H.264和AVS编码在数字电视系统中的区别与应用

H.264是JVT组织起草的一个覆盖多种应用和面向多种传输环境的国际标准，它规定了三种档次，基本档次(Baseline profile)、主要档次(Mainprofile)和扩展档次(Extended profile)，其中基本档次利用I片和P片支持帧内和帧间编码。

支持利用基于上下文的自适应的变长编码进行的熵编码(CAVLC)，主要用于会议电视、可视电话和无线通信等实时视频通信。

AVS(Audio video coding)标准是由我国自主制定，拥有自主知识产权的音视频编解码技术标准。

AVS―M(Mobile video)是AVS系列标准中的第七部分――移动视频，应用于数字存储媒体、宽带视频业务、远程监控和可视电话等。

AVS-M和H.264(Baseline)视频解码器在结构上十分相似，但又各有其核心思想。

本文基于JMl0.2和WM3源代码对两解码器的关键技术作了详细分析。

程序中并未单独有H.264(Baseline)的代码，是笔者从JMl0.2中抽取出来分析的，下文中H.264均表示从基本档次上考虑。

两种标准的解码器结构AVS-M和H.254视频解码器都只需考虑I帧和P帧(为了两标准视频解码器更好地比较，本文对H.264只考虑帧图像，不考虑场图像)的解码。

总体思想是从比特流中解出头信息，产生预测块，熵解码得到的量化系数经反量化、反变换得到残差块。

预测块和残差块相加后，经过滤波器即可得到重建的图像，其结构框图如图1所示。

在实际应用当中，这两种标准设计出来的解码器应用领域有所不同，现就以下几个方面分析两种标准的差异。

1 比特流信息①NALU(Network AbstractLayer UnitX两标准中的比特流都是以NAL为单位，每个NAL 单元包含一个RBSP，NALU的头信息定义了RBSP所属类型。

类型一般包括序列参数集(SPS)、图像参数集(PPS)、增强信息(SEI)、条带(Slice)等，其中，SPS和PPS属于参数集，两标准采用参数集机制是为了将一些重要的序列、图像参数(解码图像尺寸、片组数、参考帧数、量化和滤波参数标记等)与其他参数分离，通过解码器先解码出来。

浅议AVS+ 在卫星广播电视中的应用作者：宋鹏飞来源：《中国新通信》 2018年第1期【摘要】随着相关视频编码技术的不断发展，卫星广播电视领域也取得巨大的发展与进步，其中视频压缩技术发挥了至关重要的作用价值，现已成为了一项被人们所广泛关注的研究与应用领域。

本文简要介绍了AVS+ 视频编码技术的基本概念，并进一步就其在卫星广播电视领域内的实际应用情况展开了深入探究。

【关键词】 AVS+ 卫星广播电视视频编码技术应用在人们的日常生活当中对于信息的获取，超过90% 以上都是通过视觉与听觉所获得的。

现代化多媒体信息技术正是基于对视频与音频信息的传播基础之上所发展起来的一项有着鲜明时代特征的技术手段。

随着人们对于视频与音频清晰度与流畅性要求的不断提高，就开展关于视频编码技术的研究工作将有着极其重要的现实意义。

考虑到采用相关的国际标准将面临着极其高昂的专利费，因此我国便在这一领域内开展了独立研究工作，自主制定出了数字音视频解码技术标准AVS。

并在这一标准之后，于2012 年7 月国家广电总局又颁布了关于广播电视行业所采用的GY/T257.1-2012《广播电视先进音频视频编码解码第1 部分：视频》行业标准，简称为AVS+。

一、AVS+ 技术介绍要想了解AVS+ 的主要内容，就必须先了解AVS。

AVS标准即为“信息技术先进音视频编码”，其主要的作用价值便是将数字视频以及音频数据压缩至原有版本的2% 以下，从而确保信息在输送过程中所采用的带宽及信息存储量可获得更为有效的利用。

AVS 标准主要就包含了系统、视频、音频、数字版权管理等4 项技术标准内容。

AVS 当中的标准视频和目前的国际标准较为相近，其技术构成模块共包含有 6 大部分，即：转换、定量、熵编码、帧内预测、帧间预测、环路滤波等。

另外，这一项视频标准同时对I 帧、B 帧以及P 帧等三类有着明显差异化的图像予以了定义确认。

AVS 标准在进行视频编码处理时主要是采取的混合型编码处理方式，并不完全是某一项单类算法，而是一整套完备的编码系统。

前言IPTV作为IP网络上的视频应用，对音视频编解码有很高的要求。

首先，编码要有高的压缩效率和好的图像质量，压缩效率越高，传输占用带宽越小；图像质量越高，用户体验则越好。

其次，IPTV平台应能兼容不同编码标准的媒体文件，以适应今后业务的发展。

最后，要求终端支持多种编码格式或具备解码能力在线升级功能。

目前主流的视频编码格式有以下几种：MPEG-2（①ISO/IEC 13818-2）、MPEG-4 Part 2（ISO/IEC14496-2）、H.264/AVC（即MPEG-4 Part10）、AVS、微软的WMV-9、Real公司的视频格式、SVC（可伸缩视频编码，应用于变带宽、变速率环境）和VC-1（美国SMPTE 于2004年底颁布的压缩标准）。

常见的标准有MPEG-2、MPEG-4、H.264和AVS，它们有各自的特点。

以下主要对MPEG-2、MPEG-4、H.264以及AVS的视频编码格式进行简单的分析和比较。

MPEG-2是运动图像压缩标准。

该标准完全兼容MPEG-1标准，其处理能力可达到广播级水平，适应于1.5～50Mbit/s编码范围。

它应用于DVD方案，应用于高清晰度电视（HDTV）的方案，也应用于现在广播式有线数字电视系统的编码。

MPEG-4（Part 2）是ISO为传输数码率低于64kbit/s的实时图像设计的，是一种高效的编码标准。

编码比特率相应可分为384kbit/s～1Mbit/s、64kbit/s～384kbit/s、64kbit/s以下，对多媒体应用领域的各种编码进行兼容。

广泛应用于有线、无线、移动通信、Internet以及数字存储回放等各个领域。

H.264（IEC 14496-10AVC）是2003年ITU-T 通过的数字视频编解码标准。

H.264标准有基本子集、主体子集和扩展子集等三个子集，基本子集专为视频会议应用设计的，它提供了强大的差错消隐技术，并支持低延时编/解码技术，使视频会议显得更自然。

AVS和H.264的区别及详细介绍说明AVS是数字音视频编解码技术标准的英文简称，是我国牵头制定的第二代数字音视频信源标准，具有自主知识产权，在今年被批准为国家标准，并与3月1日正式实施。

它的编码效率与竞争性国际标准MPEG-4／H.264相当，代表了国际先进水平，广泛应用于广播、通信、电视、娱乐等各个领域。

破AVS标准为我国构建“技术→专利→标准→芯片与软件→整机与系统制造→数字媒体运营与文化产业”的产业链条提供了难得的机遇。

国际上音视频编解码标准主要两大系列：ISOIECJTC1制定的MPEG系列标准；ITU 针对多媒体通制定的H.26x系列视频编码标准和G.7系列音频编码标准。

1994年由MPEG 和ITU合作制定的MPEG-2是第一代音视频编解码标准的代表，也是目前国际上最为通行的音视频标准。

经过十年多演变，音视频编码技术本身和产业应用背景都发生了明显变化，后起之秀辈出。

目前音视频产业可以选择的信源编码标准有四个：MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4 AVC(简称H.264，也称JVT、AVC)、AVS。

可以推测，由于技术陈旧需要更新及收费较高等原因，MPEG-2即将退出历史舞台。

AVS与H.264谁将成为数字音视频产业的标准？这个问题悬而未决，对这两个标准的比较成为业界关注的焦点。

AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准。

顾名思义，“信源”是信息的“源头”，信源编码技术解决的重点问题是数字音视频海量数据(即初始数据、信源)的编码压缩问题，故也称数字音视频编解码技术。

显而易见，它是其后数字信息传输、存储、播放等环节的前提，因此是数字音视频产业的共性基础标准。

AVS标准是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称，AVS标准包括系统、视频、音频、数字版权管理等四个主要技术标准和一致性测试等支撑标准。

H.264是由ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)联合组建的联合视频组(JVT：joint video team)提出的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。

63. HDMI 或CVBS 格式的视音频信号。

机顶盒在视频解码方面，可以兼容多种视频编码方式，比如AVS+、AVS-P2、H.264、MPEG-2等，支持高清（1920×1080i）和标清（720×576p）显示。

在音频解码方面，可以兼容DRA 和MPEG-1 Layer Ⅰ和Ⅱ，支持单声道、双声道和立体声播放。

对于Dolby+，由于环绕声系统在地面平台的用户中使用并不是很广泛，又涉及专利费的问题，目前很多地面数字电视的机顶盒都暂没有把该项功能集成机顶盒的搜索时间和信号灵敏度，通过合理组合高频头和解调模块的搭配方案，UHF 段的全频搜索时间大约为90s，门限接收电平大约为25dB µV （16QAM 调制，直射波）。

另外，考虑到今后地面数字电视可能会向VHF 频段发展，高频头的可用搜索范围建议增加到50MHz~862MHz。

在这种情况下，全频段搜索的时间变长了，但是可以适应以后VHF 波段数字频点的发射接收。

为了便于用户使用和终端维护，我们对AVS+地面数字电视机顶盒遥1 引言随着中央广播电视节目无线数字化覆盖工程在各省的全面实施，全国地面数字电视公益覆盖事业进入了一个高速发展的阶段。

湖南广播电视台早在2013年就开始了基于AVS+标准的地面数字电视传输覆盖示范网的建设工作。

在项目的实施和推广中，AVS+清流用户的群体不断壮大，我们也愈发意识到AVS+地面数字电视接收系统在整个体系中的重要作用。

为了在最后的接收播放环节，给广大用户带来更好的收视体验，让基层群众更好地享受公益覆盖带来的政策红利，我们就基于AVS+标准的地面数摘要：本文阐述了AVS+地面数字电视机顶盒遥控器的功能优化内容，对机顶盒节目搜索管理功能和在线升级功能进行了分析研究，并介绍了其实际应用的情况。

关键词：AVS+ 地面数字电视 机顶盒 遥控器功能优化 在线升级节目搜索管理64. 控器做了以下功能优化。

地面数字电视中AVS+技术的应用1.AVS+技术概述我国数字化建设发展达到一定程度后，需要在原有建设基础上对设备技术体系进行优化升级，采用功能更加强大、性能更加稳定的编解码技术，以提供稳定的数字电视和相关应用领域的技术支持。

在数字音视频建设方面，必须强化自主研发，而AVS+技术则属于这种形式。

通过自主研发技术标准，可对我国的数字电视和数字地面应用产生巨大的支持作用。

随着该技术的不断优化完善，目前已经实现了广泛应用。

为了进一步推广地面数字电视建设，近年来，国家加大相关领域的投入，通过制定行业标准，规范相应的建设。

2012年7月颁布的《广播电视先进音视频编解码第1部分：视频》中对行业标准进行了进一步明确，该标准就是AVS+技术的实施规范。

之后发布的《广播电视先进视频编解码（AVS+）技术应用实施指南》中，强调了“快速推进、平稳过渡、增量优先、兼顾存量”的建设指导原则，将AVS+技术的应用领域覆盖卫星、IPTV、地面数字电视、有线电视等多个领域，并明确了具体建设应用的时间节点。

自2014年7月，AVS+技术应用在高清电视等领域的建设全面开始，这极大地促进了我国信息化社会的建设，对整个国民经济和社会全面建设都有非常重要的推动作用。

2.AVS+技术在地面数字电视中的应用数字化建设不仅要覆盖城市地区，对于一些较为分散的区域，要实现数字化电视服务，就需要借助卫星等传播方式，将数字信号进行有效通信，使得这些地区也可以使用数字终端设备进行相应的生产生活活动。

从其现实的影响来看，对于我国这样一个幅员辽阔、地形复杂的国家来说，有着非常重要的价值和意义。

国家加大相关方面的投入，不仅出于对地面数字电视等应用领域的考虑，也包括未来的高质量信息化建设，都需要在相关方面加强，这是必然的趋势。

2.1AVS+技术应用现状地面数字电视只是AVS+技术在现实应用中的一个领域，因为地面数字电视信号传输采用单向广播式模式，相比其他通信技术来说实现更为容易一些。

视频编码技术在过去几年最重要的发展之一是由ITU和ISO/IEC的联合视频小组 (JVT)开发了H.264/MPEG-4 AVC[8]标准。

在发展过程中，业界为这种新标准取了许多不同的名称。

ITU在1997年开始利用重要的新编码工具处理H.26L（长期），结果令人鼓舞，于是ISO决定联手ITU组建JVT并采用一个通用的标准。

因此，大家有时会听到有人将这项标准称为JVT，尽管它并非正式名称。

ITU在2003年5月批准了新的H.264标准。

ISO在2003年10 月以MPEG-4 Part 10、高级视频编码或AVC的名称批准了该标准。

H.264 实现的改进创造了新的市场机遇H.264/AVC在压缩效率方面取得了巨大突破，一般情况下达到MPEG-2及MPEG-4简化类压缩效率的大约2倍。

在JVT进行的正式测试中，H.264在85个测试案例中有78％的案例实现1.5倍以上的编码效率提高，77％的案例中达到2倍以上，部分案例甚至高达4倍。

H.264 实现的改进创造了新的市场机遇，如：600Kbps的VHS品质视频可以通过ADSL线路实现视频点播；高清晰电影无需新的激光头即可适应普通 DVD。

H.264标准化时支持三个类别：基本类、主类及扩展类。

后来一项称为高保真范围扩展 (FRExt)的修订引入了称为高级类的4个附加类。

在初期主要是基本类和主类引起了大家的兴趣。

基本类降低了计算及系统内存需求，而且针对低时延进行了优化。

由于B帧的内在时延以及CABAC的计算复杂性，因此它不包括这两者。

基本类非常适合可视电话应用以及其他需要低成本实时编码的应用。

主类提供的压缩效率最高，但其要求的处理能力也比基本类高许多，因此使其难以用于低成本实时编码和低时延应用。

广播与内容存储应用对主类最感兴趣，它们是为了尽可能以最低的比特率获得最高的视频质量。

尽管H.264采用与旧标准相同的主要编码功能，不过它还具有许多与旧标准不同的新功能，它们一起实现了编码效率的提高。

H.264技术优势及其在数字电视中的应用
覃道光
【期刊名称】《卫星电视与宽带多媒体》
【年(卷),期】2005(000)016
【摘要】我国现有有线电视用户1亿户，模拟电视机4亿多台。

我国主要大中城市的有线广播电视网已经基本完成了采集、制作、播出的数字化，卫星和光缆干线也基本实现了数字信号的传输。

2004年是广电总局确定的“数字发展年”和“产业发展年”，广电总局明确提出整体平移的战略发展思想，并向全国推行“青岛模式”、“佛山模式”，以解决机顶盒给数字电视产业发展带来的障碍。

【总页数】2页(P54-55)
【作者】覃道光
【作者单位】中央数字电视传媒有限公司技术部
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.H.264和AVS编码在数字电视系统中的区别与应用 [J], 李辉峰;乔峰;刘向松
2.H.264技术优势及其在H.323系统中的应用 [J], 陈萌
3.H.264和AVS编码在数字电视系统中性能对比及应用分析 [J], 葛莉
4.H.264在三网融合中的技术优势 [J], 高飞
5.H.264的技术优势及在H.323系统中的应用 [J], 王琳
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