ISMA

流媒体标准化团体

ISMA，流媒体标准化团体。即是视频信号编码标准与流媒体技术领域的一流专家组织。

简介

ISMA的成立以及成员

美国Cisco Systems和美国Sun Microsyscoms等于美国时间12月12日成立了旨在进行因特网Streaming多媒体技术标准化的业界团体“Internet Streaming Media Alliance（ISMA）”。ISMA的成立将有力于在Streaming多媒体的信息发送和统一管理上引进公开技术（open technology）。

其成员除上述两家公司外，美国的苹果电脑公司（Apple Computer）和荷兰的皇家飞利浦电气公司（Royal Philips Electronics）以及从事宽带接驳的信息基础设施软件开发的美国Kasenna等3家公司也都作为ISMA的发起人加盟其中。

ISMA的责任与义务

ISMA将联合从事信息业务和信息基础设施以及Streaming多媒体的信息发送、统一管理的企业，敦促它们在终端到终端（end to end）的Streaming多媒体解决方案的开发上采用公开的技术，以碓保产品之间的相互通用性。为了使Streaming多媒体技术对应多种规格，ISMA将着手解决开发耗时、产品不便使用等目前存在的多种问题。

同时，ISMA的成立意味着Streaming多媒体将象电子邮件一样变得简单易用。

ISMA的应用与普及

ISMA将结合已被广泛使用的现有技术，制定Streaming多媒体技术的标准化规格。首先将定义在IP网络上的动态图像和声音Streaming“MPEG-4 over IP”的安装。2001年2月召开的第1次ISMA全体会议上，将进行该规格第1版的技术研讨。为此，ISMA积极呼吁所有关联企业都能积极加盟。

ISMA除了MPEG-4外，还将促进QoS、数字版权管理、收费系统、电子市场的解决方案标准化进程。

ISMA加盟企业

Advis，Analog Devices，Axis Communications，AB，Bit Band Technologies，Bright Alley，Envivio，e-Vue，Informix Media 360，iVAST，Luxxon，Macrovision，Mighty Eyes，Minerva Networks，nCUBE，Network Appliance，Optibase，PACKETVIDEO，Pix Stream，Sea Change International，SGI，Sigma Designs，Streaming21，VCON，Virage。(日经BP社)

对比

目的比较

ISMA仅是为了Internet上的流媒体服务而做的标准，因此其目标是互联网上的低码率点播节目和低并发率。TS则是媒体行业通用的标准，其目标是基于宽带的数字视频广播，并且支持多种基本媒体流和多种媒体编码标准，已经有十多年实际的大规模普遍性应用，得到全球广播行业和互联网行业的一致认同。而ISMA的历史相对较晚，且在行业上的认同度较低，也没有大规模的部署案例。

兼容性与升级性比较

(a) 文件格式的兼容性

在ISMA中，不同的编码标准有不同的文件格式，比如MPEG-4和H.264的文件格式都不一样，因此在文件格式上是没有任何兼容性的。而TS的存储则与媒体编码格式无关，MPEG-2 TS可以将任何格式的内容封装到它里面。在对TS流进行存储时，只需将其进行分段处理，然后加上Index信息，并与TS流共同存储即可。因此采用TS流的文件格式具有更好的兼容性，这对IPTV平台的平滑升级来说，是一个解决方案。

(b) 流格式的兼容性

i ISMA 1.0/1.1与ISMA 2.0

体系架构区别较大，升级困难，主要表现在以下几个方面：

1. ISMA1.0视频基于MPEG-4 Part2，以SP和ASP为基础，并没有涉及到H.264, 而ISMA2.0则是基于H.264；

2. ISMA2.0不兼容ISMA1.0，即ISMA1.0的servers和Clients不能平滑升级到ISMA2.0系统具体原因表现在：

3. 视频RTP包的封装模式不兼容：ISMA1.0的视频RTP打包遵循“RFC3016： RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams”，而ISMA2.0的视频RTP打包符合“RTP Payload Format for H.264 Video”（目前该RFC没有正式发布），加入了一些特有的限制和扩展，如不允许采用交织模式、不允许通过RTP包传输视频序列参数和帧图像参数等；

4. SDP消息格式不兼容：由于ISMA1.0和ISMA2.0 视频RTP打包方式的不一样，导致SDP的消息承载格式和内容也不一样，如交织模式的定义参数不能在SDP消息中出现，有关视频序列参数和帧图像参数通过SDP传输、增加了一些特有的域等；

5. 文件的存储方式不一致：ISMA1.0基于MPEG-4 Part14（*.MP4），而ISMA2.0的文件格式基于MPEG-4 Part15(*.avc1)，对ISMA1.0的文件格式进行了扩展，如H.264的参数存在文件中的AVCDecoderConfiguration等。

ii. H.264

目前H.264专业级编码器主要是以TS为主，而支持H.264的ISMA2.0刚出来，还没有支持。

处理方法和性能比较

(a) 处理方法

ISMA的处理方法是：从编码端到解码端的所有环节，均需建立多个音视频和其他数据流的RTP Session，因此在做Streaming Server的I/O时，需要管理多个输入输出，多个Buffer的管理以及它们之间的同步，将极大地增加Streaming Server的处理能力要求，也带来了较大的算法复杂性，同时降低了系统的稳定性和可*性。而TS则将多个音视频和其他数据流复用在一起，仅需建立一个RTP Session，因此在做I/O，Buffer管理和音视频同步等方面将会简单和容易得多。

(b) 端口需求

在NAT和防火墙上，ISMA需要为音视频RTP分别分配端口，是TS流的两倍。

从上面的处理方法可以看出，用ISMA标准需要管理更多的RTP Session，要管理更多的I/O和Buffer，将极大的消耗Streaming Server和STB的CPU性能和内存，从而严重地影响系统的性能。根据Darwin系统及其实验，我们在一台高性能机器上，也只能跑较少的Stream并且会有掉线情况发生。若采用TS流，则会支持几百个2M以上的Stream并且不会掉线。

(d) AV Sync

ISMA的AV Sync是依*RTP中的Time Stamp来实现，因此在同步时，需要等到音视频的RTP都到达后才能实现AV Sync。而TS流则不存在此问题，因为其时间信息都在一个流中。而且TS的AV Sync只需在编码和解码端实现，中间的其他环节，如流服务器等，不需要参与，可以降低Streaming Server的算法和处理复杂度。ISMA则相反，不光需要编解码器，同时需要Streaming Server参与AV Sync的处理，消耗了Streaming Server的资源，增加了算法复杂度和性能代价，并且降低了系统的可*性和稳定性。

(e) 解码端

用ISMA对解码器的要求也比TS流更高。TS流的主要工作是在解复用上，即解复用器需要分析PSI信息，然后根据PSI信息获取音视频的PID，在通过PID滤波，得到视音频流，输出到各自的Buffer中。由于TS是固定的188字节包结构，因此PID在包中的位置固定，滤波很容易实现。根据我们的评估，采用软件TS流解复用的方法，在Equator BSP-15平台上，占用的CPU资源不足5%。而用ISMA时，由于多个RTP Session，因此需要有多个Buffer，并对其管理。所以采用ISMA时使用的Memory和CPU资源也更多。

对直播的支持上的比较

(a) 频道切换

若采用ISMA方式，在Live TV做频道切换，STB需要从系统中重新获取ISMA的文件头。因为STB解码时所需的很多信息在此文件头中。所以系统还必须还有一整套ISMA的文件头的生成和管理。同时还会造成解码频道切换的延迟。

在Live TV做频道切换时，STB还需要获取SDP以便得到解码所需要的一些具体参数。再加上传统的ISMA流中I帧间隔较长，一般多于4秒，从而造成STB的频道切换时间长，完全不能满足电信标准规定的2秒钟。

(b) 直播参数的改变

在做Live TV时，如果编码器的参数被修改了之后，需要STB与编码器或Streaming Server重新建立RTSP Session，以获取新的SDP，然后才能从SDP中得到解码所需要的一些具体参数。而在TS流中，所有的解码参数均是伴随着码流一起下来的，因此不需要建立另外的Session，解码器反应速度会更快。

Trickmode和DRM的比较

(a) 在ISMA中，没有一个关于Trickmode的详细的定义，特别是在RTP中。因此各个厂家的Trickmode定义都不一样，导致没有一个统一的标准，标准也就失去意义。若采用TS流的方式，则我们可以在其extension中详细定义Trickmode的相关信息，可以定义该RTP是Trickmode还是正常播放，以及Trickmode的具体模式等。同时还可以通过扩展，定义丢包重传机制，保障用户的服务质量。

(b) 在ISMA中，虽然定义了DRM采用AES的加密方法，但其DRM不具有扩展性。表现在：不支持多种DRM方法和加密标准，不支持对Key的管理。而TS则刚好解决了这一点，可以在RTP的extension中可以定义Key的管理方法和映射关系，以及不同的DRM方法和标准。使得系统在DRM方面具有广泛的兼容性。

内容考虑的比较

(a) CP的支持

目前，大部分CP都是电视台、电影公司和广电公司，他们主要的片源都是采用MPEG-2 TS流封装格式。因此TS能更好的适应CP的主要现状和需求。

(b) 专业编码器支持

目前全球的主要专业编码器如Tandberg，Harmonic等都支持TS流封装格式，只有少数厂家支持ISMA流格式。

芯片支持的比较

目前，所有的MPEG-4和H.264的解码芯片均支持TS。所以选择TS可以为STB提供更多的选择方案，利于降低STB的成本。

家庭网络方面上的比较

(a) STB要接入家庭网络，需要支持DLNA。而在DLNA中，MPEG-2及TS是必选标准。

(b) 目前家庭网络中所有的摄像机和数码相机均支持MPEG-2 TS而不支持ISMA。

9．传统数字电视的支持

(a) 目前在广电领域，DVB全部是采用TS流封装格式。因此，若采用TS，可以做到与广电领域完全兼容，特别是在STB上的处理方式可以完全一致，增加了IPTV与DVB的兼容性，这样更有利于电信与广电的竞争。