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AVS3+5G+8K——面向8K应用的第三代国家数字视频编解码技术标准 AVS3视频标准基准档次制定完成

本文作者:AI科技评论 2019-03-11 19:03
导语:我国第三代国家数字视频编解码技术标准 AVS3 基准档次的制定工作已经完成。

雷锋网(公众号:雷锋网) AI 科技评论消息,日前,从刚刚闭幕的数字音视频编解码技术(AVS)标准工作组第 68 次会议传来消息,工作组已完成我国第三代国家数字视频编解码技术标准 AVS3 基准档次的制定工作。对第一版参考软件的测试表明,AVS3 性能已经超过 AVS2 标准 30% 左右。

AVS 标准工作组自 2002 年成立以来,在国家相关部门的大力支持和指导下,在组长高文院士率领下,已制定三代标准。第一代标准 AVS 标准实现了全国地面数字电视覆盖,使我国数字音视频产业实现了「中国制造」到「中国创造」的规模化战略转型。第二代 AVS 标准 AVS2 在广播电视与电影高清视频编码方面性能已优于最新国际标准,在监控视频编码方面更是完全领先于国际标准,能够从技术源头上支撑我国视频产业的健康发展,使我国音视频技术和产业正式进入「超高清」和「超高效」的「双超时代」。广东省已经采用 AVS2 率先实现超高清全省覆盖,中央电视台已于 2018 年 10 月 1 日开通 AVS2 超高清频道。

为满足我国 8K 及 5G 产业应用的需要,AVS 工作组紧锣密鼓开展了第三代标准 AVS3 的制定工作。AVS3 的正式名称为《信息技术 智能媒体编码 第 2 部分 视频》,已向国标委申请立项。AVS3 是 8K 超高清视频编码标准,为新兴的 5G 媒体应用、虚拟现实媒体、智能安防等应用提供技术规范,引领未来五到十年 8K 超高清和虚拟现实(VR)视频产业的发展。

在 2019 年 3 月 7-9 日召开的 AVS 标准工作组第 68 次会议上,工作组完成了 AVS3 视频基准档次的起草工作,北京大学、数码视讯、东华广信、华为、海思等相关成员单位,已经展开 AVS3 视频标准的 8K 核心技术、编码器开发、芯片研制和产业化工作,深圳龙岗智能视听研究院展开 8K 测试验证实验室的建设。未来,AVS 标准工作组将继续完善后续标准,扩展档次的目标是编码效率比 AVS2 视频标准提高 1 倍。在产业应用上,除广播电视视频外,积极推动 AVS3 视频标准在工业互联网、智能安防、智能医疗等领域的应用。

AVS3 视频基准档次采用了更具复杂视频内容适应性的扩展四叉树划分 (EQT,Extended Quad-Tree)、更适合复杂运动形式的仿射运动预测、自适应运动矢量精度预测 (AMVR, Adaptive Motion Vector Resolution)、更宜于并行编解码实现的片划分机制等技术,比 AVS2 节省约 30% 的码率,将帮助改善 5G 时代视频传输、虚拟现实直播与点播的用户体验,形成突破性的解决方案,为服务提供商和运营商节约大量成本,同时带来培育新商业模式的机会,具有重要的社会效益和经济效益。

根据 2018 年 12 月 12 日科技部发布的《「科技冬奥」重点专项 2019 年度第一批项目申报指南》,「4.2 冬奥超高清 8K 数字转播技术与系统」中明确要求「研究具有国产自主产权的编解码技术 AVS3.0 和 8K 编解码设备」,因此 AVS3 将于 2022 年之前投入产业应用。

AVS 标准工作组组长高文院士在工作组第 68 次会议闭幕会上表示,自 2002 年 AVS 标准工作组成立以来,制定的标准一直是跟随国外的视频编码标准,AVS1 对标 H.264,AVS2 对标 H.265,制定和颁布时间落后于国外标准,对产品研发和产业推广产生了一定的迟滞效应,AVS3 视频标准基准档次是 AVS 标准第一次领先国外标准制定完成,具有先发优势,芯片和编码器的研发都要领先于国外标准推出,这是 AVS 标准发展上的一个里程碑,也是我国研发投入不断加大的累积结果。

附:AVS 发展史

——2002 年 6 月,为了打破国际专利对我国音视频产业发展的制约,满足我国在信息产业方面的需求,原信息产业部批准成立了数字音视频编解码技术标准工作组(AVS 工作组),开始了自主制定音视频编解码标准的探索。经过千人团队多年努力,AVS 视频部分于 2006 年颁布为国家标准(GB/T 20090.2-2006)。

——2011 年,GB/T26683-2011《地面数字电视接收器通用规范》和 GB/T 26686-2011《地面数字电视接收机通用规范》国家标准发布实施,标准要求地面数字电视接收机和接收器应支持 AVS 视频解码。

——2012 年 3 月 18 日,为了满足高清晰度电视、3D 电视等广播电影电视新业务发展的需要,推动自主创新技术产业化和应用,促进我国民族企业的发展,促进自主创新 AVS 国家标准在广播电视新业务的应用,国家广电总局科技司和工业和信息化部电子信息司联合成立「AVS 技术应用联合推进工作组」,两司司长担任联合组长,中央电视台总工程师丁文华院士和 AVS 标准工作组组长、北京大学教授高文院士担任专家组联合组长。自推进工作组成立以来,两部委密切配合,依托联合工作组,组织各方力量,研发了 AVS 的优化和演进技术 AVS+,打造了从芯片、前端设备、接收终端到应用系统的 AVS+技术标准完整产业链。

——2012 年 7 月 10 日,国家广播电影电视总局正式颁布了《广播电视先进音视频编解码 第 1 部分:视频》行业标准,标准号为 GY/T 257.1-2012,简称 AVS+,即日实施。AVS+标准以高清电视应用为突破点,充分利用当前我国数字电视由标清向高清快速发展的重要机遇期,推动 AVS+标准的产业化和应用推广。从此,自主知识产权 AVS+标准产业化应用迈上了快车道。

——2012 年 12 月,AVS 系统、符合性测试、参考软件等三个部分颁布为国家标准,进一步完善了 AVS 标准体系。

——2013 年 3 月 18 日,基于 AVS+的 3D 节目已经上星播出。同日,中古哈瓦那数字电视示范区建设竣工仪式在古巴首都哈瓦那举行,采用中国 AVS 标准的数字电视正式落户古巴。此前,中国 AVS 标准已经在斯里兰卡、老挝、泰国和吉尔吉斯斯坦等国落地。

——2013 年 12 月,AVS 移动语言和音频颁布为国家标准。

——2014 年 1 月 1 日开始,中央电视台开始进行 AVS+编码格式的高清节目上星播出。到 2014 年第 2 季度,央视全面实现 AVS+高清的整体转换,央视高清频道所有内容,卫星分发全部采用 AVS+标准压缩的视频流,这一举措快速推动了全国 AVS+的覆盖。

——2014 年 3 月 18 日,国家新闻出版广电总局与工业和信息化部共同发布了《AVS+技术应用实施指南》(【2014】075 号),按照「快速推进、平稳过渡、增量优先、兼顾存量」的原则,对 AVS+标准在卫星传输分发、直播卫星、地面电视、有线电视、互联网电视等领域的应用进行了明确的部署。目前,中央电视台、湖南广播电视台、安徽广播电视台等已率先采用 AVS+标准播出了高清电视节目,AVS+标准的产业化和应用推广取得阶段性重大突破。

——2014 年 8 月 22 日,全球首颗 AVS+高清编码芯片「博华芯 BH1200」在中关村揭开面纱。BH1200 高清编码芯片完全符合 2012 年颁布的国家广电行业标准 AVS+,向前兼容 AVS 国家标准,对完善 AVS+产业链、支撑我国高清电视发展具有重大意义。

——2014 年 10 月,中央电视台第二次招标,按计划完成了 AVS+卫星高清的全部转换工作。

——2014 年 11 月,财政部批复了 40 多个亿的资金做《中央广播电视节目无线覆盖工程》,全国的 2562 个发射台全部采用 DTMB 进行覆盖。中央电视台的 12 套标清节目(除了 3、5、6、8),采用 AVS+标清编码格式。《中央广播电视节目无线覆盖工程》明确规定全国范围内地面电视节目编码方式采用 AVS+编码,加密传送。

——2014 年 12 月,国家新闻出版广电总局颁布《AVS+专业卫星综合接收解码器技术要求和测量方法》(标准号:GD/J 057-2014)和《AVS+标清编码器技术要求和测量方法》(标准号:GD/J 056-2014)两项行业标准。

——2015 年 12 月,AVS 同步文本、综合场景等两个部分颁布为国家标准。

——2016 年 3 月 1 日,国家标准《信息技术 高效多媒体编码 第 2 部分:视频》通过审定,进入国标报批。

——2016 年 4 月,国家新闻出版广电总局颁布《高效音视频编码 第 1 部分:视频》为广电行业标准。

——2016 年 5 月 6 日,国家新闻出版广电总局颁布《高效音视频编码 第 1 部分:视频》为广电行业标准,标准号 GY/T 299.1-2016。即日实施。

——2016 年 12 月 30 日,《信息技术 高效多媒体编码 第 2 部分:视频》通过中国国家标准化管理委员会审查,由国家质检总局和国家标准委颁布为国家标准(GB/T 33475.2-2016,简称 AVS2),AVS2 视频编码效率比上一代标准 AVS+提高了一倍以上,压缩效率超越最新国际标准 HEVC(H.265)。AVS2 还针对监控视频设计了场景编码模式,压缩效率比 HEVC(H.265)高出一倍,完全领先于国际标准,能够从技术源头上支撑我国视频产业的健康发展。

——2018 年 3 月 30 日,AVS 产业联盟联合中国电信、华为、中兴、江苏广电新媒体、瑞芯微、上海国茂、晶晨半导体、百视通等多家产业链厂商重磅发布《IPTV 业务系统 AVS2 实施指南》,此举将有力推动 AVS2 标准在 IPTV 上的应用。

——2018 年 5 月 28 日,广东省新闻出版广电局发文(粤新广技【2018】63 号),将在广东省 4K 行动中应用 AVS2 标准。

——2018 年 6 月 7 日,《信息技术 高效多媒体编码 第 3 部分:音频》(简称 AVS2 音频标准)颁布为国家标准(标准代号 GB/T 33475.3-2018)。立足提供完整的高清三维视听技术方案, 与第二代 AVS 视频编码(AVS2 视频)配套,是更适合超高清、3D 等新一代视听系统需要的高质量、高效率音频编解码标准。其颁布及应用使中国自主音视频标准比翼双飞,加速我国的音视频技术和产业双双进入「超高清」和「超高效」的「双超时代」。

——2018 年 8 月底,国家广播电视总局向各省广电局、中央广播电视总台办公厅和总局直属各单位印发了《4K 超高清电视技术应用实施指南(2018 版)》(简称《实施指南》),《实施指南》明确指出:视频编码采用 AVS2 标准。这标志着继第一代 AVS 标准在得以全面推广应用后第二代 AVS 标准(AVS2)凭借自身优异的性能和自主知识产权,成为了《实施指南》唯一采用的视频编码标准。

——2018 年 10 月 1 日,中央广播电视总台开播国内首个上星超高清电视频道—CCTV 4K 超高清频道。北京歌华、广东、上海东方、浙江、四川、贵州、重庆、江西、安徽、陕西、江苏、内蒙古和深圳天威等 13 个省、区、市的有线电视网同日开通中央广播电视总台 4K 频道。此次开播的 4K 超高清频道采用了 AVS2 国家标准、国密算法的 CA 和国产编码设备、自主芯片等。AVS2 的应用正式拉开了大幕。

——2018 年 10 月 16 日,广东省广播电视台开播 4K 超高清频道。

——2019 年 3 月 9 日,第三代 AVS 视频标准(AVS3)基准档次起草完成,将于 2022 年投入应用,我国的 AVS3+5G+8K 产业发展将有领先全球的部署。

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