1.引言?

??? 網絡帶寬的提升和高效視頻壓縮技術的發(fā)展使得電信寬帶運營商" title="寬帶運營商">寬帶運營商對部署和發(fā)展寬帶網絡數(shù)字電視（IPTV）、可視電話、網絡游戲等寬帶增值業(yè)務" title="增值業(yè)務">增值業(yè)務充滿了期待，并希望能夠把握住這些充滿市場前景的機遇，使之成為未來新的收益增長點和實現(xiàn)自身業(yè)務轉型的切入點。?

??? IPTV業(yè)務是寬帶增值業(yè)務發(fā)展的首選業(yè)務，電信寬帶運營商面臨著如何更好地利用現(xiàn)有寬帶網絡資源來部署IPTV業(yè)務的挑戰(zhàn)，其中一個重要的原因就是現(xiàn)有寬帶網絡的有效帶寬資源目前大部分只能提升到2M左右。雖然帶寬的提升從技術、產品和未來發(fā)展的角度出發(fā)，已經非常容易實現(xiàn)100M帶寬的接入，但是電信寬帶運營商還不希望在現(xiàn)階段投入過多的資源對現(xiàn)網進行大規(guī)模的帶寬升級和改造。因此如何盡可能地高效率利用2M的帶寬實現(xiàn)更多的寬帶增值業(yè)務成為了電信寬帶運營商的關注點?

??? 基于MPEG-4ASP編解碼" title="編解碼">編解碼技術的IPTV商用系統(tǒng)在現(xiàn)有網絡環(huán)境下的成功部署，讓電信寬帶運營商了解到2M的現(xiàn)網寬帶資源已經可以支撐IPTV業(yè)務。與寬帶運營商的傳統(tǒng)互聯(lián)網數(shù)據接入業(yè)務不同，IPTV業(yè)務是承載在一個封閉的有QoS保證的可稱為IPTV業(yè)務專網上的；在支撐IPTV業(yè)務的同時，寬帶運營商還計劃該專網能夠承載可視電話、網絡游戲、信息服務等等可能的寬帶增值業(yè)務。?

??? H.264編解碼技術在IPTV系統(tǒng)中的應用試驗，讓電信寬帶運營商敏銳意識到承載IPTV帶寬似乎還可以節(jié)省下來用作他途，從而更加增強了運營商對IPTV專網承載未來寬帶增值業(yè)務的期待。?

??? 2.H.264應用的兩面性?

??? H.264作為新興的編解碼技術帶來了技術上的改進，MPEG4和H.264的實驗室對比測試表明，H.264的編解碼效率比MPEG-4的效率高5%－15％。以標準清晰度DVD的畫質效果作為基準測試，MPEG-4ASP需要1.4M左右的壓縮碼率，而H.264比MPEG4效率高大約5％；如果MPEG-4和H.264都以2M左右的碼率進行壓縮，兩種技術的效果幾乎沒有差異，人眼無法區(qū)分。如果要實現(xiàn)高清節(jié)目的壓縮，H.264需要6M以上的壓縮碼率。?

??? 而在現(xiàn)網IPTV業(yè)務平臺應用試驗中，如果需要影片保持DVD的質量，那么H.264需要1.6M的壓縮碼率，MPEG-4ASP需要1.8M的壓縮碼率；因此從IPTV業(yè)務用戶體驗的角度出發(fā)，目前選擇H.264只比選擇MPEG-4ASP節(jié)省了200K左右的帶寬。?

??? 從技術的演進來看，IPTV將逐漸由MPEG-4ASP升級到支持H.264，IPTV設備廠商和H.264技術及產品提供商現(xiàn)階段也紛紛推出H.264的演示系統(tǒng)和產品，但產品的穩(wěn)定程度和兼容性尚且不明，比起MPEG-4ASP來說，產品還欠缺相應的成熟度，短期內無法提供大規(guī)模商用的成熟產品。?

??? 由此可以看出，現(xiàn)有階段的H.264技術和產品面臨著理論和現(xiàn)實的兩面性。雖然H.264的應用在理論上可以實現(xiàn)節(jié)省一定的帶寬，但是在實際的IPTV業(yè)務開展中，目前選擇H.264僅僅獲得了并不明顯的帶寬優(yōu)勢，而并沒有為現(xiàn)有IPTV業(yè)務帶來量變到質變的提升。?

??? 3.H.264的高復雜度給多媒體處理芯片" title="處理芯片">處理芯片帶來挑戰(zhàn)?

??? 眾所周知，H.264的高效性是建立在其實現(xiàn)的高復雜度基礎上的，就其Baseline而言，解碼器復雜度將是H.263解碼器的3倍左右，而編碼器的復雜度更是高達10多倍。這對當前的多媒體處理芯片性能提出了極大的挑戰(zhàn)，從而帶動多媒體處理芯片系統(tǒng)架構的革新，H.264算法和架構的互動將會成為這一輪革新的強有力的驅動。?

??? 為提高多媒體處理芯片的能力，各大廠商都在原有通用處理芯片的架構基礎上進行了媒體處理指令集擴展。其中，SIMD是幾乎被所有面向媒體處理相關領域的處理器所廣泛采用的一項技術。SIMD技術利用了視頻算法中DCT/IDCT及ME/MC（運動估計、運動補償）等算法模塊中的可并行特性，通過在處理器內核中內置多個運算單元以及相應的控制、數(shù)據通路來實現(xiàn)，反映給用戶的是提供了支持SIMD操作的指令集。H.264由于增加了很多以往標準所沒有的編碼技術，例如整數(shù)變換（結合量化），去方塊效應濾波器，以及精度更高的運動估計和補償?shù)鹊?，這就要求在現(xiàn)有的媒體處理指令集上必須進行擴展。?

??? 另外由于視頻處理是一個以數(shù)據處理為主的系統(tǒng)，結合視頻處理算法，實現(xiàn)指令操作數(shù)裝載和并行運算將大大提高數(shù)據處理效率。在H.264中，估計采用了多幀參考技術，這要求處理器體系架構對處理器的數(shù)據調度機制以及片內外存儲器的組織等必須有新的考慮。另外H.264和以往標準一樣可以進行基于圖（picture）、片（slice）和宏塊級的并行處理。而且H.264采用了RD算法進行模式選擇，所有的模式在計算時都不存在相關性，即可以并行操作。要適配H.264編碼器的可并行處理特性，以適應高復雜度的H.264算法的實現(xiàn)，處理芯片架構需要從處理能力不夠的單核架構向雙核、多核的架構發(fā)展，這將是未來幾年內提升多媒體處理芯片性能的一個有效途徑；但是隨之而來的是多媒體處理芯片的軟件工作難度（如編譯器，操作系統(tǒng)任務調度等）將會大大增加，延長了H.264芯片的實現(xiàn)周期和產品成熟周期。?

??? 從現(xiàn)在市場上幾乎很難見到成型H.264的芯片，更談不上規(guī)?；a；雖然有少數(shù)公司推出的多媒體處理芯片都號稱支持H.264標準，但是卻鮮有實際應用；實際上從產品的角度出發(fā)，H.264的DSP/SOC等專用芯片進行大規(guī)模商用還至少需一年左右的時間。?

??? 4.IPTV機頂盒還不能良好的支持基于H.264技術的業(yè)務?

??? 雖然現(xiàn)有的采用TiDM642處理器的IPTV機頂盒可以支持H.264的標清解碼，但是對于寬帶運營商一直期待的IPTV增值業(yè)務，如可視電話等這類需要機頂盒編碼的音視頻業(yè)務來說，現(xiàn)有多媒體處理芯片受到性能的限制并不能提供良好支持，從而使得這類業(yè)務無法實現(xiàn)，為IPTV業(yè)務帶來相當多的技術風險。而且現(xiàn)階段支持H.264的機頂盒成本較高，大大提高了IPTV業(yè)務的市場投入成本，同時加大了IPTV業(yè)務市場風險。?

??? 反觀MPEG-4ASP，自從MPEG組織于1998年11月初次公布MPEG-4技術到現(xiàn)在已經有相當一段時間作為發(fā)展基礎，大量技術成熟的芯片已經誕生并投入了大規(guī)模的應用。這些應用于MPEG-4的芯片大都經過了相當長時期的技術檢驗，擁有良好的兼容性和穩(wěn)定性。有了這些芯片支持，寬帶運營商可以盡快開展類似的增值業(yè)務。?

??? MPEG-4編解碼芯片出貨數(shù)量，一直保持著平穩(wěn)的增長，并進一步占據全球大部分市場。除了技術上的不斷完善，在價格方面，平均單價也逐漸降低。相對于H.264在技術方面的不成熟和芯片支持的不足，并基于兼容性和穩(wěn)定性的考慮，MPEG-4在未來相當長的一段時期內應當還會占據統(tǒng)治地位。?

??? 5.MPEG-4ASPIPTV可平滑升級兼容H.264?

??? 雖然H.264的低碼率壓縮優(yōu)勢由于受到當前多媒體處理芯片和技術和產品實現(xiàn)的限制，目前技術上存在過多的風險，在成本上存在過多的市場風險，在IPTV系統(tǒng)中只能處于技術試驗階段，但是H.264的高壓縮特性對寬帶運營商充滿了誘惑，IPTV系統(tǒng)如何平滑地升級兼容H.264是寬帶運營商目前在技術方面的主要顧慮。?

??? 為我們熟知的是H.264作為MPEG組織和ITU共同認定的標準，H.264也就是MPEG-4Part10或者MPEG-4AdvancedVideoCODEC，是MPEG-4視頻規(guī)格中的一種；MPEG-4里還有MPEG-4Audio和MPEG-4 System的不同規(guī)格。也就是說，H.264僅僅是MPEG-4系統(tǒng)中的一種視頻編解碼規(guī)格，從技術規(guī)范方面來說， IPTV本身就可以實現(xiàn)CODEC從MPEG-4 ASP向H.264平滑升級。?

??? 需要強調的是，IPTV是否可以平滑升級兼容H.264的關鍵點在于IPTV系統(tǒng)設計能否做到平臺架構體系與編解碼無關，從而并不影響和改變IPTV平臺架構體系中如存儲、傳輸、分發(fā)、播放、元數(shù)據、數(shù)字版權管理、電子節(jié)目菜單等各部分。而受到最大影響的只是終端的編解碼和IPTV前端的實時編碼設備和轉碼工具。由此可見，只要IPTV架構體系合理，IPTV平滑升級兼容H.264只是時間的問題，需要等待業(yè)界H.264設備和芯片產品的成熟而已。?