AVS概述和发展史(AVS标准解析系列一)

一、概述

数字音视频编解码技术标准工作组（简称 AVS 工作组）由国家原信息产业部科学技术司于2002年6月批准成立，至今已近20年历史。意在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发展的需求，探索自主制定音视频编解码标准。

二、AVS的发展史

AVS标准工作组制定标准的原则包括先进性、实现性、兼容性和独立性，AVS标准工作组成立当时音视频编码技术的进步和标准的更新换代为我国后来居上提供了历史性的发展机遇。自2002年起，工作组制定了一系列视频压缩编码标准，即AVS1、AVS+、AVS2和即将到来的AVS3，每一代标准都会较前一代有至少50%的性能提升。

AVS1指第一代AVS标准，指系列国家标准《信息技术先进音视频编码》，国家标准代号GB/T 20090。该标准制定起始于2002年，于2006年2月颁布，规定了多种比特率、分辨率和质量的视频压缩方法和解码过程，适用于数字电视广播、交互式存储媒体、直播卫星视频业务、多媒体邮件、分组网络的多媒体业务、实时通信业务、远程视频监控等应用。性能与同期国际标准MPEG-2相当。

AVS+是针对广电应用制定《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+。该标准于2012年7月获批成为广电行标，性能与同期的MPEG-4 AVC/H.264相当。

AVS2指第二代AVS标准，指系列国家标准《信息技术高效多媒体编码》，国家标准代号GB/T 33475，是面向超高清电视节目传输，引领未来五到十年数字媒体产业的发展。该标准于2016年5月被颁布为广电行标，2016年的12月30日被颁布为国家标准，压缩效率与国际标准H.265/HEVC相当，但在全I帧编码以及监控场景编码中性能优于HEVC。在产业化方面，AVS2视频标准全面应用于IPTV和广东省4K超高清，解码芯片已由华为海思、晨星（Mstar）等研发并推向市场，广播级AVS2超高清实时编码器由深圳优微视觉等公司推向市场。

AVS+与AVS2在广电行业的成功应用足以证明AVS标准技术已经步入成熟。AVS产业联盟近百家成员从硬件的芯片、终端集成、系统集成，到软件的算法、视频编辑处理，产品几乎覆盖了产业链的各个环节，为AVS的发展提供了完备的支撑。

AVS3指第三代AVS标准，指系列标准《信息技术智能媒体编码》，AVS3早于H.266完成，第一次实现领跑，率先发布面向8K超高清视频的新一代编码标准，实现产业领先布局。AVS3的编码性能和国际视频编码标准HEVC相比，性能提升接近30%并具备独立的知识产权。AVS3的加入，与VVC、AV1共同形成一个多元化的竞争格局。

三、AVS组织架构及工作方式

AVS由秘书处，专题组，总协调组组成。专题组下设需求组、系统组、视频组、音频组、实现组、数字媒体版权组、知识产权组、测试组、对外联络组。成员覆盖了我国本领域的主要开发生产产商与研究单位。AVS原则上每一季度召开一次工作组全体成员会议，对AVS各项技术提案及工作进展进行讨论。

四、AVS专利政策

AVS以标准和专利为纽带，打通了技术到产业转移的大循环。大循环的过程为：政府根据产业发展需要提出标准制定要求，科研经费以标准为导向资助目标一致的研发活动，科研成果通过‘专利池’实现快速扩散和利益回报，以企业为主体实现工程化、社会化和规模产业化，政府、企业和科研机构从产业发展中分别获得税收、利润和专利许可费的回报。这种大循环的优势在于能够促进官产学研各司其职、共同协作，从而实现重大系统集成创新。

AVS在国内率先提出“专利池”的管理方式，即把标准涉及的必要专利放入“专利池”，所有企业都可以从“专利池”得到“一站式”许可，从而大大加快技术转移、扩散速度。另外，“AVS专利池”的许可价格远低于国际上同类标准，因此得到广泛认可。“AVS专利池”价格虽低，但由于产品量大面广，专利权人仍可以获得合理回报。这种利用“专利池”分清科研和产业利益的方法，是解决科研和产业“两张皮”问题的一种机制创新。“专利池”机制得到了国家标准管理委员会和国家知识产权局的认可。

AVS在探索重大系统集成创新方面取得了宝贵经验，这套“技术产业大循环”机制激发了官、产、学、研各方面的积极性，有力推动音视频产业链的跨越发展，开启全球数字视听产业的新篇章。

五、总结

随着5G技术的普及和终端设备显示能力的进一步提升，消费者对于“真实”“沉浸”的超高清音视频体验的呼声越来越多、越来越强烈。然而现阶段业界常用的H.265/HEVC 存在专利风险。AVS作为我国全自主知识产权，打破国际专利对我国音视频产业发展的制约的音视频标准，为超高清视频产业和消费者带来更多选择。

根据工信部等印发的《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》中规划，我国将按照“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线，在2022年实现“超高清视频产业总规模超4万亿元，4K产业生态体系基本完善，8K关键技术产品研发和产业化取得突破，形成一批具有国际竞争力的企业”。超高清视频压缩产业应用前景十分可观。AVS3的出现将在未来五到十年中引领8K超高清、VR视频产业的发展，并争取为相关国际标准的制定发挥关键作用。

作者：冯亚楠 | 来源：公众号——青榴实验室