Стандарт аудіо-відео (AVS): що це таке та коли його використовувати?

від kim Оновлено: Липень 5, 2022

AVS, або стандарт аудіо-відео, — це стандарт аудіо- та відеотехнологій, розроблений Робочою групою зі стандартів кодування аудіо-відео (AVS-WG) Китаю.

Він забезпечує уніфіковану архітектуру та платформу реалізації для розробки алгоритмів кодування аудіо та відео.

Стандарт розроблено для забезпечення надійних і ефективних технологій кодування аудіо та відео, які підходять як для мобільних, так і для стаціонарних програм.

У цьому вступі описано особливості стандарту AVS і обговорено, коли найкраще використовувати AVS для кодування аудіо та відео.

Визначення АВС

Стандарт аудіо-відео (AVS) — це стандартизований ITU (Міжнародний союз електрозв’язку) алгоритм стиснення аудіо та відео, розроблений China Multimedia Mobile Broadcasting (CMMB). Мета AVS полягає в тому, щоб забезпечити переконливі мультимедійні враження ефективним способом, використовуючи існуючі технології.

AVS використовує деревовидну структуру разом із методами прогнозування та кодування з компенсацією руху для ефективного кодування аудіо/відеопотоків за низькою ціною порівняно з іншими передовими стандартами. Він підтримує різні роздільності, аж до UHD 4K/8K, з вищою ефективністю кодування, ніж H.265/HEVC, H.264/MPEG-4 AVC та інші вдосконалені кодеки. Завдяки чудовій якості та продуктивності AVS стала однією з найпоширеніших технологій стиснення відео для мультимедійних програм.

Основні функції AVS включають:
• Низький бітрейт виходу з хорошою якістю зображення;
• Висока масштабованість, що забезпечує гнучкість для різних пристроїв;
• Підтримка низької затримки, що дозволяє швидко приймати рішення;
• Гарантована продуктивність відтворення на різних пристроях з різними операційними системами;
• Підтримка 10-бітної глибини кольору;
• Максимум 8192 відеомакроблоків на кадр.

Історія AVS

AVS — це стандарт стиснення відео та аудіо, розроблений Китайською робочою групою стандартів аудіо-відео кодування або AVS-WG. Його було розроблено як міжнародну відповідь на потреби галузі в областях кодування зображень/аудіо, створюючи платформу для конкуренції алгоритмів між міжнародними інститутами найвищого рівня.

Перші дві версії AVS були випущені в 2006 і 2007 роках відповідно, тоді як третя ітерація (AVS3) була представлена ​​в жовтні 2017 року. Ця нова версія використовує значні досягнення в технології стиснення відео, включаючи покращене представлення бітової глибини, зменшені розміри блоків і підвищена алгоритмічна складність завдяки вдосконаленим алгоритмам обчислень.

З моменту випуску в 2017 році AVS3 отримав широке поширення завдяки своїм можливостям синхронного кодування/декодування. Крім того, його було прийнято як частину кількох додатків віртуальної реальності/доповненої реальності завдяки оптимізованим структурам паралельного кодування, які ідеально підходять для потокової трансляції в прямому ефірі з низькими бітрейтами з мінімальною затримкою.

Загалом, можливості AVS створили ефективний мультимедійний досвід, який можна адаптувати для підтримки різноманітних випадків використання. Таким чином, він все частіше застосовується в широкому діапазоні галузей, таких як віртуальна реальність, доповнена реальність, доставка трансляційного контенту, послуги відео на вимогу, сервери потокового передавання та хмарні ігрові рішення.

Переваги AVS

Аудіо-відеостандарт (AVS) — це стандарт кодування цифрового аудіо та відео, який забезпечує більш високу якість, ефективніше стиснення та передачу аудіо та відеоданих через різноманітні мережі. AVS використовується для трансляції, потокового передавання, ігор та багатьох інших мультимедійних програм. У цьому розділі будуть розглянуті всі переваги використання стандарту AVS.

Покращена якість

Основною перевагою використання стандарту AVS є покращена якість стиснення даних. Для досягнення цієї якості стандарт використовує вищий бітрейт і вдосконалені алгоритми, ніж традиційні кодеки. Це означає, що мультимедійні дані, закодовані за допомогою AVS, матимуть вищу якість, ніж аналогічний вміст, закодований за допомогою інших кодеків.

Вищий бітрейт і розширені алгоритми також допомагають зменшити буферизацію відео та затримки. Це пов’язано з більшою надійністю кодека AVS, коли йдеться про втрату пакетів і помилки в мережах з меншою пропускною здатністю. Крім того, ця підвищена ефективність може призвести до ефективнішого споживання пам’яті, забезпечуючи кращу продуктивність під час потокової передачі або архівування медіафайлів на пристроях з обмеженою ємністю пам’яті.

Окрім цього, AVS також пропонує підтримку кодування HDR (розширений динамічний діапазон), що означає, що відео, закодовані за допомогою AVS, можуть використовувати технологію HDR для забезпечення більшої глибини, контрастності та точності кольорів у відео, які відображаються на пристрої з підтримкою HDR, наприклад смартфоні чи планшеті. комп'ютер. Це означає візуально приголомшливе зображення, незалежно від того, дивитеся ви HD-контент вдома чи транслюєте улюблені фільми в дорозі.

Економія витрат

Однією з переваг використання аудіо-відеостандарту (AVS) є потенціал економії коштів, оскільки він забезпечує ефективний спосіб виробництва та розповсюдження цифрових медіа. AVS вирішує проблему несумісності між технологіями стиснення відео та аудіо, яка обмежує проекти, пов’язані з відео, декодуватися аудіоорієнтованими пристроями або навпаки. Отже, використання AVS позбавляє постачальників вмісту необхідності створювати окремі файли для кожного типу цільового пристрою.

За допомогою AVS можна створити один формат стисненого файлу та використовувати його в кількох цільових середовищах з невеликими змінами або без них. Це зменшує витрати на створення, оскільки немає потреби в кількох версіях одного документа на різних платформах. Цей єдиний файл також можна використовувати для різних типів медіа, включаючи потокове медіа, створення інтерактивних DVD тощо, зменшуючи витрати, пов’язані з додатковими перетвореннями.

Більше того, коли вміст, що розповсюджується за допомогою технологій потокової передачі, перекодується та зрештою завантажується на пристрої користувача, такі як мобільні телефони чи ПК, AVS покращує традиційні методи кодування, забезпечуючи вищу якість зображення за нижчих бітрейтів, досягаючи кращого коефіцієнта стиснення порівняно зі стандартним MPEG- 2 технологія. Нижча швидкість передачі даних сприяє швидкості доставки та є перевагою під час розповсюдження вмісту через певні мережі, як-от супутникові служби, які мають суворі обмеження пропускної здатності через дорогу пропускну здатність низхідного зв’язку.

Сумісність

Однією з головних переваг AVS є можливість гарантувати сумісність між різними пристроями, що дозволяє відтворювати високоякісні відео та аудіофайли практично на будь-якому пристрої. Цей високий рівень сумісності робить AVS чудовим вибором для професійного виробництва аудіо та відео, а також для домашнього використання.

AVS також забезпечує безперебійне відтворення на кількох пристроях за допомогою високого бітрейту кодування, що дозволяє різним типам і розмірам пристроїв використовувати файли високої роздільної здатності без втрати якості. Високоякісні зображення та звук, створені такими моделями, також стійкі до зловмисного програмного забезпечення або вірусів, які часто супроводжують вміст з інших джерел. AVS включає надійне шифрування, яке забезпечує безпеку будь-якого створеного вмісту, запобігаючи піратству чи іншим атакам, які можуть вплинути на дані користувача.

Варіанти використання AVS

Audio Video Standard (AVS) — це протокол передачі цифрових медіа, розроблений китайським консорціумом. Він в основному використовується для надсилання цифрових аудіо- та відеопотоків через мережу та широко використовується в цифрових телевізорах та інших аудіовізуальні обладнання. У цьому розділі ми розглянемо різні випадки використання стандарту аудіо-відео, а також його переваги та недоліки.

Мовлення

Система відеокодування AVS має багато застосувань у мовленні, зокрема для передачі цифрового супутникового телебачення, кабельного телебачення та наземного мовлення. Він часто використовується як стандарт кодування відео за умовчанням для служб прямого супутникового мовлення (DBS). Він також популярний для систем цифрового відеомовлення (DVB) і кабельного телебачення, а також послуг цифрової абонентської лінії високої чіткості (HDDSL). Стандарт AVS використовується для стиснення аудіо- та відеовмісту перед передачею, що дозволяє легко надсилати його через мережі з обмеженою пропускною здатністю, такі як супутникові канали зв’язку або кабельне телебачення.

Система AVS дозволяє мовникам передавати більше інформації в тому самому просторі порівняно з іншими стандартами, такими як MPEG-2 або Multimedia Home Platform (MPEG-4). Він також пропонує додаткові переваги, такі як зменшення складності кодування, покращена ефективність стиснення та масштабованість із можливістю змінної швидкості передачі даних. Це робить його ідеальним вибором для радіо- та телевізійних додатків, які потребують ефективної доставки даних, забезпечуючи при цьому високу якість перегляду на пристроях кінцевих користувачів.

потоковий

Програми потокового передавання можуть отримати переваги від AVS, щоб забезпечити послідовну доставку аудіо- та відеоконтенту з максимально можливою якістю. AVS дозволяє постачальникам контенту транслювати телевізійні та радіопрограми в прямому ефірі в режимі реального часу через Інтернет із плавними переходами між потоками, підтримуючи кілька потокових форматів одночасно.

AVS використовується для потокової передачі аудіо та відео форматів, таких як MP3, FLAC, AAC, OGG, H.264/AAC AVC, MPEG-1/2/4/HEVC та інших форматів, які підтримуються, необхідні для забезпечення ряду багатомовних і багатомовних -форматувати медіасервіси онлайн на різних екранах.

AVS можна використовувати для створення покращеного потокового досвіду з персоналізованим налаштуванням якості відео на широкому діапазоні пристроїв. Він підтримує як мережеву передачу файлів за допомогою протоколів HTTP Live Streaming (HLS) або Dynamic Adaptive Streaming (DASH), так і широкомовну передачу за допомогою протоколу MPEG Transport Stream (MPEG TS). Також включена підтримка технологій DRM, таких як PlayReady, Widevine або Marlin.

Крім того, AVS надає такі функції, як підтримка плавного перемикання між адаптивними бітрейтами та роздільними здатностями; швидкий час старту; покращені можливості усунення помилок; оптимізація швидкості підключення; сумісність із багатьма галузевими стандартами адаптивної потокової передачі, такими як файли з кодуванням HEVC або VP9; підтримка прямого мовлення в мережах IPTV; сумісність з SDI картки захоплення; підтримка багатоадресної передачі, включаючи можливість IPv6; синхронізовані метадані, що відповідають стандартам ID3, інформація про інтеграцію аудіооб’єктів.

Відеоконференція

Відеоконференції є одним із основних випадків використання AVS. Аудіо та відео можна передавати між віддаленими місцями з якістю майже HD. AVS може зробити це завдяки вбудованим кодам виправлення помилок, які гарантують, що лише аудіо та відео найвищої якості досягають приймача. Ось чому сьогодні AVS став стандартом для відеоконференцій у багатьох галузях.

AVS також є перевагою, коли мова заходить про масштабованість, оскільки вона дозволяє більше ніж двом людям приєднатися до дзвінка одночасно без шкоди для якості звуку чи відео. Повсюдне поширення AVS робить можливою синхронізацію дзвінків між декількома пристроями та гарантує, що кожен учасник отримає досвід, схожий на HD, без затримок або статичних перерв.

AVS також підтримує вбудований протокол шифрування, який шифрує всі сеанси за допомогою розширених безпечних Інтернет-протоколів (SSL). Це означає, що всі дані, якими обмінюються учасники, залишаються суворо конфіденційними і доступ до них не має ніхто, окрім тих, кого запросили приєднатися до дзвінка. Цей додатковий рівень безпеки робить AVS ідеальним вибором для команд, яким потрібно передавати конфіденційну інформацію під час сеансів.

Стандарти AVS

Аудіо-відеостандарт (AVS) — це стандарт аудіовізуального кодування, який використовується для передачі цифрового аудіо та відео. Він розроблений і стандартизований Китайською робочою групою стандартів аудіо-відео кодування та вперше був випущений у 2006 році. Стандарти AVS допомагають забезпечити сумісність між стандартами кодування та декодування відео, а також покращують якість відео, безпеку та використання пропускної здатності. У цьому розділі детально обговорюватимуться стандарти AVS і сценарії, у яких вони використовуються.

АВС-П

AVS-P (Audio Video Standard Preservation) — це одна з останніх версій стандарту AVS, розроблена для підтримки тривалого збереження рухомих зображень, у тому числі телевізійних і кіно. Цей стандарт призначений для забезпечення мовників та інших організацій легкодоступним безпечним форматом для передачі аудіо/відеоконтенту.

Технічні характеристики AVS-P базуються на стандарті MPEG-2 Міжнародної організації стандартизації (ISO). Він забезпечує покращені характеристики, такі як вища якість зображення завдяки збільшеним бітрейтам, інтеграція з існуючими стандартами мовлення, що дозволяє використовувати як традиційні, так і цифрові платформи доставки, покращені алгоритми стиснення, які зменшують бітрейти без видимих ​​втрат якості відео чи аудіо, а також забезпечує доступ до кількох версій програми. Усі ці функції роблять AVS-P чудовим вибором, коли мова заходить про надання чудових рішень для довгострокового збереження аудіо/візуального вмісту.

Технології AVS-P гарантують високу якість передачі відео на великі відстані та можуть використовуватися в багатьох сценаріях мовлення, де спотворення сигналу є проблемою або коли користувачам потрібен безпечний носій для розміщення їх вмісту. Система AVS-P використовує два кодеки — відеокодек H.264/MPEG 4 Part 10 Advanced Video Coding (AVC), який зазвичай називають HVC, який підтримує як HD, так і 4K; і аудіокодек Dolby AC3 Plus (EAC3), який підтримує до 8 каналів. Поєднання цих двох кодеків дає AVS-P значні переваги в порівнянні зі застарілими аналоговими системами, коли йдеться про збереження високоякісного аудіо/візуального вмісту з часом.

АВС-М

AVS-M (стандарт аудіо-відео — мультимедіа) — це стандарт, встановлений робочою групою AVS Національної координаційної групи стандартів кодування відео та аудіо Китаю. Цей стандарт забезпечує комплексну платформу для розробки та доставки мультимедіа, включаючи зображення, 3D-графіку, анімацію та звук.

AVS-M зосереджується на таких додатках, як цифрове телевізійне мовлення та системи зв’язку, щоб забезпечити виробництво високоякісного контенту, який відповідає вимогам споживачів, одночасно знижуючи витрати. Він включає протоколи передачі, вимоги до кодування даних, принципи проектування архітектури системи тощо.

Ключові особливості стандарту AVS-M включають:
– Масштабоване кодування мультимедійного відео, яке підтримує бітрейт відео від 2 Кбіт/с до 20 Мбіт/с
– Широка сумісність з іншими стандартами, такими як H264/AVC і MPEG4 Part 10/2 для кращої продуктивності (сумісності)
– Підтримка кодування для чотирьох окремих медіаформатів: аудіо, текст, зображення та анімація
– Підтримка 3D-графіки
– Функції екранного меню (OSD), які дозволяють користувачам регулювати налаштування безпосередньо з екранів дисплеїв своїх пристроїв
– Функція кодування JPEG2000, яка підтримує зображення з вищою роздільною здатністю
Він широко використовується в програмах цифрового мовлення в Китаї, а також використовується на деяких глобальних ринках, таких як Японія та Європа. Крім того, він був прийнятий деякими китайськими мережевими системами, включаючи CCTV.

AVS-C

AVS-C — це аудіо-відеостандарт або AVS, розроблений Робочою групою стандартів кодування аудіо та відео (AVS WG) Китайської асоціації відеоіндустрії (CVIA). AVS-C базується на H.264/MPEG-4 AVC і розроблений, щоб уможливити трансляцію китайського цифрового відео з чудовою візуальною якістю, відповідаючи світовим стандартам.

AVS-C пропонує кінематографістам декілька переваг перед існуючими стандартами відеокодування MPEG, такими як MPEG-2 і MPEG-4. Це дозволяє передавати кілька відеосервісів в одній смузі пропускання каналу, дозволяючи більш ефективно використовувати канали трансляції. І оскільки він використовує алгоритми високого стиснення, щоб зменшити потребу в бітрейті порівняно з технологіями HDTV, такими як blu-ray, це також значно допомагає зменшити витрати виробників.

AVS-C підтримує численні функції, недоступні в інших стандартах, включаючи високу смугу частот до 10 МГц, що робить його придатним для додатків HD; режим низької затримки; частота кадрів до 120 кадрів в секунду; розширені колірні формати; формати аудіокодування, такі як AAC, MP3 і PCM; підтримка змінного бітрейту для більш плавної доставки потоку незалежно від умов мережі; підвищена ефективність завдяки міжшаровій оптимізації інформації про рух і характеристик зображення; методи кодування відео з низькою затримкою; розширене виправлення помилок; тести якості зображення з використанням еталонних систем і реальних оцінок моделі робота.

Варіанти використання AVS-C різноманітні, оскільки його можна використовувати в різних налаштуваннях, включаючи цифрове мовлення, платформи розповсюдження потокового медіа-контенту в Інтернеті, мобільні платформи послуг TVOnline, програми освітніх програм на вимогу (POD), інтерактивні служби IPTV, системи кабельного телебачення та інші.

Висновок

Стандарт AVS важливий для професіоналів аудіо та відео, про який слід пам’ятати, вибираючи найкращий спосіб захоплення та потокової передачі свого вмісту. Оскільки його популярність продовжує зростати, знання, коли і як використовувати цей стандарт, є критично важливим для будь-якого споживача, підприємства чи постачальника послуг, які прагнуть отримати максимальну віддачу від медіа-досвіду. У цій статті ми дослідили переваги та недоліки AVS, а також випадки його використання. Висновок очевидний — AVS є важливим і потужним стандартом, який можна використовувати з великою ефективністю.

Резюме AVS

AVS означає Audio Video Standard і є відеокодеком, створеним у Китаї робочою групою Audio Video Coding Standard Workgroup. Цей стандарт було розроблено на основі численних внесків багатьох китайських академічних університетів, науково-дослідних установ і китайських компаній, що займаються виробництвом відеочипів. Він був запущений у серпні 2005 року, і з того часу він був розроблений, щоб відповідати системі цифрового телевізійного мовлення високої чіткості в Китаї.

AVS інтегрує передові технології, такі як Multi-Picture Frame Resource Partitioning (MFRP), Advanced Intra Coding (AIC), Advanced Inter Prediction (AIP), Adaptive Loop Filter (ALF), Deblocking Filter (DF) і 10 bit 4:2:2 кольоровий простір для забезпечення комплексної можливості кодування, спрямованої на точне задоволення потреб мереж доставки контенту HDTV. Він також пропонує вдосконалені можливості контролю швидкості, такі як оптимізація спотворень, адаптивний розподіл бітів вмісту, контекстний механізм прийняття рішення про режим пропуску макроблоків, серед інших.

Окрім використання послуг HBBTV у Китаї, AVS також може запропонувати вищу якість зображення, ніж інші міжнародні стандарти, порівняно з програмами кодування з фіксованим бітрейтом, які сьогодні широко використовуються в середовищах мовлення по всьому світу. Він забезпечує кращу продуктивність під час роботи зі складними сценами руху та призводить до значно покращеної ефективності стиснення в поєднанні з цілим набором надійних інструментів кодування, включаючи нові режими прогнозування кадрів і методи трансформації.

Таким чином, AVS є ідеальним форматом для кодування мультимедійного вмісту з роздільною здатністю HD, як-от 720p або 1080i/1080p, зберігаючи при цьому обмежені вимоги до пропускної здатності шляхом досягнення хороших значень стиснення без шкоди для якості зображення або інших аудіостандартів, таких як Dolby Digital Plus або AAC/HE-AACv1/ v2 формати кодування аудіо.

Переваги АВС

Використання AVS пропонує ряд переваг, які роблять його привабливим для різноманітних програм. Перш за все, функції AVS стиснення без втрат, що означає, що якість оригінального відео/аудіо зберігається протягом усього процесу виробництва. Це робить його ідеальним для створення відео/аудіо професійного рівня на рівні з тим, що ви очікуєте побачити в кінотеатрах або на телебаченні. Крім того, AVS також забезпечує ефективний час кодування та декодування, а також потокове передавання з низькою затримкою, що забезпечує швидкий зв’язок між двома пристроями. Крім того, завдяки своїй непатентованій природі AVS можна використовувати з продуктами будь-якої кількості виробників, тому сумісність не буде проблемою. Нарешті, оскільки AVS базується на стандарті H.264 (той самий, що використовується для дисків Blu-Ray), будь-який користувач може бути впевнений, що його або її продукція залишатиметься на передовому рівні протягом багатьох років.

Привіт, я Кім, мама та ентузіаст стоп-моушну з досвідом створення медіа та веб-розробки. Я маю величезну пристрасть до малювання та анімації, і тепер я з головою занурююся у світ стоп-моушну. У своєму блозі я ділюся з вами своїми знаннями.