—— Ｄ 技技术研究 术研究 ＩＰＴＶ Ｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ 胡智斌黄煜剑 Ｈｕ Ｚｈｉｂｉｎ Ｈｕａｎｇ Ｙｕｊｉａｎ （江西现代职业技术学院，江西南昌３３００９５） （Ｊｉａｎｇｘｉ Ｍｏｄｅｍ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００９５） 摘要：本文介绍了ＩＰＴＶ的原理、特点及其技术，其中视频编解码技术是ＩＰＴＶ的最关键技术之一，目 前适用于ＩＰＴＶ的视频编码技术标准有ＭＰＥＧ一４、Ｈ．２６４和ＷＭＶ等几种，其特点各不相同。本文最后对未来 发展趋势进行了分析。 关键词：ＩＩ）ＴＶ；视频编解码；ＭＰＥＧ一４：Ｈ．２６４；ＷＭＶ９；ＡＶＳ 中图分类号：ＴＮ９１９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－４７９２一（２０１１）３—００６７—０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ＩＰＴＶ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｔｅｃｈ ｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ＩＰＴＶ，ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｆ ＩＰＴＶ ａｒｅ ＭＰＥＧ一４、Ｈ．２６４ ａｎｄ ＷＭ－Ｖ ｅｃｔ，ｉｔｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｄｉｆｆｅｍｔ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＰＴＶ；Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＭＰＥＧ－４；Ｈ．２６４；ＷＭＶ９；ＡＶＳ ０引言 即广播时，用户可以实现“暂停”、“再继续”等播放功 ＩＰＴＶ是Ｉｎｔｅｍｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ的英文缩 能。双向互动功能：用户可以参与感兴趣节目的互动 写，其意是互联网协议电视，简称网络电视。是一种 讨论，可以主动选择节目。此外，你还可参与节目互 基于Ｉｎｔｅｍｅｔ的新兴技术，是一种个性化、交互式服 动，享受信息速递、时尚游戏、电子商务等各种形式 务的崭新的媒体形态。它通过电信通道，利用ＡＤＳＬ 的服务。所有这一切的实现，只需用电脑鼠标或电视 或以太网或者有限电视网络等接人宽带网，通过互 遥控器轻轻一点。 联网协议（ＩＰ协议）来传送电视信号，以家用电视机 １ ＩＰＴＶ视频编解码技术 或电脑作为主要终端电器。提供包括电视节目在内 目前ＩＩ）ＴＶ的主要技术包括：视频编解码、流媒 的多种数字媒体服务。其关键技术是利用电脑或“机 体、数字版权管理、ＣＤＮ、组播、电子节目单和中间 顶盒＋电视”完成信号接收，还原成原始数据以便 件等，这些技术目前仍处于不断地发展更新之中。而 在Ｐｃ软件或电视中播放。 视频编解码技术是ＩＰＴＶ的最关键技术之一，目前 ＩＰＴＶ的主要特点在于它的交互性和实时ｌ生。它 适用于ＩＰＴＶ的视频编码技术标准有ＭＰＥＧ一４、Ｈ． 主要有以下功能：点播功能：即用户可以在任何时候 ２６４、ＷＭＶ９和ＷＭＶ等几种，其特点各不相同。 点播收看节目库中喜欢的节目内容。广播时移功能： ＭＰＥＧ是活动图像专家组（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘ－ ６７ ～ ｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）的缩写，是国际标准化组织 ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧＩ １的一个小组。在数字电视技术 中，ＭＰＥＧ－４是ＭＰＥＧ系列中发展潜力最大的一 个。ＭＰＥＧ一４制订于２０００年经ＩＴＵ和ＩＳＯ批准为 国际视频压缩标准。在ＩＩ）ＴＶ中应用的是ＭＰＥＧ．４ Ｐａｒｔ２（ＭＰＥＧ一４的第二部分），其特点如下： （１）ＭＰＥＧ一４是集合并支持不同性质的对象和 不同来源的素材（如：自然视频、图形、文字等）用于 不同应用（如：Ｉｎｔｅｍｅｔ、视觉编辑、消费视频、专业视 频、２Ｄ／３Ｄ计算机图形、移动通信等）、考虑了各类 网络性能很大差异性的、允许多媒体信息“通用接 入”的第一个使用户视听方式由被动转为主动（不再 只是观看，而是允许用户加入其中的交互观看）的动 态图像标准。 （２）ＭＰＥＧ一４在较低的数据率下还有着相当高 的视频图像质量，提供了比ＭＰＥＧ．１和ＭＰＥＧ．２编 码更好更强的“算法”，实现了低比特率下的多媒体 交互应用中“ＡＶ对象”的综合。 ２ ＩＰＴＶ视频Ｈ．２６４技术特点 Ｈ．２６４是２００３年７月经ＩＴＵ批准通过的国际 视频压缩标准。它由ＩＴｕ—Ｔ的ＶＣＥＧ和ＩＳＯ／ＩＥＣ的 ＭＰＥＧ联合视频组ⅣＴ开发，既是ＩＴｕ—Ｔ的Ｈ＿ ２６４；也是ＩＳＯ／ＩＥＣ的ＭＰＥＧ．４Ｐａ￣１０（ＭＰＥＧ．４的第 十部分）；同时还是一些行业协会所称的ＭＰＥＧ一４ ＡＶＣ标准，其特点如下： （１）Ｈ．２６４最大的特点或最具价值的部分无疑 是更高的数据压缩比。在同等的图像质量条件下，Ｈ． ２６４的数据压缩比比当前ＤＶＤ系统中使用的 ＭＰＥＧ一２高２～３倍，比ＭＰＥＧ．４高１．５－２倍，总体节 省码率在５０％以上。因此，经过Ｈ＿２６４压缩的视频 数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加 经济。在ＭＰＥＧ－２需要６Ｍｂｐｓ的传输速率匹配时， Ｈ．２６４只需要１Ｍｂｐｓ￣２Ｍｂｐｓ的传输速率。Ｈ．２６４将 是ＭＰＥＧ一４的强有力竞争者，更有专家认为，Ｈ．２６４ 是ＭＰＥＧ．４以及ＷＭＶ￣的掘墓人。 （２）Ｈ．２６４“算法”的复杂程度比ＭＰＥＧ一２高出 两倍以上，因此不断提高的硬件处理能力和不断优 化的软件算法是Ｈ．２６４得以风行的生存基础。展望 其未来，Ｈ．２６４最有可能成为 ＴＶ和流媒体业务 的主流格式标准。虽然不同媒体格式发展的前景并 不相同，但面对纷杂的网络，Ｈ．２６４兼容全格式还是 非常必要的。 ３ ＩＰＴＶ视频编解码技术存在问题 从目前全球视频编解码技术的发展和应用看， Ｈ．２６４很可能将纵向战胜ＭＰＥＧ一４，横向击败 ＷＭＶ９，从而主导未来的视频压缩标准。在技术上， Ｈ．２６４加强了对多种信道的适应能力，采用“网络友 好”的结构和语法，对于误码和丢包进行了适当的处 理，因而同样适合在无线网络中传输。由于Ｈ．２６４可 满足不同速率、不同解析度以及不同传输场合和不 同存储媒介的需要，因而其应用范围极其广泛。Ｈ． ２６４要实现成功的商业应用还面临着诸多挑战，其 中兼容性和专利费的两大问题是横亘在Ｈ＿２６４面前 的最大阻碍。假如这两大问题处理不慎，Ｈ＿２６４的命 运就会像ＭＰＥＧ一４一样，迟早将被洗牌出局。 ＭＰＥＧ一４没能快速形成规模应用的原因之一就 是其专利使用分类和收费规则太复杂，而即将出台 的Ｈ．２６４专利授权方案会在某种程度上改变这一现 状。业界一直有传言称，开发者将免费提供Ｈ．２６４的 Ｂａｓｅｌｉｎｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ（基本规范），但一直未得到证实。由 于厂商要求降低授权费的呼声很高，预计Ｈ．２６４的 专利收费要比ＭＰＥＧ．２和ＭＰＥＧ－４低很多，这对国 内外厂商无疑是一个利好消息。 ４ ｌＰＴＶ视频技术的应用 ＩＩ）ＴＶ视频编解码ＭＰＥＧ４、Ｈ．２６４以及ＡＶＳ 之间的标准之争趋于白热化，中国提出的具有自主 知识产权的标准ＡＶＳ成为改变市场格局的生力军。 已得到一定程度的发展、Ｉ王）ＴＶ虽然在国内刚刚起 步，但有较大的市场空间，因为在我国电视用户和宽 —— 一Ｄ 带用户数量庞大，而技术上已小成问题（视频编码技 术已比较成热），再加上众多设备商积极推进以及电 信运营商和广电部门的积极推动等，相信会很快得 术 技 究 研 ２００５年年底，ＡＶＳ标准通过国家信息产业部科技司 组织的技术鉴定，它是我国第一个具有自主知识产 权、达到国际先进水平的数字音视频编解码标准，可 用于高清晰度数字电视、高清晰度激光视盘机、网络 电视、视频通信等领域。ＭＰＥＧ４是新一代全球多媒 体标准，能够在各种带宽范围内提供专业质量的音 频和视频流服务，是目前商用化程度最高的标准，同 时在节目源基础方面占有先天优势。Ｈ．２６４采用了 多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，比 ＭＰＥＧ４节约了５０％的码率，在当前带宽条件下能 够实现更好的视频传输效率和更稳定的图像效果。 目前，国内的大部分Ｉ王）ＴＶ试点采用了ＭＰＥＧ４标 准，而最新宣布的上海ＩＰＴＶ试点项目中，９个营业 厅里有７个采用了Ｈ．２６４标准。目前业界认为， Ｈ．２６４是未来发展方向，但是何时规模采用该标 准，业界说法不一。日前，有关部门领导提出，ＩＰＴＶ 选择标准将主要考虑几个方面的因素，包括先进性、 开放性、低成本以及产业化基础等。而ＡＶＳ标准的 问世让我国在ＩＩ）ＴＶ标准选择方面具有更充分的选 择空间。 ５结束语 ＩＰＴＶ市场在韩国、日木、印度和加拿大等国家 到大规模的商用、日前，北京、上海、广东等经济发达 地区以及部分高校已经开展了ＩＩ）ＴＶ业务。 参考文献 ［１］蔡泽光．计算机组装与维护（第２版）［Ｍ］．北 京：清华大学出版社，２００７． ［２］范爱平，周常森．数字电子技术基础［Ｍ］．北京： 清华大学出版社，２００８． ［３］匡松．新编微机组装与维护实用教程［Ｍ］．北 京：人民邮电出版社，２００８． ［４］江晓安．数字电路［Ｍ］．西安：西安电子科技大 学出版社，２００８． ［５］李勤，侯燕铭．计算机组装与维护［Ｍ］．北京：人 民邮电出版社，２００８． ． 作者简介 胡智斌（１９７８－－），男，江西南昌人，助教，江西现 代职业技术学院教师，主要研究方向：计算机网络及 软件技术； 黄煜剑（１９７７一），男，江西南昌，本科，助理工程 师，江西现代职业技术学院教师，主要研究方向：信 息管理及机房管理技术。 ６９