AVS3+5G+8K，第三代国家数字视频编解码技术标准基准档次制定完成

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。