shí)際可行，但是，需要3張甚至更多盤片才能存放一部MPEG-2編碼的高清電影。由于AVS壓縮高清節(jié)目效率比MPEG-2高三倍，因此一張盤片就可以存放一部電影。AVS標(biāo)準(zhǔn)和光盤標(biāo)準(zhǔn)配合，能夠在新一代高清激光視盤市場(chǎng)開辟出一片新天地。在片源方面，在不同地區(qū)發(fā)行不同格式，實(shí)際上是節(jié)目商所希望的（DVD強(qiáng)制劃分成不同地區(qū)的版本）。而且在中國(guó)市場(chǎng)出版AVS格式光盤，對(duì)于中國(guó)音像發(fā)行行業(yè)與高清光盤機(jī)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展都是有利的。
簡(jiǎn)言之，AVS最直接的產(chǎn)業(yè)化成果是未來(lái)10年我國(guó)需要的3-5億顆解碼芯片，最直接效益是節(jié)省超過10億美元的專利費(fèi)，AVS最大的應(yīng)用價(jià)值是利用面向標(biāo)清的數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)能夠直接提供高清業(yè)務(wù)、利用當(dāng)前的光盤技術(shù)制造出新一代高清晰度激光視盤機(jī)，從而為我國(guó)數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的跨越發(fā)展提供了難得契機(jī)。AVS將在標(biāo)準(zhǔn)工作組的基礎(chǔ)上，聯(lián)合國(guó)內(nèi)家電、IT、廣電、電信、音響等領(lǐng)域的芯片、軟件、整機(jī)、媒體運(yùn)營(yíng)方面的強(qiáng)勢(shì)企業(yè)，共同打造中國(guó)數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的光輝未來(lái)。
8 AVS產(chǎn)業(yè)化第一仗：首顆廣播電視直播衛(wèi)星
廣播電視直播衛(wèi)星已在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用并形成一種新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。中國(guó)有三點(diǎn)七億多戶家庭，其中約三分之一是有線電視用戶。發(fā)展直播衛(wèi)星系統(tǒng)，不僅能夠向其他三分之二直接提供數(shù)字電視和相關(guān)信息服務(wù)，還將為現(xiàn)有有線電視用戶提供新的選擇，為音視頻芯片、整機(jī)和媒體制作、運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造廣闊的舞臺(tái)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。
廣播電視直播衛(wèi)星是《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃》規(guī)劃的高技術(shù)工程，其目標(biāo)是促進(jìn)航天工業(yè)、廣播電視媒體制作業(yè)、衛(wèi)星接收設(shè)備制造業(yè)、軟件等產(chǎn)業(yè)的快速成長(zhǎng)，創(chuàng)造出千億元人民幣的內(nèi)需市場(chǎng)，形成國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)馬凱主任在《關(guān)于2003年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況與2004年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃草案的報(bào)告》中專門提出“繼續(xù)實(shí)施直播衛(wèi)星、下一代互聯(lián)網(wǎng)等高技術(shù)工程”。
根據(jù)國(guó)家廣播電影電視總局關(guān)于廣播電視數(shù)字化實(shí)施“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略， 2005年開展數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)。全國(guó)政協(xié)委員、航天科技集團(tuán)公司科技委主任王禮恒院士在去年“兩會(huì)”上建議盡快實(shí)施中國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的廣播電視直播衛(wèi)星，今年“兩會(huì)”前對(duì)媒體透露，中國(guó)第一顆廣播電視直播衛(wèi)星有望于2005年上半年發(fā)射升空?？梢哉f(shuō)，長(zhǎng)期醞釀的首顆廣播電視直播衛(wèi)星已經(jīng)箭在弦上，龐大的衛(wèi)星直播產(chǎn)業(yè)即將浮出水面。
廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括衛(wèi)星通信技術(shù)和數(shù)字音視頻技術(shù)兩大部分。中國(guó)航天事業(yè)四十多年來(lái)的迅猛發(fā)展，為廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)的建立和運(yùn)行，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。信息產(chǎn)業(yè)作為迅猛發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)第一大產(chǎn)業(yè)，完全能夠?yàn)閺V播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)提供自主的產(chǎn)品，我國(guó)自主制定的數(shù)字音視頻標(biāo)準(zhǔn)AVS，達(dá)到了第二代音視頻編碼的最新水平，采用AVS的中國(guó)直播星比采用第一代標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)外直播星系統(tǒng)領(lǐng)先了十年。因此，我國(guó)的廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)不僅是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，還將是全球領(lǐng)先的信息服務(wù)平臺(tái)，成為我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的重大機(jī)遇。
采用自主AVS標(biāo)準(zhǔn)是直播衛(wèi)星領(lǐng)先的關(guān)鍵。廣播電視直播衛(wèi)星采用AVS標(biāo)準(zhǔn)的重要意義在于：(1) 音視頻節(jié)目的壓縮效率能夠提高一倍，意味著直播衛(wèi)星的節(jié)目傳輸能力提高一倍，“一顆星可以當(dāng)成兩顆星來(lái)用”；(2) 音視頻解碼芯片是衛(wèi)星接收機(jī)內(nèi)最核心、最重要芯片，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的CPU(中央處理器)，每年數(shù)千萬(wàn)臺(tái)直播衛(wèi)星接收機(jī)采用自主解碼芯片將有力推動(dòng)我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；(3) AVS標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了國(guó)際最新水平，解決了相應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)背后高昂的專利許可費(fèi)問題，顯著提高我國(guó)直播衛(wèi)星數(shù)字電視系統(tǒng)的技術(shù)自主性，是繼衛(wèi)星技術(shù)之后的另一高新技術(shù)制高點(diǎn)；(4) 采用自主芯片和Linux操作系統(tǒng)的接收機(jī)，完全清除了安全隱患，而且價(jià)格可控制在500元內(nèi)，有利于全國(guó)范圍內(nèi)各個(gè)地區(qū)廣泛推廣。
基于自主技術(shù)的廣播電視直播衛(wèi)星的升空，基于自主技術(shù)的衛(wèi)星廣播數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的確立，將為我國(guó)芯片設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、整機(jī)與設(shè)備制造、節(jié)目制作與媒體運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造龐大的舞臺(tái)，開啟我國(guó)衛(wèi)星數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)以至信息產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的大門。 數(shù)字濾波器相關(guān)文章:數(shù)字濾波器原理
評(píng)論