數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標準AVS
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目前的MPEG-2標準每臺設備收費2.5美元，由美國的律師公司MPEG LA代理各家專利持有人收取。
在對MPEG-2收費取得成功的情況下，MPEG-4 LA對MPEG-4標準制訂了新的收費模式：每臺解碼設備0.25美元，同時還要需要按時間交費（2美分/小時），這意味著每個用戶如果每天看兩個小時的節(jié)目，每年需要繳納約15美元。此舉一出，全球嘩然。美國在線-時代華納代表媒體運營商率先反對，日本在選擇移動電視接收標準時，明確表示由于專利收費問題，不選擇MPEG-4。因此，MPEG-4由于收費問題，成了一個瀕臨死亡的標準。
隨著AVC/H.264標準的制定，MPEG-LA一直在籌劃其收費模式。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)合許可條款達成了協(xié)議。根據(jù)這一政策，需要繳納專利費的廠商有兩種類型：編解碼產(chǎn)品制造商和視頻節(jié)目運營商。對于終端產(chǎn)品制造廠商，每個編碼器、解碼器或編解碼器的費率為0.20美元/臺。視頻節(jié)目運營商提供符合H.264/MPEG-4 AVC的視頻節(jié)目，需要支付加盟費（Participation fee），即根據(jù)節(jié)目、訂戶和本地發(fā)射臺數(shù)等參數(shù)來對運營商收費，每個運營商每年350萬美元封頂。
MPEG-LA的收費政策對廣播界不啻是當頭一桶涼水。歐廣聯(lián)（EBU）隨后發(fā)表2003年度第96號聲明，表示“對MPEG LA關(guān)于AVC的收費政策十分失望，”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)字電視標準，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)視頻服務的要求?！薄笆诌z憾的是，EBU看到AVC的許可條款對廣播商是極端不合理的?！痹撀暶餍Q，如果堅持這種收費政策，EBU將建議各成員不采用AVC標準，建議DVB標準中不提及任何有關(guān)AVC的內(nèi)容。
對于中國的廣播電視系統(tǒng)來說，近兩千家電視臺和大大小小的有線電視網(wǎng)需要繳納的專利費總額十分龐大，特別是對于PPV（pay-per-view按收視次數(shù)收費）等新興的數(shù)字電視業(yè)務來說，350萬美元的封頂費對中國正在起步的媒體運營商來說幾乎沒有意義。中國數(shù)字電視運營產(chǎn)業(yè)選擇AVC仍將面臨巨大負擔。
音視頻編碼標準需要綜合考慮制造商、運營商和用戶三個方面的利益，對音視頻產(chǎn)品制造商和媒體運營商的過高收費都是難以接受的。MPEG-2標準已經(jīng)制定十年，而且收費較高（2.5美元），不久會退出歷史舞臺。各種新標準對設備的收費降低了一個數(shù)量級，這對音視頻制造業(yè)來說是一個好消息。但是，開始對運營商征收可觀的許可費必將引起新的爭議。AVS對節(jié)目提供商和運營商免費，只對AVS編解碼產(chǎn)品收費。額度為每臺設備1元人民幣左右，為國際數(shù)字音視頻市場提供了更好的選擇。
在2003年12 月20日在北京舉辦的“中國數(shù)字音視頻標準與產(chǎn)業(yè)論壇”上，MPEG主席Lernado先生明確表示，音視頻標準面臨的障礙主要有兩個：一是收費組織苛刻的許可政策扼殺了新的標準（MPEG-4甚至AVC），而標準制訂組織無能為力；二是數(shù)字媒體版權(quán)保護技術(shù)跟不上（例如MP3），影響了內(nèi)容提供商的利益?；谶@一點，他認為AVS有很大的歷史性機會，而且中國快速發(fā)展的市場和可控的專利管理政策為AVS的壯大提供了土壤。
6 國家對AVS技術(shù)與標準的支持
國家有關(guān)部門對AVS標準制訂、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化給予了大力支持。
在標準制訂方面，信息產(chǎn)業(yè)部科學技術(shù)司批準成立AVS工作組，授予其制定行業(yè)標準的權(quán)力。標準工作組是制定標準的一種新形式。通過這種方式，能夠組織數(shù)字音視頻領(lǐng)域的產(chǎn)、學、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。國家標準化管理委員會把AVS標準列入2003-2004年度國家標準計劃，在多個場合明確表示對自主標準的大力支持，引起了國際上的廣泛關(guān)注。
在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面，國家“863”計劃從1996年開始就資助支持我國的科研人員開始跟蹤、參與國際MPEG標準的制定。2002年開始，“十五”“863”計劃信息領(lǐng)域計算機軟硬件主題設立了重點項目“數(shù)字媒體處理技術(shù)及應用平臺”(2002AA11403)，集中國內(nèi)從事數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)研發(fā)的優(yōu)勢力量，對數(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，自然科學基金委設立重點項目，對編解碼基礎理論開展探索性研究。
國家發(fā)展與改革委員會十分重視AVS技術(shù)與標準產(chǎn)業(yè)化工作。在2003年評估并正式批準了《數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標準AVS研究開發(fā)與測試驗證重大專項》。北京市十分重視AVS在數(shù)字奧運高清電視播出中的應用，爭取在2008年北京奧運會利用自主標準、自主設備進行高清晰度電視播出，有關(guān)項目正在論證中。中關(guān)村園區(qū)對AVS的標準戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略十分重視，準備作為中關(guān)村標準戰(zhàn)略試點單位給予專項支持。
7 AVS的產(chǎn)業(yè)價值
與其他類似標準相比，AVS有兩大優(yōu)勢：一是構(gòu)建的開放標準基于自主技術(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；二是中國日漸強大的產(chǎn)業(yè)化實力和市場提供了良好土壤。借助這兩大優(yōu)勢，AVS已成為全球范圍內(nèi)最有可能成為事實標準的第二代音視頻編碼標準。
AVS是一套適應面十分廣闊的技術(shù)標準，其優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾個方面：
1. AVS是基于我國創(chuàng)新技術(shù)和公開技術(shù)的自主標準：編碼效率比第一代標準（MPEG-2）高2-3倍，而且技術(shù)方案簡潔，芯片實現(xiàn)復雜度低，達到了第二代標準的最高水平，可節(jié)省一半以上的無線頻譜和有線信道資源；
2. AVS是第二代音視頻編解碼標準的上選：AVS通過簡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準相比，AVS是開放式制訂的國家、國際標準，易于推廣；
3. AVS為音視頻產(chǎn)業(yè)提供系統(tǒng)化的信源標準體系：MPEG-4 AVC/H.264僅是一個視頻編碼標準，而AVS是一套包含系統(tǒng)、視頻、音頻、媒體版權(quán)管理在內(nèi)的完整標準體系，為中國日漸強大的音視頻產(chǎn)業(yè)提供了完整的信源編碼技術(shù)方案，正在通過國際標準化組織合作，進入國際市場。
據(jù)預測，數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)將在2008年超過通信產(chǎn)業(yè)，在2010年成為國民經(jīng)濟第一大產(chǎn)業(yè)。AVS作為數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)“牽一發(fā)動全身”的基礎性標準，為我國構(gòu)建“技術(shù)→專利→標準→芯片與軟件→整機與系統(tǒng)制造→數(shù)字媒體運營與文化產(chǎn)業(yè)”的產(chǎn)業(yè)鏈條提供了難得機遇。
從應用角度看，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。
對于數(shù)字電視接收機制造業(yè)來說采用AVS十分簡單，無論AVS標準還是其它標準，物理實現(xiàn)都是一塊解碼芯片。這塊芯片和整機其他部分的之間的接口可以是統(tǒng)一的，也就是說，可以通過更換解碼芯片，來讓一臺數(shù)字電視接收機支持不同的信源標準。
AVS對于數(shù)字電視運營意義重大。數(shù)字電視運營系統(tǒng)包括三個主要環(huán)節(jié)：制作、播出、傳輸。其中制作（電視臺演播室）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)目所采用的格式無關(guān)。因此采用AVS，不影響這些設備的既有投入。采用AVS唯一要求是增加解碼器，而得到的回報遠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、為標清業(yè)務部署的傳輸系統(tǒng)可以直接提供高清業(yè)務。從電視網(wǎng)看，傳輸?shù)墓?jié)目容量擴大一倍。從國有資源看，地面廣播中節(jié)省一半的無線頻譜資源，意義十分重大。
我國正在發(fā)展自己的光盤和光盤機技術(shù)與標準，紅光光學伺服系統(tǒng)和盤片已經(jīng)較為實際可行，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標準和光盤標準配合，能夠在新一代高清激光視盤市場開辟出一片新天地。在片源方面，在不同地區(qū)發(fā)行不同格式，實際上是節(jié)目商所希望的（DVD強制劃分成不同地區(qū)的版本）。而且在中國市場出版AVS格式光盤，對于中國音像發(fā)行行業(yè)與高清光盤機產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展都是有利的。
簡言之，AVS最直接的產(chǎn)業(yè)化成果是未來10年我國需要的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，AVS最大的應用價值是利用面向標清的數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)能夠直接提供高清業(yè)務、利用當前的光盤技術(shù)制造出新一代高清晰度激光視盤機，從而為我國數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的跨越發(fā)展提供了難得契機。AVS將在標準工作組的基礎上，聯(lián)合國內(nèi)家電、IT、廣電、電信、音響等領(lǐng)域的芯片、軟件、整機、媒體運營方面的強勢企業(yè)，共同打造中國數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的光輝未來。
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)廣泛應用并形成一種新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。中國有三點七億多戶家庭，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，還將為現(xiàn)有有線電視用戶提供新的選擇，為音視頻芯片、整機和媒體制作、運營產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造廣闊的舞臺，經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。
廣播電視直播衛(wèi)星是《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃》規(guī)劃的高技術(shù)工程，其目標是促進航天工業(yè)、廣播電視媒體制作業(yè)、衛(wèi)星接收設備制造業(yè)、軟件等產(chǎn)業(yè)的快速成長，創(chuàng)造出千億元人民幣的內(nèi)需市場，形成國民經(jīng)濟新的增長點。國家發(fā)展與改革委員會馬凱主任在《關(guān)于2003年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃執(zhí)行情況與2004年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃草案的報告》中專門提出“繼續(xù)實施直播衛(wèi)星、下一代互聯(lián)網(wǎng)等高技術(shù)工程”。
根據(jù)國家廣播電影電視總局關(guān)于廣播電視數(shù)字化實施“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。全國政協(xié)委員、航天科技集團公司科技委主任王禮恒院士在去年“兩會”上建議盡快實施中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的廣播電視直播衛(wèi)星，今年“兩會”前對媒體透露，中國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，長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。中國航天事業(yè)四十多年來的迅猛發(fā)展，為廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)的建立和運行，奠定了堅實的基礎。信息產(chǎn)業(yè)作為迅猛發(fā)展的國民經(jīng)濟第一大產(chǎn)業(yè)，完全能夠為廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)提供自主的產(chǎn)品，我國自主制定的數(shù)字音視頻標準AVS，達到了第二代音視頻編碼的最新水平，采用AVS的中國直播星比采用第一代標準的國外直播星系統(tǒng)領(lǐng)先了十年。因此，我國的廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)不僅是自主知識產(chǎn)權(quán)的，還將是全球領(lǐng)先的信息服務平臺，成為我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的重大機遇。
采用自主AVS標準是直播衛(wèi)星領(lǐng)先的關(guān)鍵。廣播電視直播衛(wèi)星采用AVS標準的重要意義在于：(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，“一顆星可以當成兩顆星來用”；(2) 音視頻解碼芯片是衛(wèi)星接收機內(nèi)最核心、最重要芯片，相當于計算機的CPU(中央處理器)，每年數(shù)千萬臺直播衛(wèi)星接收機采用自主解碼芯片將有力推動我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；(3) AVS標準達到了國際最新水平，解決了相應國際標準背后高昂的專利許可費問題，顯著提高我國直播衛(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；(4) 采用自主芯片和Linux操作系統(tǒng)的接收機，完全清除了安全隱患，而且價格可控制在500元內(nèi)，有利于全國范圍內(nèi)各個地區(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)字電視標準的確立，將為我國芯片設計、軟件開發(fā)、整機與設備制造、節(jié)目制作與媒體運營創(chuàng)造龐大的舞臺，開啟我國衛(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
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