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

　　日前，從剛剛閉幕的數字音視頻編解碼技術(shù)(AVS)標準工作組第68次會(huì )議傳來(lái)消息，工作組也已完成我國第三代國家數字視頻編解碼技術(shù)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(guò)AVS2標準30%左右。

　　AVS標準工作組自2002年成立以來(lái)，在國家相關(guān)部門(mén)的大力支持和指導下，在組長(cháng)高文院士率領(lǐng)下，已制定三代標準。第一代標準AVS標準實(shí)現了全國地面數字電視覆蓋，使我國數字音視頻產(chǎn)業(yè)實(shí)現了“中國制造”到“中國創(chuàng )造”的規?；瘧鹇赞D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，在監控視頻編碼方面更是完全領(lǐng)先于國際標準，能夠從技術(shù)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(shù)和產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入“超高清”和“超高效”的“雙超時(shí)代”。廣東省已經(jīng)采用AVS2率先實(shí)現超高清全省覆蓋，中央電視臺已于2018年10月1日開(kāi)通AVS2超高清頻道。

　　為滿(mǎn)足我國8K及5G產(chǎn)業(yè)應用的需要，AVS工作組緊鑼密鼓開(kāi)展了第三代標準AVS3的制定工作。AVS3的正式名稱(chēng)為《信息技術(shù) 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(shí)媒體、智能安防等應用提供技術(shù)規范，引領(lǐng)未來(lái)五到十年8K超高清和虛擬現實(shí)(VR)視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　在2019年3月7-9日召開(kāi)的AVS標準工作組第68次會(huì )議上，工作組完成了AVS3視頻基準檔次的起草工作，北京大學(xué)、數碼視訊、東華廣信、華為、海思等相關(guān)成員單位，已經(jīng)展開(kāi)AVS3視頻標準的8K核心技術(shù)、編碼器開(kāi)發(fā)、芯片研制和產(chǎn)業(yè)化工作，深圳龍崗智能視聽(tīng)研究院展開(kāi)8K測試驗證實(shí)驗室的建設。未來(lái)，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(chǎn)業(yè)應用上，除廣播電視視頻外，積極推動(dòng)AVS3視頻標準在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能安防、智能醫療等領(lǐng)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(shù)劃分(EQT，Extended Quad-Tree)、更適合復雜運動(dòng)形式的仿射運動(dòng)預測、自適應運動(dòng)矢量精度預測(AMVR， Adaptive Motion Vector Resolution)、更宜于并行編解碼實(shí)現的片劃分機制等技術(shù)，比AVS2節省約30%的碼率，將幫助改善5G時(shí)代視頻傳輸、虛擬現實(shí)直播與點(diǎn)播的用戶(hù)體驗，形成突破性的解決方案，為服務(wù)提供商和運營(yíng)商節約大量成本，同時(shí)帶來(lái)培育新商業(yè)模式的機會(huì )，具有重要的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。

　　根據2018年12月12日科技部發(fā)布的《“科技冬奧”重點(diǎn)專(zhuān)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(shù)與系統”中明確要求“研究具有國產(chǎn)自主產(chǎn)權的編解碼技術(shù)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(cháng)高文院士在工作組第68次會(huì )議閉幕會(huì )上表示，自2002年AVS標準工作組成立以來(lái)，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(shí)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(lǐng)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(lǐng)先于國外標準推出，這是AVS標準發(fā)展上的一個(gè)里程碑，也是我國研發(fā)投入不斷加大的累積結果。

　　附：AVS發(fā)展史

　　——2002年6月，為了打破國際專(zhuān)利對我國音視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約，滿(mǎn)足我國在信息產(chǎn)業(yè)方面的需求，原信息產(chǎn)業(yè)部批準成立了數字音視頻編解碼技術(shù)標準工作組(AVS工作組)，開(kāi)始了自主制定音視頻編解碼標準的探索。經(jīng)過(guò)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(fā)布實(shí)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(mǎn)足高清晰度電視、3D電視等廣播電影電視新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，推動(dòng)自主創(chuàng )新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和應用，促進(jìn)我國民族企業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)自主創(chuàng )新AVS國家標準在廣播電視新業(yè)務(wù)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(shù)應用聯(lián)合推進(jìn)工作組”，兩司司長(cháng)擔任聯(lián)合組長(cháng)，中央電視臺總工程師丁文華院士和AVS標準工作組組長(cháng)、北京大學(xué)教授高文院士擔任專(zhuān)家組聯(lián)合組長(cháng)。自推進(jìn)工作組成立以來(lái)，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(jìn)技術(shù)AVS+，打造了從芯片、前端設備、接收終端到應用系統的AVS+技術(shù)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(jìn)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(jiǎn)稱(chēng)AVS+，即日實(shí)施。AVS+標準以高清電視應用為突破點(diǎn)，充分利用當前我國數字電視由標清向高清快速發(fā)展的重要機遇期，推動(dòng)AVS+標準的產(chǎn)業(yè)化和應用推廣。從此，自主知識產(chǎn)權AVS+標準產(chǎn)業(yè)化應用邁上了快車(chē)道。

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

　　——2013年3月18日，基于A(yíng)VS+的3D節目已經(jīng)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(hù)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(dòng)語(yǔ)言和音頻頒布為國家標準。

　　——2014年1月1日開(kāi)始，中央電視臺開(kāi)始進(jìn)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(shí)現AVS+高清的整體轉換，央視高清頻道所有內容，衛星分發(fā)全部采用AVS+標準壓縮的視頻流，這一舉措快速推動(dòng)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(shù)應用實(shí)施指南》(【2014】075號)，按照“快速推進(jìn)、平穩過(guò)渡、增量?jì)?yōu)先、兼顧存量”的原則，對AVS+標準在衛星傳輸分發(fā)、直播衛星、地面電視、有線(xiàn)電視、互聯(lián)網(wǎng)電視等領(lǐng)域的應用進(jìn)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(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(guān)村揭開(kāi)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+衛星高清的全部轉換工作。

　　——2014年11月，財政部批復了40多個(gè)億的資金做《中央廣播電視節目無(wú)線(xiàn)覆蓋工程》，全國的2562個(gè)發(fā)射臺全部采用DTMB進(jìn)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?！吨醒霃V播電視節目無(wú)線(xiàn)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(zhuān)業(yè)衛星綜合接收解碼器技術(shù)要求和測量方法》(標準號：GD/J 057-2014)和《AVS+標清編碼器技術(shù)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(chǎng)景等兩個(gè)部分頒布為國家標準。

　　——2016年3月1日，國家標準《信息技術(shù) 高效多媒體編碼 第2部分：視頻》通過(guò)審定，進(jìn)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(shí)施。

　　——2016年12月30日，《信息技術(shù) 高效多媒體編碼 第2部分：視頻》通過(guò)中國國家標準化管理委員會(huì )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(jiǎn)稱(chēng)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(chǎng)景編碼模式，壓縮效率比HEVC(H.265)高出一倍，完全領(lǐng)先于國際標準，能夠從技術(shù)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(chǎng)商重磅發(fā)布《IPTV業(yè)務(wù)系統AVS2實(shí)施指南》，此舉將有力推動(dòng)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(dòng)中應用AVS2標準。

　　——2018年6月7日，《信息技術(shù) 高效多媒體編碼 第3部分：音頻》(簡(jiǎn)稱(chēng)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(tīng)技術(shù)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(tīng)系統需要的高質(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(shù)和產(chǎn)業(yè)雙雙進(jìn)入“超高清”和“超高效”的“雙超時(shí)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(shù)應用實(shí)施指南(2018版)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《實(shí)施指南》)，《實(shí)施指南》明確指出：視頻編碼采用AVS2 標準。這標志著(zhù)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，成為了《實(shí)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(kāi)播國內首個(gè)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(gè)省、區、市的有線(xiàn)電視網(wǎng)同日開(kāi)通中央廣播電視總臺4K頻道。此次開(kāi)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(kāi)了大幕。

　　——2018年10月16日，廣東省廣播電視臺開(kāi)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(lǐng)先全球的部署。