Standard audio-wideo (AVS): co to jest i kiedy go używasz?

przez kim Aktualizacja: 5 lipca 2022 r.

AVS lub Audio Video Standard to standard technologii audio i wideo opracowany przez grupę roboczą Audio Video Coding Standard Working Group (AVS-WG) w Chinach.

Zapewnia ujednoliconą architekturę i platformę implementacji do opracowywania algorytmów kodowania audio i wideo.

Standard ma na celu zapewnienie niezawodnych i wydajnych technologii kodowania audio i wideo odpowiednich zarówno dla aplikacji mobilnych, jak i stacjonarnych.

To wprowadzenie przedstawi w zarysie funkcje standardu AVS i omówi, kiedy najlepiej używać AVS do kodowania audio i wideo.

Definicja AVS

Audio Video Standard (AVS) to znormalizowany algorytm kompresji audio i wideo ITU (International Telecommunication Union) opracowany przez China Multimedia Mobile Broadcasting (CMMB). Celem AVS jest zapewnienie atrakcyjnych wrażeń multimedialnych w efektywny sposób przy wykorzystaniu istniejących technologii.

AVS wykorzystuje strukturę drzewa wraz z technikami przewidywania i przekształcania z kompensacją ruchu w celu wydajnego kodowania strumieni audio/wideo przy niskich kosztach w porównaniu z innymi zaawansowanymi standardami. Obsługuje wiele rozdzielczości, aż do rozdzielczości UHD 4K/8K, z wyższą wydajnością kodowania niż H.265/HEVC, H.264/MPEG-4 AVC i inne zaawansowane kodeki. Dzięki doskonałej jakości i wydajności AVS stał się jedną z najczęściej używanych technologii kompresji wideo w aplikacjach multimedialnych.

Główne cechy AVS to:
• Wyjścia o niskiej przepływności i dobrej jakości obrazu;
• Wysoka skalowalność zapewniająca elastyczność dla różnych urządzeń;
• Obsługa niskich opóźnień, która umożliwia szybkie podejmowanie decyzji;
• Zapewniona wydajność odtwarzania na różnych urządzeniach korzystających z różnych systemów operacyjnych;
• Obsługa 10-bitowej głębi kolorów;
• Maksymalnie 8192 makrobloków wideo na klatkę.

Historia AVS

AVS to standard kompresji wideo i audio opracowany przez chińską grupę roboczą Audio Video Coding Standard Workgroup lub AVS-WG. Został opracowany jako międzynarodowa odpowiedź na potrzeby przemysłu w obszarach kodowania obrazu/dźwięku, tworząc platformę do rywalizacji algorytmów wśród międzynarodowych instytutów najwyższego szczebla.

Pierwsze dwie wersje AVS zostały wydane odpowiednio w 2006 i 2007 r., natomiast trzecia iteracja (AVS3) została zaprezentowana w październiku 2017 r. Ta nowa wersja wykorzystuje znaczne postępy w technologii kompresji wideo, w tym ulepszoną reprezentację głębi bitowej, zmniejszone rozmiary bloków i zwiększona złożoność algorytmiczna dzięki ulepszonym algorytmom obliczeniowym.

Od czasu premiery w 2017 r. AVS3 jest szeroko stosowany ze względu na możliwości synchronicznego kodowania/dekodowania. Ponadto został przyjęty jako część kilku aplikacji Virtual Reality/Augmented Reality dzięki zoptymalizowanym równoległym strukturom kodowania, które idealnie nadają się do przesyłania strumieniowego na żywo z niską przepływnością i minimalnym opóźnieniem.

Ogólnie rzecz biorąc, możliwości AVS stworzyły efektywne wrażenia multimedialne, które można dostosować do obsługi wielu różnych przypadków użycia. W związku z tym jest coraz częściej stosowana w wielu branżach, takich jak rzeczywistość wirtualna, rzeczywistość rozszerzona, dostarczanie treści telewizyjnych, usługi wideo na żądanie, serwery do przesyłania strumieniowego over-the-top i rozwiązania do gier w chmurze.

Korzyści z AVS

Audio Video Standard (AVS) to cyfrowy standard kodowania audio i wideo, który umożliwia wyższą jakość, wydajniejszą kompresję i transmisję danych audio i wideo w różnych sieciach. AVS jest używany w transmisjach, transmisjach strumieniowych, grach i wielu innych aplikacjach multimedialnych. W tej sekcji zostaną omówione wszystkie korzyści wynikające ze stosowania standardu AVS.

Lepsza jakość

Główną zaletą korzystania ze standardu AVS jest lepsza jakość kompresji danych. Aby osiągnąć tę jakość, standard wykorzystuje wyższy bitrate i bardziej zaawansowane algorytmy niż tradycyjne kodeki. Oznacza to, że media zakodowane za pomocą AVS będą miały wyższą jakość niż podobne treści zakodowane za pomocą innych kodeków.

Wyższa przepływność i zaawansowane algorytmy pomagają również zredukować buforowanie i zacinanie się wideo. Wynika to z większej odporności kodeka AVS na utratę pakietów i błędy w sieciach o niższej przepustowości. Ponadto ta zwiększona wydajność może prowadzić do bardziej efektywnego wykorzystania pamięci masowej, umożliwiając lepszą wydajność podczas przesyłania strumieniowego lub archiwizacji plików multimedialnych na urządzeniach o ograniczonej pojemności.

Poza tym AVS oferuje również obsługę kodowania HDR (High Dynamic Range), co oznacza, że ​​filmy zakodowane przy użyciu AVS mogą wykorzystywać technologię HDR, aby zapewnić większą głębię, kontrast i dokładność kolorów w filmach wyświetlanych na urządzeniu obsługującym HDR, takim jak smartfon lub tablet komputer. Oznacza to oszałamiające efekty wizualne niezależnie od tego, czy oglądasz treści HD w domu, czy przesyłasz strumieniowo swoje ulubione filmy w podróży.

oszczędności

Jedną z zalet korzystania ze standardu audio-wideo (AVS) jest możliwość obniżenia kosztów, ponieważ zapewnia on efektywny sposób produkcji i dystrybucji multimediów cyfrowych. AVS rozwiązuje problem niezgodności między technologią kompresji wideo i audio, która ogranicza dekodowanie projektów związanych z wideo przez urządzenia zorientowane na dźwięk i odwrotnie. W konsekwencji korzystanie z AVS eliminuje potrzebę tworzenia przez dostawców treści osobnych plików dla każdego typu urządzenia docelowego.

Dzięki AVS można utworzyć jeden skompresowany format pliku i używać go w wielu środowiskach docelowych z niewielkimi lub żadnymi modyfikacjami. Zmniejsza to koszty tworzenia, ponieważ nie ma potrzeby tworzenia wielu wersji tego samego dokumentu na różnych platformach. Ten pojedynczy plik można również wykorzystać w różnych typach mediów, w tym w mediach strumieniowych, interaktywnej produkcji DVD itp., zmniejszając koszty związane z dodatkowymi konwersjami.

Co więcej, gdy treści dystrybuowane za pośrednictwem technologii przesyłania strumieniowego są transkodowane i ostatecznie pobierane na urządzenia użytkownika, takie jak telefony komórkowe lub komputery PC, AVS poprawia tradycyjne metody kodowania, zapewniając wyższą jakość obrazu przy niższych przepływnościach przy jednoczesnym osiągnięciu lepszego współczynnika kompresji w porównaniu ze standardowym MPEG- 2 technologia. Niższe przepływności pomagają w szybkości dostarczania i są korzystne podczas dystrybucji treści w niektórych sieciach, takich jak usługi satelitarne, które mają surowe ograniczenia przepustowości ze względu na kosztowną przepustowość łącza w dół.

zgodność

Jedną z głównych zalet AVS jest możliwość zagwarantowania kompatybilności między różnymi urządzeniami, co pozwala na odtwarzanie wysokiej jakości plików wideo i audio na praktycznie każdym urządzeniu. Ten wysoki poziom kompatybilności sprawia, że ​​AVS jest doskonałym wyborem do profesjonalnej produkcji audio i wideo, jak również do użytku domowego.

AVS zapewnia również bezproblemowe odtwarzanie na wielu urządzeniach dzięki szybkiemu kodowaniu bitrate, które umożliwia różnym typom urządzeń lub rozmiarom korzystanie z plików o wysokiej rozdzielczości bez utraty jakości. Wysokiej jakości obrazy i dźwięk generowane przez takie modele są również odporne na złośliwe oprogramowanie lub wirusy, które często towarzyszą treściom z innych źródeł. AVS zawiera silne szyfrowania, które zapewniają, że wszelkie utworzone treści pozostaną bezpieczne, zapobiegając piractwu lub innym atakom, które mogą mieć wpływ na dane użytkownika.

Przypadki użycia dla AVS

Audio Video Standard (AVS) to protokół transmisji multimediów cyfrowych opracowany przez chińskie konsorcjum. Jest używany głównie do przesyłania cyfrowych strumieni audio i wideo przez sieć i jest szeroko stosowany w telewizji cyfrowej i innych audio-wideo sprzęt. W tej sekcji przyjrzymy się różnym przypadkom użycia standardu audio-wideo, wraz z jego zaletami i wadami.

Transmitowanie

System kodowania wideo AVS ma wiele zastosowań w nadawaniu, w szczególności do transmisji cyfrowej telewizji satelitarnej, telewizji kablowej i naziemnej. Jest często używany jako domyślny standard kodowania wideo dla usług transmisji satelitarnej (DBS). Jest również popularny w systemach cyfrowej transmisji wideo (DVB) i telewizji kablowej, a także w usługach cyfrowej linii abonenckiej wysokiej rozdzielczości (HDDSL). Standard AVS służy do kompresji treści audio i wideo przed transmisją, co pozwala na łatwe przesyłanie ich przez sieci o ograniczonej przepustowości, takie jak kanały komunikacji satelitarnej lub telewizja kablowa.

System AVS pozwala nadawcom transmitować więcej informacji na tej samej przestrzeni w porównaniu z innymi standardami, takimi jak MPEG-2 czy Multimedia Home Platform (MPEG-4). Oferuje również dodatkowe korzyści, takie jak zmniejszona złożoność kodowania, zwiększona wydajność kompresji i skalowalność dzięki możliwości zmiennej przepływności. To sprawia, że ​​jest to idealny wybór do zastosowań radiowych i telewizyjnych, które wymagają wydajnego dostarczania danych przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej jakości oglądania na urządzeniach końcowych.

Streaming

Aplikacje do przesyłania strumieniowego mogą korzystać z AVS, aby zapewnić spójne dostarczanie treści audio i wideo z najwyższą możliwą jakością. AVS umożliwia dostawcom treści nadawanie programów telewizyjnych i radiowych na żywo w czasie rzeczywistym przez Internet z płynnymi przejściami między strumieniami, obsługując jednocześnie wiele formatów przesyłania strumieniowego.

AVS służy do przesyłania strumieniowego formatów audio i wideo, takich jak MP3, FLAC, AAC, OGG, H.264/AAC AVC, MPEG-1/2/4/HEVC i innych formatów niezbędnych do zapewnienia szeregu wielojęzycznych i wielojęzycznych -formatuj usługi multimedialne online na różnych ekranach.

AVS można wykorzystać do stworzenia ulepszonego przesyłania strumieniowego ze spersonalizowanymi regulacjami jakości wideo na wielu różnych urządzeniach. Obsługuje zarówno sieciową transmisję plików przy użyciu protokołów HTTP Live Streaming (HLS) lub Dynamic Adaptive Streaming (DASH), jak i transmisję rozgłoszeniową przy użyciu protokołu MPEG Transport Stream (MPEG TS). Uwzględniono również obsługę technologii DRM, takich jak PlayReady, Widevine lub Marlin.

Ponadto AVS zapewnia takie funkcje, jak obsługa płynnego przełączania między adaptacyjnymi przepływnościami i rozdzielczościami; szybkie czasy startu; ulepszone możliwości odzyskiwania błędów; optymalizacja szybkości połączeń; kompatybilność z wieloma adaptacyjnymi standardami branżowymi przesyłania strumieniowego, takimi jak pliki zakodowane w formacie HEVC lub VP9; obsługa transmisji na żywo w sieciach IPTV; kompatybilność z SDI karty przechwytujące; obsługa multiemisji, w tym obsługa protokołu IPv6; metadane czasowe zgodne ze standardami ID3 informacje o integracji obiektów audio.

Konferencje wideo

Wideokonferencje to jeden z głównych przypadków użycia AVS. Dźwięk i wideo mogą być przesyłane między odległymi lokalizacjami z jakością zbliżoną do HD. AVS jest w stanie to zrobić dzięki wbudowanym kodom korekcji błędów, które pomagają zapewnić, że do odbiornika dotrze tylko dźwięk i obraz najwyższej jakości. Właśnie dlatego AVS stał się obecnie standardem wideokonferencji w wielu branżach.

AVS jest również korzystny, jeśli chodzi o skalowalność, ponieważ pozwala więcej niż dwóm osobom jednocześnie dołączyć do rozmowy bez uszczerbku dla jakości dźwięku lub obrazu. Wszechobecność AVS umożliwia synchronizację połączeń między kilkoma urządzeniami i zapewnia każdemu uczestnikowi wrażenia podobne do HD bez opóźnień i zakłóceń statycznych.

AVS obsługuje również wbudowany protokół szyfrowania, który szyfruje wszystkie sesje przy użyciu zaawansowanych bezpiecznych protokołów internetowych (SSL). Oznacza to, że wszystkie dane udostępniane między uczestnikami pozostają ściśle poufne i nie mają do nich dostępu osoby inne niż osoby zaproszone do udziału w rozmowie. Ta dodatkowa warstwa zabezpieczeń sprawia, że ​​AVS jest idealnym wyborem dla zespołów, które muszą przesyłać poufne informacje podczas swoich sesji.

Standardy AVS

Audio Video Standard (AVS) to standard kodowania audiowizualnego używany w cyfrowej transmisji audio i wideo. Został opracowany i znormalizowany przez grupę roboczą Audio Video Coding Standard w Chinach i został po raz pierwszy wydany w 2006 roku. Standardy AVS pomagają zapewnić kompatybilność między standardami kodowania i dekodowania wideo, a także lepszą jakość wideo, bezpieczeństwo i wykorzystanie przepustowości. W tej sekcji szczegółowo omówimy standardy AVS i scenariusze, w których są one używane.

AVS-P

AVS-P (Audio Video Standard Preservation) to jedna z najnowszych wersji standardu AVS, która została opracowana w celu pomocy w długoterminowej ochronie ruchomych obrazów, w tym telewizyjnych i filmowych. Standard ten ma na celu zapewnienie nadawcom i innym podmiotom łatwo dostępnego, bezpiecznego formatu do przesyłania treści audio/wideo.

Specyfikacja techniczna AVS-P jest oparta na standardzie MPEG-2 Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO). Zapewnia ulepszone właściwości, takie jak wyższa jakość obrazu dzięki zwiększonej przepływności, integrację z istniejącymi standardami transmisji, co umożliwia stosowanie zarówno na tradycyjnych, jak i cyfrowych platformach dostarczania, ulepszone algorytmy kompresji, które zmniejszają przepływność bez widocznych strat w jakości obrazu lub dźwięku, a także umożliwia dostęp do do wielu wersji programu. Wszystkie te cechy sprawiają, że AVS-P to doskonały wybór, jeśli chodzi o zapewnienie doskonałych rozwiązań do długoterminowej konserwacji treści audiowizualnych.

Technologie AVS-P gwarantują wysoką jakość transmisji wideo na duże odległości i mogą być wykorzystywane w wielu scenariuszach nadawania, w których problemem są zniekształcenia sygnału lub gdy użytkownicy potrzebują bezpiecznego nośnika do przechowywania swoich treści. System AVS-P wykorzystuje dwa kodeki — kodek wideo H.264/MPEG 4 Part 10 Advanced Video Coding (AVC), powszechnie określany jako HVC, który obsługuje zarówno rozdzielczość HD, jak i 4K; oraz kodek audio Dolby AC3 Plus (EAC3), który obsługuje do 8 kanałów. Połączenie tych dwóch kodeków daje AVS-P znaczne korzyści w porównaniu ze starszymi systemami analogowymi, jeśli chodzi o zachowanie wysokiej jakości treści audio/wideo w czasie.

AVS-M

AVS-M (Audio Video Standard—Multimedia) to standard ustanowiony przez grupę roboczą AVS chińskiej Narodowej Grupy Koordynacyjnej Standardów Kodowania Wideo i Audio. Ten standard zapewnia wszechstronną platformę do opracowywania i dostarczania multimediów, w tym obrazu, grafiki 3D, animacji i dźwięku.

AVS-M koncentruje się na zastosowaniach, takich jak nadawanie telewizji cyfrowej i systemy komunikacyjne, aby umożliwić produkcję wysokiej jakości treści spełniających wymagania konsumentów przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Obejmuje protokoły transmisji, wymagania dotyczące kodowania danych, zasady projektowania architektury systemu i nie tylko.

Kluczowe cechy standardu AVS-M obejmują:
– Skalowalne kodowanie multimediów wideo obsługujące szybkość transmisji wideo od 2 kb/s do 20 Mb/s
– Szeroko kompatybilny z innymi standardami, takimi jak H264/AVC i MPEG4 Part 10/2 dla lepszej wydajności (interoperacyjności)
– Obsługa kodowania dla czterech oddzielnych formatów multimediów: audio, tekst, obrazy i animacje
– Obsługa grafiki 3D
– Funkcje wyświetlania na ekranie (OSD) umożliwiające użytkownikom dostosowywanie ustawień bezpośrednio z ekranów wyświetlaczy ich urządzeń
– Funkcja kodowania JPEG2000 obsługująca obrazy o wyższej rozdzielczości
Jest szeroko stosowany w aplikacjach transmisji cyfrowej w Chinach, a także na niektórych rynkach światowych, takich jak Japonia i Europa. Ponadto został przyjęty przez niektóre chińskie systemy sieciowe, w tym CCTV.

AVS-C

AVS-C to standard audio-wideo lub AVS opracowany przez grupę roboczą ds. standardu kodowania audio i wideo (AVS WG) stowarzyszenia China Video Industry Association (CVIA). AVS-C jest oparty na H.264/MPEG-4 AVC i został zaprojektowany, aby umożliwić chińskim cyfrowym transmisjom wideo o najwyższej jakości wizualnej przy jednoczesnym spełnieniu światowych standardów.

AVS-C oferuje filmowcom kilka zalet w porównaniu z istniejącymi standardami kodowania wideo MPEG, takimi jak MPEG-2 i MPEG-4. Umożliwia transmisję wielu usług wideo w jednym kanale, co pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie kanałów nadawczych. A ponieważ wykorzystuje algorytmy wysokiej kompresji, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na przepływność w porównaniu z technologiami HDTV, takimi jak blu-ray, znacznie pomaga również obniżyć koszty ponoszone przez producentów.

AVS-C obsługuje wiele funkcji, które nie są dostępne w innych standardach, w tym pasma wysokich częstotliwości do 10 MHz, dzięki czemu nadaje się do zastosowań HD; tryb niskiego opóźnienia; szybkość klatek do 120 klatek na sekundę; zaawansowane formaty kolorów; formaty kodowania audio, takie jak AAC, MP3 i PCM; obsługa zmiennej szybkości transmisji bitów dla płynniejszego dostarczania strumienia niezależnie od warunków sieciowych; poprawiona wydajność dzięki wielowarstwowej optymalizacji informacji o ruchu i charakterystyki obrazu; techniki kodowania wideo o niskim opóźnieniu; zaawansowana korekcja błędów; testy jakości obrazu z wykorzystaniem ramek referencyjnych i oceny rzeczywistego modelu robota.

Przypadki użycia AVS-C są różnorodne, ponieważ może być używany w wielu ustawieniach, w tym w transmisjach cyfrowych, platformach dystrybucji treści mediów strumieniowych w Internecie, platformach mobilnych usług TVOnline, aplikacjach edukacyjnych, programach na żądanie (POD), interaktywnych usługach IPTV, systemach telewizji kablowej i inni.

Wnioski

Standard AVS jest ważnym standardem, o którym profesjonaliści audio i wideo powinni pamiętać przy wyborze najlepszego sposobu przechwytywania i przesyłania strumieniowego ich treści. Ponieważ jego popularność stale rośnie, wiedza o tym, kiedy i jak korzystać z tego standardu, ma kluczowe znaczenie dla każdego konsumenta, firmy lub usługodawcy, który chce jak najlepiej wykorzystać swoje doświadczenia z mediami. W tym artykule zbadaliśmy zalety i wady AVS, a także przypadki jego użycia. Wniosek jest jasny — AVS jest ważnym i potężnym standardem, który można wykorzystać z doskonałym skutkiem.

Podsumowanie AVS

AVS oznacza Audio Video Standard i jest kodekiem wideo stworzonym w Chinach przez Audio Video Coding Standard Workgroup. Ten standard został opracowany na podstawie licznych wkładów wielu chińskich uniwersytetów akademickich, instytucji badawczych i chińskich firm zajmujących się chipami wideo. Został uruchomiony w sierpniu 2005 roku i od tego czasu został zaprojektowany tak, aby pasował do systemu nadawania telewizji cyfrowej wysokiej rozdzielczości w Chinach.

AVS integruje zaawansowane technologie, takie jak Multi-Picture Frame Resource Partitioning (MFRP), Advanced Intra Coding (AIC), Advanced Inter Prediction (AIP), Adaptive Loop Filter (ALF), Deblocking Filter (DF) i 10-bitowy 4:2:2 przestrzeni kolorów w celu zapewnienia wszechstronnych możliwości kodowania, które są ukierunkowane na ścisłe zaspokojenie potrzeb sieci dostarczania treści HDTV. Oferuje również ulepszone możliwości kontroli prędkości, takie jak optymalizacja zniekształceń, adaptacyjna alokacja bitów, oparty na kontekście mechanizm podejmowania decyzji w trybie pomijania makrobloków.

Oprócz korzystania z usług HBBTV w Chinach, AVS może również oferować wyższą jakość obrazu niż inne międzynarodowe standardy w porównaniu z aplikacjami do kodowania o stałej przepływności, które są obecnie szeroko stosowane w środowiskach nadawczych na całym świecie. Zapewnia lepszą wydajność w przypadku złożonych scen ruchu i znacznie poprawia wydajność kompresji w połączeniu z całym zestawem niezawodnych narzędzi do kodowania, w tym nowymi trybami przewidywania klatek i technikami przekształcania.

Dlatego AVS jest idealnym formatem do kodowania treści multimedialnych w rozdzielczościach HD, takich jak 720p lub 1080i/1080p, przy jednoczesnym zachowaniu ograniczonych wymagań dotyczących przepustowości, osiągając dobre wartości kompresji bez uszczerbku dla jakości obrazu lub innych standardów audio, takich jak Dolby Digital Plus lub AAC/HE-AACv1/ formaty kodowania dźwięku v2.

Zalety AVS

Korzystanie z AVS oferuje szereg zalet, które czynią go atrakcyjnym dla różnych zastosowań. Przede wszystkim funkcje AVS bezstratna kompresja, co oznacza, że ​​jakość oryginalnego wideo/audio jest zachowywana przez cały proces produkcji. To sprawia, że ​​idealnie nadaje się do tworzenia profesjonalnej jakości wideo/audio na równi z tym, czego można się spodziewać w kinach lub telewizji. Dodatkowo AVS zapewnia również wydajne czasy kodowania i dekodowania, a także strumieniowanie o niskim opóźnieniu, które zapewnia szybką komunikację między dwoma urządzeniami. Co więcej, ze względu na swój niezastrzeżony charakter, AVS może być używany z produktami dowolnej liczby producentów, więc kompatybilność nie będzie problemem. Wreszcie, ponieważ AVS jest oparty na standardzie H.264 (taki sam, jaki jest używany w przypadku dysków Blu-Ray), każdy użytkownik może być pewny, że jego produkcja pozostanie na najwyższym poziomie przez wiele lat.

Cześć, jestem Kim, jestem mamą i entuzjastką animacji poklatkowej z doświadczeniem w tworzeniu mediów i tworzeniu stron internetowych. Mam ogromną pasję do rysowania i animacji, a teraz rzucam się w świat animacji poklatkowej. Na moim blogu dzielę się z wami moją nauką.