分析：IPTV编解码标准比较

    IPTV以IP网络为媒介，通过整合各个内容提供商，向用户提供包括直播电视业务、VOD视频点播业务、时移电视业务等高质量的视频服务。视频节目在IP网络上传输首先需要编码压缩，以满足当前的网络带宽，因此，音视频编解码是IPTV的核心技术，选择何种音视频编解码标准对IPTV应用有着重大影响。

　　三大标准简介

　　目前IPTV采用的编解码标准主要有MPEG-4、H.264和我国具有自主知识产权的AVS三种，均为第二代信源标准。同第一代信源标准MPEG-2比较，MPEG-4的编码效率是MPEG-2的1.4倍，AVS和H.264相当，都是MPEG-2的两倍以上。

　　MPEG-4标准

　　MPEG全称是MovingPicturesExpertsGroup，即动态图象专家组,由ISO/IEC在1988年成立。MPEG-1标准于1992年推出，主要应用于CD和VCD，MPEG-2标准于1994年推出，主要应用于数字电视和DVD。目前的有线电视、卫星电视和DVD都采用MPEG-2格式，可以作为IPTV视频服务的节目源。MPEG-4是该专家组制定的第四代标准，在2000年初正式成为国际标准。

　　MPEG-4标准同前几代标准最大的区别是提出了基于对象编码的思想。MPEG-4在编码时将一幅图像分成一些在时间和空间上互相联系的对象，分别进行编码，经过网络传输到接收端后，再分别进行解码，然后将解码后的对象组合成所需要的图像。这样做可以对一幅图像的不同对象采用不同的编码方法，有利于不同数据类型之间的融合。MPEG-4采用了一系列创新性的技术，并在前几代标准的基础上进行了完善和改进。MPEG-4标准所需带宽相对较低，凭借其低码流高质量的优点，广泛应用在多媒体传输和存储等领域。

　　H.264标准

　　H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频编解码标准。ITU-T将该标准命名为H.264，而ISO/IEC将其称为MPEG-4AVC，作为MPEG-4的第10部分。H.264实现了视频压缩比高、图像清晰、网络适应性好等目标。H.264压缩率是MPEG-4的1.5至2倍，在同等的画质下，H.264比MPEG-4平均节约39%的传输码流。H.264包括三个层次：基线层、主体层和扩展层。基线层主要用于可视电话、电视会议等实时视频通信;主体层主要用于数字广播电视与数字视频存储;扩展层主要用于流媒体中。各层次的清晰度和编码速度取值也各不相同。

　　H.264应用的关键技术主要有：运动预测块中采用了全面预测技术；多参考帧预测，最多可达16帧；简化处理的4×4整数DCT变换；纠错编码采用CAVLC和CABAC；引入层次化运算，将矩阵数据块变成小块运算；增加了帧内预测和环路滤波等技术。这一系列技术的采用使H.264具有非常好的压缩率和网络适应性，在实时视频通信、数字广播电视、数字视频存储、流媒体等应用领域中得到了充分的体现。H.264的高压缩率是建立在编码的大运算量之上的，H.264的编码运算量是MPEG-2的十多倍，不过解码的运算量并没有增加很多，因此用户终端进行解码播放没有什么难度。另一方面，现今计算机的运算能力迅速发展，CPU主频和内存容量的增幅远比编码运算量要大，因此在编码上也没有难度。

　　AVS标准

　　AVS标准由成立于2002年6月的AVS工作组自主制定，主要面向高清晰度和高质量的数字广播电视、数字媒体存储、网络电视以及其它相关应用。AVS标准在技术方案上采用国际主流技术方案，主要采纳公开的专利技术和我国的自主创新技术。AVS标准已于2006年3月获批成为国家标准，标准中的视频部分于2007年5月获得ITU-T批准，正式成为4个可选视频编码格式之一。

　　AVS的编码效率是MPEG-2标准的2-3倍，与H.264的编码效率相当。在获得高编码效率的同时，AVS的算法复杂度比H.264要低，编码复杂度相当于H.264的30%，解码复杂度相当于H.264的70%，因此软硬件实现成本都低于H.264。

　　2007年1月在信息产业部电信研究院进行了端到端的AVS和H.264视频图像质量对比测试，结果表明对于平均图像质量系数PQR，华为的AVS机顶盒优于H.264机顶盒5.02分，中兴的AVS机顶盒优于H.264机顶盒3.79分。AVS的另外一个优点是专利授权模式简单，知识产权清晰。AVS的专利许可费用大大低于MPEG-4和H.264，仅每台编解码器象征性的收1元人民币的专利费，不对节目内容收费。此外AVS的系统应用兼容广电现有的MPEG-2系统，现有电视台基于MPEG-2的编辑和传输系统不需要改变。

　　跟H.264相比，AVS采用的不同关键技术主要有：最小8×8块的变块大小运动补偿；低复杂度的1/4像素运动补偿；B帧采用一种新型的对称预测模式，前向运动向量可直接预测后向运动向量；B帧采用了时域/空域相结合的直接预测模式；8×8整数变换/量化；基于上下文的适应性熵编码2DVLC；低复杂度的环路滤波，滤波边数降为1/4；图像级帧场自适应选择由MBAFF降为PAFF；低复杂度的帧内预测，基于8×8块进行，只使用5种模式；H.264使用5个参考帧来提高编码效率，AVS则限定至多两个参考帧。

　　应用情况比较

　　MPEG-4标准

　　相对于H.264和AVS，MPEG-4标准起步时间最早，已经有相当长的一段时间作为发展基础，因此MPEG-4产业化程度最高，是目前应用最广泛的视频编码标准。虽然H.264在技术上比MPEG-4更为先进，但H.264的商用成本较高，MPEG-4芯片相对于H.264芯片具有一定软硬件开发成本上的优势，同档次的H.264机顶盒价格比MPEG-4ASP机顶盒价格高出约300元到500元人民币。另一方面，IPTV的节目内容主要来自于广电系统，而广电系统采用MPEG-2标准存储节目内容，将MEPG-2格式的节目内容转换成MPEG-4格式相对简单，而转换成H.264格式则相对复杂得多，成本也更高。MPEG-4需2Mbit/s的带宽就可以达到标清效果，在3Mbit/s的带宽条件下即可流畅播放视频，并且质量良好、频道切换时间在2s左右。目前中国网通在哈尔滨开展的IPTV业务就是基于MPEG-4编码。

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