AVS2视频编解码图像质量和编解码器性能指标测试

【关键词】视频编码，数字电视，超高清
【中图分类号】TN948.14
【文献标识码】B
【DOI 编码】10.16171/ki.rtbe.20190002004
Image Quality and Codec Performance Testing for AVS2
Dong Wenhui1, Wang Huiming1, Pan Xiaofei2 （Academy of Broadcasting Planning, NRTA, Beijing 100866, China）1
采 用 GB/T 31001-2014 中 的 图 像 苛 刻 度 计 算 方 法， 对 广播与电视技术〔2019 年·第 46 卷·第 2 期〕
AVS2 主观评价用的 8 个高清测试图像序列和 8 个 4K 超高清 测试图像序列，进行了苛刻度计算分析。
经检测，AVS2 和 HEVC 压缩性能基本相当。 所用参考软件信息如表 1 所示。
内容制播 ︳Content Production & Broadcasting
【本文献信息】董文辉，王惠明，潘晓菲 .AVS2 视频编解码图像质量和编解码器性能指标测试 [J]. 广播与电视技术， 2019,Vol.46(2).
AVS2 视频编解码图像质量和 编解码器性能指标测试
董文辉 1，王惠明 1，潘晓菲 2
一般来说，AVS+ 主要用于高清视频压缩，AVS2 主要用 于超高清视频压缩。AVS2 采用与 H.265 同一代的视频压缩技 术 [4][5]，压缩效率优于 AVS+ 和 H.264 等。
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பைடு நூலகம்
为了保障 AVS2 的标准制定和应用，广播电视规划院广播 电视计量检测中心做了大量相关测试工作，现总结如下。
1 AVS2参考软件编解码图像质量主观评价
该测试主要针对 AVS2 标准制定，包括 AVS2 参考软件编 解码高清图像质量主观评价和 AVS2 参考软件编解码 4K 超高 清图像质量主观评价。
在 主 观 评 价 前， 先 选 取 了 主 观 评 价 码 率 点。 高 清 （1920×1080/50/I/8bit）图像质量主观评价所选取的码率点为 6Mbps。对于 4K 超高清（3840×2160/50/P/10bit），拟定了 4 个码率点，分别为 30Mbps、36Mbps、42Mbps 和 48Mbps，经 测试并研讨分析，在正式主观评价时选取 36Mbps。
在 使 用 AVS2 进 行 4K 超 高 清 视 频（ 图 像 格 式 为 3840×2160/50/P/10bit， 色 域 为 ITU-R BT.2020 色 域 ） 压 缩 时，当前主要采用 36Mbps 码率。经检测，采用 8 个 4K 超高 清 HDR-HLG 测试图像序列，图像质量相对于源图像的质量 下降百分比平均值，多家 AVS2 主流编码器中最优的为 7.2% （其中一个测试图像序列已接近 12%，另外 2 个测试图像序列 已超过 12%），已接近图像质量要求临界值。再考虑到广播电 视制播多次编解码和传输带宽的实际情况，以及 4K 超高清 电视应提供更好的用户体验等因素，视频压缩码率应不低于 36Mbps。 2.2 测试中发现的问题
（国家广播电视总局广播电视规划院，北京 100866）1 （中央广播电视总台，北京 100020）2
【摘 要】本文介绍 AVS2 参考软件视频压缩图像质量主观评价，论述 AVS2 4K 超高清编码器、解码器相关标准内容，分
析当前测试中发现的问题。对于 AVS2 视频标准的应用和产品优化具有重要意义。
0 引言
视频压缩标准 GB/T 20090.2-2006《信息技术 先进音视 频编码 第 2 部分 视频》经常被简称为“AVS”。视频压缩标准 GY/T 257.1-2012《广播电视先进音视频编解码 第 1 部分 : 视 频》通常被简称为“AVS+”。视频压缩标准 GY/T 299.1-201《6 高 效音视频编码 第 1 部分 ：视频》则被简称为“AVS2”。AVS+ 和 AVS2 均由 AVS 技术应用联合推进工作组（简称“AVS 推 进组”）编制。广播电视规划院主要负责测试，也参与了其他 一些相关工作。
（China Media Group, Beijing 100020, China）2
Abstract This paper introduces image quality subjective assessment of AVS2 reference software, analyzes technical standards of AVS2 4K UHDTV encoder and decoder, presents problems found during testing. All testing work plays an important part in AVS2 video standard application and products optimization. Keywords Video coding, Digital television, Ultra high definition television
2 AVS2编解码器测试
2.1 测试内容 对于 AVS2 编码器，一般来说，首先要求具有 4×3Gbps
SDI 输入接口、能安装于 19 英寸标准机柜、支持 36Mbps 视 频码率等，其他关注点包括 ：图像质量 ；编解码总延时 ；对 HDR、三维声的支持 ；稳定性，等等。
对于 AVS2 编码器，我们参与制定了中关村视听产业技 术创新联盟标准 T/AVS 105-2018《AVS2 4K 超高清编码器技 术要求和测量方法》。该标准中规定的技术要求包括 ：传输流 标准符合性、传输流性能、IP 流标准符合性、IP 传输层性能、 基本流标准符合性、视音频码率波动、功能和物理接口、ASI 输出接口、IP 输出接口、编解码总延时、加电启动延时、输 入信号瞬断后图像恢复时间、音视频相对延时、音视频特性、 图像质量等。
对 于 AVS2 解 码 器， 我 们 牵 头 制 定 了《AVS2 4K 超 高 清 解 码 器 技 术 要 求 和 测 量 方 法 》。 该 标 准 规 定 的 技 术 要 求 包括 ：功能和物理接口、标准符合性、ASI 输入接口指标、 3G-SDI 输出接口指标、IP 输出性能、视音频通道指标、互 联互通等。其中，标准符合性、互联互通具体内容由 T/AVS 107-2018《 高 效 多 媒 体 编 码 视 频 符 合 性 测 试 》 和 T/AVS 102-2018《AVS 互联互通测试规范》标准做具体规定，在 该标准中加以引用。