AVS3+5G+8K，第三代國家數(shù)字視頻編解碼技術標準基準檔次制定完成

　　日前，從剛剛閉幕的數(shù)字音視頻編解碼技術(AVS)標準工作組第68次會議傳來消息，工作組也已完成我國第三代國家數(shù)字視頻編解碼技術標準AVS3基準檔次的制定工作。對第一版參考軟件的測試表明，AVS3性能已經(jīng)超過AVS2標準30%左右。

　　AVS標準工作組自2002年成立以來，在國家相關部門的大力支持和指導下，在組長高文院士率領下，已制定三代標準。第一代標準AVS標準實現(xiàn)了全國地面數(shù)字電視覆蓋，使我國數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的規(guī)?；瘧?zhàn)略轉(zhuǎn)型。第二代AVS標準AVS2在廣播電視與電影高清視頻編碼方面性能已優(yōu)于最新國際標準，在監(jiān)控視頻編碼方面更是完全領先于國際標準，能夠從技術源頭上支撐我國視頻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，使我國音視頻技術和產(chǎn)業(yè)正式進入“超高清”和“超高效”的“雙超時代”。廣東省已經(jīng)采用AVS2率先實現(xiàn)超高清全省覆蓋，中央電視臺已于2018年10月1日開通AVS2超高清頻道。

　　為滿足我國8K及5G產(chǎn)業(yè)應用的需要，AVS工作組緊鑼密鼓開展了第三代標準AVS3的制定工作。AVS3的正式名稱為《信息技術 智能媒體編碼 第2部分 視頻》，已向國標委申請立項。AVS3是8K超高清視頻編碼標準，為新興的5G媒體應用、虛擬現(xiàn)實媒體、智能安防等應用提供技術規(guī)范，引領未來五到十年8K超高清和虛擬現(xiàn)實(VR)視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　在2019年3月7-9日召開的AVS標準工作組第68次會議上，工作組完成了AVS3視頻基準檔次的起草工作，北京大學、數(shù)碼視訊、東華廣信、華為、海思等相關成員單位，已經(jīng)展開AVS3視頻標準的8K核心技術、編碼器開發(fā)、芯片研制和產(chǎn)業(yè)化工作，深圳龍崗智能視聽研究院展開8K測試驗證實驗室的建設。未來，AVS標準工作組將繼續(xù)完善后續(xù)標準，擴展檔次的目標是編碼效率比AVS2視頻標準提高1倍。在產(chǎn)業(yè)應用上，除廣播電視視頻外，積極推動AVS3視頻標準在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能安防、智能醫(yī)療等領域的應用。

　　AVS3視頻基準檔次采用了更具復雜視頻內(nèi)容適應性的擴展四叉樹劃分(EQT，Extended Quad-Tree)、更適合復雜運動形式的仿射運動預測、自適應運動矢量精度預測(AMVR， Adaptive Motion Vector Resolution)、更宜于并行編解碼實現(xiàn)的片劃分機制等技術，比AVS2節(jié)省約30%的碼率，將幫助改善5G時代視頻傳輸、虛擬現(xiàn)實直播與點播的用戶體驗，形成突破性的解決方案，為服務提供商和運營商節(jié)約大量成本，同時帶來培育新商業(yè)模式的機會，具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。

　　根據(jù)2018年12月12日科技部發(fā)布的《“科技冬奧”重點專項2019年度第一批項目申報指南》，“4.2冬奧超高清8K數(shù)字轉(zhuǎn)播技術與系統(tǒng)”中明確要求“研究具有國產(chǎn)自主產(chǎn)權(quán)的編解碼技術AVS3.0和8K編解碼設備”，因此AVS3將于2022年之前投入產(chǎn)業(yè)應用。

　　AVS標準工作組組長高文院士在工作組第68次會議閉幕會上表示，自2002年AVS標準工作組成立以來，制定的標準一直是跟隨國外的視頻編碼標準，AVS1對標H.264，AVS2對標H.265，制定和頒布時間落后于國外標準，對產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣產(chǎn)生了一定的遲滯效應，AVS3視頻標準基準檔次是AVS標準第一次領先國外標準制定完成，具有先發(fā)優(yōu)勢，芯片和編碼器的研發(fā)都要領先于國外標準推出，這是AVS標準發(fā)展上的一個里程碑，也是我國研發(fā)投入不斷加大的累積結(jié)果。

　　附：AVS發(fā)展史

　　——2002年6月，為了打破國際專利對我國音視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約，滿足我國在信息產(chǎn)業(yè)方面的需求，原信息產(chǎn)業(yè)部批準成立了數(shù)字音視頻編解碼技術標準工作組(AVS工作組)，開始了自主制定音視頻編解碼標準的探索。經(jīng)過千人團隊多年努力，AVS視頻部分 于2006年頒布為國家標準(GB/T 20090.2-2006)。

　　——2011年，GB/T26683-2011 《地面數(shù)字電視接收器通用規(guī)范》和GB/T 26686-2011《地面數(shù)字電視接收機通用規(guī)范》國家標準發(fā)布實施，標準要求地面數(shù)字電視接收機和接收器應支持AVS視頻解碼。

　　—— 2012年3月18日，為了滿足高清晰度電視、3D電視等廣播電影電視新業(yè)務發(fā)展的需要，推動自主創(chuàng)新技術產(chǎn)業(yè)化和應用，促進我國民族企業(yè)的發(fā)展，促進自主創(chuàng)新AVS國家標準在廣播電視新業(yè)務的應用，國家廣電總局科技司和工業(yè)和信息化部電子信息司聯(lián)合成立“AVS技術應用聯(lián)合推進工作組”，兩司司長擔任聯(lián)合組長，中央電視臺總工程師丁文華院士和AVS標準工作組組長、北京大學教授高文院士擔任專家組聯(lián)合組長。自推進工作組成立以來，兩部委密切配合，依托聯(lián)合工作組，組織各方力量，研發(fā)了AVS的優(yōu)化和演進技術AVS+，打造了從芯片、前端設備、接收終端到應用系統(tǒng)的AVS+技術標準完整產(chǎn)業(yè)鏈。

　　——2012年7月10日，國家廣播電影電視總局正式頒布了《廣播電視先進音視頻編解碼 第1部分：視頻》行業(yè)標準，標準號為GY/T 257.1-2012，簡稱AVS+，即日實施。AVS+標準以高清電視應用為突破點，充分利用當前我國數(shù)字電視由標清向高清快速發(fā)展的重要機遇期，推動AVS+標準的產(chǎn)業(yè)化和應用推廣。從此，自主知識產(chǎn)權(quán)AVS+標準產(chǎn)業(yè)化應用邁上了快車道。

　　——2012年12月，AVS系統(tǒng)、符合性測試、參考軟件等三個部分頒布為國家標準，進一步完善了AVS標準體系。

　　——2013年3月18日，基于AVS+的3D節(jié)目已經(jīng)上星播出。同日，中古哈瓦那數(shù)字電視示范區(qū)建設竣工儀式在古巴首都哈瓦那舉行，采用中國AVS標準的數(shù)字電視正式落戶古巴。此前，中國AVS標準已經(jīng)在斯里蘭卡、老撾、泰國和吉爾吉斯斯坦等國落地。

　　——2013年12月，AVS移動語言和音頻頒布為國家標準。

　　——2014年1月1日開始，中央電視臺開始進行AVS+編碼格式的高清節(jié)目上星播出。到2014年第2季度，央視全面實現(xiàn)AVS+高清的整體轉(zhuǎn)換，央視高清頻道所有內(nèi)容，衛(wèi)星分發(fā)全部采用AVS+標準壓縮的視頻流，這一舉措快速推動了全國AVS+的覆蓋。

　　——2014年3月18日，國家新聞出版廣電總局與工業(yè)和信息化部共同發(fā)布了《AVS+技術應用實施指南》(【2014】075號)，按照“快速推進、平穩(wěn)過渡、增量優(yōu)先、兼顧存量”的原則，對AVS+標準在衛(wèi)星傳輸分發(fā)、直播衛(wèi)星、地面電視、有線電視、互聯(lián)網(wǎng)電視等領域的應用進行了明確的部署。目前，中央電視臺、湖南廣播電視臺、安徽廣播電視臺等已率先采用AVS+標準播出了高清電視節(jié)目，AVS+標準的產(chǎn)業(yè)化和應用推廣取得階段性重大突破。

　　——2014年8月22日，全球首顆AVS+高清編碼芯片“博華芯BH1200”在中關村揭開面紗。BH1200高清編碼芯片完全符合2012年頒布的國家廣電行業(yè)標準AVS+，向前兼容AVS國家標準，對完善AVS+產(chǎn)業(yè)鏈、支撐我國高清電視發(fā)展具有重大意義。

　　——2014年10月，中央電視臺第二次招標，按計劃完成了AVS+衛(wèi)星高清的全部轉(zhuǎn)換工作。

　　——2014年11月，財政部批復了40多個億的資金做《中央廣播電視節(jié)目無線覆蓋工程》，全國的2562個發(fā)射臺全部采用DTMB進行覆蓋。中央電視臺的12套標清節(jié)目(除了3、5、6、8)，采用AVS+標清編碼格式。《中央廣播電視節(jié)目無線覆蓋工程》明確規(guī)定全國范圍內(nèi)地面電視節(jié)目編碼方式采用AVS+編碼，加密傳送。

　　——2014年12月，國家新聞出版廣電總局頒布《AVS+專業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器技術要求和測量方法》(標準號：GD/J 057-2014)和《AVS+標清編碼器技術要求和測量方法》(標準號：GD/J 056-2014)兩項行業(yè)標準。

　　——2015年12月，AVS同步文本、綜合場景等兩個部分頒布為國家標準。

　　——2016年3月1日，國家標準《信息技術 高效多媒體編碼 第2部分：視頻》通過審定，進入國標報批。

　　——2016年4月，國家新聞出版廣電總局頒布《高效音視頻編碼 第1部分：視頻》為廣電行業(yè)標準。

　　——2016年5月6日，國家新聞出版廣電總局頒布《高效音視頻編碼 第1部分：視頻》為廣電行業(yè)標準，標準號GY/T 299.1-2016。即日實施。

　　——2016年12月30日，《信息技術 高效多媒體編碼 第2部分：視頻》通過中國國家標準化管理委員會審查，由國家質(zhì)檢總局和國家標準委頒布為國家標準( GB/T 33475.2-2016，簡稱AVS2)，AVS2視頻編碼效率比上一代標準AVS+提高了一倍以上，壓縮效率超越最新國際標準HEVC(H.265)。AVS2還針對監(jiān)控視頻設計了場景編碼模式，壓縮效率比HEVC(H.265)高出一倍，完全領先于國際標準，能夠從技術源頭上支撐我國視頻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　——2018年3月30日，AVS產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合中國電信、華為、中興、江蘇廣電新媒體、瑞芯微、上海國茂、晶晨半導體、百視通等多家產(chǎn)業(yè)鏈廠商重磅發(fā)布《IPTV業(yè)務系統(tǒng)AVS2實施指南》，此舉將有力推動AVS2標準在IPTV上的應用。

　　——2018年5月28日，廣東省新聞出版廣電局發(fā)文(粵新廣技【2018】63號)，將在廣東省4K行動中應用AVS2標準。

　　——2018年6月7日，《信息技術 高效多媒體編碼 第3部分：音頻》(簡稱AVS2音頻標準)頒布為國家標準(標準代號GB/T 33475.3-2018)。立足提供完整的高清三維視聽技術方案，與第二代AVS視頻編碼(AVS2視頻)配套，是更適合超高清、3D等新一代視聽系統(tǒng)需要的高質(zhì)量、高效率音頻編解碼標準。其頒布及應用使中國自主音視頻標準比翼雙飛，加速我國的音視頻技術和產(chǎn)業(yè)雙雙進入“超高清”和“超高效”的“雙超時代”。

　　——2018年8月底，國家廣播電視總局向各省廣電局、中央廣播電視總臺辦公廳和總局直屬各單位印發(fā)了《4K超高清電視技術應用實施指南(2018版)》(簡稱《實施指南》)，《實施指南》明確指出：視頻編碼采用AVS2 標準。這標志著繼第一代AVS標準在得以全面推廣應用后第二代AVS標準(AVS2)憑借自身優(yōu)異的性能和自主知識產(chǎn)權(quán)，成為了《實施指南》唯一采用的視頻編碼標準。

　　——2018年10月1日，中央廣播電視總臺開播國內(nèi)首個上星超高清電視頻道—CCTV 4K超高清頻道。北京歌華、廣東、上海東方、浙江、四川、貴州、重慶、江西、安徽、陜西、江蘇、內(nèi)蒙古和深圳天威等13個省、區(qū)、市的有線電視網(wǎng)同日開通中央廣播電視總臺4K頻道。此次開播的4K 超高清頻道采用了AVS2國家標準、國密算法的CA和國產(chǎn)編碼設備、自主芯片等。AVS2的應用正式拉開了大幕。

　　——2018年10月16日，廣東省廣播電視臺開播4K 超高清頻道。

　　——2019年3月9日，第三代AVS視頻標準(AVS3)基準檔次起草完成，將于2022年投入應用，我國的AVS3+5G+8K產(chǎn)業(yè)發(fā)展將有領先全球的部署。