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蜂窝电视国际标准最新进展:3GPP视频格式规范

供稿人:李远东  供稿时间:2016-7-14   关键字:3GPP  移动通信网络  线性电视  视频点播  视频格式  

1、引言

 

全球范围内,视频”正逐步成为移动通信网络的基础业务2016320日,移动通信国际标准组织3GPP发布官方消息称其已完成蜂窝电视(通过高速移动通信/宽带网络也可为用户提供线性电视传输/分发服务)视频格式规范的研究工作,并发布相关新标准“3GPP TS 26.116: Television (TV) over 3GPP services; Video profiles3GPP电视业务:视频格式)”。下文介绍其中的主要内容,以供国内移动通信业界、广电网络运营商、OTT在线视频服务提供商、CDN(内容分发网络)服务提供商等相关主体参考。

 

2、该国际标准的重大意义

 

该标准通过将传统电视广播与专网IP电视所采取视频格式适配至基于蜂窝移动网络的线性电视与VoD(视频点播)传输/分发,力求把传统广播电视网络与蜂窝移动网络在提供电视业务方面的互操作/互通问题降低到最小程度,并最大程度保证广电网络行业与移动通信行业的和谐

 

该标准将可使得移动通信运营商通过蜂窝网络在将来所提供的“以电视为中心”的业务,具有持续、一致的用户体验

 

另外,除移动通信运营商的其他外部机构甚至OTT视频服务提供商在提供相同类型的移动视频业务时也可参考该标准中所规范的“操作要点”

 

3、该国际标准的主要内容

 

通过采取MBMSMulticast Broadcast Multimedia Service,多媒体组播/广播业务)与PSSPacket Switch Streaming,分组交换流媒体)技术,基于3GPP相关标准的高速移动通信/宽带网络也可为用户提供线性电视传输/分发服务。为此,3GPP也在2016317日同时发布了“Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Protocols and codecsMBMS协议及编/解码)”标准的最新修订版本v13.4.0

 

3GP-DASH技术可通过动态地适配用户终端能力及移动网络实时拥塞情况为用户提供尽可能好的移动电视/视频业务体验。3GPP已经确认将线性电视与点播电视最为3GP-DASH分发格式的主要业务形态。为此,3GPP也在2016317日同时发布了“Transparent end-to-end Packet-switched Streaming Service (PSS); Protocols and codecs(透明的端到端PSS协议及编/解码)”标准的最新修订版本v13.1.0

 

另外,当有大量移动用户同时请求观看相同电视/视频内容时,(eMBMS技术的部署使得移动通信基础网络运营商可进行数据流的卸载/分流。其典型的应用场景是大量用户同时并发观看相同的热门内容(比如足球赛、奥运会、政治辩论、突发重大新闻等)。因此,3GPP对于eMBMS技术将的应用定位是:分发/传输热门内容的实时广播电视内容

 

对于卫星数字广播电视、地面数字广播电视、有线数字广播电视、专网IP电视等传统的线性电视,业务成功的关键在于采取一定的视频格式与传输,以确保人们在切换频道后能获得一致的体验质量。同样地,“先下载,后观看”或实时流媒体播放的视频点播服务也遵循相同的原则

 

因此,基于3GPP相关标准的高速移动通信/宽带网络为用户提供线性电视传输/分发服务,也需要遵循一定的参数。为此,3GPP20163月中旬发布的相关技术规范中专门作出规定,主要涉及:(1)源视频格式(包括帧率、分辨率、视频画面宽高比、色度、比特深度等);(2)信源编码参数(包括编/解码格式、随机接入点时间、SEI<附加增强信息>消息等);(3)电视业务类型(包括线性电视、电视节目回看、点播电视等)

 

另外,相关技术规范还定义了一组有限的操作要点(Operation Points),比如标准清晰度电视SDTV、高清晰度电视HDTV等,以提高内容提供商、电视广播商、广播电视台等对于高速移动通信/宽带网络提供广播电视内容分发业务的信心。“操作要点”定义了内容格式与编码格式限制条件,但仍能被视为面向用户终端的兼容点。(笔者注3GPP最新移动电视分发技术规范对于“操作要点”的正式定义是“不同内容格式(包括空时分辨率、颜色映射、传送功能等)与编码格式的一个离散组合集。”)

 

相关最新技术规范还特别指出,其中所定义的“操作要点”也能被用于作为以“TV(电视)为中心的视频传输”的主要测试配置

 

1)对“TV over 3GPP”业务视频格式“操作要点”的总体需求

 

相关需求见表1

 

1

 

“操作要点”

名称

分辨率

画面

宽高比

电视线

扫描

最大帧率

色度格式

色度

子采样

比特

深度

颜色空

间格式

H.264/AVC

720P高清

1280×720

16:9

逐行

30/

Y'CbCr

4:2:0

8 bit

ITU

BT.709

H.265/HEVC

720P高清

1280×720

16:9

逐行

30/

Y'CbCr

4:2:0

8 bit

ITU

BT.709

H.264/AVC

全高清

1920×1080

16:9

逐行

60/

Y'CbCr

4:2:0

8 bit

ITU

BT.709

BT.2020

H.265/HEVC

全高清

1920×1080

16:9

逐行

60/

Y'CbCr

4:2:0

8 bit

10 bit

ITU

BT.709

BT.2020

H.265/HEVC

超高清

3840×2160

16:9

逐行

60/

Y'CbCr

4:2:0

10 bit

ITU

BT.2020

 

2)对“TV over 3GPP”业务视频信源编/解码参数的总体需求

 

相关需求见表2

 

2

 

“操作要点”

名称

视频分辨率

信源编码技术

①类型

②级

③类

H.264/AVC

720P高清

1280×720

AVC/H.264

Progressive High

Profile Level 3.1

H.265/HEVC

720P高清

1280×720

HEVC/H.265

Tier Main Profile

level 3.1

H.264/AVC

全高清

1920×1080

AVC/H.264

Progressive High

Profile Level 4.2

H.265/HEVC

全高清

1920×1080

HEVC/H.265

Main-10 Tier Main

Profile level 4.1

H.265/HEVC

超高清

3840×2160

HEVC/H.265

Main-10 Tier Main

Profile level 5.1

 

 

参考文献

 

[1] 李远东. 全球移动视频业务的三大新趋势[EB/OL].

http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8763, 2015-07-31.

 

[2] INDUSTRY LEADERS IN ASIA HIGHLIGHT THE IMPORTANCE OF ITU

STANDARDIZATION TO 5G, IOT AND THE FUTURE OF VIDEO[EB/OL].

http://newslog.itu.int/archives/1231, 2016-03-29.

 

[3] 3GPP. 3GPP Video is ready for Prime-Time TV[EB/OL].

http://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/1770-sa4_video, 2016-03-20.

 

[4] 3GPP. 3GPP TS 26.116: Television (TV) over 3GPP services; Video profiles[EB/OL].

http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/26_series/26.116/26116-d00.zip, 2015-03-17.

 

[5] 3GPP.Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Protocols and codecs[EB/OL].

http://www.3gpp.org/DynaReport/26346.htm, 2016-03-17.

 

[6] 3GPP. Transparent end-to-end Packet-switched Streaming Service (PSS); Protocols and codecs[EB/OL]. http://www.3gpp.org/DynaReport/26234.htm, 2016-03-17.

 


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