权力的游戏 —— 5G多媒体的全球标准（附部分视频）

本文来自中国移动咪咕公司总监 徐嵩在LiveVideoStackCon2019深圳站上的精彩分享，其中将重点介绍超高清的全球标准、未来趋势及落地关键因素。

 

文 / 徐嵩

整理 / LiveVideoStack

过去一年是一个很不平凡的一年，尤其在信息科技、通信领域。首先，在3GPP 5G标准投票会议上，Polar编码引起了国内两大知名企业在互联网上讨论并引发生了较大的争议；其次，有些中国公司被《美国出口管理条例》EAR列为了实体的管理名单；除此之外，IEEE组织对于一部分中国公司发出了限制参与评审禁令；还有美国国防部DoD发布了5G Sub-6战略研究报告。接下来将为大家解释一下这一年里围绕通信和互联网相关技术的标准，导致引起舆论喧哗背后的具体情况。

徐嵩任职于中国移动咪咕公司，同时也是W3C国际标准组织的Web 5G联合主席。本人是3GPP SA4 Codec组和ITU SG16工作组成员，专门研究在5G核心网下相关协议标准对4K超高清音视频业务传输的要求，同时也是5G新媒体创新联盟专家委员会的成员，负责5G创新业务的相关技术专利和标准孵化，包含5G云游戏和5G超高清视频的技术规划。个人职业生涯是从1999年在阿尔法卡特朗讯公司工作开始，其后领导一个中美法跨国的研发团队进行2.5G的GPRS和WAP协议栈研发。

 

本次内容分为四个部分：第一是标准的起源、政策、方法；第二是5G时代的通信的制高点3GPP ETSI；第三是5G多媒体标准领域；最后是5G时代权力的游戏的标准、专利和版权。

标准的起源、政策、方法

标准的起源和发展

图中是一段史书记载，首先，《考工记》最早出自于春秋战国时期的《周记》，是手工业生产技术行业要求规范制造的一个文献，它基本上是全国或者全世界最早的与标准化相关的一个规范。《营造法式》是北宋时期官方提供的一部建筑设计施工方面的规范书；《工律》是古代关于冶炼、铸钱、建筑以及制造兵器方面的一部手工业生产法律。从历史可知我国在古代就已经把标准化工作列为非常重要的问题上，比如制定法律等。

 

标准的政策

全球影响最大的三大国际标准组织如图所列。首先，ISO组织是世界上最大的国际标准化组织，主要制定综合类国际标准。它于1947年2月23日在日内瓦成立，我国也是ISO的25个发起国之一，直到现在为止有163个成员国，发布两万多项国际标准，会议都是在日内瓦召开。

其次是IEC组织，它本身是与工程有关的，于1906年6月在英国伦敦正式成立。

最后是ITU组织，它是世界上成立最早的国际标准化组织，制定电信类国际标准，又被称为电联。它成立于1865年，国际电信联盟ITU也是联合国的一个专门机构，所以它的参会形式是要以国家的代表形式进行参会，而不是简单的以公司的形式进行参会。

 

ISO组织

 

以ISO组织为例，介绍一下国际化标准制定的典型流程，主要有以下六个步骤：第一，提案阶段，提案就写出来，提出启动新工作项目的动议；第二，起草阶段，工作组内部专家进行协商；第三，委员会阶段，委员会要协商一致；第四，咨询阶段，ISO成员要达到协商一致；第五，批准阶段，对此进行投票；第六，出版阶段，根据ISO国际标准进行发布。虽然一套程序只需六个步骤就能完成，但通常情况下，一个标准的完成从起草开始到最终通过，需要24到36个月，即两到三年才能出一个规范。

 

ITU组织

以ITU组织为例介绍一下国际化标准的庞大组织架构。首先，国际电联有全权代表大会，大会每四年一次。它有一个理事会议，分为ITU-R、ITU-T和ITU-D，通常说的3G、4G等的标准都来自于ITU-T，即电信领域。以ITU-T为例，它分为电信标准顾问组（TSAG）和电信标准研究组（SG和SCV）。

 

组织之间的区别

ITU和ISO/IEC的重要区别在于，首先，ISO和IEC都是NGO，即非政府间组织，国家成员是由各国指定的唯一代表参加ISO/IEC的NGO。投票表决，是在TC和SC的范围内表决，表决同意人数要大于成员人数的2/3，或者反对人数小于成员人数的1/4。

 

ITU是联合国专门机构，是193个主权国家的政府组织，它于1865年成立之后，在主权国家范围内就形成了一个自然垄断，直到1990年。ITU总部有一流的国际会议的设施，包括中文在内的6种工作语言，强调协商一致，即到会者中不再有持续的反对，但可以保留相对的意见，尽管程序上真正的结束是投票。在电信联盟里，投票属于威慑性的武器，平时不能轻易使用，频繁轻易使用会动摇联合国机构代表全世界的根基。

 

以上材料表示标准化组织看起来非常繁琐，需要国际标准化人员具备强大语言沟通能力，讨论国际规范的工作经常是在深夜，让人筋疲力尽，就像图片里的奔马一样。但是当你看到奔马的正面表情才发现其实很快乐。(图片中的铜器是是一个国宝，是东汉的青铜器——马踏飞燕)。这很形象地描述了国际标准化人员的努力刻苦与乐在其中的工作态度。我们扮演角色在技术人员里很特殊，我们是技术领域的外交官。

5G时代的通信制高点

 

3GPP介绍

3GPP是1998年，由欧洲电信联盟、欧洲电信委员会成立的的一个项目，由ETSI提供秘书处服务，它有七个国家级的“机构伙伴”，即ARIB（日本）、ATIS（美国）、CCSA（中国）、ETSI（欧洲）、TSDSI（印度）、TTA（韩国）、TTC（日本）标准化组织。现在为止它有461个个体（企业）成员，必须是ETSI成员，并且最少缴纳3个单位ETSI年费。必须由7个机构伙伴提名才能参加3GPP工作。决策机制是一个公司只有一票，标准是由机构伙伴转化为各机构伙伴的标准。

3GPP2在2000年-2002年的时候，有一个（13.35）技术，这个技术就来自于3GPP2所做的规范，它最早由美国，日本，韩国发起的一个标准化机构，主推高通公司在北美广泛使用（）的技术，它和欧洲市场和中国大陆市场上用到的技术是有一定竞争性的，在历史上有非常重要的作用。

 

5G下多媒体标准

MPEG和UHD是广电行业或者视频领域里的两个重要组织，IETF和W3C是互联网领域里两个重要的标准化组织。在5G下讨论超高清音视频多媒体业务的时候，不可避免的要谈到联合的三网，就是通信网、广电网、互联网各自的标准化组织。

 

MPEG和UHD介绍

MPEG是动态图像专家组，在1988年由ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）成立的专门针对运动图像和语音压缩制定国际标准的一个组织。

UHDforum是国际超高清联盟，该组织向全球发布了4K超高清第二阶段技术规范《Ultra HD B阶段实施指南》，该实施指南会在广电领域经过长期的调研的分析论证，最终会把一些可实施的意见放入其中，这具有很大的参考价值，尤其该组织最终一致认为中国标准AVS2性能优异、产业链成熟、专利授权政策优惠，把AVS2列为和H.265并列的候选标准，推荐给全球的TV和视频业务运营商使用。

UltraHD Forum成立于2015年，是全球影响最大的、分阶段推广4K超高清技术应用的国际化产业组织，他们与行业标准机构合作，协调标准的开发活动。

 

IETF和W3C介绍

右图讲述的是一个古老的协议，RFC的编号是791，这是TCP/IP最早的原始稿，整个互联网世界最核心的IP技术就来自RFC 791。

IETF组织比较复杂，它不是独立法人，而是ISOC国际互联网协会的一项活动组织，它的投票选举与美国总统选举类似。

W3C是全球最著名的互联网标准化组织之一，发布过著名的HTML5/XML标准。该组织的发起人是万维网发明人蒂姆·伯纳斯-李建立，拥有来自全世界40个国家的400多个会员组织，本组织中其他主席和成员多以西方顶尖企业和权威专家为主。在2019年5月16日宣布了中国技术专家出任Web和5G组联合主席，与来自AT&T和英特尔的另外两位主席共同主持万维网与5G相关标准工作，这也是我国运营商在W3C具体工作组中担任的最高职务。

 

5G时代权力的游戏

超高清视频和云游戏领域在布局建议上是有非常多的争斗。此次的话题改自《权利游戏》，关于Thrones，权利不光简单的认为是一个威严，我们已进入了非寡头时代的5G战略了，利益会比统治力更加重要。关于Game不单单是游戏，这里认为是博弈论。接下来讲述的内容也是这个时代里权利、利益的博弈。

 

版权的起源

2018年在美国和欧洲发布了三个重要的法律，分别是：《音乐现代化法案》、《网络中立法》、《欧盟版权法令》。一位音乐爱好者或者影视剧爱好者，平时的每一次消费都与这三个法律有关。首先，流媒体播放等数字形式已经成为主要的音乐消费形式。但音乐版权税率还是按照19世纪末的规定。当时制定了Mechanical Right机械重制权，在过去的100多年里，厂牌、发行者，创作者和制作人权益分配非常不清晰，所以近些年越来越多的人呼吁对法律进行现代化。

《音乐现代化法案》包含三部分：首先，创建新的、唯一的机械重制许可证的数据库，这是一个统一版权库，定义了统一的管理版税，由出版者和创造者共同监控并与平台服务商协商税率。其次，允许获取1972年以前创作作品的收益。最后，制作人、录音师获得词曲作者，艺术家同样的利益。

 

超高清视频

H.265/HEVC的专利持有人情况如右下图表所示，到现在为止有43家公司持有专利，图中所标的三个圆圈表示现在世界上在音视频领域最知名的三大专利池。第一是MPEG-LA，它有17家，以通信运营商、广电服务商等基础企业为主的；第二是HEVC Advance，以专业的制造厂商为主；第三是Velos Media，它是新成立的专利池，以制造商为主。图中所列的三个专利池，它们的目的就是拉帮结派，并形成自己不同的利益集团。

关于联盟我们国家也曾发生过，战国时代有一个合纵连横策略，瞬息的改变就可以把整个战略的形式都改变了。合纵是南北攻略对付一个强国，同时连横是势一强以攻众弱，有些国家结合某一个强国，比如秦国，一起对其他的弱国进行进攻。同样的，在西方社会也有类似的思想，外交上称之为大陆军事政策。大陆军事政策是英国400多年里一直持有的外交政策，就是反对欧洲大陆上出现最大的、最赋予侵略性的、最霸道的国家。英国的外交策略是参加不太强大的一方，同他们联合起来，打败欧洲大陆上真正的霸主。

合纵连横并成立专利池最主要的目的是给企业带来好处，相当于办了机动车的停放收费牌子。在一个专业池里，图中是一个许可费率的结构。以MPEG LA最领先的许可证提供商来讲，现在专利池里的具体许可政策如图中所示。进行具体的技术标准要做的事情有：第一是写标准，写专利，这样就能轻松收取版权费。

 

首先分析下在音视频领域里各个国家标准组织的布局和流程。3GPP标准化有以下几个步骤：第一，提交AVS2评估报告。需要对AVS2加入框架的兼容性进行风险评估，进行商业市场的分析及定义测试用例。第二，提交AVS2推荐参数配置。以AVS2视频标准进行推广，需要分析典型应用对编码参数的诉求，并汇总输出推荐编码参数。第三，提交CR，使得26.116支持AVS2编解码格式和推荐参数定义。

CUVA是国内的一个标准化组织，定义中国建立一个标准的流程。大致有五个阶段步骤：立项阶段、起草阶段、征求意见阶段、送审阶段、发布阶段。

 

CUVA也是新成立的一个超高清视频产业联盟，它的标准工作组的标准化定义有五大类：国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准。它们各自具有的权力也是不一样的。

AVS是数字音视频编解码技术标准工作组的简称，是由国家原信息产业部科学技术司于2002年6月批准成立的。它有AVS3专题讨论，当前在讨论征集的测试序列。也有针对互联网图像和制作域视频编码讨论组、高动态范围协调组、4K/8K质量评估小组、AVS3智能编码讨论组。

 

云游戏

专利巨头在游戏领域布局的专利情况，可以使一些游戏行业的巨头避开他们锋芒，为自己的优势找到一个支点。在2019年5月16日，索尼收购了OnLive游戏公司，并收购了他们所有的资产和专利，该公司为全球首家提供云游戏方案的企业，根据2019年5月16号的统计结果，该公司在该领域里有140件以上的专利。

索尼同时和微软也签署了战略合作，利用微软人工智能和云平台与索尼共同提供云游戏平台。

谷歌通过W3C和IETF推动WebRTC技术，并且结合谷歌云部署云游戏平台。图中右下方介绍了索尼的无线云游戏设施和方法专利案例，左下方介绍了美国运营商Verizon的5G云游戏专利案例。

因为云游戏底层核心技术是超低时延传输和超高清视频编解码，所以它主要依赖于现有的IETF、W3C和ITU进行标准化工作。在2013年IETF#88次会议上，确定了IETFRTCWeb工作组具体负责制定开放标准，用于支持云游戏的音频、视频和互操作性。

ITU的 VCEG和MPEG两个工作组制定云游戏使用的超高清视频编解码技术的标准。除上述国际标准化组织外，厂商也在依靠游戏设备和私有云技术进行云游戏企业标准的开发。

 

5G多媒体标准化汇总

为在国际国内规范标准组织推动视频等技术标准，汇总了5G多媒体标准化活动如图。ITU SG12 SG16是跟性能、服务质量和体验质量，游戏的多媒体编码、系统和应用有关。MPEG针对视频编解码以及传输等关键技术领域的标准化研究和制定工作。3GPP SA2SA4专门针对移动通信领域里网络技术、视频服务质量、播控业务、移动多媒体编解码、移动多媒体业务和评测。W3C用于前端的HTML5视频的适配等。AVS是中国的数字音视频编解码技术标准组。ETSI NTECH跟网络业务有关。

 

有关标准可以参考如下几个法律文件和章程：一是美国司法部的《知识财产授权中反垄断的指导》；二是美国国家标准学会的《标准化与专利的问题解读》；三是欧盟欧洲委员会的《欧盟关于标准与基础专利的协议》，其中非常详尽的描述如何通过现在已经有了技术的优势进行标准化，并且将标准化转化成对应的版权；四是欧洲电信委员会的《5G标准和专利布局和评估》；五是万维网标准化组织的《Web与网络组章程》。

附录

国际标准化研究员从标准中研发产品

之所以进行标准化这个事情，从国际标准化研究员角度来看，从标准中如何研发产品，以ITU-T ILE为例。

ILE（Immersive Live Experience）是通过多媒体的技术带来一种高度真实，共享观看体验，就像远程的观众在现场一样。比传统电视观看效果更逼真，例如可以感知物体的真实大小，前后左右等。

ILE系统和服务标准化开始于2016年9月，由日本NTT和韩国KT主导，对应ITU-T H.430系列标准，已发布的标准有三篇，是关于ILE的需求、架构框架和业务场景。待发布标准是关于为了将MMT应用于ILE系统，制定基于MMT的ILE系统的服务配置、媒体传输协议以及信令信息，包括MMT规范的约束，例如可选属性的使用。

 

 

ILE的业务场景主要有：一是通过超高清摄像机多角度拍摄或录制，再加上高质量的麦克风和其他传感器；二是将采集到的媒体处理后传输到远程现场，远程现场类似音乐厅的特殊剧院；三是可以以高逼真的效果模拟重现，如全息投影。让远程现场的观众可以体验到几乎与原始音乐会相仿的视角和音质。

 

通过ILE业务场景获得一个标准规范之后，可以解读它的总体架构。一份国际标准里会有一张总体架构图，以H.430.2为例，图中含有现场的生产环境，也有应用涉及到的部分，比如媒体处理、信令处理、同步媒体传输、传输层。

ILE业务的关键是现场体验，这通过多媒体的同步来实现，比如音频、视频、对象的空间数据流、背景的音视频流以及灯光等舞台效果。

设计MMT是为了同步传输多媒体，但没有聚焦到ILE系统所有信息的传输，例如空间数据和舞台效果信息。H.430.4就是为了将MMT应用于ILE系统。

H.430.4标准内容包括三部分：一是基于MMT的ILE系统的服务配置、系统架构、空间信息和灯光信息；二是基于MMT的ILE系统的媒体传输协议；三是基于MMT的ILE系统的信令信息。基于MMT的ILE服务的协议栈见右图。

MMT（MPEG media transport）是MPEG-H标准第一部分用于在广播网络和IP网络上同时传输。该传输协议是广电领域的一些企业也参与标准的制定，认为通过标准的制定能够更好地绕过现有的IP网络，更高效地达到广电级别的高要求的传输。它本身是支持IP网络，所以它的传输网络既包含广播网络也包含IP网络，传输内容有UHD（4K/8K）、VoD（4K/8K）等。

 

左图是MMT功能组成图，该功能组成部分有：展现层、信令处理、媒体传输单元等。右图是广播网和IP宽带网的分层模型。

 

从事标准化工作的工作人员，除了从已有的规范化标准中获取有价值的点之外，也需要对标准化组织其他人员的工作进行回复。比如对ITU-T SG16联络声明LS179的答复建议：首先，感谢ITU-T SG16在ILE标准化上的杰出贡献，ILE的需求、用例和架构框架，以及基于MMT的ILE系统，对W&N IG的工作很有启发。其次，作为互联网技术平台的使用者来讲，将H.430.4标准将MMT应用于ILE系统，媒体数据在传输时，对于异构网络（广播网和宽带网）的质量的要求和选择策略的考虑。再次，在ILE系统中Web应用与MMT之间的交互和接口定义方面，保持沟通。最后，在ITU-T H.ILE-PE（ILE服务的呈现环境）工作项目方面，保持沟通。

对W&N IG工作流方面的建议：一是探讨Web应用与ILE系统的关联，跟进ITU-T H.ILE-PE工作项目；二是探讨ITU-T ILE需求和用例，对于网络质量监控和预测的需求；三是探讨ITU-T ILE用例对边缘计算方面的需求。

 

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