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从跟跑到领跑中国超高清视频编解码技术如何走过20年?

  高文在2020年度国家科学技术奖初评通过项目现场考察会上发言。北京大学 供图

  中新网北京11月3日电 题:从跟跑到领跑,中国超高清视频编解码技术如何走过20年?

  “要想把一个大鱼缸原封不动搬回家,最便捷的就是先留最少的水,运到家再灌上水。”

  11月3日,2020年度国家科学技术奖励大会在北京举行。“超高清视频多态基元编解码关键技术”荣获2020年度国家技术发明奖一等奖。高文,该项目的第一完成人,中国工程院院士、北京大学教授,在接受媒体采访时,如此生动地解释这一技术。

  简单来说,该技术就是将超高清视频数据进行大幅压缩编码,通过网络传输到用户终端,再解码还原清晰度。因此,视频编解码是超高清视频产业的核心支撑技术。

  近20年来,作为数字音视频编解码技术标准(AVS)工作组组长,高文的名字总与“AVS”三个字母相连。而这简单的三个字母背后,却是中国音视频编解码技术标准自主知识产权逐渐被认可的20年漫漫长路。

  高文在2020年度国家科学技术奖初评通过项目现场考察会上发言。北京大学 供图

  世纪之交,大幕拉开,中国DVD产业正经历着一场凶猛旋涡。2002年初,中国出口到欧盟成员国的DVD,因无音视频编解码技术标准等知识产权证明,被当地海关大规模扣押。持有专利的企业联合欧盟海关要求向每台DVD征收20美元的专利费。

  专利收费的“大棒”挥起,高昂的费用让中国企业难以承受。无奈之下,大批国产DVD葬身大海。海涛汹涌,争议四起,DVD产业“至暗时刻”来临。

  其实,海外市场对国产DVD发难的背后,隐藏着中国自主知识产权匮乏的先天不足。中国如何突破专利“重围”?音视频编解码技术标准到底该走向何方?

  阴霾萦绕在高文头顶,挥之不去。2002年3月,香山科学会议上,60多名专家就此开展了两天的激烈讨论。“如果仅仅是跟随国外标准,中国将一直被动下去。”高文说。

  “做一套具有中国自主知识产权的国际标准!”专家们一致认为,必须要制定掌握自主知识产权的标准,以节省巨额专利费,带动数字音视频产业发展。

  痛定思痛后,由北京大学牵头的AVS工作组应运而生。作为曾代表中国参与MPEG国际标准的第一个中国面孔,高文担任了工作组组长。

  问题是,中国AVS正要起步,国际上的标准体系就已经建立了十余年,并得到广泛应用。要想赶上,岂是易事。

  AVS2超高清视频实时编码器,支撑中国第一个超高清频道开播。北京大学 供图

  不能把时间拉长,就把时间用厚。为尽快打破这一僵局,20年来,每三个月一次的技术交流大会雷打不动,通宵达旦的情况更是常有。为求最优,研究方案三天一小调,五天一大调。

  “越辩越明”是高文形容技术交流大会的关键词。专家们经常因讨论技术问题吵到后半夜,甚至有人吵到心脏病都犯了,“送进医院,第二天回来还要接着讨论”。

  步履坚定,步伐匆匆。多年来,高文和团队只有一个信念——争取做全世界最好。“不管遇到什么困难,不管外界说什么,反正我们就做我们自己的事。”高文说。

  凭着开放包容的机制、精益求精的态度,在他的带领下,“摸着石头过河”的AVS竟然进展神速。

  2006年,AVS成为中国国家标准并正式实施;2009年,AVS被认为是国际上最重要的三个先进视频编码标准之一;2018年,AVS2标准被全球超高清联盟采纳;2020年,采用AVS3标准的“央视春晚”,通过8K超高清电视试验频道,遍播神州万里……

  从AVS到AVS2、AVS3,中国自主创新成果不断取得突破。技术、专利、标准、产品、应用五个环节相连,健康、自主的产业链正在形成。

  从远远落后于国际标准,到AVS3比国际同类标准领先一年完成,率先进行产业化布局;从跟跑到领跑,中国音视频编解码技术标准实现了“突围”,进行着跨越式发展。

  如今,数字电视机和机顶盒,几乎都要内置AVS解码功能。AVS以独特的方式走入千家万户,遍地开花结果。

  谈及未来,高文很期待。他表示,以音视频编解码技术标准为支撑的超高清视频与5G技术结合,将引发智慧医疗、智能交通、航天探测等产业变革。虚拟现实将变得越来越“不虚拟”,所见即所得。

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