AVS推出我国首套拥有完整知识产权的立体电视系统

©2008北京大学黄铁军1AVS推出我国首套拥有完整知识产权的立体电视系统©2008北京大学黄铁军2纲要•立体电视与AVS•已有AVS视频标准对3D的支持•针对3D的AVS标准扩展•AVS立体电视系统已经就位©2008北京大学黄铁军33D数据采集2D-3D内容转换3D视频数据表示3D视频编码Network3D视频解码2D视频解码3D视频合成普通平面电视单人观看的3DTV多人观看的3DTV内容表示编码传输解码合成显示立体电视系统框架AVS标准的作用范围©2008北京大学黄铁军43D视频编码•2D视频编码的扩展–双视(Stereo)–双拼模式/同播模式–单视+深度(2D+Depth)–多视(MVC,MultiviewVideoCoding）–多视+深度(MVD)–分层深度图(LDV)•与图形学结合–基于对象的编码（Object-basedcoding）–三维网格压缩（3DMeshcompression）–动态纹理压缩（DynamicTextureCoding）•三维体/场压缩–全息信号压缩（HolographicSignalCompression）–光场压缩（LightfieldCompression）–点云压缩（Point-cloudCompression）©2008北京大学黄铁军52019/10/125视频编码标准发展史•ISO/IEC推出的MPEG系列压缩标准：MPEG-1,2,4•ITU-T推出的H.26X系列压缩标准H.261,2,3,3+,3++,4MPEG-ChinaAVSH.264/MPEG-4AVC中国第一代标准第二代标准©2008北京大学黄铁军6视频编码：技术与效率的进步199119942003203015025050压缩倍数AVS-1/MPEG-4AVCMPEG-1AVS-?/MPEG-?MPEG-2©2008北京大学黄铁军72019/10/127视频编码：收费的“进步”•1991：MPEG-1–无专利收费问题•1994：MPEG-2–托起DVD、数字电视产业，获得Emmy奖–2.5美元/台终端•1999：MPEG-4SP(Part2)–设备0.25美元，按时间交费（例：2美分/小时，每年100多元)–遭到AOL-TimesWarner反对•2003：H.264/MPEG-4AVC(Part10)–2003.11.17政策出台：按节目收费(每点播一个节目2美分）–遭到EBU(欧广联)反对（2003第96号声明）–2004.05.20政策定案，基本上没有变化©2008北京大学黄铁军8中国AVS标准工作组•缘起：2002年3月18-20日–香山科学会议在北京召开了第178次学术讨论会，会议主题为“宽带网络与安全流媒体技术”。与会国内外专家“建议在全国信息标准化委员会的领导下，成立流媒体标准化特别工作组，通过标准解决国家关心的问题，带动产业技术开发和学术研究工作。”•目前：会员单位一百多家，参加标准制定、测试、验证的在册人员一千多名•每个季度一次全体会议，已经32次©2008北京大学黄铁军933次会议，AVS风雨兼程•第一次会议，2002年08月23-24，北京，黄铁军•第二次会议，2002年10月23-24，上海，曾勇勤•第三次会议，2002年12月19-20，北京，杨士强•第四次会议，2003年03月27-28，武汉，朱光喜，周敬利•第五次会议，2003年07月28-29，北京，李波•第六次会议，2003年10月08-10，杭州，虞露•第七次会议，2003年12月18-20，北京，黄铁军•第八次会议，2004年03月30-31，深圳，华为熊联欢•第九次会议，2004年06月18-20，北京，黄铁军•第十次会议，2004年09月10-12，苏州，陈曦•第11次会议，2004年12月10-12，北京，黄铁军•第12次会议，2005年03月09-11，成都，东银信息•第13次会议，2005年06月09-11，北京，黄铁军•第14次会议，2005年09月22-24，上海，SVA赵海武•第15次会议，2005年12月09-11，青岛，高新区•第16次会议，2006年03月16-18，北京，北航李波•第17次会议，2006年06月21-23，黄山，中科大李厚强©2008北京大学黄铁军1033次会议，AVS风雨兼程•第18次会议，2006年09月21-23，北京，清华杨士强何芸•第19次会议，2006年12月7-9，珠海，中山大学梁凡•第20次会议，2007年3月14-18，北京，北京大学（AVS五周年庆祝）•第21次会议，2007年6月14-16，哈尔滨，哈工大赵德斌•第22次会议，2007年9月19-21，北京，北邮王雷•第23次会议，2007年12月07-09，上海，上海中科孔华威•第24次会议，2008年03月27-29，云南丽江•第25次会议，2008年06月19-21日，厦门，厦华苏钟人，夏新•第26次会议，2008年09月25-27日，天津，天津大学张涛•第27次会议，2008年12月11-13日，北京，中科院计算所陈熙霖•第28次会议，2009年03月25-27日，杭州，华三•第29次会议，2009年06月17-19日，绵阳，长虹•第30次会议，2009年09月17-19日，无锡，蠡园开发区•第31次会议，2009年12月17-19日，北京，清华大学•第32次会议，2010年03月25-27日，广州，中大梁凡•第33次会议，2010年06月22-25日，三峡，武大胡瑞敏©2008北京大学黄铁军11AVS视频标准框架(2004)熵编码反量化反变换运动补偿预测控制数据量化后的变换系数运动数据帧内/帧间编码控制解码器运动估计变换/量化-0环滤波帧内预测©2008北京大学黄铁军12AVS视频颁布•2006年1月6日，信息产业部批准通过AVS视频部分。•2006年2月，《信息技术先进音视频编码第二部分：视频》国家标准GB/T20090.2-2006发布。•2006年3月1日，GB/T20090.2-2006正式实施。©2008北京大学黄铁军13AVS已有视频标准GB/T20090.2-2006基准档次伸展档AVS-S（视频监控等）移动档（移动通信等）加强档(高清电影等，4:2:2,2K/4K)2009版2006©2008北京大学黄铁军14AVS的优势•技术性能先进–压缩效率与对应的新国际标准相当–是当前使用的国际标准(MPEG-2)的两倍或更高•方案简洁，复杂度低–AVSvs.H.264/MPEG-4AVC–计算复杂度：解码器复杂度降低到70%，编码器复杂度降低到30%•知识产权清晰–融合了公共知识和新技术（包括专利）–必要专利数量不到相应国际标准的一半–大多数专利由中国会员贡献©2008北京大学黄铁军15纲要•立体电视与AVS•已有AVS视频标准对3D的支持•针对3D的AVS标准扩展•AVS立体电视系统已经就位©2008北京大学黄铁军163D视频编码•2D视频编码的扩展–双视(Stereo)–双拼模式/同播模式–单视+深度(2D+Depth)–多视(MVC,MultiviewVideoCoding）–多视+深度(MVD)–分层深度图(LDV)•与图形学结合–基于对象的编码（Object-basedcoding）–三维网格压缩（3DMeshcompression）–动态纹理压缩（DynamicTextureCoding）•三维体/场压缩–全息信号压缩（HolographicSignalCompression）–光场压缩（LightfieldCompression）–点云压缩（Point-cloudCompression）©2008北京大学黄铁军17双拼双视（StereoInterleavingVideo）•时分双拼–左视和右视以奇偶场双拼•空分双拼–左右–上下•与现有标准关系–现有视频编码标准可以支持这种双拼视频–增加信令，沟通采集表示环节与立体显示器*Imagesfrom©2008北京大学黄铁军18AVS2009版对双拼模式的支持GB/T20090.2基准档次伸展档AVS-S（视频监控等）移动档（移动通信等）加强档(高清电影等，4:2:2,2K/4K)©2008北京大学黄铁军19AVS2009版对双拼模式的支持•视频序列头增加了双拼模式指示符–平面视频•即通常的平面视频–左右拼接视频•左半部为左视，右半部为右视–上下拼接视频•上半部为左视，下半部为右视–保留©2008北京大学黄铁军20AVS推出3D产品•北京大学数字视频编解码技术国家工程实验室率先开展AVS3D产品研发工作•已经开发出双拼模式下3D高清编码器•已经开发出支持3D的AVS高清机顶盒，并已经和TCL、海信、三星、LG的3D电视机联调成功•LG的3D电视一体机内置AVS，可以直接播放AVS3D节目©2008北京大学黄铁军21AVS编码器：可升级支持3D•已有AVS编码器厂商–北京联合信源SD/HD–上海国茂SD/HD–美国EnvivioSD–北京数码视讯SD–美国TelarityHD/SD•对于双拼模式，平台具备支持3D的能力，可升级支持3D©2008北京大学黄铁军22AVS芯片•已有11家已开发出AVS芯片并上市销售–国内4家：展讯、龙晶、国芯、芯晟–美国3家：Broadcom、SigmaDesign、C2–欧洲2：ST、NXP–日韩各1家：NEC、Chips&Media•这些芯片可以正常解码双拼式3D视频，只需要在软件层进行信令解释和转递，采用这些芯片的机顶盒即可支持3D©2008北京大学黄铁军233D视频编码•2D视频编码的扩展–双视(Stereo)–双拼模式/同播模式–单视+深度(2D+Depth)–多视(MVC,MultiviewVideoCoding）–多视+深度(MVD)–分层深度图(LDV)•与图形学结合–基于对象的编码（Object-basedcoding）–三维网格压缩（3DMeshcompression）–动态纹理压缩（DynamicTextureCoding）•三维体/场压缩–全息信号压缩（HolographicSignalCompression）–光场压缩（LightfieldCompression）–点云压缩（Point-cloudCompression）©2008北京大学黄铁军24同播模式：双视独立•只需要在系统层进行定义AVSN1618@2009.06–标准工作：GB/T17975.1和AVS1-P1补篇24信道信道特定解码器节目流解码器时钟控制视频解码器(AVS1-P2)视频解码器(AVS1-P2)三维视频节目左视已解码视频右视已解码视频•17975.1补篇•AVS1-P1补篇系统部分©2008北京大学黄铁军25双视独立的AVS3D系统实现•基于现有AVS编码器和解码芯片开发产品–编码端：双AVS编码–解码端：双AVS解码•产业链–高清立体电视广播–CBHD高清光盘与互联网下载–立体手机（AVS移动档）–立体监控（AVS伸展档）©2008北京大学黄铁军26纲要•立体电视与AVS•已有AVS视频标准对3D的支持•针对3D的AVS标准扩展•AVS立体电视系统已经就位©2008北京大学黄铁军273D视频编码•2D视频编码的扩展–双视(Stereo)–双拼模式/同播模式–单视+深度(2D+Depth)–多视(MVC,MultiviewVideoCoding）–多视+深度(MVD)–分层深度图(LDV)•与图形学结合–基于对象的编码（Object-basedcoding）–三维网格压缩（3DMeshcompression）–动态纹理压缩（DynamicTextureCoding）•三维体/场压缩–全息信号压缩（HolographicSignalCompression）–光场压缩（LightfieldCompression）–点云压缩（Point-cloudCompression）©2008北京大学黄铁军28同播模式：双视参考模式•利用双视相关性：提高效率~25%，但降低向前兼容性•标