IPTV相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡介

聶秀英 2005/12/01

圖1 IPTV業(yè)務(wù)核心框架結(jié)構(gòu)

　　IPTV業(yè)務(wù)的通信流程主要是用戶在接入服務(wù)器(導(dǎo)航門戶網(wǎng)站)的輔助下查找到其所希望獲得的視頻信息，視頻管理服務(wù)器根據(jù)用戶的請(qǐng)求通知VOD服務(wù)器將用戶選擇的內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到終端用戶，終端用戶利用播放器觀看所選擇的視頻信息。為此，實(shí)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)需要系統(tǒng)集成技術(shù)、信息處理技術(shù)(包括音頻、視頻信息壓縮技術(shù))、壓縮信息封狀技術(shù)、媒體控制技術(shù)、數(shù)字信息版權(quán)管理技術(shù)、內(nèi)容分發(fā)技術(shù)、信息檢索技術(shù)(元數(shù)據(jù)技術(shù))、傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)包括：框架標(biāo)準(zhǔn)、視頻/音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)、壓縮文件封裝存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、信息控制標(biāo)準(zhǔn)、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字版權(quán)管理標(biāo)準(zhǔn)等。

3、IPTV的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織

3.1數(shù)字音視頻聯(lián)盟(DAVIC)

　　該組織是成立于1995年結(jié)束于2000年的非贏利性組織，主要成員以歐洲的通信、媒體處理公司為主。其初始目標(biāo)為制訂在基于ATM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)上提供數(shù)字音視頻業(yè)務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。輸出的標(biāo)準(zhǔn)包括DAVIC1.0-DAVIC1.5。由于基于ATM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)并沒有象預(yù)期想象的那樣在全球范圍內(nèi)大規(guī)模使用，為此，該聯(lián)盟所制訂的最后一版標(biāo)準(zhǔn)DAVIC1.5是為構(gòu)建在基于IP協(xié)議的可管理的Intranet之上的，最終的文件中包含有TVAnytime Any-where的思想。使人們聯(lián)想到可以利用IPTV業(yè)務(wù)來實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。

3.2Internet流媒體聯(lián)盟(ISMA)

　　該標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)盟成立于2000年，主要成員包括AppleComputer，AmericaOnline(Aol)，F(xiàn)ranceTelecom，Cisco等流媒體業(yè)務(wù)提供者、軟件提供商、通信運(yùn)營公司、Internet相關(guān)通信產(chǎn)品制造商等幾十個(gè)公司。該聯(lián)盟制訂流媒體相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)則是：利用開放性標(biāo)準(zhǔn)，致力于互操作性和互通性，具有前瞻性。到目前為止，該聯(lián)盟輸入的標(biāo)準(zhǔn)包括ISMA 1.O，ISMA2.0，ISMAency等，目前工作集中在制訂與數(shù)字版權(quán)管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)與一致性測試等方面的內(nèi)容。

3.3開放移動(dòng)聯(lián)盟(OMA)

　　從嚴(yán)格意義上講。該聯(lián)盟并非以制訂IPTV相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)為主要工作內(nèi)容，但該聯(lián)盟較早地推出移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)以及相關(guān)的數(shù)字版權(quán)管理(DRM)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4ISO/IEC

　　多年來,ISO/IEC推出了一系列音視頻信息壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)(包括MPEG1，MPEG2，MPEG4，MPEG7，MPEG21等)被廣泛應(yīng)用于視訊點(diǎn)播業(yè)務(wù)、數(shù)字電視業(yè)務(wù)、VCD、DVD等領(lǐng)域。其所制訂的標(biāo)準(zhǔn)IPTV業(yè)務(wù)中將會(huì)起到非常重要的作用。

3.5ITU-T

　　作為全球通信標(biāo)準(zhǔn)制定工作的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)化組織，ITU-T發(fā)布了與通信相關(guān)的各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)建議，IPTV業(yè)務(wù)作為基于IP網(wǎng)絡(luò)上的一種業(yè)務(wù)，也是ITU-T應(yīng)當(dāng)關(guān)注的領(lǐng)域之一，ITU-TSG16和ITU-TSG9目前已經(jīng)發(fā)布了與多媒體通信、數(shù)字視頻通信相關(guān)的一系列相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)建議，如F.700系列建議，F(xiàn).740，F(xiàn).750，H.261，H.262，H.263，H.264等，其中H.264標(biāo)準(zhǔn)也是被業(yè)界普遍看作是非常適合于IPTV業(yè)務(wù)的一種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。

3.6IETF

　　作為IP網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)起草制訂的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)化組織，IETF制訂的標(biāo)準(zhǔn)幾乎涵蓋了與IP相關(guān)的所有領(lǐng)域。在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸音視頻信息一直是IETF研究的重點(diǎn)之一，鑒于其他標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)發(fā)布了一系列音視頻信息壓縮標(biāo)準(zhǔn)，為此IETF所發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)主要集中在如何封裝利用已有的標(biāo)準(zhǔn)算法壓縮后的音視頻信息以適合在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。除此之外，還發(fā)布了一系列實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)以及實(shí)時(shí)流控協(xié)議(RTSP)等。

　　除了上面所介紹的一些標(biāo)準(zhǔn)化組織外，一些企業(yè)如Micrsoft公司、RealNetworks公司等生產(chǎn)出了符合各自企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)產(chǎn)品并得到了實(shí)際應(yīng)用。

4、IPTV相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡介

4.1總體框架標(biāo)準(zhǔn)

(1)DAVIC1.5TVAnytime Anywhere的總體框架

　　在DAVIC1.5AnytimeAnywhere文件中所規(guī)定的模型如圖2所示。在該圖中沒有描述任何與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的內(nèi)容。僅規(guī)定出在客戶端設(shè)備和服務(wù)器端設(shè)備中應(yīng)當(dāng)包含的功能模塊。即：元數(shù)據(jù)服務(wù)、位置解析、版權(quán)管理和保護(hù)、本地存儲(chǔ)控制、媒體服務(wù)。其基本思想為，在服務(wù)器端提供的所有功能。在客戶端設(shè)備中應(yīng)包含有相關(guān)的軟件工具。在業(yè)務(wù)的具體實(shí)施過程中，客戶端首先向服務(wù)器端請(qǐng)求幫助查找其感興趣的媒體內(nèi)容，由元數(shù)據(jù)服務(wù)器處理并返回相關(guān)信息。通過位置解析服務(wù)器來確定客戶端所選擇的媒體內(nèi)容所在的位置；經(jīng)過媒體管理和保護(hù)服務(wù)器的認(rèn)可：由本地存儲(chǔ)服務(wù)器向用戶提供媒體信息同時(shí)允許客戶端對(duì)媒體信息進(jìn)行控制。

圖2 IPTVAnytimeAnywhere模型圖

(2)ISMA2.0規(guī)定的流媒體總體框架

　　如第二部分所介紹那樣，ISMA致力于多種開放標(biāo)準(zhǔn)的集成，在2004年發(fā)布的ISMA2.0中給出了ISMA對(duì)流媒體業(yè)務(wù)的框架結(jié)構(gòu)圖(見圖3)。從圖中可以看出、，ISMA最先希望解決的是與媒體編碼格式、媒體存儲(chǔ)、媒體傳輸(包括載荷輪廓)相關(guān)內(nèi)容。在ISMA目前的體系架構(gòu)中主要希望支持采用MPEG4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼的媒體以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)格式以及IETF所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議，這與ISMA制定標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)則相一致。

圖3 ISMA體系架構(gòu)

4.2OMADRM標(biāo)準(zhǔn)介紹

　　媒體信息的數(shù)字化使得媒體信息的復(fù)制變得相當(dāng)容易，若不采取有效措施，數(shù)字媒體信息的無序復(fù)制會(huì)給媒體制造者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)與在全球范圍內(nèi)開展的版權(quán)保護(hù)精神相違背。因此研究數(shù)字媒體網(wǎng)上投遞的同時(shí)，人們也研究數(shù)字版權(quán)管理的措施，2004年OMA發(fā)布了OMADRM2.0規(guī)范，目前ISMA正在研究OMADRM2.0規(guī)范在ISMA框架中使用的可行性。

　　如圖4所示，DRM系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將內(nèi)容發(fā)布者發(fā)布的信息與版權(quán)發(fā)布者發(fā)布的信息組合起來將內(nèi)容變?yōu)槭鼙Ｗo(hù)的內(nèi)容，由版權(quán)客體提供使用規(guī)則，用戶在使用內(nèi)容時(shí)需要首先從DRM代理處根據(jù)使用規(guī)則獲得使用受保護(hù)內(nèi)容的密鑰，然后使用所獲得的密鑰對(duì)受保護(hù)的內(nèi)容進(jìn)行解碼并使用。

圖4 DRM功能體系架構(gòu)

4.3主要的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)

　　由于數(shù)字化的視頻圖像信息通常包含有數(shù)量巨大的比特信息，為此在利用通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字化的圖像信息時(shí)必須對(duì)數(shù)字化的圖像信息進(jìn)行編碼壓縮以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬，從而使視頻媒體在網(wǎng)絡(luò)上傳輸成為可能。目前，全球范圍內(nèi)音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)主要由ITU-T和MPEG制訂，已經(jīng)發(fā)布的有ITU-T建議G.711，G.723，G.728，G.729，H.261，H.262，H.263，H.264以及ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)MPEG1，MPEG2，MPEG4等。其中，由ITU-T所制定的標(biāo)準(zhǔn)主要用于話音和視頻會(huì)議等傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)，目前比較適合于流媒體系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)主要有ITU-T建議的H.264和MPEG4。

　　除了ITU-T和ISO/IEC兩個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以外，美國微軟公司和RealNetwork公司都有自己的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(VC1)。

　　我國在視頻圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)的制訂方面也取得了一定的成績，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組目前已經(jīng)完成了一項(xiàng)AVS國家標(biāo)準(zhǔn)草案，并仍在制訂相關(guān)的系列標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用與MPEG4和H.264相類似的編解碼技術(shù)，期望其編解碼效果優(yōu)于MPEG4和H.264的編碼效果。在不久的將來，遵循由我國標(biāo)準(zhǔn)工作者制訂的音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用將走進(jìn)人們的生活。

4.4主要的視頻文件封裝格式

　　傳統(tǒng)的音視頻圖像編碼后形成一個(gè)文件，在存儲(chǔ)和使用編碼后的圖像將編碼后的圖像信息以一個(gè)大文件的形式存儲(chǔ)和使用，其最為典型的使用方式便是圖像以順序流的方式播放。該種方式對(duì)于本地使用時(shí)可以獲得連續(xù)的視頻流，但在利用通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和使用時(shí)，通常需要將整個(gè)文件全部傳送到播放點(diǎn)后才能使用，對(duì)于使用像基于IP協(xié)議的不能完全保證服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)，將整個(gè)文件全部傳送完畢一方面會(huì)花費(fèi)一定長的時(shí)間，另一方面不利于用戶在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)實(shí)時(shí)播放。為此，流媒體播放器最早的生產(chǎn)者微軟公司、蘋果公司等制定了用于圖像信息以流媒體的方式傳送和播放的編碼后圖像文件的存儲(chǔ)格式。表1所列出的圖像文件格式主要是各公司私有的文件格式。目前在ISMA組織中由Aoole公司為主并以Quicktime公司的文件格式為基礎(chǔ)規(guī)定了用于MPEG4編碼文件的MP4格式標(biāo)準(zhǔn)，正在努力將已經(jīng)取得的成果向ISO推薦，期望能夠作為ISO的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定國際標(biāo)準(zhǔn)的圖像壓縮編碼文件格式。

表1 流文件格式列表

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