ISOIEC 23090-252025 信息技術(shù) 沉浸式媒體的編碼表示 第25部分基于可視體積視頻的編碼數(shù)據(jù)承載的一致性和參考軟件標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告

*信息技術(shù)沉浸式媒體的編碼表示第25部分：基于可視體積視頻的編碼數(shù)據(jù)承載的一致性和參考軟件標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告英文標(biāo)題：StandardizationDevelopmentReport:Informationtechnology—Codedrepresentationofimmersivemedia—Part25:Conformanceandreferencesoftwareforcarriageofvisualvolumetricvideo-basedcodingdata摘要隨著數(shù)字媒體技術(shù)的飛速演進(jìn)，以虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）為代表的沉浸式體驗(yàn)正逐步從概念走向廣泛商用。其中，體積視頻（VolumetricVideo）作為捕捉和再現(xiàn)真實(shí)三維場(chǎng)景動(dòng)態(tài)的核心技術(shù)，其數(shù)據(jù)的高效編碼與承載成為標(biāo)準(zhǔn)化工作的關(guān)鍵瓶頸。本報(bào)告系統(tǒng)梳理了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）第一聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)（JTC1）發(fā)布的ISO/IEC23090-25:2025標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景、發(fā)展歷程與核心內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)作為MPEG-I（沉浸式媒體編碼）系列的重要組成部分，旨在規(guī)范基于可視體積視頻的編碼數(shù)據(jù)（V3C）在承載過程中的一致性測(cè)試方法與參考軟件實(shí)現(xiàn)。報(bào)告詳細(xì)闡述了該標(biāo)準(zhǔn)在確保不同廠商系統(tǒng)間互操作性、提升編碼數(shù)據(jù)承載效率以及促進(jìn)沉浸式媒體內(nèi)容分發(fā)方面的關(guān)鍵作用。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架、一致性測(cè)試準(zhǔn)則及參考軟件架構(gòu)的深入分析，本報(bào)告揭示了該標(biāo)準(zhǔn)如何為體積視頻數(shù)據(jù)的端到端傳輸提供堅(jiān)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。研究表明，ISO/IEC23090-25:2025的發(fā)布，不僅填補(bǔ)了V3C數(shù)據(jù)承載環(huán)節(jié)的一致性測(cè)試空白，更標(biāo)志著沉浸式媒體標(biāo)準(zhǔn)化工作邁入精細(xì)化、實(shí)用化階段，對(duì)于推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)、自由視點(diǎn)視頻及新一代人機(jī)交互應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。關(guān)鍵詞沉浸式媒體；體積視頻；W3C數(shù)據(jù)承載；一致性測(cè)試；參考軟件；MPEG-I；ISO/IEC23090；標(biāo)準(zhǔn)化Keywords:ImmersiveMedia;VolumetricVideo;V3CDataCarriage;ConformanceTesting;ReferenceSoftware;MPEG-I;ISO/IEC23090;Standardization正文1.引言：沉浸式媒體與體積視頻標(biāo)準(zhǔn)化的必然趨勢(shì)在信息技術(shù)與通信技術(shù)深度融合的時(shí)代背景下，用戶對(duì)視覺體驗(yàn)的追求已從二維平面向三維沉浸式空間跨越。沉浸式媒體，特別是體積視頻，通過記錄物體或場(chǎng)景在三維空間中的動(dòng)態(tài)幾何、紋理及時(shí)間序列信息，賦予用戶在虛擬世界中自由變換視角、深度感知乃至交互操作的能力。這種技術(shù)被視為下一代視頻技術(shù)的核心支柱，廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育、沉浸式娛樂、工業(yè)仿真、醫(yī)療培訓(xùn)及文化遺產(chǎn)數(shù)字化等領(lǐng)域。然而，體積視頻數(shù)據(jù)量龐大，其原始數(shù)據(jù)在采集、編碼、存儲(chǔ)與傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)面臨著巨大挑戰(zhàn)。為確保不同廠家設(shè)備及系統(tǒng)間能夠無縫協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)“一次編碼、到處播放”的產(chǎn)業(yè)愿景，一套完整、嚴(yán)謹(jǐn)、可操作的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系必不可少。ISO/IEC23090系列標(biāo)準(zhǔn)（即MPEG-I標(biāo)準(zhǔn)）正是為此而生。該系列標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)地定義了沉浸式媒體的編碼表示，涵蓋了從視頻編碼、點(diǎn)云壓縮到姿態(tài)信息的傳輸?shù)雀鱾€(gè)方面。在此背景下，ISO/IEC23090-25:2025《信息技術(shù)沉浸式媒體的編碼表示第25部分：基于可視體積視頻的編碼數(shù)據(jù)承載的一致性和參考軟件》（以下簡(jiǎn)稱“第25部分”）的立項(xiàng)與發(fā)布，具有里程碑式的意義。它回應(yīng)了產(chǎn)業(yè)界對(duì)標(biāo)準(zhǔn)互操作性落地驗(yàn)證的迫切需求，為V3C數(shù)據(jù)在具體承載協(xié)議上的應(yīng)用提供了唯一的權(quán)威一致性判定依據(jù)。2.標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)背景與行業(yè)需求在ISO/IEC23090系列標(biāo)準(zhǔn)中,ISO/IEC23090-10:2021《基于可視體積視頻的編碼數(shù)據(jù)承載》定義了V3C數(shù)據(jù)如何被封裝并通過諸如MPEG-2傳輸流、ISO基礎(chǔ)媒體文件格式或?qū)崟r(shí)傳輸協(xié)議等現(xiàn)有承載協(xié)議進(jìn)行傳輸。盡管協(xié)議本身已標(biāo)準(zhǔn)化，但不同實(shí)現(xiàn)者（編碼器、解碼器、復(fù)用器與解復(fù)用器）在具體執(zhí)行時(shí)，可能因解析歧義或算法理解偏差，導(dǎo)致生成的碼流或承載方式不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。這種不一致性將直接破壞產(chǎn)業(yè)鏈的互操作性，阻礙規(guī)?；逃?。基于此，行業(yè)各界——包括內(nèi)容提供方、設(shè)備制造商、軟件開發(fā)商及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商——共同提出了對(duì)一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的需求。主要需求歸納如下：*驗(yàn)證與認(rèn)證需求：需要一個(gè)權(quán)威的、標(biāo)準(zhǔn)化的方法來鑒定某個(gè)V3C數(shù)據(jù)承載實(shí)現(xiàn)（如編碼器輸出的碼流）是否符合ISO/IEC23090-10的要求。*互操作性保障：通過嚴(yán)格的一致性測(cè)試，確保由不同供應(yīng)商生產(chǎn)的編碼器、解碼器及承載工具能夠在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無障礙地協(xié)同工作。*質(zhì)量保證：在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前進(jìn)行大量的交叉驗(yàn)證測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)并修正標(biāo)準(zhǔn)文本中的模糊之處，確保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。因此，ISO/IECJTC1/SC29（音視頻編碼）委員會(huì)正式立項(xiàng)，著手制定第25部分標(biāo)準(zhǔn)。3.標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容與技術(shù)架構(gòu)ISO/IEC23090-25:2025標(biāo)準(zhǔn)主要由兩大部分組成：一致性測(cè)試（ConformanceTesting）與參考軟件（ReferenceSoftware）。3.1一致性測(cè)試框架一致性測(cè)試是標(biāo)準(zhǔn)的靈魂。該標(biāo)準(zhǔn)定義了一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試流程和判定準(zhǔn)則，用于評(píng)估一個(gè)聲稱符合ISO/IEC23090-10的被測(cè)設(shè)備（ImplementationUnderTest,IUT）的合規(guī)性。測(cè)試的核心要素包括：*測(cè)試流（TestStreams）：標(biāo)準(zhǔn)提供或指定一系列經(jīng)過精心設(shè)計(jì)、帶有特定邊界條件和錯(cuò)誤模式的V3C承載比特流（Bitstreams）。這些流涵蓋了各種可能的語法、語義組合及約束條件。*測(cè)試集（TestSuites）：測(cè)試流根據(jù)測(cè)試目的被組織為多個(gè)測(cè)試集。例如，部分測(cè)試集專注于驗(yàn)證基礎(chǔ)參數(shù)的正確解析，部分專注于驗(yàn)證特定擴(kuò)展或復(fù)雜場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)承載邏輯，另一些則可能包含故意注入的、預(yù)期失敗（負(fù)向測(cè)試）的流以檢驗(yàn)健壯性。*判定準(zhǔn)則（ConformanceCriteria）：標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了解碼器和承載處理模塊的行為準(zhǔn)則。例如，對(duì)于給定的測(cè)試流，解碼器必須能夠無錯(cuò)誤地提取出所有必需的V3C基本流信息，并正確地重建出預(yù)期的體積視頻數(shù)據(jù)。判定準(zhǔn)則可能包括：解析語法時(shí)無錯(cuò)誤碼；輸出數(shù)據(jù)精度在允許容差范圍內(nèi)；或?qū)τ跓o效語法，能夠發(fā)出恰當(dāng)?shù)母婢⒉扇?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的錯(cuò)誤隱藏策略。*測(cè)試流程（TestingProcedure）：描述了如何在測(cè)試環(huán)境中設(shè)置、運(yùn)行并評(píng)估被測(cè)設(shè)備。這包括數(shù)據(jù)輸入、狀態(tài)監(jiān)控、結(jié)果記錄及最終判定等步驟。3.2參考軟件架構(gòu)參考軟件是標(biāo)準(zhǔn)的重要補(bǔ)充，它具有雙重作用：一是作為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)細(xì)節(jié)的*實(shí)現(xiàn)示例*，幫助理解；二是作為驗(yàn)證一致性測(cè)試流正確性的*基準(zhǔn)工具*。*功能模塊：參考軟件通常實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的V3C數(shù)據(jù)承載接收端（Demultiplexer/Depacketizer），它能夠解析并處理符合ISO/IEC23090-10標(biāo)準(zhǔn)的輸入數(shù)據(jù)。*實(shí)現(xiàn)方式：代碼通常采用模塊化設(shè)計(jì)，如主控模塊、V3C解析模塊、緩沖管理模塊及接口模塊。代碼以C/C++等高效語言編寫，力求在可讀性與性能間取得平衡。*驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)：開發(fā)者可以使用參考軟件對(duì)生產(chǎn)的碼流進(jìn)行預(yù)測(cè)試，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)，再提交至正式認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，使用參考軟件對(duì)測(cè)試流進(jìn)行反復(fù)校驗(yàn)，確保測(cè)試流本身無誤。*開放性：作為ISO標(biāo)準(zhǔn)的一部分，參考軟件通常可以免費(fèi)或以較低成本獲?。ㄈ缤ㄟ^ISO標(biāo)準(zhǔn)的在線購買渠道），促進(jìn)了全球范圍內(nèi)的技術(shù)傳播與協(xié)作。4.主要參編單位介紹：以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)第一聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)音視頻編碼分委會(huì)（ISO/IECJTC1/SC29）為核心4.1機(jī)構(gòu)沿革與定位ISO/IECJTC1/SC29是全球音視頻、多媒體編碼及壓縮領(lǐng)域的權(quán)威技術(shù)委員會(huì)。其前身是自1988年起就開始運(yùn)作的MPEG（動(dòng)態(tài)圖像專家組），后者在制定MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7等一系列革命性視頻標(biāo)準(zhǔn)方面取得了舉世矚目的成就。隨著技術(shù)范圍的擴(kuò)展，MPEG在2019年重組為SC29。SC29不僅繼承了MPEG在視頻、音頻編碼上的技術(shù)積淀，還擴(kuò)大了工作范圍，涵蓋了點(diǎn)云壓縮、沉浸式視頻、基因組壓縮等新一代技術(shù)領(lǐng)域。它通過全球范圍內(nèi)的企業(yè)、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)的專家共同參與，組織定期的會(huì)議、提交提案、交叉測(cè)試和投票，來推動(dòng)各項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的誕生。4.2在本標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)鍵作用SC29是ISO/IEC23090系列（MPEG-I）標(biāo)準(zhǔn)的直接制定者。圍繞第25部分標(biāo)準(zhǔn)，SC29下屬的工作組進(jìn)行了關(guān)鍵工作：*技術(shù)研判與立項(xiàng)：工作組深入調(diào)研了V3C承載技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，評(píng)估了一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的緊迫性和潛在影響，最終形成項(xiàng)目提案并在SC29內(nèi)部獲得通過。*核心文檔編寫：SC29的專家（來自華為、高通、索尼、FraunhoferHHI、NTT等全球頂級(jí)機(jī)構(gòu)和公司）圍繞一致性測(cè)試的框架設(shè)計(jì)、測(cè)試流生成、判定準(zhǔn)則制定及參考軟件的結(jié)構(gòu)等問題進(jìn)行了長(zhǎng)期、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠懻摵臀臋n編寫。每個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)都需經(jīng)歷多輪的內(nèi)部審查、和開放征詢意見。*交叉驗(yàn)證：標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，各大公司會(huì)利用自己的實(shí)現(xiàn)版本對(duì)草案進(jìn)行交叉測(cè)試。這種機(jī)制一方面保證了標(biāo)準(zhǔn)的可行性，另一方面也事實(shí)上形成了一個(gè)松散的“工業(yè)界驗(yàn)證聯(lián)盟”，大幅降低了標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后的互操作性問題。*文本完善與發(fā)布：SC29對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的最終文本進(jìn)行校對(duì)、潤(rùn)色，確保其語言精確、無歧義。在通過各成員國(guó)的最終審批后，才將標(biāo)準(zhǔn)文本正式作為ISO/IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。4.3對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響SC29的工作對(duì)全球沉浸式媒體產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生了深刻影響。它提供的是一個(gè)“公共平臺(tái)”和“游戲規(guī)則”。在這個(gè)平臺(tái)上，任何參與者都可以基于同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。SC29通過ISO/IEC23090-25等標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)投資方向，避免技術(shù)碎片化，降低了市場(chǎng)準(zhǔn)入的研發(fā)和認(rèn)證成本。對(duì)于初創(chuàng)公司或后發(fā)者而言，遵循SC29發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，即是獲得了進(jìn)入全球市場(chǎng)的準(zhǔn)入證。5.結(jié)論與展望ISO/IEC23090-25:2025《信息技術(shù)沉浸式媒體的編碼表示第25部分：基于可視體積視頻的編碼數(shù)據(jù)承載的一致性和參考軟件》的正式發(fā)布，標(biāo)志著沉浸式媒體標(biāo)準(zhǔn)化工作已深入至執(zhí)行與驗(yàn)證的“最后一公里”。該標(biāo)準(zhǔn)不僅為V3C數(shù)據(jù)的承載提供了可操作的互操作性測(cè)試工具和方法，更通過其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試流程和開源參考軟件，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。從更宏觀的視角看，該標(biāo)準(zhǔn)的成功定稿預(yù)示著沉浸式媒體技術(shù)正從“可能的”技術(shù)探索階段，邁向“可實(shí)現(xiàn)的”商業(yè)落地階段。隨著5G/6G網(wǎng)絡(luò)、邊緣計(jì)算、AI輔助壓縮等技術(shù)的發(fā)展，體積視頻的實(shí)時(shí)傳輸將成為可能。第25部分標(biāo)準(zhǔn)所確立的一致性測(cè)試規(guī)范，將是確保未來沉浸式通信、自由視角直播、元宇宙社交等應(yīng)用場(chǎng)景中，不同平臺(tái)、設(shè)備之間能夠完美協(xié)同的關(guān)鍵所在。展望未來，ISO/IEC23090系列標(biāo)準(zhǔn)將持續(xù)演進(jìn)。一方面，隨著