视频4K分辨率已经深入千家万户，不但在转播技术抑或在家用影院的视频硬件设备上，4K标准已经占据了我们以前曾经主流的1080p分辨率。而8K视频好像还未正式到来，是硬件设备仍未支持？还是视频源还是正式开启8K拍摄的纪元？显然这些都并不是阻碍8K发展的瓶颈。而在拥抱8K的来临之际，我们更离不开全新的编解码标准。
在以往主流的编解码标准中，我们熟悉的H.264和H.265在使用上需要收取高昂的专利费，而开放式标准的AV1和VP9之类的已经逐渐普及，但它们却不属于自主产权的视频编解码标准。有鉴于此，AVS标准诞生。这个标准是国内在2002年成立的AVS工作组发布，目前针对8K分辨率已经发展至第三代版本。
8K与4K之间的分辨率？
在介绍视频编解码标准之前，我还是再强调一下8K和4K分辨率之间的区别。8K与4K都是属于下一代电视视频技术：SuperHi-Vision，由日本广播协会科学与技术研究实验室于2006年提交给国际电信联盟和电影电视工程师协会，并作为UHDTV的推荐草案，包括两种不同的标准：UHDTV1和UHDTV2，即4K和8K。
8K的分辨率高达7680×4320像素，足足比1920×1080分辨率大了16倍，同时也是4K分辨率的4倍，一般的蓝光大片在8K的分辨率下只能占到屏幕的1/16。如果将1920*1080分辨率的高清影片在8K分辨率的显示器上拉伸全面显示，那么之前需要一个像素点就能显示出的画面，在8K分辨率显示器上需要用16个像素点来显示，如此一来，原来画面的精细感完全丧失。相比较于4K，8K电视具有更加出色的视频效果。可以说8K的到来，是目前电视视频技术的最高水平，也是将来电视视频技术的发展方向。
而早在2005年，日本NHK电视台在爱知博览会上展示了此技术，并在2006年的一次直播中使用了该技术。因为当时采用了无压缩的视频传输，20分钟的视频总容量达到4TB！要知道在2006年，中国的网络环境还是以拨号上网为主，那一年我在电脑桌上还能轻松找出若干张3.5英寸软盘，GB的存储单位还不流行，更没听说过TB为何物。当然，巨量的空间占用不仅影响8K视频技术的发展，对信号传输也是极高的考验。随后经过若干次更新迭代，现在通过硬件编解码技术，已经为8K视频极大的瘦身，让它可以在家用电脑与电视上播放出来。并且，技术规格也逐步完善，除了分辨率指标，在广电层面的技术水准还要求视频必须达到Rec.2020色域标准，实现12位色深，并支持120Hz逐行扫描。
看到这里，你可能大致了解了什么是8K标准，除了相对常见和容易理解的分辨率外，8K标准在广播电视领域中，还包含对色彩空间、色位深度、刷新率甚至音频标准的规格要求。你可能对相对专业的技术标准还是不甚了解，没有关系，你只要知道这些标准，为8K视频设立了一个极高的门槛，不仅对拍摄设备的运算量、编码、输出等方面都有极高要求，对播放设备也有极高的解码、运算和显示要求。就连想要顺畅播放8K视频的数据传输方式，也有较高的要求，因此要真真正正普及8K技术，时间方面可能还尚早。
关于AVS3及发展历程
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。自2002年成立以来，AVS工作组制定了一系列视频编码标准，即AVS1、AVS+、AVS2和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，标准制订起始于2002年，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，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。
AVS3标准的技术优势
目前AVS3的优势在哪里？通过DVB的测试结果显示，AVS3相比于HEVC(H.265)可以在同等画面质量下节省40.09％的码率，称赞其是世界上最高效的视频编码技术之一。经过20年的发展，AVS标准已形成了9项国际IEEE标准、13项国家标准、3项行业标准、18项团体标准，成为我国的高清、4K超高清、8K超高清广播电视频道采用的核心技术标准。
根据海思公布的数据，AVS3相较上一代AVS2，传输同等画质只需要一半的带宽，同等画质下占用存储空间减少一半，且同等条件下画质提升100%。那么AVS3的技术特性如何，与常见的H.265、H.264等相比孰优孰劣呢？根据测试，与H.265相比，AVS3在超高清视频的压缩性能YUV综合提升上超过36%，这还只是单独的压缩性能。
在融合了滤波、率失真优化等智能编码技术后，同等条件下AVS3相对H.265的压缩性能提高超过44%，哪怕是与下一代的H.266相比，也有8%的提升。这就是视频编码领域的摩尔效率，每隔数年，新一轮的编码压缩效率都会再度翻倍。
AVS3视频编解码标准，让8K在国内更好落地
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政产学研各司其职、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。
AVS3编解码标准应用在咪咕视频北京冬奥赛事直播中，这是AVS3标准在移动端直播场景首次应用落地
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”机制激发了政、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。
在应用方面，2022年冬奥期间，国内将AVS3编解码技术标准应用在咪咕视频北京冬季奥运会赛事直播中，这也是AVS3标准在移动端直播场景首次应用及落地，填补了AVS3在移动端直播场景下的应用空白。工业和信息化部、中央宣传部、交通运输部、文化和旅游部、国家广播电视总局、中央广播电视总台等六部门联合推动的“百城千屏”项目采用AVS3进行8K大屏直播。
总结：
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。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，为我国超高清视频领域提供强大助力，为超高清国产标准化生态体系构筑带来了长远积极的推动力。
