趙季偉

遼寧廣播電視臺北斗傳媒 技術(shù)總監(jiān)

1 引言

雖然，我國標準GB/T 20090.2-2006《信息技術(shù)先進音視頻編碼 第2部分：視頻》（AVS-P2）[1]與國際標準 ISO/IEC MPEG-4 AVC/ITU-T H.264以及國際行業(yè)標準SMPTE VC-1并列為第二代信源編碼體系；它與第一代信源編碼MPEG-2標準共同組成ITU-T推薦的4種IPTV可選的信源編碼標準之一[2]；而且，AVS標準在解碼端的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)獲得令人矚目的成果，特別是在低碼率的表現(xiàn)，普遍獲得好評。然而，與AVS標準關(guān)系最為密切、最擅長信源處理的廣播電視行業(yè)，卻無動于衷；無論是北京奧運會的央視高清，還是行業(yè)“自留地”的CMMB，以及當前電視技術(shù)升級的“高標清同播”過渡舉措中，都將AVS標準擱置一邊；即使假道強制執(zhí)行的地面數(shù)字電視廣播國家標準，推廣“雙國標”方案也是步履艱難。

眾所周知，信源編碼是我國電子信息產(chǎn)業(yè)廣泛需求的基礎(chǔ)技術(shù)。為此而制定的AVS標準[3]，具有技術(shù)性能先進、工業(yè)實現(xiàn)簡潔、知識產(chǎn)權(quán)明晰和技術(shù)方案完整等符合產(chǎn)業(yè)需求的 “四大優(yōu)勢”，卻沒有得到我國廣電行業(yè)的普遍認可。理由主要是“技術(shù)暫時還不夠成熟”，集中表現(xiàn)在電視系統(tǒng)的發(fā)送端。

事實上，全球任何一個信源編碼標準都是優(yōu)先定義目標解碼器；只要能被目標解編碼器正確譯碼的編碼器就符合標準；這種標準制訂策略為編碼器的產(chǎn)業(yè)進步提供了充足的發(fā)展空間，生產(chǎn)廠商得以充分利用各自的技術(shù)專長，不斷優(yōu)化和提升編碼系列產(chǎn)品的性能。然而，在業(yè)務產(chǎn)品的供應鏈上，即便再成熟不過的解碼器，如果沒有編碼功能的電視發(fā)送系統(tǒng)，也無法檢驗業(yè)務系統(tǒng)的服務質(zhì)量。這就形成了當前已經(jīng)很成熟的AVS標準解碼機頂盒、電視一體機等終端產(chǎn)品仍然因為“技術(shù)不成熟”而沒有產(chǎn)品市場的現(xiàn)狀。這里不排除非技術(shù)因素，但本文僅就技術(shù)層面，考量個中原委。

2 當前電視發(fā)送系統(tǒng)對AVS的需求

AVS標準的產(chǎn)業(yè)化要獲得全面發(fā)展，迫切需要研究數(shù)字電視發(fā)送端屬于信源編碼一側(cè)的現(xiàn)實需求。而當前，符合頒布執(zhí)行的AVS-P2標準的編碼設(shè)備僅有編碼器、轉(zhuǎn)碼器，而且出于需求量的考慮，多為應用軟件產(chǎn)品。但是，構(gòu)成數(shù)字電視前端發(fā)送系統(tǒng)的廣播電視中心，并不只是編碼器與傳輸復用器，除了硬盤播出的代理服務系統(tǒng)外，還包括信源系列的信號可視化顯示、服務質(zhì)量監(jiān)測、監(jiān)控、分配、處理等電視播控的周邊設(shè)備。下面介紹當前數(shù)字電視發(fā)送系統(tǒng)相關(guān)AVS編碼系列產(chǎn)品的需求特點。

2.1 需求分類細化

截然不同的兩種經(jīng)營實體將廣播信源編碼的需求分為兩個發(fā)送類型的不同需求。

一類是非正規(guī)的廣電播出機構(gòu) （未經(jīng)廣電總局授權(quán)呼號、頻道等內(nèi)容經(jīng)營資質(zhì)的），如有線或無線的廣電網(wǎng)絡(luò)傳輸公司，以及運營IPTV業(yè)務的電信公司。此類實體實際上是為電視節(jié)目入戶而進行的電視信號傳輸服務，并不直指數(shù)字電視的業(yè)務內(nèi)容。他們的技術(shù)系統(tǒng)是通過衛(wèi)星、光纖等的長距離傳輸，以衛(wèi)星接收機解碼“落地”的電視頻道，再進行實時編碼，經(jīng)傳輸復用后轉(zhuǎn)播整頻道的電視節(jié)目。因而，他們只需要編碼器和傳輸復用器，再加上必要的運營管理系統(tǒng)，至多可以用上MPEG-2/AVS轉(zhuǎn)碼器，就可以運營數(shù)字電視的網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務了。此類實體所運營的業(yè)務與傳輸帶寬直接掛鉤，在帶寬資源的約束下，這些運營商更容易接受AVS標準。但他們對AVS編碼器的潛在需求，只集中于全國660個城市，雖然有的省會城市共存多家傳輸運營商，但對總量的增量不會超過60套；只要解決資金問題，推廣AVS標準不會有太大問題。

需求情況比較復雜的是第二類，而此類實體卻主導著當前數(shù)字電視的業(yè)務核心——內(nèi)容，側(cè)重解決數(shù)字電視業(yè)務的服務質(zhì)量和宣傳導向。他們是以電視臺為主體的國家正規(guī)廣電播出機構(gòu)，遵循規(guī)范的廣播電視中心系統(tǒng)和數(shù)字演播室標準為數(shù)字電視播出的技術(shù)體系。按照總局審批的頻道編排節(jié)目，或由演播室現(xiàn)場直播，或由節(jié)目錄制、經(jīng)過精細加工后的錄播，以及內(nèi)容存儲庫的導出，由播控系統(tǒng)預編排并結(jié)合廣告插播等業(yè)務需求，以整頻道節(jié)目播出和傳送，構(gòu)成現(xiàn)階段數(shù)字電視業(yè)務的內(nèi)容主體。

在廣電行業(yè)規(guī)范的廣播級電視播控中心系統(tǒng)中，電影、電視劇等可實時編碼播出的大板塊節(jié)目都需要經(jīng)過代理服務體系的硬盤播出系統(tǒng)，既能確保播出節(jié)目的安全優(yōu)質(zhì)，又能建立廣告插播的技術(shù)模式。而采用實時轉(zhuǎn)播模式播出的電視節(jié)目占播出時間總量的比例不會超過5%，因而對實時編碼器的實際需求很小。

全國地方電視臺總數(shù)超過2 000家，一般中心城市電視臺經(jīng)營的電視頻道為5～9個 （包括少數(shù)民族語言的頻道），最少也有3～5個頻道；這些頻道制作的節(jié)目是全國數(shù)字電視的業(yè)務主體，也是當前數(shù)字電視業(yè)務的主要內(nèi)容模式。據(jù)此計算，將分布式與集中式電視播出中心系統(tǒng)相抵，全國的電視播出中心系統(tǒng)設(shè)備最少也要5 000套以上，而且每套系統(tǒng)所需編碼芯片的實際需求量大大超過第一類實體。因而，此類需求的總量明顯高于第一類實體。

電視臺對AVS標準的迫切期待和需求與第一類實體有所不同。在國際第二代信源編碼體系的啟發(fā)下，雖然他們也很看重AVS標準壓縮效率對傳輸帶寬的影響，但更為迫切的需求是電視內(nèi)容的存儲換代、數(shù)字媒體的內(nèi)容生產(chǎn)和內(nèi)容管理，以及在確保數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化節(jié)目制作和安全播出的前提下，優(yōu)化工作流程，提高發(fā)布效率。此類需求的行業(yè)重要地位與巨大市場并存，全面提升了AVS標準由單一編碼器/轉(zhuǎn)碼器產(chǎn)品向信源編碼系列產(chǎn)品轉(zhuǎn)移的市場推力。

廣電規(guī)范的廣播電視中心系統(tǒng)設(shè)備都需要達到精確到幀的準確定位，以便對內(nèi)容以及高標清各檔次的節(jié)目實現(xiàn)平滑的編輯與接續(xù)。而且在系統(tǒng)保證下，達到實時的音/視頻同期同步。由此延伸到信源編碼體系的全部發(fā)送端，除了節(jié)目播出控制、內(nèi)容編排、系統(tǒng)管理，還有節(jié)目剪輯編輯和配套的內(nèi)容管理，都需要數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。現(xiàn)有的國內(nèi)外非線性編輯工作站都能在MPEG-2信源編碼的基礎(chǔ)上實現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)乃至廣域網(wǎng)的在線編輯，對內(nèi)容進行前期和后期的粗編或精細編輯，同時實現(xiàn)初級的編目管理與存儲，而現(xiàn)有的播出服務器也是如此。

在MPEG-2網(wǎng)絡(luò)制播平臺上，雖然新型流程再造的機理是包傳輸?shù)脑贅?gòu)，卻不可能通過轉(zhuǎn)碼器，像網(wǎng)關(guān)一樣使不同協(xié)議的應用平臺得到橋接。MPEG-2/AVS轉(zhuǎn)碼器不是打包形態(tài)的變換，而是包內(nèi)數(shù)據(jù)的碼型重組。這樣一來，既破壞了經(jīng)過流程再造而建立的數(shù)字媒體中心的工作流驅(qū)動體系又顛覆了電視人剛剛共享的新型數(shù)字媒體工作流程。這表明，電視臺必備的廣播級制播數(shù)字化體系，不是沒有信源編碼的需求，只是沒有AVS標準的廣電系列化配套產(chǎn)品。

2.2 數(shù)字化后的編碼應用

倘若把數(shù)字電視系統(tǒng)簡化，可以用編碼一方來定義廣播電視中心發(fā)送系統(tǒng)，用解碼一方來定義用戶業(yè)務終端的接收系統(tǒng)。暫且不談信道編碼（信道與信源的聯(lián)合編碼還處于概念階段），如果當前的信源還是模擬電視信號，只要在發(fā)送后端（如錄放機）連接AVS標準的實時編碼器，經(jīng)系統(tǒng)復用輸出，就可形成電視節(jié)目的發(fā)送前端系統(tǒng)。但是，當前廣電廣播電視中心系統(tǒng)的實際情況是，據(jù)廣電總局的統(tǒng)計，全國85%以上的電視臺已經(jīng)實現(xiàn)了基于MPEG-2信源編碼體系的數(shù)字化[4]。

在數(shù)字化基礎(chǔ)上選擇AVS標準的信源編碼系統(tǒng)，只有兩種可能：一是讓電視臺更換剛剛完成廣播電視數(shù)字化改造的MPEG-2編碼體系轉(zhuǎn)向AVS標準，淘汰在線不足5年的、與國際同期接軌、同檔技術(shù)水平的電視制播重裝備，不僅造成巨大浪費（據(jù)初步估算，全國電視臺數(shù)字化改造累積投入超過2 000億元）。而且，同類同質(zhì)的AVS標準產(chǎn)品現(xiàn)在既不配套，也不成系列。雖有中科大洋等廣電專業(yè)配套的領(lǐng)軍企業(yè)加入AVS產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，但市場的導向讓他們左右為難，任聽“編碼芯片不成熟”的傳言，迫使廣電產(chǎn)業(yè)配套需要較長的過渡期。

二是不更換與MPEG-2相關(guān)的 “重裝備”，只在對MPEG-2解碼后再行AVS標準的壓縮編碼，或經(jīng)轉(zhuǎn)碼后配置廣播電視中心系統(tǒng)的信源編碼系統(tǒng)。這樣一來，只節(jié)省了電視節(jié)目的傳輸信道帶寬，卻延長了節(jié)目生產(chǎn)流程鏈；既不能解決長期困擾電視臺的節(jié)目存儲和內(nèi)容管理，也不能解決電視臺數(shù)字化后，旨在提高發(fā)布效率、不斷豐富節(jié)目內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化工作流程的再造，因此，這一設(shè)想不被廣電主流所重視。

由此可見，僅僅依賴編碼器/轉(zhuǎn)碼器，不可能從電視業(yè)務的源頭實現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)的服務，迫切需要在AVS標準編碼芯片的基礎(chǔ)上，利用電視發(fā)送系統(tǒng)“后數(shù)字化改革”的機遇，加速推進廣播專用AVS產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。研究和開發(fā)遵循當代數(shù)字電視中心系統(tǒng)流程的廣播專業(yè)AVS系列產(chǎn)品，重在推進符合廣播行業(yè)規(guī)范的AVS創(chuàng)新應用。如果深化AVS標準產(chǎn)業(yè)化的突破口選擇得當，實現(xiàn)第二種可能的準備期不會超過 “十一五”期間，很有可能提前到2013年前實現(xiàn)。

2.3 發(fā)送系列產(chǎn)品的當前切入點

電視系統(tǒng)數(shù)字化以后，當前電視發(fā)送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是IT化、數(shù)字化的電視前端設(shè)備回歸IT的代理服務器體系。因此，AVS標準編碼芯片的開發(fā)必須結(jié)合服務器的應用板卡開發(fā)，才能盡快提供電視臺亟需的各種與AVS標準相關(guān)的編碼系列產(chǎn)品。在研究立項的過程中，研發(fā)機構(gòu)的產(chǎn)品開發(fā)需要特別留意廣播專業(yè)代理服務器體系的產(chǎn)銷特征。

在廣電的電視前端制作與播出系統(tǒng)中，雖然系統(tǒng)對單一基礎(chǔ)產(chǎn)品的需求總量一般不會很大，不太可能達到電子信息產(chǎn)業(yè)（如通信）同類規(guī)模。但是，同一廣電基礎(chǔ)產(chǎn)品的應用平臺卻極易得到廣泛應用。以板卡為基礎(chǔ)開發(fā)的衍生產(chǎn)品，能夠形成同一板卡的頻繁出貨和大范圍同類應用并存的現(xiàn)象，表現(xiàn)出廣電基礎(chǔ)產(chǎn)品的“開發(fā)周期短，生命周期長”的產(chǎn)銷特征。

比如MPEG-2字幕卡，僅字幕機一項用量并不大，但一經(jīng)拓展到臺標機、編輯機、多畫面分割處理機等應用主機以后，用量將大幅提高，而且還進一步向區(qū)域廣告應用的方向上發(fā)展，其中所蘊藏的商機自然不小。采集卡（編碼、打包，兼有I/O功能卡）、特技加速卡、I/O接口卡、調(diào)制/解調(diào)卡等更是如此。因此，很多國內(nèi)外廠商都看好廣電應用的專業(yè)板卡開發(fā)，在基于MPEG-2標準的板卡上獲利不菲。只要從編碼芯片的開發(fā)，進一步擴展到對下游信源編碼應用板卡的開發(fā)，通過市場的自組織作用，必然能夠滿足廣電市場的迫切需求。

在2009年3月的CCBN上，人們從聯(lián)合信源、數(shù)碼視訊等公司的展臺上已經(jīng)看到源于編碼芯片的AVS硬件編碼器。在其后的BIRTV2009上又得到新信息：由于國內(nèi)外知名芯片開發(fā)商的涌躍加入，使AVS編碼芯片得到進一步優(yōu)化；在廣電專業(yè)所需編碼板卡的設(shè)計與制造上，格非視頻、藍拓撲等國內(nèi)知名民營企業(yè)銳意加入了電視中心系統(tǒng)的AVS標準設(shè)備開發(fā)陣營。相信不久的將來，以“中國芯（片）”集成的“中國（硬件）平臺”，將成為電視前端發(fā)送系統(tǒng)的主流器件，AVS標準相關(guān)廣電設(shè)備的集成制造將順利走上產(chǎn)品系列化和批量化的發(fā)展軌道。

3 “主觀評價不盡人意”

既然AVS標準是屬于第二代信源編碼體系，就應具有比第一代信源編碼的MPEG-2標準表現(xiàn)更明顯的較高主觀評價?？墒?，電視人對AVS-P2編碼壓縮效果的評價一般并不高，主觀評價較MPEG-2標準改進不大，更不要說對比同檔的H.264標準了。從廣電業(yè)已習慣的主觀評價來看，對AVS視頻壓縮存在兩個主觀評價的技術(shù)要點。

3.1 主觀評價的技術(shù)標準

主觀評價是包括評測主體的審美觀、藝術(shù)觀以及感官心理因素在內(nèi)的一個綜合性軟科學。電視繼承了電影的主觀評價標準，以感官效果為最高度量標尺。當編碼器產(chǎn)生相應的壓縮技術(shù)指標后，經(jīng)解碼還原的圖像和聲音是在主觀心理因素的影響下，由人眼耳等感官響應來綜合評價電視業(yè)務的主觀質(zhì)量。

電視業(yè)務的最終信宿是廣大人群的頭腦，而不是電視機；電視終端的客觀測試可以反映圖像與實景的差異。編解碼系統(tǒng)也可以處理信息的空間冗余、時間冗余、知覺冗余，卻難以處理感知心理學中的“甫覺差異”。電視的收看人群則是通過感官領(lǐng)略圖像對實景的適度渲染，從而更為有效地引發(fā)駐留信息的感官刺激。電影與電視工程師協(xié)會（Society of Motion Picture and Television Engineers，SMPTE）和中國電影電視技術(shù)學會 （China Society of Motion Picture and Television Engineers，CSMPTE）主觀評價的技術(shù)標準，不僅是以測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的定量分析，而且是以心理邏輯為基礎(chǔ)的綜合定性分析。

SMPTE的主觀評價評測主體是指一些特定的人群，以特定的數(shù)學統(tǒng)計模型（專家與非專家人群的組合評測和統(tǒng)計規(guī)律），在特定的評測環(huán)境和實測方法的約束下，區(qū)分各編碼類級的評分檔次。SMPTE的主觀評價技術(shù)標準是經(jīng)過千萬種評價結(jié)果的概率分布，以數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ)，進一步逼近界定主觀評價的精確結(jié)果。

確切地說，盡管嚴格規(guī)范了主觀評價標準和方法，但不同測定人群的心理、生理狀況存在千差萬別。并不能說電視人的眼睛比計算機人的眼睛“高明”，而是要如何建立具有公信力的約束模型、遵循什么樣的標準化評測機制的規(guī)范。盡管我國電影電視的專業(yè)評價人群并沒有參加AVS標準初期的主觀評測，也沒有CSMPTE積極參與，但是，2008年國家交由廣電總局規(guī)劃院主持，依據(jù)與國際接軌的主觀評價標準，先后多次對不同芯片（不同樣機）的AVS編解碼系統(tǒng)進行主觀實測，改變了電視人在AVS-P2頒布初期的“AVS標準偏重指標評價”的誤解。

最近（11月初），從擔任國家專業(yè)主觀測試小組組長的我國首席權(quán)威專家處傳來綜合評測結(jié)果：“AVS視頻壓縮的主觀質(zhì)量，在等價狀態(tài)下全面高于MPEG-2，雖不高于H.264，但完全接近H.264，而且經(jīng)過不同時期的多次評測，一次比一次好！”（作者注：此消息尚未見報，故隱去當事人，特此致歉。）如此一語定性，令電視人信心倍增！

3.2 對音/視頻信源壓縮編碼的預處理

從理論上看，AVS標準與H.264標準的算法原理相近似，且互有優(yōu)劣，為什么當初的實際觀看效果卻相差很多？其中重要原因之一是對信源編碼處理前的音/視頻的預處理不到位。事實上，對指標不合格的音/視頻進行編碼壓縮處理，無論怎樣優(yōu)秀的編碼方式，都不可能達到令人滿意的服務質(zhì)量。比如對視頻的分量數(shù)據(jù)、色域控制（飽和度）以及寬容度的采樣，都需要有規(guī)范的預處理。如果對不符合行業(yè)標準的視頻進行標準的量化處理后，勢必造成增熵，既增加了數(shù)據(jù)壓縮的損耗，也造成了目標解碼器的過補償，必然直接影響編碼效果，從而發(fā)生了初期展示AVS視頻編碼效果時的爭議。

筆者對此曾有過直接認知，某公司為了展示AVS標準編碼效果，對同一母系信源進行編碼壓縮前，按照廣電行業(yè)規(guī)范，將經(jīng)視頻綜合測試儀校正后的母系視頻與原不規(guī)范的母系視頻進行對比，雖然兩者母系的視頻指標存在明顯差異，非專業(yè)的主觀評價并無明顯差異，但是經(jīng)過壓縮編碼后，再解碼的視覺效果卻明顯不同?？梢?，當初對AVS編碼效果展示的評價不高，并不能單純問責AVS的算法原理，其中既有產(chǎn)業(yè)化進程中工藝實現(xiàn)的優(yōu)化問題，也有信源指標控制的預處理問題。

3.3 現(xiàn)狀

上述AVS標準主觀評價的兩個要點，后來得到AVS標準工作組和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的重視，再加上實現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化進展很快，使得后期產(chǎn)品從芯片到整機、從設(shè)計到工藝都有了性能上的大幅提高，具備了參與國際競爭的技術(shù)實力。

90年前，SMPTE創(chuàng)立了電影主觀評價技術(shù)環(huán)境和評價標準，并在電視出現(xiàn)以后，移植和繼承發(fā)展成為當代電視的主流主觀評價標準。從ITU-T全球征集IPTV信源編碼提案開始，到最終標準（FDIS）的表決，AVS標準所遇到的主要競爭對手是VC-1，而VC-1標準則是SMPTE授權(quán)微軟開發(fā)的。倘若AVS-P2的主觀評價不被權(quán)威的SMPTE認可，絕不可能在國際電聯(lián)ITU-T IPTV FG第四次會議（2007年5月的斯洛文尼亞會議）上，SMPTE投贊成票 （據(jù)AVS工作組人士介紹），同意AVS-P2與VC-1并列成為國際電聯(lián)推薦的IPTV信源編碼可選同質(zhì)標準。

4 “專利費與廣電關(guān)系不大”

廣電內(nèi)部有個傳言：AVS標準工作組總是在宣傳AVS的專利收費優(yōu)勢，但是廣電接觸信源編碼也有20年了，既沒有見到誰為MPEG-2繳納專利費，也沒有聽到誰為H.264收取專利費。其實正是因為如此，廣電運營商面臨一個重大的潛在風險。

4.1 采用MPEG-2的專利費

MPEG-2并不向運營商收取專利費用，只通過MPEG LA公司（經(jīng)美國司法部審議并在美國注冊代理MPEG系列專利池的運營者）向編解碼設(shè)備生產(chǎn)商收取；而且，收取專利授權(quán)費需要一個復雜的操作過程。當收費對象沒有達到一定的產(chǎn)銷規(guī)模，收取的費用尚不能相抵收費成本時，MPEG LA則處于收集證據(jù)的觀望狀態(tài)。一旦時機成熟，它將毫不猶豫地啟動征收程序。

2006年 4月底，MPEG LA與中國DVD企業(yè)的委托代表——中國電子音響工業(yè)協(xié)會（CAIA）和中國機電產(chǎn)品進出口商會（CCCME）共同簽署了“MPEG-2 專利聯(lián)合許可諒解備忘錄”，為長達6年的“專利門”談判劃上句號。按此生效的法律文件規(guī)定，今后每年MPEG LA將對中國每臺DVD再收取2.5美元的MPEG-2專利費。僅此一項，我國每年將給MPEGLA繳納超過2億美元的專利費 （見http://www.zlglw.com）。另有MPEG LA首席執(zhí)行官勞倫斯·霍恩（Lawrence Horn）放出口風，其旗下的 MPEG-4，H.264，DVB 等專利組合，都將與中國展開收費談判 （見http://www.zlglw.com）。

在廣電大量使用的MPEG-2編碼一側(cè)，但凡形成一定規(guī)模的規(guī)范產(chǎn)品，如國際知名品牌的MPEG-2編解碼產(chǎn)品，都將專利授權(quán)費用納入芯片或整機的生產(chǎn)成本。因而，廣電運營商普遍感到進口編碼系列產(chǎn)品的價格偏高。而國內(nèi)生產(chǎn)商還處于發(fā)展初期，不值得MPEG LA為每臺設(shè)備收取幾美元的專利授權(quán)費而勞神費力。但是，按照MPEG LA網(wǎng)站公布的收費原則，當有證據(jù)表明一個獨立法人的制造商的MPEG-2編碼設(shè)備產(chǎn)銷量超過30萬臺時，必將收到MPEG LA經(jīng)國家商務部轉(zhuǎn)來征收專利授權(quán)費的律師函。只是目前國內(nèi)廠商的法人主體還沒有達到MPEG LA的收費底線，最終還是逃脫不掉收費的事實。

按照雙方達成的諒解備忘錄，我國已經(jīng)投入使用的有線數(shù)字電視接收設(shè)施，至少要為MPEG-2專利授權(quán)繳納1.125億美元（4 500萬×2.5美元），約合7.7億人民幣；我國直播衛(wèi)星第一批接收設(shè)備需要繳納915萬美元 （366萬×2.5美元），約合0.6億人民幣；而我國正在使用的衛(wèi)星電視接收設(shè)施個人用戶總數(shù)實際已經(jīng)超過2 000萬臺，還需要繳納5 000萬美元，約合3.4億人民幣。從宏觀角度上看，全國現(xiàn)已欠繳MPEG-2專利費11.7億人民幣。如果我國4.7億電視用戶使用MPEG-2標準完成數(shù)字化轉(zhuǎn)換，那么，我國共需繳納11.75億美元的專利授權(quán)費，約合80億人民幣，這就不是一個小數(shù)目。

由于種種原因，到目前為止，國內(nèi)生產(chǎn)的MPEG-2接收設(shè)施確實還沒有繳納專利使用費。但是，這個公開的秘密導致我國積累專利風險相當于全部潛在風險的14.6%，再加上MPEG LA公司CEO的“警告”，當前廣電運營商的潛在風險正處于高危期！

4.2 采用H.264的專利費

H.264與MPEG-2的專利授權(quán)收費策略有所不同。只要用于贏利的編解碼設(shè)備，除了需要對獨立法人收取每臺設(shè)備的專利使用費以外，還特別增加了內(nèi)容運營商的專利使用費，而且收費定價與節(jié)目長短、訂戶數(shù)量、訂戶消費次數(shù)等相掛鉤，并設(shè)置年封頂費的選項：每個獨立法人的年封頂費為500萬美元。一般情況下，為了避免用戶計費系統(tǒng)過于繁雜和用戶數(shù)據(jù)外泄，運營商大多數(shù)傾向于選擇年封頂?shù)氖跈?quán)費模式。

按照公開的H.264專利收費政策，除了編解碼設(shè)備的專利授權(quán)費比MPEG-2有所降低，但在內(nèi)容運營商的專利使用費上，卻不是小數(shù)目。目前我國廣電的CMMB運營是至上而下的一個獨立法人的系統(tǒng)經(jīng)營體系。以此經(jīng)營模式計算，每年需支付H.264的封頂節(jié)目運營專利使用費為500萬美元 （約3 400萬元人民幣），而這3 400萬元則是CMMB業(yè)務利潤的重要組成部分，特別是對起步期的運營影響更大。如果選擇AVS標準的話，這3 400萬元將全部轉(zhuǎn)化為業(yè)務利潤。在覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，每年將多覆蓋七八個城市。

雖然這種CMMB的經(jīng)營模式遭到全國各地廣電所屬地方分公司的強烈不滿，如果按照CMMB的全國業(yè)務發(fā)展計劃，所覆蓋的324個城市分為分散經(jīng)營的獨立法人，那么，全國每年則需繳納16.2 億美元（324×500 萬美元）專利費，約合110億人民幣。這就使得CMMB業(yè)務產(chǎn)生更大的經(jīng)營風險，因而并沒有被廣電總局所認可。

目前，全國廣電利用DAB標準的數(shù)字音頻廣播試驗，經(jīng)營DMB手機電視和特殊音頻廣播業(yè)務，也選擇了H.264標準的視頻編碼，如北京悅龍、上海東方明珠、粵廣數(shù)字多媒體、大連天途、深圳廣電集團等都是獨立法人經(jīng)營，而這些與CMMB不能相比的“小本經(jīng)營”，根本不要寄希望于MPEG LA的“為人民服務”。如此高的潛在風險，決非本小利微的廣電經(jīng)營商所能承受。

因此，無論是采用MPEG-2標準，還是采用MPEG-4 AVC/H.264標準，不是不收費，只是時機不到；只要時機一到，MPEG LA絕不手軟！這是市場經(jīng)濟的普遍規(guī)律。對于這種潛在風險，我們必須有防范意識，認真研究AVS標準的優(yōu)勢及其未來，否則只能功虧一簣。

5 發(fā)送前端AVS應用遇到兩難

雖然從文本標題表面上看，MPEG-4 AVC/H.264只是一個視頻編碼標準，但是它與ITU-T和ISO兩個國際組織在第一次握手合作創(chuàng)建MPEG-2/H.262時一樣（遵循MPEG-2-1系統(tǒng)標準），繼承了母系標準的系統(tǒng)框架，即在系統(tǒng)層遵循MPEG-4標準第一部分——系統(tǒng)的內(nèi)容約束。而AVS標準是我國第一個自主創(chuàng)新的信源編碼標準，既沒有可繼承的獨立自主的國家標準 （1997年我國翻譯MPEG-2頒布的GB/T 17975-1997標準，沒有可繼承的自主知識產(chǎn)權(quán)），又沒有可無條件“奉獻”的國際標準。

為此，AVS標準必須開創(chuàng)性地建立一整套的包含系統(tǒng)、視頻、音頻、高規(guī)格一致性測量、媒體版權(quán)管理在內(nèi)的系列化標準體系。換言之，待頒布的AVS系列標準將為各檔次信源編碼應用的技術(shù)集成提供標準化的系統(tǒng)技術(shù)方案 （據(jù)AVS工作組和AVS產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2009年向工業(yè)和信息化部作的 《AVS標準及產(chǎn)業(yè)化情況匯報》）。然而，自2006年3月頒布AVS-P2以來，至今已有3年多，AVS標準僅僅頒布了一個視頻標準。那么，在數(shù)字電視蓬勃發(fā)展的進程中，如何保證系統(tǒng)層面的一致性？采用AVS-P2標準設(shè)計廣電發(fā)送前端系統(tǒng)時，如何構(gòu)建數(shù)字電視業(yè)務的標準化系統(tǒng)機制？成為基層廣電普遍存在的 “兩難”。

5.1 一難（“AVS-P2+[MPEG+DVB組合系統(tǒng)]”方案）

要在數(shù)字電視業(yè)務系統(tǒng)中應用AVS標準，只有視頻標準遠遠不夠，必須具有同族的其他標準相配套，除了音頻標準以外，最為重要的是要保持系統(tǒng)層的一致性。沒有系統(tǒng)標準，就沒有完整的AVS-TS流的數(shù)據(jù)序列，也沒有定位、同步、控制的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和功能，更談不上數(shù)字電視應用必備的業(yè)務標識（PID）和業(yè)務信息（SI/PSI），根本無法開展數(shù)字電視業(yè)務和保證服務質(zhì)量。

所有數(shù)字電視的SI/PSI業(yè)務信息全部依賴PID的引導和定位，由PTS/DTS（Presentation Time Stamp/Decoding Tine Stamp，顯示時間標記/解碼時間標記）構(gòu)成目標解碼器緩沖和顯示同步的基本依據(jù)。而這些必備的系統(tǒng)一致性都是由MPEG和DVB定義，由MPEG LA負責管理其專利池。在沒有AVS系統(tǒng)標準的前提下應用AVS，只能暫時借用MPEG系統(tǒng)，從而形成“AVS-P2+（MPEG+DVB組合系統(tǒng)）”的應用方案。

雖然，在現(xiàn)階段的數(shù)字電視業(yè)務中采用AVS標準能夠達到提高傳輸帶寬利用率的目的，即使解碼芯片能夠?qū)VS-P1定義的數(shù)據(jù)指針檢索方式或DVB定義的地址碼識別方式實現(xiàn)順利解析，卻不能達到降低生產(chǎn)成本和運營成本以及規(guī)避“專利門”的目的。在發(fā)送前端既要投入AVS-P2編碼器，又要投入MPEG的音頻編碼器，還要投入MPEG+DVB的系統(tǒng)復用器。雖然MPEG視頻編碼的專利費可以不計，但是使用MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)，以及DVB組合的專利費還是賴不掉。即便暫且不計專利費，AVS-P2標準機頂盒的成本也要高于MPEG-2。而且，為了使非系列標準的業(yè)務系統(tǒng)達到穩(wěn)定的服務質(zhì)量，還要付出額外增加的人員維護量，這完全有悖于采用AVS標準的設(shè)計初衷。

在AVS系統(tǒng)標準的報批稿中，系統(tǒng)層繞開了MPEG LA管理的專利，如將包標識符（PID）的地址碼識別方式變換為自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)指針查詢方式，同時兼容PID。那么，一旦頒布AVS系統(tǒng)標準，按照“AVS-P2+（MPEG+DVB 組合系統(tǒng)）”方案已經(jīng)開展業(yè)務的前端發(fā)送系統(tǒng)，能否平滑兼容AVS-P1？能否保證業(yè)務系統(tǒng)的服務質(zhì)量？

5.2 二難（“AVS-P2+P3+P1”方案）

在AVS主要系列標準尚未頒布前，采用此方案的實質(zhì)是非標準化私有系統(tǒng)，其技術(shù)成熟度和系統(tǒng)服務質(zhì)量令廣電運營商堪憂。這一難是“真難”，因為這對任何工程技術(shù)人員來說，都是無解。因此，當前應用AVS標準的各種數(shù)字電視廣播業(yè)務只能暫借MPEG系統(tǒng)和DVB系統(tǒng)來推廣AVS標準的國家策略。就其實質(zhì)而言，這是一個有損廣電行業(yè)根本利益的權(quán)宜之計：以廣電提高生產(chǎn)成本、運營成本和維護成本，以及全轉(zhuǎn)換AVS標準時發(fā)送前端再投入的追加成本，直至增加維護量的局部犧牲，來換取國家的全局利益。為此，廣電上下不能不表現(xiàn)出反應遲緩的普遍現(xiàn)象。

面對如此“兩難境地”，廣電還是出現(xiàn)了很多敢于“吃螃蟹”的先行者，毅然選擇第一線實踐。如上海東方明珠集團、杭州廣電投資公司等廣電機構(gòu)，盡管幾年間遇到許多這樣那樣的困難，仍然堅持不懈地自主創(chuàng)新，實踐地面數(shù)字電視廣播國標與AVS國標并重的“雙國標”方案。充分表達了廣電基層對AVS標準的迫切需求和知難而進的決心。是他們的“大氣魄”和“大膽識”，一再喚醒了產(chǎn)業(yè)上下游：只有把AVS系統(tǒng)標準作為數(shù)字電視業(yè)務杠桿的支撐，才能把廣電的有線、無線、衛(wèi)星等各種傳輸方式的數(shù)字電視發(fā)送系統(tǒng)激活；通過與宏觀產(chǎn)業(yè)鏈的緊密結(jié)合，培育業(yè)務產(chǎn)品的“大市場”，才能保證電子信息產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展和振興。

5.3 現(xiàn)狀

期待已久的第一代AVS標準族的報批稿，連同AVS-P1的系統(tǒng)標準已經(jīng)全部完成，只待國家標準委員會審批，有望在2009年底前頒布執(zhí)行?，F(xiàn)在，第二代的AVS2標準正處于起草和提案征集過程中，在與國際同類標準處于同一起跑線上，研究和制訂下一代的第二代信源編碼系列國家標準，有望在自主知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，全面提高國產(chǎn)電子信息產(chǎn)品的國際競爭力（據(jù)AVS標準工作組2009年9月18日無錫全會會議紀要）。AVS標準的未來前景一片光明。然而，從標準發(fā)布到產(chǎn)業(yè)化應用，還是需要走過一段路程，問題的關(guān)鍵是要快，在盡可能短的時間內(nèi)推廣AVS系列標準，才有機會在開放的國際競爭中大獲全勝。

還有來自國家發(fā)改委的消息證實，國家已經(jīng)著手制訂扶持廣電推廣AVS國標應用的優(yōu)惠政策[5]。廣電運營商完全有理由與開發(fā)AVS國標產(chǎn)品的電子信息產(chǎn)業(yè)一樣，獲得國家財政的適當補助。在國家對產(chǎn)業(yè)上下游一致的扶持下，向廣電發(fā)送系統(tǒng)推廣AVS標準，將獲得前所未有的宏觀優(yōu)惠政策。

在解決數(shù)字電視發(fā)送系統(tǒng)的“二難”問題中，除了盡快頒布國家AVS系列標準以外，還需建立AVS全標準的國家級示范工程。該示范工程更側(cè)重于檢驗自主創(chuàng)新的數(shù)字電視全系統(tǒng) （指特定業(yè)務運營模式下的應用示范工程），既有數(shù)字電視發(fā)送前端系統(tǒng)的應用開發(fā)與檢驗作用，又有引導廣電不同傳輸信道的數(shù)字電視業(yè)務，共同加入 “以文化產(chǎn)業(yè)為龍頭，振興電子信息產(chǎn)業(yè)”的國家戰(zhàn)略序列之中的全局作用。

通過以上分析，可以看出當初普遍存在的AVS標準技術(shù)問題大多已經(jīng)成為過去。向廣電推廣AVS標準，已經(jīng)形成內(nèi)部的與外部的強勢推動。特別是2009年6月送交國家審定的 《地面數(shù)字電視接收機通用規(guī)范》國家標準，雖然還沒有得到廣電總局有關(guān)前端技術(shù)指標的明確響應，但曾在網(wǎng)上（http://www.cesa.cn）公示的送審稿中還是進一步明確：“該標準實施一年后，我國生產(chǎn)銷售的電視機和地面電視機頂盒必須內(nèi)置AVS標準”。AVS標準成為國家強制執(zhí)行的系列標準已經(jīng)為期不遠！

6 結(jié)束語

在我國振興電子信息產(chǎn)業(yè)的大勢所趨之下，電視發(fā)送系統(tǒng)一方明顯滯后。然而在一系列現(xiàn)實技術(shù)問題的影響下，廣電行業(yè)對AVS標準存在不同角度的理解，特別是電視臺，他們主導了廣電的話語權(quán)，從而引發(fā)了廣電總局的滯后響應。倘若AVS標準工作組不能如數(shù)實施向電視發(fā)送系統(tǒng)推廣AVS標準的技術(shù)措施，單純依靠社會的自組織功能，很難自愈數(shù)字電視全系統(tǒng)的嚴重斷鏈。

2002年初，以保護知識產(chǎn)權(quán)為導火索的“DVD事件”沖擊了我國的電子信息產(chǎn)業(yè)，令企業(yè)難堪重負的“專利門”扼殺了我國的DVD機制造業(yè)，從而催生了AVS標準。而今在金融危機的喘息過程中，貿(mào)易保護主義抬頭，貿(mào)易磨擦和知識產(chǎn)權(quán)爭端不斷；2009年11月美國總統(tǒng)奧巴馬訪華，向我們傳遞了一個重要信息：貿(mào)易磨擦和知識產(chǎn)權(quán)爭端是經(jīng)濟全球化后的市場常態(tài)，美國如此，中國如此，全球都是如此！不要為此而驚異，必須做好充分準備。

歷史的經(jīng)驗不僅值得注意，更需要我們施以對應良策。在廣播電視技術(shù)發(fā)展與行業(yè)進步的變革時期，在廣播電視發(fā)送系統(tǒng)的聲聲報警中，我們特別需要以開放型思維全面考量，審時度勢，著眼未來，盡速自我愈合國家大系統(tǒng)上的技術(shù)大斷鏈。

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[1]GB/T 20090.2-2006.信息技術(shù)先進音視頻編碼 第2部分：視頻[S].北京：中國標準出版社，2006.

[2]ITU-T. Media coding toolbox for IPTV:Audio and video codecs[EB/OL].[2009-11-07].http://www.itu.int/dms_pub/itu-t/opb/tut/TTUT-IPTV-2009-PDF-E.pdf.

[3]高文，黃鐵軍.信源編碼標準AVS及其在數(shù)字電視中的應用[J].電視技術(shù)，2003（11）：4-6.

[4]國家廣播電影電視總局.廣播電臺、電視臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)白皮書（2008）[Z].北京：國家廣播電影電視總局科技司，2008.

[5]國家發(fā)改委辦公廳關(guān)于組織實施2009年數(shù)字電視研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化專項的通知[EB/OL].[2009-11-18].http://gjss.ndrc.gov.cn/zdzx/xmgg/t20090612_285535.htm. DTVDTV