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AVS标准应用与发展解读

2008-05-28 编辑部


    自2002年6月数字音视频编解码技术标准工作组成立以来,AVS从研发到逐步完善、再到面向市场已走过了近六个年头。作为能够与洋标准抗衡的、具有自主知识产权的中国标准,AVS已跨越重重困难,穿过视频编码的专利丛林,让我们看到了AVS向产业化迈进的希望。2008年初,国内几家通信、电子报刊分别对AVS的产业化进程进行了大篇幅采访报导,相信随着奥运的到来、高清的推广,在大好机遇下,08年势必成为AVS发展的关键之年。
一、 关于AVS
    AVS标准在国家标准计划中的正式名称为“信息技术先进音视频编码”,它是我国第一个具有自主知识产权、达到国际先进水平的第二代数字音视频编解码标准。它包括系统、视频、音频、数字版权管理等四个主要标准和一致性测试支撑的标准。主要应用于数字电视、激光视盘、网络流媒体、无线流媒体、数字音频广播、视频监控等领域。
    AVS与MPEG标准一样都采用了混合编码框架,包括变换、量化、熵编码、帧内预测、帧间预测、环路滤波等技术模块。AVS在此基础上还提出了一批具体的优化技术,在较低的复杂度下实现了与国际标准相当的技术性能,但并未使用国际标准背后的大量复杂的专利。AVS-视频当中具有特征性的核心技术包括:8x8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等。
AVS视频编码器框图如下图所示:(AVS1)
 AVS标准应用与发展解读
    AVS标准的研发投入成本不及国际标准的2%,但其技术水平并不逊于国际标准,其编码效率是MPEG-2的2倍以上,具有先进、开放、自主等特点。这一成绩是我国科研机构和国内外众多企业共同努力、集体创新的结果,作为后来者,要在短短几年内开发出达到国际水准的标准,绝非易事,目前参与AVS标准工作组制定标准单位达到了160多家,其中不乏该领域的国内外知名企业。AVS的不断成熟,必将大大推动我国音视频产业的发展。

二、 AVS PK洋标准
    目前,在音视频领域可选择的信源编码标准主要有:MPEG-2、MPEG-4、H.264、AVS、VC-1。H.264(又称:MPEG-4 AVC或MPEG Part10)标准是由ISO-MPEG和ITU-VCEG专家组完成的,是AVS标准的主要竞争对手,下文主要针对这两个标准的特点进行比较。VC-1是微软开发的,目前在DVD领域应用较多。从发展阶段来分,MPEG-2是第一代标准,有专家将MPEG-4算作一代半标准,其余三个为第二代标准。从主要技术指标——编码效率比较, MPEG-4是MPEG-2的1.4倍,H.264和AVS相当,都是MPEG-2两倍以上。
    应用方面:H.264标准是代表新技术的一项国际标准,于2003年颁布,经过几年的发展,其技术和应用基础都已成熟,在世界范围内有着比较广泛的应用,甚至已成为某些行业的主流标准。目前国内的大部分视听、通信领域的企业仍然青睐于这一标准,由于其应用广泛,且技术成熟,相应的投入风险也比较低。而AVS的商用之路才刚刚起步,产业链尚在形成之初,因此,AVS要在普及应用方面追赶上H.264,还有很长的路要走。
    技术方面:从技术层面来讲,AVS技术可以与H.264打个平手,甚至在编码效率和复杂度方面还要胜出,据专家估算,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%。在国内对AVS标准的主客观测试中,AVS技术均表现出显著的优越性与稳定性,但据了解目前AVS只在国内的网络环境下进行过测试,设备商可对网络进行针对性的优化,而国外网络本身要满足多方面需求,并没有针对国内网络状况进行特定优化。因此,AVS是否已经超越了H.264,还需要经过更多样化的测试评估和应用检验,才能更具有说服力。
    收费:专利费是AVS最具优势的方面。不论国内还是国外,高昂的专利费始终是厂商及运营商挥之不去的困扰。2002年的“DVD专利案”,几乎对我国的DVD产业造成毁灭性打击。MPEG-4曾因专利费受到业内的反感和抵制,而新的国际标准MPEG-4 AVC(ITU H.264),其专利池更复杂、臃肿,MPEG LA为其制定的专利收费政策更苛刻,它的收费不仅针对厂商,还针对运营商。要通过运营商对用户每次收看的节目按次收费(每个节目2美分),如采用此标准,按照3.7亿用户计算我国每年可能要支付400多亿人民币专利使用费。更为严重的是,MPEG LA的AVC专利池所涵盖的17家专利权人,并未包括所有专利。目前已经有17C+5C+1C声称对MPEG-4 AVC标准收费,上述的计次收费政策尚未涵盖专利使用费的全部。而AVS专利池涵盖了实施AVS标准需要的所有必要专利,它对节目提供商和运营商免费,只对AVS编解码产品收费,用户支付1元专利使用费,就已经可获得其中全部专利的使用权(只能用于开发AVS产品),完全不需要再从MPEG-2专利池管理机构取得任何授权。专利费问题的解决<

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