AVS标准介绍及其产业应用方案分析

音视频编解码标准的演进

    20世纪90年代以来，ITU-T和ISO制定了一系列音视频信源编码标准和建议。国际上音视频编解码标准主要有两大系列：

    （1）ISO/IEC JTC1制定的MPEG系列标准，数字电视采用的是MPEG系列标准；

    （2）ITU针对多媒体通信制定的H.26x系列视频编码标准。

    为了解脱高昂的专利费用的约束，我国以中科院多媒体联合实验室为基础的音视频科技工作者专致于自主知识产权的音视频编解码技术研究，在我国大力倡导自主创新、产业报国的创新氛围中，在信息产业部的大力支持下，于2002年成立了AVS标准工作组，主要任务是面向我国的信息产业需求，组织制定行业和国家信源编码技术标准。到2006年3月，国家标准化管理委员会正式发布了AVS标准中视频部分《信息技术 先进音视频编码》，编号为GB/T 20090-2006，并通知实施。

    至今，国际主流的音视频标准也正面临着换代的历史时期，事实证明，我国的AVS音视频技术研究成果达到了国际先进水平，标准的演进图示如下：

标准的演进图

    下面从技术角度对MPEG-2的视频标准、MPEG-4 Part-10/H.264和 GB/T 200090.2( AVS视频部分)三个视频标准进行对比，包括技术方案、主观测试、客观测试、复杂度等四个方面。

不同音视频标准间的技术对比

    1、

    视频信息通常为海量信息，需要占用大量的存储空间和传输带宽，视频标准研究的关键在于保证图像视觉效果不失真的情况下优化算法、消除视频数据重的冗余，最大范围地压缩视频数据。

    测试结果表明，AVS解码复杂度相当于H.264的30%，AVS编码复杂度相当于H.264的70%。复杂度越低，占用系统资源越少、系统效率则相应提高。

    表11 AVS与H.264计算复杂性对比

    AVS视频标准（GB/T 20090.2）是基于我国自主创新技术和国际公开技术所构建的标准，主要面向高清晰度和高质量数字电视广播、网络电视、数字存储媒体和其他相关应用，具有以下特点：

    （1）性能高，编码效率是MPEG-2的2倍以上，与H.264的编码效率处于同一水平；

    （2）复杂度低，算法复杂度比H.264明显低，软硬件实现成本都低于H.264；

    （3）我国掌握主要知识产权，专利授权模式简单，费用低。

    基于此，AVS是支撑国家数字音视频产业发展的重要基础性标准。

AVS产业应用方案

 2、

    AVS编解码标准广泛应用各音视频场合，支持卫星广播、地面广播、y有线电视、IP网络等传输协议。

    应用方案示意图如下：

应用方案示意图

AVS产业化进展

 3、

    在AVS产业发展中，最关键的是解决AVS编码和解码核心技术。

    联合信源公司作为AVS产业联盟的主要牵头单位，经过多年的研究，于 2006年3月发布了powercoder系列AE100S和AE100C二个型号的AVS编码器，Powercoder AE100系列编码器是AVS标准应用中的核心部分，它采用AVS标准实现高比率视频压缩，在不降低精度的情况下可以实现实时的标准清晰度视频的编码，目前已支持CIF到标清的各种图像格式和目标码速率的实时视频压缩编码，支持PAL、NTSC制式，支持SDI、AV、S-Video视频输入，提供ASI、Ethernet/FE、File输出，ASI接口提供TS流，Ethernet/FE提供ISMA输出，具有专业级的De-Interlace，支持基本流文件、系统流文件、TS流文件，用户远程下载，同等图像质量只需不到MPEG-2一半的传输带宽，提供广播级的音频，兼容主流通信协议。编码器产品图片如下：

编码器产品图片

联合信源AVS节目播放软件系统

    联合信源公司推出的AVS节目播放软件系统，在接收到视频流信息后，可以在PC机环境下播放，用户界面友好，界面图片如下：

界面图片

    为了满足数字电视的AVS节目源播放需求，联合信源可以提供AVS解码核心算法，协助机顶盒生产厂商或数字电视生产商完成AVS解码内核的嵌入工作，从而通过机顶盒或集成了AVS解码内核的数字电视直接观看AVS编码格式的节目。

    2005年联合信源的编解码技术在信诺卫星上试验成功，为下一步的AVS节目广播奠定了良好基础。

    在各界的关怀下，联合信源将继续高举“自主创新、产业报国”旗帜，积极推动AVS先进技术标准研究，在广播电视直播卫星、高清晰度数字电视、高密度光盘产业、 3G 视频通信、宽带网络流媒体、视频会议与视频监控等音视频编码应用领域积极拓展市场，在AVS标准产业化进程中率先推出里程碑的示范系统，在未来的道路上将继续迈着坚实的脚步，为我国构建“技术 → 专利 → 标准 → 芯片与软件 → 整机与系统制造 → 数字媒体运营与文化产业”的产业链，为AVS事业的发展与壮大提供充足的动力！