AVS+視頻編碼技術(shù)及相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)解讀

潘 榕,董文輝

( 1.國(guó)家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100015；2.國(guó)家新聞出版廣電總局廣播電視規(guī)劃院，北京 100866)

AVS+視頻編碼技術(shù)及相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)解讀

潘 榕1,董文輝2

( 1.國(guó)家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，北京 100015；2.國(guó)家新聞出版廣電總局廣播電視規(guī)劃院，北京 100866)

介紹了AVS+的技術(shù)特點(diǎn)，包括高級(jí)熵編碼、自適應(yīng)加權(quán)量化和增強(qiáng)PB場(chǎng)編碼， 與AVS對(duì)應(yīng)技術(shù)做了比較。針對(duì)AVS+相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，包括符合性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及針對(duì)AVS+高清編碼器、標(biāo)清編碼器、專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器、衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器和數(shù)字電視接收終端等產(chǎn)品的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了解讀。

AVS+；高級(jí)熵編碼；自適應(yīng)加權(quán)量化；增強(qiáng)PB場(chǎng)編碼；AVS+符合性測(cè)試；AVS+產(chǎn)品測(cè)試

AVS+ (Advanced coding of Video Standard for broadcasting， 廣播電視先進(jìn)視頻編碼)是在A(yíng)VS P2標(biāo)準(zhǔn)[1]基礎(chǔ)上制定的，主要面向高清和3D電視節(jié)目的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)[2]，該標(biāo)準(zhǔn)于2012年7月正式頒布。2014年3月，國(guó)家新聞出版廣電總局與工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布了《廣播電視先進(jìn)視頻編解碼(AVS+)技術(shù)應(yīng)用實(shí)施指南》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》)[3]，明確規(guī)定在2014年12月31日前已上星的高清數(shù)字電視頻道都應(yīng)采用AVS+編碼方式而不應(yīng)采用其他編碼方式。2014年11月，國(guó)家新聞出版廣電總局?jǐn)M投入40多億建設(shè)中央廣播電視節(jié)目無(wú)線(xiàn)數(shù)字化全國(guó)覆蓋工程，其中視頻編碼方式都采用AVS+，從而將對(duì)AVS+衛(wèi)星接收機(jī)、編碼器、解碼器、復(fù)用器等一系列產(chǎn)品產(chǎn)生巨大需求，極大地推動(dòng)AVS+產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為保證電視播出安全、保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，必須制定一系列科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)漠a(chǎn)品性能和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。本文首先介紹AVS+的技術(shù)特點(diǎn)，然后對(duì)目前已經(jīng)制定或正在制定的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解讀。

1 AVS+技術(shù)特點(diǎn)

1.1 AVS和AVS+技術(shù)概況

AVS+的基礎(chǔ)是AVS標(biāo)準(zhǔn)。AVS采用了國(guó)際上視頻標(biāo)準(zhǔn)中主流的基于塊的混合編碼結(jié)構(gòu)，在各編碼環(huán)節(jié)采用的主要編碼技術(shù)分別是：1)幀內(nèi)預(yù)測(cè)，以8×8塊為單位，采用5種亮度預(yù)測(cè)模式和4種色度預(yù)測(cè)模式，充分利用了人眼的視覺(jué)掩蓋效應(yīng)；2)幀間預(yù)測(cè)，采用基于多參考幀和可變預(yù)測(cè)塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，支持1/4亮度像素精度的運(yùn)動(dòng)矢量；3)量化變換，采用8×8塊整數(shù)余弦變換，保留更多圖像細(xì)節(jié)，在編碼端將正向縮放、量化、反向縮放結(jié)合在一起，降低解碼端開(kāi)銷(xiāo)；4)熵編碼，采用基于上下文的二維可變長(zhǎng)編碼(Variable Length Coding， VLC)，減少碼表使用，降低內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)；5)環(huán)路濾波，采用自適應(yīng)環(huán)路去塊效應(yīng)濾波技術(shù)。

AVS+是在A(yíng)VS的基礎(chǔ)上新增加了編碼工具，即AVS+采用了AVS的全部編碼工具，完全下兼容AVS[4]。AVS+在A(yíng)VS基本類(lèi)的基礎(chǔ)上，新增了廣播類(lèi)，采用了如下新增編碼工具。在熵編碼階段，AVS+新增了一項(xiàng)核心(核心與否主要取決于工具能提高的壓縮效率大小)的編碼工具，即高級(jí)熵編碼(Advanced Entropy Coding， AEC)，這是一種基于上下文的算術(shù)編碼技術(shù)；在量化階段，新增了1項(xiàng)次要工具，即自適應(yīng)加權(quán)量化(Adaptive Weighting Quantization， AWQ)，提供了用于DCT 變換后系數(shù)量化的自適應(yīng)量化矩陣；在幀間預(yù)測(cè)階段，提供了2項(xiàng)次要工具，一是P場(chǎng)同極性跳過(guò)模式編碼(P Field Skip， PFS)，用于隔行視頻中P 場(chǎng)skip 宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量推導(dǎo)，二是增強(qiáng)B場(chǎng)編碼(B Field Enhanced， BFE)，用于隔行視頻中 B 場(chǎng)skip 與direct 宏塊運(yùn)動(dòng)矢量推導(dǎo)(由于這2項(xiàng)次要工具都是為了推導(dǎo)場(chǎng)編碼中的運(yùn)動(dòng)矢量，因此也可合并視為一項(xiàng)工具，可統(tǒng)一命名為增強(qiáng)PB場(chǎng)編碼(Enhanced PB Field Coding， EPBF)，在A(yíng)VS+標(biāo)準(zhǔn)中，也正是用圖像頭中的唯一字段pb_field_enhanced_flag來(lái)表示是否開(kāi)啟EPBF)。

1.2 高級(jí)熵編碼AEC

AEC是一種基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼技術(shù)，與VLC相比可提高約10%的編碼效率。AEC最初是用于A(yíng)VS的加強(qiáng)檔次[5]。在運(yùn)算時(shí)，首先需針對(duì)不同的語(yǔ)法元素(如量化后的DCT變換系數(shù)、運(yùn)動(dòng)矢量差值等)采用不同的規(guī)則(查表)進(jìn)行二值化(變換系數(shù)進(jìn)行二值化之前，還需經(jīng)游程編碼形成(Level， Run)數(shù)對(duì))，形成二元符號(hào)串，然后根據(jù)已編碼的語(yǔ)法元素(符號(hào)串)，選擇合適的上下文模型(概率模型)，最后再對(duì)各個(gè)符號(hào)進(jìn)行算術(shù)編碼。AVS+中，對(duì)所有語(yǔ)法元素共有322種上下文模型，其中DCT變換系數(shù)的數(shù)據(jù)量最大，對(duì)DCT系數(shù)上下文模型的選擇也最復(fù)雜[6]，其數(shù)目(264種)也最多。算術(shù)編碼引擎是AEC的核心，決定了AEC的數(shù)據(jù)壓縮率。AEC將在原數(shù)域上的乘法運(yùn)算映射到對(duì)數(shù)域中，只有加減法和移位運(yùn)算，另外還能在對(duì)數(shù)域上實(shí)現(xiàn)概率更新(上下文模型選擇)的過(guò)程，從而降低復(fù)雜度[7]。算術(shù)編碼運(yùn)算時(shí)，需要輸入2個(gè)參數(shù)：待編碼符號(hào)及其概率(由上下文模型決定)。圖1給出了AEC的編碼框圖。

圖1 AEC編碼框圖

1.3 自適應(yīng)加權(quán)量化AWQ

AVS+實(shí)行自適應(yīng)的圖像級(jí)量化策略，即允許每個(gè)編碼圖像都可以采用各自不同的量化矩陣。根據(jù)人眼視覺(jué)響應(yīng)特性，AVS+給出了3種加權(quán)量化參數(shù)分布模型(加權(quán)量化矩陣模型)[8]；定義了2組默認(rèn)的加權(quán)量化參數(shù)(每組共6個(gè)參數(shù))，其中1組為WeightingQuantParamBase1={135， 143， 143， 160， 160， 213}，表示當(dāng)前圖像使用非保留細(xì)節(jié)加權(quán)量化參數(shù)，另一組為WeightingQuantParamBase2={128， 98， 106， 116， 116， 128}，表示當(dāng)前圖像使用保留細(xì)節(jié)加權(quán)量化參數(shù)(也是默認(rèn)參數(shù))。因此在默認(rèn)情況下，共有6種加權(quán)量化矩陣。AVS+還提供了用戶(hù)自定義量化矩陣功能[9](通過(guò)使用加權(quán)量化參數(shù)增量實(shí)現(xiàn))。例如在編碼時(shí)，如果判斷當(dāng)前圖像需保留細(xì)節(jié)，并使用AVS+定義的默認(rèn)加權(quán)量化參數(shù)，設(shè)圖像頭中的加權(quán)量化參數(shù)索引值和加權(quán)量化矩陣模型值為0，然后選擇對(duì)應(yīng)的加權(quán)量化矩陣進(jìn)行運(yùn)算即可。

1.4 增強(qiáng)PB場(chǎng)編碼EPBF

由于我國(guó)的電視節(jié)目一直采用場(chǎng)編碼技術(shù)，因此可采用同一時(shí)間2場(chǎng)之間的相關(guān)性來(lái)進(jìn)一步提高編碼效率。EPBF就是這樣一種方法，與AVS相關(guān)技術(shù)相比，它可在跳過(guò)或直接模式中選擇更合適的參考場(chǎng)及運(yùn)動(dòng)矢量[10]。

在A(yíng)VS中，對(duì)于P幀或場(chǎng)中的跳過(guò)模式宏塊(P_Skip)，當(dāng)前塊使用同一幀或場(chǎng)的鄰近塊的運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)矢量(空域預(yù)測(cè))。處于P場(chǎng)中的P_Skip宏塊的前向參考場(chǎng)是異極性場(chǎng)，即若當(dāng)前宏塊處于頂場(chǎng)或底場(chǎng)，則其前向參考場(chǎng)分別是可參考(是否可參考由參考索引決定)的離其最近(參考索引編號(hào)為0)的底場(chǎng)或頂場(chǎng)。由于在編碼時(shí)，由率失真優(yōu)化算法決定了當(dāng)前場(chǎng)中的宏塊基本不會(huì)采用P_Skip編碼模式(因?yàn)槠溧徑鼔K必然更大概率地采用與其相關(guān)性更強(qiáng)的同極性塊作為參考?jí)K)，因此在A(yíng)VS+中規(guī)定，P_Skip宏塊的前向參考場(chǎng)為其同極性場(chǎng)，即PFS技術(shù)。如圖2所示，按AVS標(biāo)準(zhǔn)，P_Skip宏塊都需采用參考索引編號(hào)為0的異極性場(chǎng)作為參考場(chǎng)；而按AVS+標(biāo)準(zhǔn)，采用參考索引為1的同極性場(chǎng)作為參考場(chǎng)。

圖2 P_Skip宏塊的參考場(chǎng)

在A(yíng)VS中，對(duì)于B場(chǎng)中的直接模式宏塊(B_Direct_16×16)、直接模式子塊(SB_Direct_8×8)以及跳過(guò)模式宏塊(B_Skip)， 當(dāng)前底場(chǎng)中的宏塊只使用后向參考底場(chǎng)的相同位置宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)矢量(時(shí)域預(yù)測(cè))。但在經(jīng)率失真優(yōu)化后，后向底場(chǎng)的絕大部分宏塊會(huì)選擇使用同一時(shí)間點(diǎn)的頂場(chǎng)作為參考場(chǎng)，因此會(huì)造成使用短運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)預(yù)測(cè)長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)矢量，運(yùn)動(dòng)矢量誤差會(huì)被放大，導(dǎo)致壓縮效率的下降。在A(yíng)VS+中，將底場(chǎng)的后向參考場(chǎng)改成了可以使用后向頂場(chǎng)，并相應(yīng)改變了運(yùn)動(dòng)矢量的獲取方式，從而彌補(bǔ)了上述缺陷。如圖3所示，在A(yíng)VS標(biāo)準(zhǔn)中，位于底場(chǎng)的某B_direct宏塊只能采用后向底場(chǎng)(參考索引編號(hào)等于1)對(duì)應(yīng)相同位置的宏塊來(lái)預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，而在A(yíng)VS+中，則可使用參考索引編號(hào)為0的后向頂場(chǎng)的對(duì)應(yīng)宏塊來(lái)預(yù)測(cè)，從而降低運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)誤差。

圖3 B_direct宏塊的參考場(chǎng)

2 AVS+相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

為推進(jìn)AVS+落地應(yīng)用，廣電總局和工信部等部委指導(dǎo)出臺(tái)了多部配套的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括用于A(yíng)VS+產(chǎn)品和設(shè)備符合性測(cè)試的GY/T 257.2—2014、用于A(yíng)VS+高清編碼器測(cè)試的GY/T 271—2013、用于A(yíng)VS+標(biāo)清編碼器測(cè)試的GD/J 056—2014、用于A(yíng)VS+專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器測(cè)試的GD/J 057—2014和用于衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器測(cè)試的GD/J 064—2014(以上為廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，以及一部用于數(shù)字電視接收終端測(cè)試的電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 AVS+視頻符合性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

GY/T 257.2—2014《廣播電視先進(jìn)音視頻編解碼 第2部分：視頻符合性測(cè)試》[11]是AVS+的視頻符合性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。符合性測(cè)試的目的有：1)驗(yàn)證AVS+編碼器能否編碼出符合標(biāo)準(zhǔn)的碼流；2)驗(yàn)證AVS+編碼器能否解碼符合標(biāo)準(zhǔn)的碼流。符合性測(cè)試的手段有：1)測(cè)試AVS+編碼比特流的語(yǔ)法和語(yǔ)義是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而驗(yàn)證編碼器的標(biāo)準(zhǔn)符合性；2)設(shè)計(jì)一系列符合性測(cè)試位流，驗(yàn)證解碼器的標(biāo)準(zhǔn)符合性。

標(biāo)準(zhǔn)中共規(guī)定了15類(lèi)55組符合性測(cè)試位流，包括：1)一般性測(cè)試(共12組位流)，測(cè)試位流中包含GY/T 257.1—2012中所有可能的參數(shù)；2)存儲(chǔ)帶寬測(cè)試(共3組位流)，測(cè)試位流中包括的所有宏塊是單向或雙向預(yù)測(cè)。亮度塊有1/4樣本的插值精度；3)VLC 解碼測(cè)試(共2組位流)，測(cè)試位流中包含VLC碼表中所有可能的情況；4)保留位測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中包含有“保留位”；5)跳過(guò)宏塊測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中包含各種情形的跳過(guò)宏塊；6)加權(quán)預(yù)測(cè)測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中使用了加權(quán)預(yù)測(cè)；7)最大跳幀數(shù)目的測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中包含至少126個(gè)跳幀；8)視頻編輯碼和隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中包含視頻編輯碼及隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)；9)填充比特測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中包含stuffing_bit和stuffing_byte；10)偽起始碼測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流中包含為防止偽起始碼出現(xiàn)而插入的‘10’；11)4:2:2 格式解碼測(cè)試(共2組位流)，測(cè)試位流中chroma_format的值為2；12)AEC 測(cè)試(共21組位流)，測(cè)試位流針對(duì)AEC工具以及相關(guān)延伸的測(cè)試；13)加權(quán)量化測(cè)試(共3組位流)，測(cè)試位流針對(duì)加權(quán)量化工具以及相關(guān)延伸的測(cè)試；14)雙視點(diǎn)拼接測(cè)試(共1組位流)，測(cè)試位流針對(duì)雙視點(diǎn)拼接工具以及相關(guān)延伸的測(cè)試；15)增強(qiáng)場(chǎng)編碼測(cè)試(共4組位流)，測(cè)試位流針對(duì)場(chǎng)編碼工具以及相關(guān)延伸的測(cè)試。

按照GY/T 257.2—2014對(duì)位流的上述規(guī)定，可直接生成一系列視頻基本流(ES)，視頻基本流數(shù)目不小于位流數(shù)目。ES流可直接用于測(cè)試AVS+解碼芯片等，但用于整機(jī)測(cè)試時(shí)，需將ES流封裝成數(shù)字電視傳送流(TS流)。另外由上可見(jiàn)，針對(duì)AEC的測(cè)試位流占40%左右，與AEC作為AVS+的主要編碼工具的地位相呼應(yīng)。

2.2 AVS+高清編碼器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)為GY/T 271—2013《AVS+高清編碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法》[12]，其中與AVS+相關(guān)的內(nèi)容主要是基本流標(biāo)準(zhǔn)符合性的技術(shù)要求和測(cè)量方法。所謂基本流，是指符合GY/T 257.1—2012的AVS+視頻編碼流。規(guī)定基本流必須符合的類(lèi)是廣播類(lèi)，級(jí)是6.0.1.08.60，其他的類(lèi)和級(jí)則是可選。另外，規(guī)定了在設(shè)置視頻碼率為12 Mbit/s的基準(zhǔn)上，對(duì)編碼器的圖像輸出質(zhì)量進(jìn)行主觀(guān)評(píng)價(jià)的要求和方法。

標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了對(duì)AVS+高清編碼器傳送流標(biāo)準(zhǔn)符合性、傳送流性能要求、IP流封裝要求、IP傳輸層性能要求、基本流標(biāo)準(zhǔn)符合性、視音頻碼率波動(dòng)、功能和物理接口要求、ASI輸出接口技術(shù)要求、編解碼總延時(shí)、加點(diǎn)啟動(dòng)延時(shí)、輸入信號(hào)瞬間終端后圖像恢復(fù)時(shí)間、音視頻相對(duì)延時(shí)和視頻質(zhì)量的技術(shù)要求和測(cè)量方法。這些內(nèi)容和其他類(lèi)型的高清編碼器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的內(nèi)容基本一致。

2.3 AVS+標(biāo)清編碼器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

GD/J 056—2014《AVS+標(biāo)清編碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法》[13]與GY/T 271—2013的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容基本一致，關(guān)鍵區(qū)別在于分辨率發(fā)生了變化，同時(shí)相對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求和測(cè)量條件、測(cè)量方法略有變化。在對(duì)AVS+的類(lèi)和級(jí)的要求上，將級(jí)4.0.2.08.60列為了必須滿(mǎn)足的級(jí)。由于在測(cè)量除基本流標(biāo)準(zhǔn)符合性之外的其他技術(shù)要求時(shí)，需要設(shè)定通用的碼流和基本流測(cè)試條件，根據(jù)分辨率不同，標(biāo)清的TS輸出碼率設(shè)置為4 Mbit/s(高清則為14 Mbit/s)；視頻基本流碼率設(shè)置為 3 Mbit/s (高清則為12 Mbit/s)。對(duì)于如傳送流標(biāo)準(zhǔn)符合性等其他方面的技術(shù)要求和測(cè)量方法，則基本與GY/T 271—2013一致。

另外，GD/J指“廣播電影電視行業(yè)暫行技術(shù)文件”，而GY/T指“廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”。GD/J標(biāo)準(zhǔn)是為了應(yīng)對(duì)行業(yè)管理和規(guī)范的迫切需求而采用的一種標(biāo)準(zhǔn)形式，與GY/T標(biāo)準(zhǔn)相比，總體制定過(guò)程要大大縮短。在A(yíng)VS+廣電行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，較多地采取了這種形式。

2.4 AVS+專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)為GD/J 057—2014《AVS+專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法》[14]。AVS+專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器(Satellite Integrated Receiver Decoder,SIRD)用于廣電網(wǎng)絡(luò)公司等機(jī)構(gòu)接收和解碼衛(wèi)星數(shù)字電視射頻信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了AVS+ SIRD的功能和物理接口、衛(wèi)星信道射頻、標(biāo)準(zhǔn)符合性、ASI輸入接口、SDI輸出接口、ASI輸出接口、IP輸出性能、視頻技術(shù)指標(biāo)、音頻技術(shù)指標(biāo)等技術(shù)要求和測(cè)量方法。其中與AVS+相關(guān)的內(nèi)容主要有對(duì)視頻解碼支持的要求和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)符合性技術(shù)的要求。

2.4.1 對(duì)視頻解碼支持的要求

對(duì)AVS+ SIRD的高標(biāo)清視頻解碼有通用要求，即須能解碼具備如表1所示的參數(shù)設(shè)置的AVS+碼流。

表1 AVS+ SIRD視頻解碼通用要求

類(lèi)幀率/Hz色度格式樣本精度連續(xù)B幀幀編碼和場(chǎng)編碼場(chǎng)順序廣播類(lèi)254208位支持2個(gè)連續(xù)B幀的編碼流的解碼支持幀編碼和場(chǎng)編碼2種方式的解碼支持頂場(chǎng)在先

對(duì)AVS+SIRD在解碼高清和標(biāo)清視頻方面還有不同的規(guī)格規(guī)定，如表2所示。

表2 AVS+ SIRD高標(biāo)清視頻解碼特定要求

視頻解碼類(lèi)型級(jí)幅型比圖像分辨率最大碼率/(Mbit·s-1)高清視頻解碼支持60108601691920×1080不低于15標(biāo)清視頻解碼支持402086043720×576不低于5

2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)符合性技術(shù)要求

GD/J 057—2014規(guī)定，AVS+ SIRD須能解碼GY/T 257.2—2014中規(guī)定的某些符合性測(cè)試位流。位流在用于測(cè)試AVS+ SIRD時(shí)，需封裝為T(mén)S流。這些TS流的所有視頻參數(shù)的范圍不能超過(guò)表1和表2中的要求。譬如很多的符合性測(cè)試位流中會(huì)有最大碼率大于15 Mbit/s或B幀數(shù)大于2等超出表1和表2要求的情況，那么這些碼流將不再用于測(cè)試AVS+ SIRD。

2.5 衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)為GD/J 064—2014《衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器(標(biāo)清可升級(jí)成高清)技術(shù)要求和測(cè)量方法》[15]。衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器技術(shù)要求中關(guān)于A(yíng)VS+內(nèi)容有：1)在圖像處理與顯示中，綜合接收解碼器的圖形處理與顯示應(yīng)也能支持AVS+ I幀圖片；2)在EPG圖片顯示中，綜合接收解碼器應(yīng)支持格式AVS+ I幀等文件的界面顯示；3)開(kāi)機(jī)畫(huà)面可為AVS+ I幀，規(guī)格為1 280×720，應(yīng)支持不少于3幅圖片交替顯示；4)音頻背景可為AVS+ I幀，規(guī)格為1 280×720，應(yīng)支持不少于3幅圖片交替顯示。

2.6 AVS+數(shù)字電視接收終端測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)為電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)字電視接收終端音視頻解碼技術(shù)要求及測(cè)量方法 第1部分：視頻(AVS+)》，目前該標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有發(fā)布實(shí)施，狀態(tài)為報(bào)批稿。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)數(shù)字電視接收終端(整機(jī))視頻參數(shù)要求、碼率適應(yīng)性要求、編碼參數(shù)適應(yīng)性要求和音視頻同步的技術(shù)要求和測(cè)量方法，因此可簡(jiǎn)稱(chēng)AVS+整機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 AVS+整機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

該標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容是對(duì)AVS+幾個(gè)基本參數(shù)進(jìn)行了組合，形成了23條視頻基本流，并與2條音頻基本流進(jìn)行復(fù)用，形成12條數(shù)字電視傳送流，用于數(shù)字電視整機(jī)測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)將被正在修訂中的地面數(shù)字電視接收機(jī)和接收器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所引用，用于驗(yàn)證所涉及產(chǎn)品的AVS+解碼功能。

3 小結(jié)

本文主要介紹了AVS+的技術(shù)特點(diǎn)和配套的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。AVS+作為AVS系列標(biāo)準(zhǔn)的一部分，由于其視頻編碼性能與國(guó)際同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)，因此被采納為我國(guó)高清晰度廣播電視唯一必須采用的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。用于超高清電視編碼的AVS2標(biāo)準(zhǔn)也正在積極制定之中。

[1] 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). GB/T 20090.2—2006，信息技術(shù) 先進(jìn)音視頻編解碼 第2部分：視頻[S]. 2006.

[2] 國(guó)家廣播電影電視總局. GY/T 257.1—2012，廣播電視先進(jìn)音視頻編解碼 第1部分：視頻[S]. 2012.

[3] 國(guó)家新聞出版廣電總局，工業(yè)和信息化部. 廣播電視先進(jìn)視頻編解碼(AVS+)技術(shù)應(yīng)用實(shí)施指南[S].2014.

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[8] 鄭建鏵，鄭蕭楨，孟新建. AVS M1878： AVS X Profile參數(shù)加權(quán)量化方法[R].北京：AVS工作組，2006.

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[11] 國(guó)家新聞出版廣電總局. GY/T 257.2—2014,廣播電視先進(jìn)音視頻編解碼 第2部分：視頻符合性測(cè)試[S]. 2014.

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[14] 國(guó)家新聞出版廣電總局. GD/J 057—2014，AVS+專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星綜合接收解碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法[S]. 2014.

[15] 國(guó)家新聞出版廣電總局. GD/J 064—2014，衛(wèi)星直播系統(tǒng)綜合接收解碼器(標(biāo)清可升級(jí)成高清)技術(shù)要求和測(cè)量方法[S]. 2014.

責(zé)任編輯：閆雯雯

AVS+ Video Coding Technology and Relevant Measurement Standards Overview

PAN Rong1, DONG Wenhui2

(1.NationalTestingandInspectionCenterforRadioandTVProducts,Beijing100015,China; 2.AcademyofBroadcastingPlanning,StateAdministrationofPress,Publication,Radio,FilmandTelevision,Beijing100866,China)

The specific technologies, including advanced entropy coding (AEC), adaptive weighting quantization (AWQ) and enhanced PB field coding (EPBF) of AVS+ are introduced and compared with the corresponding technologies of AVS. Some corresponding AVS+ measurement standards are overviewed, including video conformance testing standard, and standards for testing products such as AVS+ HDTV encoder, SDTV encoder, professional satellite integrated receiver decoder, direct broadcasting satellite integrated receiver decoder and digital television receiver terminal.

AVS+; advanced entropy coding; adaptive weighting quantization; enhanced PB field coding; AVS+ conformance testing; AVS+ product testing

電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金項(xiàng)目(“AVS+測(cè)試驗(yàn)證公共服務(wù)平臺(tái)”)

TP391

A

10.16280/j.videoe.2015.16.022

2015-07-23

【本文獻(xiàn)信息】潘榕,董文輝.AVS+視頻編碼技術(shù)及相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)解讀[J].電視技術(shù),2015，39(16).