媒體融合關鍵技術的國際參考標準

杜百川

（國家廣播電視總局，北京 100866）

1 引言

媒體融合及其傳播的發(fā)展要求相關技術人員必須具備更寬泛的基礎知識和對各方面技術有更深入的了解。要從原來分割的專業(yè)領域走向各相關領域知識的融會貫通，就需要對通信、廣播、移動和互聯(lián)網各方面的標準都有深入了解，而各種形式的國際標準是重要的參考來源。

由于存在不同技術的先進性和應用廣泛性的競爭，標準的制訂必須要適時，過早有可能選擇錯誤，過晚可能失去了引領和統(tǒng)一標準的作用。同時由于各國技術發(fā)展的不平衡，應用場景的不同，各方面可能各有先后，或有時來不及制訂所有標準。因此除了國際標準組織，如ITU、ISO/IEC 外，區(qū)域性標準組織、各國標準組織、團體標準組織、開源社區(qū)和企業(yè)都會制訂自己的標準，并相互借鑒。因此對每一種技術都應當盡量全面了解國際上該技術的標準制訂狀況，作為我國該方面技術發(fā)展的參考，這樣能夠盡量少走彎路和節(jié)省大量投資。一般標準可分為國際、國家、行業(yè)、企業(yè)等不同級別的標準，按用途也可以分為標準（規(guī)范，建議)、要求、技術報告、最佳實踐和技術白皮書。

2.關鍵技術的國際標準

2.1 UHD/HDR電視

電視系統(tǒng)的標準主要來自ITU?R，在ITU?R 無線通信局下設有空間業(yè)務部SSD，地面業(yè)務部TSD，研究組部SGD，信息、管理和出版部IAP 四個部門；研究組部又設有頻譜管理研究組SG1，無線電波傳播研究組SG3，無線業(yè)務研究組SG4，地面業(yè)務研究組SG5，廣播業(yè)務研究組SG6，科學業(yè)務相關研究組SG7；與廣電相關的廣播業(yè)務研究組SG6 又下設地面廣播提供工作小組WP 6A，廣播業(yè)務組合和接入工作小組WP 6B，節(jié)目制作和質量評價工作小組WP6C。

ITU?R 的標準以建議（Recommendation）的形式出現(xiàn)，并按英文縮寫分成16 類，聲音廣播業(yè)務在BS，電視廣播業(yè)務在BT，移動業(yè)務在M 等。而ITU?T 的標準完全按英文字母順序分成26類，如有線電視標準在J 類‐電視聲音節(jié)目和其他多媒體信號的有線網絡和傳輸，IPTV標準在H類‐音視頻和多媒體系統(tǒng)，編碼標準也在H類，如H.264和H.265。

為了全球電視節(jié)目交換，對新出現(xiàn)的電視系統(tǒng)，ITU?R 都會制訂相關的制作和國際節(jié)目交換參數(shù)標準。比如標清數(shù)字電視標準BT.601，高清電視標準BT.709，超高清電視標準BT.2020，高動態(tài)范圍電視標準BT.2100都是以制作和國際節(jié)目交換參數(shù)標準的形式出現(xiàn)。

在顯像管時代，顯示的光電轉換特性取決于熒光粉，攝像要規(guī)定相反的伽馬非線性光電轉換特性，為此BT.709 將前端的伽馬定為0.45，即1/2.2，但顯示器的電光轉換特性一直沒有規(guī)定。直到LCD、等離子顯示設備大量上市，顯示特性不統(tǒng)一，黑電平會略高，才在2011年制訂了ITU?RRec.BT.1886，對顯示的EOTF作了具體規(guī)定，為了使平板電視看起來的感覺像顯像管，平板顯示的伽馬定為2.4，這樣對于前端伽馬為1/2.0 的系統(tǒng)，整體系統(tǒng)的OOTF 就是1.2。隨后，SMPTE 又對攝像端作了進一步的研究，提出了新的感知量化轉換曲線，這就是SMPTE ST 2084，也稱PQ。加上BBC和NHK研究的HLG方式，開啟了新一代超高清和高動態(tài)范圍電視的時代。

除了標準建議的形式，還會圍繞相應標準建議出版有關細節(jié)的說明和實施方法報告，比如對應于BT.2100“制作和國際節(jié)目交換用高動態(tài)范圍電視圖像參數(shù)值”出版了“制作和國際節(jié)目交換用高動態(tài)范圍電視”報告BT.2390，2020年2月已經是第8 版了，該報告對BT.2100中的一些問題和參數(shù)選擇作了詳細的說明。由于標準涉及世界各地的各種情況，因此會對如何根據(jù)實際情況進行最佳實踐提出建議，如BT.2408 就是“HDR 電視制作操作實踐指導”。同時也會制訂相應的測試信號標準，如BT.814“用于顯示器亮度和對比度設置的PLUGE 測試信號和校正步驟”，BT.2111“高動態(tài)范圍電視系統(tǒng)用彩條測試圖形規(guī)范”。HDR同時也會對一些專門問題出版一些標準和 報 告，如Report ITU?R BT.2407 是“Rec.ITU?R BT.2020 到Rec.ITU?R BT.709的色域轉換方法”，BT.2446是HDR和SDR相互轉換方法。

至于攝像機、監(jiān)視器、字幕安全區(qū)最好參考EBU標準，EBU 會對進入歐洲市場的設備進行分級管理。如EBU R118?“用于電視制作的攝像機分級”，TECH 3320?“電視制作視頻監(jiān)視器用戶需求”，TECH 3325?“ 演播室監(jiān)視器性能測試方法”，TECH 3325s1?“HDR1 級監(jiān)視器附加測試色”。EBU 和DVB的技術文件通常也分為報告和技術文檔。如TR047?“HDR 圖像監(jiān)視器測量”報告和TECH 3320?“電視制作視頻監(jiān)視器用戶需求”技術文檔。

ETSI的標準有多種形式：由相應的技術機構采用的 是TS (ETSI Technical Specification）和TR (ETSI Technical Report)；由ETSI會員加權投票后采用的ET‐SI ES (ETSI Standard）和ETSI EG (ETSI Guide)；由ETSI 會員國家加權投票后采用的ETSI EN(European Standard)；公眾可得的并非由技術機構生成的用于不同目所使用的信息文件ETSI SR (ETSI Special Re‐port)；由產業(yè)規(guī)范組制訂的ETSI GS (ETSI Group Specification）和GR (ETSI Group Report)。其中高質量規(guī)范ETSI TS 會盡早提供給市場；高質量的標準ETSI ES 會得到ETSI 全體會員支持；ETSI EN 用于協(xié)調整個歐洲。

2.2 IP制作架構

演播室節(jié)目制作長期以來一直采用串行數(shù)字接口SDI 連接架構，但隨著超高清電視的引入，碼率越來越高，8K/4∶2:2/12bit 格式的原始碼率可達160Gb‐ps。即使是4K 制作連接，一路信號就要使用4 根3G SDI接口線，使切換臺和轉播車的設備連接不堪重負。于是單線連接的IP架構方式逐漸進入人們的視線，并可以把目前IT 云化架構的全部新技術概念引入節(jié)目制作。對節(jié)目制作來說，從基帶到連接控制到上層虛擬化編排是全新的。反過來對IT技術來說，超高清的超高碼率也是原IT 架構需要重新審視的問題。在演播室節(jié)目制作方面，參考較多的是美國電影電視工程師學會SMPTE 的標準，SMPTE 在IP 制作方面也牽頭做了許多工作。

初期各方面采用現(xiàn)有技術提出了多種解決方案，如MPEG2 TS over IP 和SDI over IP，形成了ST 2022標準，MPEG2 TS over IP 成為了ST 2022?1/?2/?3/?4，SDI over IP 成為了ST 2022?5/?6。初期，淺壓縮的ST 2022?6 勝出，但壓縮方式不統(tǒng)一，問題沒有得到根本解決。在這種情況下，基本流ES over IP 的方案嶄露頭角，不壓縮視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)分別通過IP 傳輸?shù)姆桨刚紦?jù)了上風，成為了ST 2110 系列標準。在這個領域比較活躍的先進媒體工作流程協(xié)會AMWA(Advanced Media Workflow Association)、歐洲廣播聯(lián)盟EBU、影視工程師協(xié)會SMPTE 和視頻業(yè)務論壇（Video Service Forum）組成了聯(lián)網媒體聯(lián)合工作組（JT?NM Joint Task Force on Networked Media)，共同推動IP 制作的標準化工作。JT?NM 將進程分為4個階段：階段I，SDI over IP：SMPTE ST 2022?6；階段II，Elementary Flow over IP及定時：SMPTE ST 2110非壓縮基本流傳輸和SMPTE ST 2059；階段III，自動準備：AMWA IS 04?發(fā)現(xiàn)和注冊，AMWA IS 05?連接管理，AMWA IS 06?網絡控制；階段IV，云化：適用于虛擬化的自描述開放API，開放安全公有/私有云解決方案，EBU R146 媒體企業(yè)云安全。上述路線反映了IP 制作標準制訂從底層媒體傳送、定時、身份確認、發(fā)現(xiàn)注冊、流控制和交換一直到上層的資源調度、編排、監(jiān)測

各工作小組間彼此協(xié)調，比如3GPP 工作小組SA WG1(簡稱SA1）是將3GPP 業(yè)務要求標準化，這些要求被作為“第1 階段”(即高級別要求)，并觸發(fā)下游工作組的相關研究，包括系統(tǒng)體系架構的SA2，網絡管理的SA5，安全方面的SA3 和應用程序體系結構的和安全的整體架構發(fā)展脈絡。

2.3 5G?ITU?R和3GPP

5G 的標準主要有兩個標準組織：ITU?R 和3GPP。ITU?R 的工作主要是針對5G 的需求、建議、評估、頻譜指配和規(guī)范開展工作，原來對3G 和4G 也有類似的工作。在第5 工作組SG5 下設的工作小組WP5D 為IMT System，專門負責上述工作并與3GPP協(xié)調。

3GPP 成立于1998年，當時ETSI開始使用W?CD‐MA 技術向3G 過渡，3GPP2 則采用CDMA2000，兩種方法均得到ITU 的支持。競爭在接下來的4G 繼續(xù)，采用LTE 4G 技術的3GPP 成為主導，3GPP2 的UMB技術失敗。到5G 中已沒有其他競爭的標準機構，因此在許多垂直行業(yè)中，對3GPP 標準制訂流程的了解變得更加重要。

3GPP 有三個技術規(guī)范組TSG：TSG RAN 無線電接入網，TSG SA業(yè)務和系統(tǒng)方面和TSG CT核心網和終端。每個TSG 都涉及多個工作組WG，如表1所示［1］。SA6。

表1 項目協(xié)調組組織架構

3GPP 采用5 步工作法理念［2］，即從愿景、建議、可行性、開發(fā)到部署5步工作程序，形成輸入和輸出兩個界面，并為公司和研究機構提供了研究、規(guī)范和產品開發(fā)三種獨特的合作機會，如圖1所示。

圖1 3GPP 5步工作法

3GPP 規(guī)范按版本發(fā)布，目前R15 已經凍結（功能上)，R16 正在進行中，R17 的狀態(tài)設置為“open”。標準制訂通常分三個階段：第一階段是從業(yè)務‐用戶的角度來進行業(yè)務描述。第二階段是邏輯分析，設計功能元素的抽象體系結構以及其中跨功能實體參考點之間的消息流。第三階段是功能和協(xié)議的具體實現(xiàn)。規(guī)范適當穩(wěn)定后被凍結，即在發(fā)行版中不能再添加其他功能。其他擴展，例如抽象語法標記1(ASN.1）接口描述，通常也會在第3 階段之后的三個月內進行。3GPP規(guī)范在每年的TSG 會議最多發(fā)布四次。可以有不同的文檔更新操作。

由給定工作組負責人發(fā)起的規(guī)范文本號使用xyz 數(shù)字編號樣式，其中x 是發(fā)布領域，y 是技術領域，z 是編輯領域。版本x.0.0 是版本x 規(guī)范的批準版本，然后可以使用變更控制過程對其進行修改，即WG可以通過向TSG的變更請求（CR change re‐quests）更新規(guī)范。

規(guī)范形成過程主要的5個步驟：1.項目提案（PP project proposal)；2.研究項目（SI study item)，SI 的輸出是技術報告（TR)，本質上是可行性研究；3.工作項目（WI work item)，SI 的TR 被批準后，SI 成為WI，開始實際的開發(fā)工作；4.形成新的技術規(guī)范（TS techni‐cal specifications）或對現(xiàn)有TS 的修改；5.會議通過發(fā)布。

所有3GPP 規(guī)范由4 或5個專門的數(shù)字（如09.02或29.002）表示，前兩個數(shù)字表示是什么系列，隨后的2位數(shù)留給系列01?13，三位數(shù)留給系列21?55。如業(yè)務方面編號為22，技術實現(xiàn)編號為23，信令‐用戶設備到網絡編號為24 等等。如5G 系統(tǒng)的系統(tǒng)架構是23.501；5G 系統(tǒng)流程是23.502；物理層物理信道和調制是38.211；復用和信道編碼是38.212；物理層數(shù)據(jù)控制過程是38.213，38.214等。

3GPP 網站是免費的，任何人都可以下載所有相關標準，如表2所示［3］。

表2 3GPP標準數(shù)字分類

2.4 VR/AR

VR 在ITU?R 的系列標準中稱為廣播中先進沉浸式音視頻系統(tǒng)?AIAV 系統(tǒng)。目前頒布了一份報告：BT.2420“先進沉浸式音視頻系統(tǒng)使用場景和目前狀態(tài)集”和一個標準：ITU?R BT.2123“廣播中用于制作和國際節(jié)目交換的AIAV 系統(tǒng)視頻參數(shù)值”，給出了360度圖像的映射方法和碼率。3GPP的5G 標準也制訂了VR 標準：26.118“VR 的流媒體應用”，被歐洲地區(qū)采用就成為ETSI TS 126 118 v15.1.0-“3GPP VR 的流媒體應用”。另外還有26.918“3GPP 上的VR 媒體業(yè)務”，26.928“5G 中的XR”，26.929“有關VR 用戶體驗的QoE 參數(shù)和指標”等。對于還在制定中的標準，可以在“所有版本”中找到最新版本。

上面幾個都是VR 標準，但與相對純粹虛擬環(huán)境的VR 不同，AR 要和實際地理位置、相應的多種信息和合成相關聯(lián)，方法眾多，手法各異，標準化要更復雜。ETSI 已經啟動了產業(yè)規(guī)范研究，對AR 標準制訂做準備。

AR 標準化主要涉及三大部分：1.AR 應用格式ARAF，相應的標準是ISO IEC 23000?13［4］以及混合和增強現(xiàn)實參考模型MAR?RM，相應的標準是ISO/IEC 18039［5］；2.地理位置的AR 標記語言ARML［6］，由OGC(Open Geographic Consortium）主導；3.網頁XR，WebXR［7］，由W3C主導。

ARAF的應用格式包括通用AR架構、ARAF多媒體場景設計和ARAF 傳感器連接。AR 應用格式側重于提供增強現(xiàn)實展現(xiàn)而不是客戶端或服務器的數(shù)據(jù)格式。ARAF 指定用于表示AR 內容的場景描述元素，連接到本地和遠程傳感器和執(zhí)行器的機制，集成壓縮媒體（圖像，音頻，視頻，圖形）的方法，連接到地圖和壓縮媒體的遠程資源方法。ARAF 由MPEG 開發(fā)，為各種媒體提供了數(shù)據(jù)類型表述方法，從靜態(tài)圖像，視頻，音頻到3D 圖形和復雜的動態(tài)場景。此外MPEG 還開發(fā)了一套與傳感器和執(zhí)行器相關的標準，通過將這兩個組件組合，形成ARAF 應用程序格式，使構建的AR應用程序和服務能夠實現(xiàn)互操作性。

混合和增強現(xiàn)實參考模型MAR?RM 定義了混合和增強現(xiàn)實的范圍和關鍵概念，相關術語以及通用系統(tǒng)架構作為MAR 應用，組件，系統(tǒng)，服務和規(guī)范的參考模型。該參考模型建立了一組所需模塊及其最小功能，相關信息內容，以及必須提供和/或支持符合MAR系統(tǒng)的信息模型。

AR?相關數(shù)據(jù)表達有多個方面；文字/圖片；視/音頻；2D 圖形對象/3D 圖形對象和場景（非壓縮)；3D 圖形對象和場景（壓縮數(shù)據(jù)格式)；MPEG?3D 資產壓縮標準；場景描述VRML/X3D/MPEG?4 Part 11 BIFS；與傳感和執(zhí)行器數(shù)據(jù)有關的標準MPEG?V；與傳感和執(zhí)行器數(shù)據(jù)有關的標準媒體獲取和流；與地理數(shù)據(jù)有關的標準GML/CityGML/IndoorGML/

KML/WMS/GeoLocation/RFC5870/RFC7946；通信協(xié)議標準TCP/IP/RTP/RTCP/RTSP 以及WebRTC；硬件API標準?OpenVX?等等都需要規(guī)范。

行業(yè)團體和開源計劃一直是標準制訂的推動力，GSMA Cloud VR/AR 希望利用其基礎設施與內容提供商合作，通過VR/AR/XR 服務獲利。MPEG 基于網絡的媒體處理（NBMP?Network?Based Media Process‐ing）規(guī)范ISO/IEC 23090?8 旨在規(guī)范用于智能邊緣媒體處理的元數(shù)據(jù)格式和API，將計算密集型媒體處理卸載到邊緣。并可與TS 26.238 中的3GPP 實時上行流傳輸（FLUS?Live Uplink Streaming）服務框架關聯(lián)，該框架中可以將一個或多個全向攝像機捕獲的視頻（無內置拼接）分別通過上行鏈路連接發(fā)送到云或邊緣，將其拼接成360度視頻，然后再編碼封裝以實時分發(fā)。5G 啟用的邊緣增強功能還有助于改善視口相關（viewport?dependent）的360 度視頻傳遞，其中對應于各種質量級別的不同視野（FoV）內容的高質量視口特定視頻數(shù)據(jù)（例如圖塊)，可以在邊緣緩存并基于用戶的FoV 信息以極低的延遲交付給客戶端設備，在3GPP TS 26.118、MPEG 的ISO/IEC 23090?2 以及VR行業(yè)論壇（VRIF?VR Industry Forum）指導中都有相應的描述。VRIF 目前正在致力于圍繞具有邊緣計算功能的云VR/AR/XR 提供更廣泛的互操作性準則和實施最佳實踐，同時還考慮了體視頻內容的分發(fā)。

2.5 邊緣計算

邊緣計算可以跨越各種網絡位置，形式和功能。集中式計算在網絡/云的更深層進行，重點是可處理大量用戶的應用程序；邊緣平臺可同時托管多個應用程序；而分布式計算發(fā)生在最終用戶附近，更適合于特定端點和功能的應用程序。邊緣應用程序的特征是與客戶端的在空間和時間上的接近性，實時響應性，交互性和移動性，非常適合于工業(yè)控制，視頻分析，交互式（XR）媒體和醫(yī)療保健等場景。MEC：Multi?access Edge Computing 這里多接入強調其接入的不可知性。從標準化組織，各種倡議，行業(yè)團體和協(xié)會到開源社區(qū)和項目都在探討邊緣計算的標準化，重點協(xié)調MEC 生態(tài)系統(tǒng)中兩類利益相關者的需求：基礎設施所有者（例如運營商和云提供商）和軟件開發(fā)商（例如應用程序/內容提供商，創(chuàng)新者和初創(chuàng)公司)。

邊緣計算領域的標準化始于2014年底的ETSI，創(chuàng)建了基于MEC 的行業(yè)規(guī)范小組（ISG)，ETSI ISG MEC 仍是目前唯一可用的國際標準。根據(jù)ETSI ISG MEC 的定義，MEC 在網絡邊緣為應用程序開發(fā)人員和內容提供商提供了云計算功能和信息技術（IT）服務環(huán)境。實際上，MEC 不僅在網絡邊緣引入了云計算，而且還提供了向應用程序開發(fā)人員的服務［8］。

ETSI ISG MEC 組規(guī)范（GS)MEC003 中定義的MEC 系統(tǒng)參考體系架構分兩級：MEC 主機級和MEC系統(tǒng)級。前者由MEC 主機，MEC 平臺和虛擬化基礎架構管理（VIM?Virtualization Infrastructure Manager）組成；而后者由MEC 編排器，運營支持系統(tǒng)（OSS）和用戶應用程序生命周期管理（LCM?Lifecycle Manage‐ment）代理組成，充當了來自設備應用程序對MEC 系統(tǒng)的請求的入口點。MEC 主機配備MEC 應用程序（“MEC Apps”)，提供虛擬化基礎架構的計算，存儲和網絡資源以及執(zhí)行MEC Apps 所需的一組基本功能（“MEC服務”)，稱為MEC平臺。

3GPP 有關對邊緣計算的支持，是以支持超可靠低延遲通信（URLLC）所需的極端關鍵性能指標（KPI）值為特征的各種服務，以使邊緣計算在5G 系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。特別是在3GPP Rel?15 TS 22.261中，下面兩項服務需求為支持5G 服務的邊緣計算奠定了基調：

資源效率：為滿足為5G 定義的各種KPI，5G 網絡應支持最小化用戶平面資源利用率，可以通過將業(yè)務托管環(huán)境下包含的網絡內緩存和應用程序更接近最終用戶。

高效用戶平面：基于運營商的策略，5G 網絡應能夠維持用戶體驗（如QoS，QoE)；并支持連接到網絡的UE 與服務托管環(huán)境中應用之間的數(shù)據(jù)流量路由；在通信活動期間，當UE 移動或應用程序更改位置時要根據(jù)需要修改路徑。

SA2自Rel 15開始，在3GPP TS 23.501中提供了邊緣計算的定義：“一種使運營商和第三方服務能夠在UE接入點附近托管的方法，從而通過減少端到端延遲和傳輸網絡上的負載來實現(xiàn)高效的服務交付?！备鶕?jù)Rel?15和Rel?16中定義的現(xiàn)有解決方案，已經在SA2中同意在Rel?17中的開展一項新研究，目標如下：

（1）支持在邊緣計算環(huán)境（ECE?Edge Computing Environment）內或ECE 與云之間為UE 服務的應用服務器進行無縫切換，包括在ECE 中應用服務器IP 地址的發(fā)現(xiàn)；

（2）針對典型的邊緣計算用例提供部署指南，包括URLLC，V2X，增強現(xiàn)實（AR)/虛擬現(xiàn)實（VR)/擴展現(xiàn)實（XR)，無人機系統(tǒng)，5G 中的衛(wèi)星接入集成和CDN。

汽車市場是推動邊緣計算的主要垂直細分市場之一。典型的汽車應用場景中，可能屬于不同汽車OEM 和其他設備（例如，智能手機和其他易受傷害的道路用戶（VRU?Vulnerable Road Users）的多輛汽車連接到基礎設施的路邊單元（RSU?Road Side Units）和蜂窩網絡（RAN)?？蛻舳藨贸绦驅嵗ǔ斈軌蚺c服務器應用進行通信（即在邊緣云，遠程云和/或OEM/私有云中)。

該市場涉及兩個主要的行業(yè)協(xié)會：5GAA(5G Au‐tomotive Association，www.5gaa.org）和AECC(Auto‐motive Edge Computing Consortium，https://aecc.org)。

5GAA 成立于2016年9月，將汽車，技術和電信公司聚集在一起緊密合作，為未來的移動性，智慧城市和智能交通服務開發(fā)端到端的連接解決方案。汽車工業(yè)包括車輛平臺，硬件和軟件解決方案，而電信產業(yè)包括連接性和網絡系統(tǒng)，設備與技術。

汽車邊緣計算聯(lián)盟（AECC?Automobile Edge Computing Consortium）最初由豐田、英特爾和愛立信于2018年8月成立。目前，成員包括不同行業(yè)的公司，并且仍在增長。AECC 的使命是通過不斷發(fā)展的當前網絡架構和計算基礎架構，幫助汽車制造商，OEM和供應鏈滿足不斷增長的需求。聯(lián)盟的工作通過增加網絡和計算能力，幫助行業(yè)利益相關者為聯(lián)網汽車設置新的路線。共同的戰(zhàn)略目標是通過使用邊緣計算和更高效的系統(tǒng)設計，在車輛和云之間智能地容納汽車大數(shù)據(jù)。

邊緣計算被認為是實現(xiàn)聯(lián)網汽車服務場景的關鍵技術，例如智能駕駛、高清地圖、V2Cloud 巡航輔助，包括移動性即服務（MaaS?Mobility as a Service）在內的擴展服務以及金融和保險。AECC 發(fā)表的白皮書中引入了“本地化網絡上的分布式計算”概念，以解決汽車大數(shù)據(jù)問題并優(yōu)化當前的移動通信網絡體系結構和云計算系統(tǒng)。該概念有三個方面關鍵特征：本地網絡、分布式計算和本地數(shù)據(jù)集成平臺。

工業(yè)自動化市場是推動邊緣計算引入的另一個關鍵垂直領域。側重于制造場景（也稱為“未來工廠”FoF?Factory of the Future)，當涉及性能指標，如通過可靠的數(shù)據(jù)分析提高生產線效率時，邊緣計算有望帶來可觀的收益。邊緣計算主機靠近系統(tǒng)終點可提供以下關鍵性能：（1）通過改善通信服務可靠性（CSR?Communication Service Reliability）來增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性，（2）解決累積和處理單個遠程（云）服務器上的爆炸性數(shù)據(jù)量的問題。兩個主要的工業(yè)集團與此相關:5G 聯(lián)網工業(yè)和自動化聯(lián)盟5G?ACIA(5G Alli‐ance for Connected Industries and Automation）和工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟IIC(Industrial Internet Consortium)。

（1）5G聯(lián)網工業(yè)和自動化聯(lián)盟（5G?ACIA)

在5G 的驅動下，針對URLLC 和mMTC 類型服務，工業(yè)自動化垂直細分市場越來越顯示出通過使用5G 無線鏈路代替復雜而昂貴的有線通信基礎設施來進行流程再造和提高制造效率的重要性。為了將“智能工廠”的目標變?yōu)楝F(xiàn)實，信息與通信技術和運營技術利益相關者緊密協(xié)作，以使信息和通信技術生態(tài)系統(tǒng)充分理解運營技術服務的特殊性和性能要求，以努力滿足自動化行業(yè)的需求。5G?ACIA 成立了一個全球論壇，以討論和評估專注于工業(yè)自動化垂直領域的相關技術，業(yè)務和法規(guī)提案。

（2）工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟（IIC)

工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟（IIC）成立于2014年3月，旨在通過識別，組裝，測試和推廣最佳實踐，將所需的相關組織和技術聯(lián)合在一起加速工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展。最近，開放霧聯(lián)盟OpenFog Consortium 的活動和成員也已加入IIC 組織，以便IIC 可以繼續(xù)OpenFog 的工作，在加快霧計算的采用。IIC 體系架構分為三層：邊緣層、平臺層和企業(yè)層。邊緣層使用鄰近網絡從邊緣節(jié)點收集數(shù)據(jù)；平臺層接收，處理并將控制命令從企業(yè)層轉發(fā)到邊緣層，它整合了來自邊緣層和其他層的數(shù)據(jù)流的處理和分析、提供設備和資產的管理功能、提供非域的特定服務，如數(shù)據(jù)查詢和分析；企業(yè)層實現(xiàn)特定域的應用程序，決策支持并為包括運營專家在內的最終用戶提供接口，企業(yè)層從邊緣層和平臺層接收數(shù)據(jù)流，并向平臺層和邊緣層發(fā)出控制命令。

（3）行業(yè)團體和開源計劃?LF edge Akraino

Akraino Edge Stack是Linux基金會于2018年2月創(chuàng)建的一個項目，旨在創(chuàng)建一個開源軟件堆棧以改善運營商、提供商和IoT 網絡的邊緣云基礎架構。該項目將為用戶提供更高級別的靈活性，以快速擴展邊緣云服務、最大化每服務器支持的應用或訂戶，并幫助確保始終處于運行狀態(tài)系統(tǒng)的可靠性。這個開源軟件堆棧旨在提供關鍵的基礎架構，以便實現(xiàn)在線快速處理、高吞吐量、減少延遲、提高可用性、降低運營開銷、提供可伸縮性、滿足安全需求并改善故障管理。

開放網絡邊緣服務軟件（OpenNESS?Open Net‐work Edge Services Software）是另一個開源代碼軟件工具包，可用于在各種平臺和接入技術部署邊緣服務。它是基礎軟件，支持網絡中的邊緣服務部署，也可以將功能擴展到商業(yè)平臺，或重新用于為現(xiàn)有邊緣平臺添加功能。OpenNESS的主要目標是減少網絡運營商，獨立硬件供應商（IHV）和獨立軟件供應商（ISV）在部署邊緣服務時遇到的部署困難。

2.6 管理與編排［9］

編排（Orchestration）定義為一種自動安排，協(xié)調和管理復雜硬件和軟件服務及資源的方法。可能有不同的編排類型，如圖2所示：

圖2 編排與服務協(xié)議堆棧

服務編排?Service orchestration (生命周期管理)：跨一個或多個部署基礎設施交付的軟件和硬件服務的編排（目前MANO 的ETSI NFV 標準不涉及服務編排)。

基礎設施/資源編排?Infrastructure/resource or‐chestration(生命周期管理)：由物理或虛擬計算，存儲和網絡資源組成的基礎設施部署的編排，可以在其中運行一個或多個服務。

虛擬基礎設施管理?Virtual Infrastructure Manag‐er (VIM)，有時也稱為資源編排Resource Orchestrator互換。

OpenStack：OpenStack 是用于云計算的軟件平臺，主要部署為基礎設施即服務（IaaS)，用于編排虛擬機（VM）和其他資源，供基礎設施上運行的應用（VNF）使用。該軟件平臺由相互關聯(lián)的組件組成，這些組件控制整個數(shù)據(jù)中心內多元化，多供應商硬件池的處理，存儲和網絡資源。OpenStack 版本一年發(fā)布兩次，并按英文字母排列，從2010年10月第一版Aus‐tin 開始，到2020年5月已發(fā)布21個版本，最新版本稱為烏蘇里Ussuri。第一版只有兩個組件Nova 和Swift，而現(xiàn)在約有20個不同功能組件。一些供應商（特別是Red Hat）也提供自己品牌的OpenStack 發(fā)行版，目前OpenStack是部署最廣泛的資源編排器。

Kubernetes：Kubernetes(通常稱為k8s）是一個開源容器編排系統(tǒng)，用于自動化應用程序的部署，擴展和管理，Kubernetes 跨應用編排和資源編排層。許多云服務都提供了一個基于Kubernetes 的平臺或IaaS(PaaS 和IaaS)，可以在該平臺上將Kubernetes 部署為平臺‐提供服務。許多供應商也提供自己品牌的Ku‐bernetes發(fā)行版。

ONAP：開放網絡自動化平臺（ONAP?Open Net‐work Automation Platform）是一種開放源代碼計劃，它是通過結合AT＆T 的增強型控制，協(xié)調，管理和策略（ECOMP?Enhanced Control,Orchestration,Manage‐ment &Policy）和Linux Foundation 的 開 放 編 排Open?O(Open Orchestrator）項目來協(xié)調構成他們服務和組件的生命周期。

Open Source MANO(OSM)：開源MANO 是ETSI主持的項目，用于開發(fā)包含服務編排在內的編排堆棧，并與ETSI NFV 標準緊密配合。OSM 始于Tele‐fonica，并基于Telefonica 的OpenMANO 計劃。OSM代表了ONAP 的另一種服務編排方法，通常被認為比ONAP更小，更簡單。

3.結論

媒體融合技術發(fā)展之快，涉及面之廣，融合交叉之復雜超乎想象。本文對媒體融合技術的相關標準進行了介紹，包括標準制定機構、標準制定流程、標準主要內容等，為相關技術研發(fā)、標準制定、技術應用等提供參考。