ISOIEC 23090-252025 信息技术 沉浸式媒体的编码表示 第25部分基于可视体积视频的编码数据承载的一致性和参考软件标准立项发展报告

*信息技术沉浸式媒体的编码表示第25部分：基于可视体积视频的编码数据承载的一致性和参考软件标准立项发展报告英文标题：StandardizationDevelopmentReport:Informationtechnology—Codedrepresentationofimmersivemedia—Part25:Conformanceandreferencesoftwareforcarriageofvisualvolumetricvideo-basedcodingdata摘要随着数字媒体技术的飞速演进，以虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）为代表的沉浸式体验正逐步从概念走向广泛商用。其中，体积视频（VolumetricVideo）作为捕捉和再现真实三维场景动态的核心技术，其数据的高效编码与承载成为标准化工作的关键瓶颈。本报告系统梳理了国际标准化组织（ISO）与国际电工委员会（IEC）第一联合技术委员会（JTC1）发布的ISO/IEC23090-25:2025标准的立项背景、发展历程与核心内容。该标准作为MPEG-I（沉浸式媒体编码）系列的重要组成部分，旨在规范基于可视体积视频的编码数据（V3C）在承载过程中的一致性测试方法与参考软件实现。报告详细阐述了该标准在确保不同厂商系统间互操作性、提升编码数据承载效率以及促进沉浸式媒体内容分发方面的关键作用。通过对标准技术框架、一致性测试准则及参考软件架构的深入分析，本报告揭示了该标准如何为体积视频数据的端到端传输提供坚实的标准化基础。研究表明，ISO/IEC23090-25:2025的发布，不仅填补了V3C数据承载环节的一致性测试空白，更标志着沉浸式媒体标准化工作迈入精细化、实用化阶段，对于推动虚拟现实、自由视点视频及新一代人机交互应用具有深远的战略意义。关键词沉浸式媒体；体积视频；W3C数据承载；一致性测试；参考软件；MPEG-I；ISO/IEC23090；标准化Keywords:ImmersiveMedia;VolumetricVideo;V3CDataCarriage;ConformanceTesting;ReferenceSoftware;MPEG-I;ISO/IEC23090;Standardization正文1.引言：沉浸式媒体与体积视频标准化的必然趋势在信息技术与通信技术深度融合的时代背景下，用户对视觉体验的追求已从二维平面向三维沉浸式空间跨越。沉浸式媒体，特别是体积视频，通过记录物体或场景在三维空间中的动态几何、纹理及时间序列信息，赋予用户在虚拟世界中自由变换视角、深度感知乃至交互操作的能力。这种技术被视为下一代视频技术的核心支柱，广泛应用于远程教育、沉浸式娱乐、工业仿真、医疗培训及文化遗产数字化等领域。然而，体积视频数据量庞大，其原始数据在采集、编码、存储与传输等环节面临着巨大挑战。为确保不同厂家设备及系统间能够无缝协同工作，实现“一次编码、到处播放”的产业愿景，一套完整、严谨、可操作的国际标准体系必不可少。ISO/IEC23090系列标准（即MPEG-I标准）正是为此而生。该系列标准系统地定义了沉浸式媒体的编码表示，涵盖了从视频编码、点云压缩到姿态信息的传输等各个方面。在此背景下，ISO/IEC23090-25:2025《信息技术沉浸式媒体的编码表示第25部分：基于可视体积视频的编码数据承载的一致性和参考软件》（以下简称“第25部分”）的立项与发布，具有里程碑式的意义。它回应了产业界对标准互操作性落地验证的迫切需求，为V3C数据在具体承载协议上的应用提供了唯一的权威一致性判定依据。2.标准立项背景与行业需求在ISO/IEC23090系列标准中,ISO/IEC23090-10:2021《基于可视体积视频的编码数据承载》定义了V3C数据如何被封装并通过诸如MPEG-2传输流、ISO基础媒体文件格式或实时传输协议等现有承载协议进行传输。尽管协议本身已标准化，但不同实现者（编码器、解码器、复用器与解复用器）在具体执行时，可能因解析歧义或算法理解偏差，导致生成的码流或承载方式不符合标准要求。这种不一致性将直接破坏产业链的互操作性，阻碍规模化商用。基于此，行业各界——包括内容提供方、设备制造商、软件开发商及网络运营商——共同提出了对一致性测试标准的需求。主要需求归纳如下：*验证与认证需求：需要一个权威的、标准化的方法来鉴定某个V3C数据承载实现（如编码器输出的码流）是否符合ISO/IEC23090-10的要求。*互操作性保障：通过严格的一致性测试，确保由不同供应商生产的编码器、解码器及承载工具能够在真实网络环境中无障碍地协同工作。*质量保证：在标准发布前进行大量的交叉验证测试，以发现并修正标准文本中的模糊之处，确保标准的严谨性和科学性。因此，ISO/IECJTC1/SC29（音视频编码）委员会正式立项，着手制定第25部分标准。3.标准核心内容与技术架构ISO/IEC23090-25:2025标准主要由两大部分组成：一致性测试（ConformanceTesting）与参考软件（ReferenceSoftware）。3.1一致性测试框架一致性测试是标准的灵魂。该标准定义了一套严谨的测试流程和判定准则，用于评估一个声称符合ISO/IEC23090-10的被测设备（ImplementationUnderTest,IUT）的合规性。测试的核心要素包括：*测试流（TestStreams）：标准提供或指定一系列经过精心设计、带有特定边界条件和错误模式的V3C承载比特流（Bitstreams）。这些流涵盖了各种可能的语法、语义组合及约束条件。*测试集（TestSuites）：测试流根据测试目的被组织为多个测试集。例如，部分测试集专注于验证基础参数的正确解析，部分专注于验证特定扩展或复杂场景下的数据承载逻辑，另一些则可能包含故意注入的、预期失败（负向测试）的流以检验健壮性。*判定准则（ConformanceCriteria）：标准详细定义了解码器和承载处理模块的行为准则。例如，对于给定的测试流，解码器必须能够无错误地提取出所有必需的V3C基本流信息，并正确地重建出预期的体积视频数据。判定准则可能包括：解析语法时无错误码；输出数据精度在允许容差范围内；或对于无效语法，能够发出恰当的告警并采取标准规定的错误隐藏策略。*测试流程（TestingProcedure）：描述了如何在测试环境中设置、运行并评估被测设备。这包括数据输入、状态监控、结果记录及最终判定等步骤。3.2参考软件架构参考软件是标准的重要补充，它具有双重作用：一是作为标准技术细节的*实现示例*，帮助理解；二是作为验证一致性测试流正确性的*基准工具*。*功能模块：参考软件通常实现了一个完整的V3C数据承载接收端（Demultiplexer/Depacketizer），它能够解析并处理符合ISO/IEC23090-10标准的输入数据。*实现方式：代码通常采用模块化设计，如主控模块、V3C解析模块、缓冲管理模块及接口模块。代码以C/C++等高效语言编写，力求在可读性与性能间取得平衡。*验证标准：开发者可以使用参考软件对生产的码流进行预测试，确保其符合标准，再提交至正式认证实验室。同时，标准制定过程中，使用参考软件对测试流进行反复校验，确保测试流本身无误。*开放性：作为ISO标准的一部分，参考软件通常可以免费或以较低成本获取（如通过ISO标准的在线购买渠道），促进了全球范围内的技术传播与协作。4.主要参编单位介绍：以国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会音视频编码分委会（ISO/IECJTC1/SC29）为核心4.1机构沿革与定位ISO/IECJTC1/SC29是全球音视频、多媒体编码及压缩领域的权威技术委员会。其前身是自1988年起就开始运作的MPEG（动态图像专家组），后者在制定MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7等一系列革命性视频标准方面取得了举世瞩目的成就。随着技术范围的扩展，MPEG在2019年重组为SC29。SC29不仅继承了MPEG在视频、音频编码上的技术积淀，还扩大了工作范围，涵盖了点云压缩、沉浸式视频、基因组压缩等新一代技术领域。它通过全球范围内的企业、大学、研究机构的专家共同参与，组织定期的会议、提交提案、交叉测试和投票，来推动各项国际标准的诞生。4.2在本标准中的关键作用SC29是ISO/IEC23090系列（MPEG-I）标准的直接制定者。围绕第25部分标准，SC29下属的工作组进行了关键工作：*技术研判与立项：工作组深入调研了V3C承载技术的实际应用情况，评估了一致性测试标准的紧迫性和潜在影响，最终形成项目提案并在SC29内部获得通过。*核心文档编写：SC29的专家（来自华为、高通、索尼、FraunhoferHHI、NTT等全球顶级机构和公司）围绕一致性测试的框架设计、测试流生成、判定准则制定及参考软件的结构等问题进行了长期、严谨的讨论和文档编写。每个技术细节都需经历多轮的内部审查、和开放征询意见。*交叉验证：标准制定过程中，各大公司会利用自己的实现版本对草案进行交叉测试。这种机制一方面保证了标准的可行性，另一方面也事实上形成了一个松散的“工业界验证联盟”，大幅降低了标准发布后的互操作性问题。*文本完善与发布：SC29对标准的最终文本进行校对、润色，确保其语言精确、无歧义。在通过各成员国的最终审批后，才将标准文本正式作为ISO/IEC国际标准发布。4.3对产业的影响SC29的工作对全球沉浸式媒体产业链产生了深刻影响。它提供的是一个“公共平台”和“游戏规则”。在这个平台上，任何参与者都可以基于同一个标准设计产品。SC29通过ISO/IEC23090-25等标准的发布，引导产业投资方向，避免技术碎片化，降低了市场准入的研发和认证成本。对于初创公司或后发者而言，遵循SC29发布的标准，即是获得了进入全球市场的准入证。5.结论与展望ISO/IEC23090-25:2025《信息技术沉浸式媒体的编码表示第25部分：基于可视体积视频的编码数据承载的一致性和参考软件》的正式发布，标志着沉浸式媒体标准化工作已深入至执行与验证的“最后一公里”。该标准不仅为V3C数据的承载提供了可操作的互操作性测试工具和方法，更通过其严谨的测试流程和开源参考软件，为整个产业链的健康发展打下了坚实的技术基础。从更宏观的视角看，该标准的成功定稿预示着沉浸式媒体技术正从“可能的”技术探索阶段，迈向“可实现的”商业落地阶段。随着5G/6G网络、边缘计算、AI辅助压缩等技术的发展，体积视频的实时传输将成为可能。第25部分标准所确立的一致性测试规范，将是确保未来沉浸式通信、自由视角直播、元宇宙社交等应用场景中，不同平台、设备之间能够完美协同的关键所在。展望未来，ISO/IEC23090系列标准将持续演进。一方面，随着