立体电视是今年的热点,南非世界杯的立体播出吊足了国人胃口,很多人都在盼望何时能够在家里享受立体电视,有些用户已经迫不及待地购买了立体电视机。对于身居北京大学内的用户,立体电视已经近在眼前,北京大学有线电视网已经率先播出立体电视节目。在提供技术支持的北京大学数字视频编解码技术国家工程实验室,记者不仅体验了来自有线网的立体节目,还亲身进入立体电视现场直播。据实验室副主任、AVS标准工作组秘书长黄铁军介绍,这套立体电视系统是按照最新修订的AVS国家标准实现的,立体编码器和解码器均系自主开发完成,从标准制定到系统实现拥有完整知识产权。
数字音视频编解码技术标准工作组(简称AVS)成立于2002年,所制定的高清电视编码标准2006颁布为国家标准。2006年后,AVS工作组根据应用需要,面向高清电影、视频监控、手机视频等应用需要,将该标准扩展为包括四个档次的新版本。该版本于今年6月举行的第33次工作组会议上定稿,而且这四个档次均支持立体模式,也就是说,新版AVS国家标准直接支持立体电视、立体电影、立体监控和立体手机,把视听产业直接带入立体时代。
当前立体视频的典型应用模式是利用两路有视差的普通平面视频形成立体视频,立体电视机等显示产品控制将上述两路视频分别送入观众的左眼和右眼,人脑根据两个视频之间的视差产生立体感。在具体实现中,组合两路平面视频有多种方法,常见的有以下三种方案:1)双拼高清模式:先将左右两路高清视频拼接成一路2D高清视频(两路视频各降低一半分辨率,可以是左右拼接、上下拼接和场拼接等),再按照正常的2D视频进行编码,其码率相当于一路视频(AVS编码器针对这种双拼视频进行优化,码率可以比常规平面视频码率更低)。2) 全高清同播模式:两路分别编码,其码率相当于一路视频码率的两倍。这种方案也不需要改变视频标准,但是编码复杂度、传输带宽和解码复杂度都提高一倍,需要重新设计新的编码设备和解码设备。3)全高清增强模式:一路(通常是左视)进行独立2D编码,另一路参考已编码的码流,其码率相当于一路视频码率的约1.4-1.7倍左右。这种情况需要扩展现有标准,需要重新设计编码器和解码芯片,带来的好处是能够向前兼容(平面电视可以解码独立编码的那个视),编码效率有30%左右的节省。AVS针对上述多种工作模式制定了相应标准,在北京大学播出的立体电视系统采用第一种工作模式。
这套AVS的立体电视编解码系统是由北京大学数字视频编解码技术国家工程实验室开发成功的。该实验室由国家发展改革委员会2009年批准成立,主要从事视频编解码算法、芯片、系统、应用、测试等方面的研究开发工作。这套系统今年四月初步开发完成后,在“2010年广州科技活动周暨百名院士专家广州行”进行了首次演示,得到了国家科技部、广东省和广州市有关领导及院士的高度评价,准备采用这套系统在亚运会期间进行立体电视播出。
除了基于第一代AVS标准支持立体电视播出外,AVS工作组正在研究新型立体视频编码标准。2008年底,AVS工作组向国家标准化管理委员会申报了称为《信息技术 新型多媒体编码》的第二代AVS国家标准的立项计划(简称AVS2),启动了更高效率的高清、超高清、三维视频的标准制定工作。AVS2中将支持深度编码、场景编码等新的立体视频表示方法,并将更为积极地介入ISO/IEC MPEG的HVC(高效视频编码)和ITU新一代视频标准的制定。如果说第一代AVS实现了高清电视标准、专利、芯片、产品和应用的全面突破,立体电视系统的推出则表明AVS已经站在了国际视频技术发展的最前沿,我们有充分的理由相信,新一代的AVS将在国际视频编码标准竞争与合作的舞台上挥洒出更为亮丽的风景线。