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    AVS3+5G+8K——面向8K應用的第三代國家數字視頻編解碼技術標準 AVS3視頻標準基準檔次制定完成

    本文作者:AI科技評論 2019-03-11 19:03
    導語:我國第三代國家數字視頻編解碼技術標準 AVS3 基準檔次的制定工作已經完成。

    雷鋒網(公眾號:雷鋒網) AI 科技評論消息,日前,從剛剛閉幕的數字音視頻編解碼技術(AVS)標準工作組第 68 次會議傳來消息,工作組已完成我國第三代國家數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 標準實現了全國地面數字電視覆蓋,使我國數字音視頻產業實現了「中國制造」到「中國創造」的規模化戰略轉型。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于最新國際標準,在監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業的健康發展,使我國音視頻技術和產業正式進入「超高清」和「超高效」的「雙超時代」。廣東省已經采用 AVS2 率先實現超高清全省覆蓋,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 產業應用的需要,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、虛擬現實媒體、智能安防等應用提供技術規范,引領未來五到十年 8K 超高清和虛擬現實(VR)視頻產業的發展。

    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、數碼視訊、東華廣信、華為、海思等相關成員單位,已經展開 AVS3 視頻標準的 8K 核心技術、編碼器開發、芯片研制和產業化工作,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 標準工作組將繼續完善后續標準,擴展檔次的目標是編碼效率比 AVS2 視頻標準提高 1 倍。在產業應用上,除廣播電視視頻外,積極推動 AVS3 視頻標準在工業互聯網、智能安防、智能醫療等領域的應用。

    AVS3 視頻基準檔次采用了更具復雜視頻內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的片劃分機制等技術,比 AVS2 節省約 30% 的碼率,將幫助改善 5G 時代視頻傳輸、虛擬現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約大量成本,同時帶來培育新商業模式的機會,具有重要的社會效益和經濟效益。

    根據 2018 年 12 月 12 日科技部發布的《「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 數字轉播技術與系統」中明確要求「研究具有國產自主產權的編解碼技術 AVS3.0 和 8K 編解碼設備」,因此 AVS3 將于 2022 年之前投入產業應用。

    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,對產品研發和產業推廣產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,具有先發優勢,芯片和編碼器的研發都要領先于國外標準推出,這是 AVS 標準發展上的一個里程碑,也是我國研發投入不斷加大的累積結果。

    附:AVS 發展史

    ——2002 年 6 月,為了打破國際專利對我國音視頻產業發展的制約,滿足我國在信息產業方面的需求,原信息產業部批準成立了數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《地面數字電視接收器通用規范》和 GB/T 26686-2011《地面數字電視接收機通用規范》國家標準發布實施,標準要求地面數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務發展的需要,推動自主創新技術產業化和應用,促進我國民族企業的發展,促進自主創新 AVS 國家標準在廣播電視新業務的應用,國家廣電總局科技司和工業和信息化部電子信息司聯合成立「AVS 技術應用聯合推進工作組」,兩司司長擔任聯合組長,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合組長。自推進工作組成立以來,兩部委密切配合,依托聯合工作組,組織各方力量,研發了 AVS 的優化和演進技術 AVS+,打造了從芯片、前端設備、接收終端到應用系統的 AVS+技術標準完整產業鏈。

    ——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字電視由標清向高清快速發展的重要機遇期,推動 AVS+標準的產業化和應用推廣。從此,自主知識產權 AVS+標準產業化應用邁上了快車道。

    ——2012 年 12 月,AVS 系統、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 節目已經上星播出。同日,中古哈瓦那數字電視示范區建設竣工儀式在古巴首都哈瓦那舉行,采用中國 AVS 標準的數字電視正式落戶古巴。此前,中國 AVS 標準已經在斯里蘭卡、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+編碼格式的高清節目上星播出。到 2014 年第 2 季度,央視全面實現 AVS+高清的整體轉換,央視高清頻道所有內容,衛星分發全部采用 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和信息化部共同發布了《AVS+技術應用實施指南》(【2014】075 號),按照「快速推進、平穩過渡、增量優先、兼顧存量」的原則,對 AVS+標準在衛星傳輸分發、直播衛星、地面電視、有線電視、互聯網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目,AVS+標準的產業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標準 AVS+,向前兼容 AVS 國家標準,對完善 AVS+產業鏈、支撐我國高清電視發展具有重大意義。

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

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

    ——2014 年 12 月,國家新聞出版廣電總局頒布《AVS+專業衛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業的健康發展。

    ——2018 年 3 月 30 日,AVS 產業聯盟聯合中國電信、華為、中興、江蘇廣電新媒體、瑞芯微、上海國茂、晶晨半導體、百視通等多家產業鏈廠商重磅發布《IPTV 業務系統 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 等新一代視聽系統需要的高質量、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業雙雙進入「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)憑借自身優異的性能和自主知識產權,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、內蒙古和深圳天威等 13 個省、區、市的有線電視網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 產業發展將有領先全球的部署。

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