未來“視”界，標(biāo)準(zhǔn)護(hù)航

趙蘸

2019年國際標(biāo)準(zhǔn)日以。視頻標(biāo)準(zhǔn)締造全球舞臺”為主題，回顧我國視頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制及應(yīng)用推廣的過程，是一段從無到有的開拓歷程，是一段從跟蹤到引領(lǐng)的飛躍歷程。

視頻是信息呈現(xiàn)和傳播的主要載體。視頻標(biāo)準(zhǔn)是推動視頻技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)，涵盞視頻信息的編碼壓縮、表示呈現(xiàn)、存儲傳輸、檢索挖掘、管理保存等處理技術(shù)。也涉及視頻信息的采集、處理、傳輸和終端產(chǎn)品規(guī)范。視頻技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。不但帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級。而且在人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、社會發(fā)展乃至文化傳播等領(lǐng)域發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。

視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)化

成果顯著

視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)是視頻領(lǐng)域的共性核心基礎(chǔ)，在數(shù)字技術(shù)的推動下，視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)不再單純地滿足廣播電視發(fā)展需求，而是呈現(xiàn)出多元化趨勢，在娛樂傳媒、智能制造、智慧城市、智慧家庭、智慧醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域也發(fā)揮著日益重要的作用。

目前，全球主流的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)有七個：MPEG-2、MPEG-4、H.264、H.265、AVS、AVS2、AV1。從制定者分，前四個標(biāo)準(zhǔn)是由ISO/LEC JTC1/SC29/WG 11（MPEG）和ITU-T SGl6聯(lián)合專家組共同完成的國際標(biāo)準(zhǔn)，第五、第六個是我國自主制定的國家標(biāo)準(zhǔn)，第七個是由谷歌主導(dǎo)的AOM聯(lián)盟制定的開源標(biāo)準(zhǔn)。

我國自2002年起開始自主研制視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，并于2006年起陸續(xù)頒布GB/T20090《信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼》系列國家標(biāo)準(zhǔn)（AVS），支持標(biāo)清節(jié)目（720×576）壓縮編碼。其中，2013年頒布的GB/T20090.16-2013（AVS+）支持高清節(jié)目壓縮編碼。2016年，又頒布了GB/T 33475.2-2016《信息技術(shù)高效多媒體編碼第2部分：視頻》（AVS2），支持4K超高清、高動態(tài)范圍和廣色域。從編碼效率來看，AVS和ITU-T H.264相當(dāng)，AVS2和ITU-T H.265相當(dāng)。GB/T20090.2-2013的部分技術(shù)內(nèi)容已被1SO/IECl4496-10（即ITU-T H.264）作為資料性引用。至此，標(biāo)志著我國視頻壓縮編碼技術(shù)已處于國際先進(jìn)水平。

隨著4K超高清、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的高速發(fā)展，8K超高清，乃至16K、24K等更高分辨率的壘景視頻將進(jìn)一步流行，和以往的視頻內(nèi)容相比，未來的視頻內(nèi)容將提供給用戶視角更寬、質(zhì)量更逼真、沉浸感更好的體驗，但同時數(shù)據(jù)量也增加了數(shù)十倍，這對更高質(zhì)量的視頻編碼技術(shù)提出了新的需求。我國自2017年12月起開始研究第三代國家標(biāo)準(zhǔn)（AV53），支持BK以上、高動態(tài)范圍視頻的高效編碼，目標(biāo)編碼效率與下一代國際標(biāo)準(zhǔn)ITU-TH.266（ISO/IEC 23090-3）相當(dāng)。

電子標(biāo)準(zhǔn)院多年來積極組織中國專家參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，對口國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/IEC JTC1/SC 29“音頻、圖像、多媒體和超媒體信息的編碼表示”中，中國注冊專家約200人，每年提交技術(shù)貢獻(xiàn)超百項，擔(dān)任5項標(biāo)準(zhǔn)項目聯(lián)臺編輯，3人先后擔(dān)任工作組及焦點組召集人。

視頻呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

顯示設(shè)備與系統(tǒng)是視頻技術(shù)應(yīng)用的重要載體。幾十年來，顯示設(shè)備從黑白到彩色、從模擬到數(shù)字、從標(biāo)清到高清、從平面到立體，經(jīng)歷了數(shù)次革新，每個階段都與標(biāo)準(zhǔn)化工作密不可分。

1958年我國第一臺黑白電視機(jī)問世。1973年10月1日，北京電視臺播出彩色電視節(jié)目。GB 1385-1978《黑白電視廣播標(biāo)準(zhǔn)》、GB 3174-1982《PAL-D制電視廣播技術(shù)規(guī)范》等一系列廣播電視標(biāo)準(zhǔn)的頒布指導(dǎo)了全國廣播電視發(fā)展。

改革開放初期，電子標(biāo)準(zhǔn)院牽頭開展的彩電綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作加快了彩電國產(chǎn)化的步伐，共頒布240項共計344個國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了國產(chǎn)彩電的產(chǎn)量和質(zhì)量水平。

地面數(shù)字電視廣播是國家廣播體系的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是廣大人民群眾獲取新聞信息、享受精神文化生活的重要渠道。2006年我國正式頒布數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》，成為繼美國ATSC、歐洲D(zhuǎn)VB和日本ISDB-T之后的第四個國際性標(biāo)準(zhǔn)。在廣播電視模數(shù)轉(zhuǎn)換階段，電子標(biāo)準(zhǔn)院牽頭開展的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)化工作為統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)我國數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要作用。全國音頻、視頻及多媒體系統(tǒng)與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)組織接收終端標(biāo)準(zhǔn)的研究制定工作，2006年3月，包括S1/T 11324-2006《數(shù)字電視接收設(shè)備術(shù)語》在內(nèi)的首批數(shù)字電視25項電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒布，形成了一系列技術(shù)上先進(jìn)合理、體制上協(xié)調(diào)配套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了標(biāo)準(zhǔn)支撐。

2009年，隨著內(nèi)容顯示從平面到立體，電子標(biāo)準(zhǔn)院牽頭開展了立體電視標(biāo)準(zhǔn)體系研究，并制定了S1/T 11541-2015《立體電視圖像質(zhì)量測量方法》、SJ/T 11593-2016《主動快門式立體眼鏡技術(shù)規(guī)范》、SJ/T 11645-2016《裸眼立體電視通用技術(shù)要求》等多項立體顯示相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實視頻在更深沉浸感、更高清晰度和更優(yōu)交互性的視頻體驗需求下應(yīng)運(yùn)而生，在影視娛樂、教育、醫(yī)學(xué)、軍事、航空航天等領(lǐng)域發(fā)展日益旺盛。電子標(biāo)準(zhǔn)院為貫徹落實2018年《工業(yè)和信息化部關(guān)于加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》精神，牽頭開展虛擬現(xiàn)實綜合標(biāo)準(zhǔn)化頂層設(shè)計，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)重點標(biāo)準(zhǔn)研制。目前已立項的十余項涵蓋VR/AIL內(nèi)容表達(dá)、設(shè)備通用規(guī)范、主觀評價方法等標(biāo)準(zhǔn)。其中，《信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實內(nèi)容表示編碼》系列標(biāo)準(zhǔn)將起到重要的支撐作用，在研的主觀評價標(biāo)準(zhǔn)、視覺舒適度標(biāo)準(zhǔn)快速響應(yīng)創(chuàng)新和市場需求，積極推動虛擬現(xiàn)實行業(yè)良性發(fā)展，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)支撐作用。

2014年，我國彩電行業(yè)加快網(wǎng)絡(luò)化、只能化轉(zhuǎn)型，智能電視發(fā)展十分迅速，成為培育和擴(kuò)大信息消費的重要載體。電子標(biāo)準(zhǔn)院作為智能電視標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組主要牽頭單位，圍繞做大做強(qiáng)智能電視大產(chǎn)業(yè)鏈，研究構(gòu)建我國智能電視標(biāo)準(zhǔn)體系框架，協(xié)同規(guī)劃并優(yōu)化利用電子、廣電、電信等行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化資源，逐步形成產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用協(xié)同一致的、較為完善的智能電視標(biāo)準(zhǔn)體系。聯(lián)合工作組研究制定包括《智能電視概念模型》《智能電視智能化技術(shù)評價方法》《網(wǎng)絡(luò)智能機(jī)頂盒技術(shù)要求和測試方法》等在內(nèi)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)16項，其中兩項作為中國提案提交國際標(biāo)準(zhǔn)化組織。

在各類顯示產(chǎn)品升級換代加速、新產(chǎn)品層出不窮的環(huán)境下，電子標(biāo)準(zhǔn)院國家數(shù)字音視頻及多媒體產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)研究對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，在完成國家各項科研、檢測、監(jiān)督抽查等工作的同酣，分析行業(yè)動態(tài)、發(fā)布質(zhì)量報告、宣貫國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為推動我國視頻技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)升級迭代、增加我國視頻產(chǎn)業(yè)的國際競爭力做出了突出貢獻(xiàn)。

電子標(biāo)準(zhǔn)院在顯示設(shè)備與系統(tǒng)領(lǐng)域積極推動國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，1998年，我國正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEC/TC 100”音頻、視頻和多媒體系統(tǒng)與設(shè)備”的成員，電子標(biāo)準(zhǔn)院承擔(dān)歸口單位工作。同年，組織提交了視頻領(lǐng)域的第一個國際標(biāo)準(zhǔn)提案。2000年，該項提案正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)IEc 62107《Supervideo compact disc-Disc-Interchange sys-tem-specifieafion（超級VCD系統(tǒng)規(guī)范）》。目前，我國在IEC/TC 100共發(fā)布國際標(biāo)準(zhǔn)4項，在研標(biāo)準(zhǔn)7項，注冊專家超過50名，擔(dān)任智能電視、多屏顯示等多個標(biāo)準(zhǔn)項目召集人，參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的廣度和深度不斷增強(qiáng)。

視頻標(biāo)準(zhǔn)化工作譜寫新時代發(fā)展篇章

目前，全球正在推進(jìn)高清到超高清的技術(shù)升級，超高清視頻以更精細(xì)的圖像細(xì)節(jié)、更強(qiáng)的信息承載能力、更廣泛的應(yīng)用范圍，為消費升級、行業(yè)創(chuàng)新、社會治理提供新工具、新要素、新場景，將有力推動經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域的深刻變革。超高清視頻具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及范圍廣、跨領(lǐng)域綜合性強(qiáng)等特性，按照《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》“標(biāo)準(zhǔn)先行”決策部署，電子標(biāo)準(zhǔn)院持續(xù)發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化工作優(yōu)勢，牽頭開展超高清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系研究，涵蓋了基礎(chǔ)通用、內(nèi)容制作、網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺、呈現(xiàn)及顯示設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)互動視頻和行業(yè)應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈。同時，在超高清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系中，首次將顯示設(shè)備與系統(tǒng)的視覺舒適度需求考慮進(jìn)來，以提高全民視力健康水平為目標(biāo)，從終端產(chǎn)品、播放環(huán)境、播放內(nèi)容等幾個方面，提出標(biāo)準(zhǔn)項目。目前，超高清視頻領(lǐng)域在研標(biāo)準(zhǔn)共計近40項，將解決基礎(chǔ)通用、顯示設(shè)備、視覺舒適度、行業(yè)應(yīng)用等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)急需問題。

音視頻合成等人工智能技術(shù)的日益成熟推動了音視頻合成產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。目前不僅可以將文字內(nèi)容完美轉(zhuǎn)換成聲音，實現(xiàn)人物口型與說話內(nèi)容的準(zhǔn)確匹配;以換臉技術(shù)為代表的人工智能視頻合成技術(shù)也取得了一系列成果，音視頻合成內(nèi)容已惟妙性肖。技術(shù)的進(jìn)步在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、豐富民眾生活的同時，也帶來許多不確定因素，對音視頻內(nèi)容的真實性提出了巨大挑戰(zhàn)，對音視頻檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化工作提出了新的要求。電子標(biāo)準(zhǔn)院將加快部署音視頻合成概念模型、質(zhì)量評價、分類分級、測量方法等標(biāo)準(zhǔn)的研制工作，用以規(guī)范人工智能背景下視頻技術(shù)在教育、文化娛樂、制造、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用，有效規(guī)避風(fēng)險。

風(fēng)雨砥礪不忘初心，春華秋實繼往開來。我國視頻技術(shù)日新月異的發(fā)展，伴隨著標(biāo)準(zhǔn)化人銳意進(jìn)取的奮斗。視頻技術(shù)的迅猛發(fā)展和需求的多元化，既為標(biāo)準(zhǔn)化工作提出了新的挑戰(zhàn)，也為標(biāo)準(zhǔn)研究及應(yīng)用推廣提供了更加廣闊的舞臺，標(biāo)準(zhǔn)化工作任重而道遠(yuǎn)。