20載砥礪耕耘 超高清終領(lǐng)跑
——記國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎“超高清視頻多態(tài)基元編解碼關(guān)鍵技術(shù)”獲獎項目團(tuán)隊 本報記者 郭靜原

11月3日，以中國工程院院士、北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長高文為首的科研團(tuán)隊?wèi){借“超高清視頻多態(tài)基元編解碼關(guān)鍵技術(shù)”項目摘取2020年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。20載砥礪耕耘，我國超高清視頻編解碼技術(shù)實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越。

節(jié)目內(nèi)容如何傳送至電視機(jī)？視頻編解碼技術(shù)搭建起互聯(lián)互通橋梁。“就像在商場看見心儀的大魚缸，想要把它帶回家，要么魚缸裝著水和魚一起運走；要么把水抽掉，輕裝簡運后回到家再灌水?！备呶恼f，視頻編解碼技術(shù)貫穿內(nèi)容生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)傳輸和終端顯示三大環(huán)節(jié)，傳輸如同抽水，顯示好比灌水。

“我國在視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面的研究起步較晚，核心技術(shù)長期被國外把控，產(chǎn)業(yè)受制于人?！备呶母嬖V記者，1997年我國有線電視用戶數(shù)量已位居世界第一，但產(chǎn)業(yè)化收益還不足200億元，僅為美國的1/15。

上世紀(jì)90年代末到2000年初，中國DVD機(jī)產(chǎn)品風(fēng)靡歐美。然而，由于缺乏自主掌控的視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，2002年，國外專利組織對中國DVD企業(yè)收取高昂專利費，一臺成本約20美元的DVD機(jī)要向國外繳納約18美元，這讓國內(nèi)廠商幾乎無利可圖。

痛定思痛。2002年6月，原信息產(chǎn)業(yè)部科學(xué)技術(shù)司發(fā)文成立數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（AVS）工作組，高文出任組長。2006年，他來到北京大學(xué)成立數(shù)字媒體研究所，組織團(tuán)隊持續(xù)攻關(guān)，開啟了我國自主知識產(chǎn)權(quán)編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逆風(fēng)啟航的新征程。

自2008年起，互聯(lián)網(wǎng)時代帶來視頻數(shù)據(jù)急劇增長，更高分辨率的視頻成為新需求，也對編碼性能和壓縮效率提出新挑戰(zhàn)?！耙曨l編解碼技術(shù)是超高清產(chǎn)業(yè)鏈的核心?！备呶慕榻B，發(fā)展超高清視頻（4K/8K）產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家的戰(zhàn)略共識。

從一片空白到奮力追趕，團(tuán)隊一直摸著石頭過河?！熬幗獯a技術(shù)競爭非常激烈，不只我們在做，國內(nèi)外不同單位的研究人員都有自己的提案，最終要選取性能最好的應(yīng)用?！眻F(tuán)隊成員之一、北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授馬思偉說，他感觸最深的是工作組每個季度例行召開的技術(shù)交流會上，不僅通宵達(dá)旦討論技術(shù)差別，而且“爭吵”從未停止過。

終于，經(jīng)過無數(shù)次計算、優(yōu)化、仿真、迭代，實驗室團(tuán)隊攻克了難關(guān)，構(gòu)建出具備自主知識產(chǎn)權(quán)的超高清視頻編解碼完整技術(shù)體系，先后推出了AVS系列標(biāo)準(zhǔn)，并獲授權(quán)發(fā)明專利118項，在國際上展現(xiàn)出中國智慧。2016年12月，AVS2頒布為國家標(biāo)準(zhǔn)，2018年4月，全球超高清聯(lián)盟將AVS2采納為國際標(biāo)準(zhǔn)，2019年我國率先發(fā)布面向8K超高清的新一代編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS3，開啟了視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先國際發(fā)展的新紀(jì)元。

在引領(lǐng)編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時，項目發(fā)明也成功落地芯片產(chǎn)業(yè)。2006年，我國編解碼芯片出貨量占比僅為芯片生產(chǎn)總量的1%；10年后，這一數(shù)字已提升至62%。

一批行業(yè)佼佼者也開始涌現(xiàn)。2019年，海思全球首發(fā)基于AVS3標(biāo)準(zhǔn)的8K-120幀率超高清解碼芯片，開創(chuàng)了我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)全球領(lǐng)先發(fā)展的新局面。

從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)到芯片終端，再到系統(tǒng)應(yīng)用的超高清視頻完整產(chǎn)業(yè)鏈，人們對超高清視頻內(nèi)容已不再陌生。據(jù)統(tǒng)計，新聞資訊類、專題服務(wù)類、綜藝益智類電視節(jié)目超高清制作比例分別達(dá)到49.6%、35.2%和45.2%，基于手機(jī)4K/8K拍攝功能的互聯(lián)網(wǎng)直播、短視頻，已成為互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字生活的新焦點。

“未來呈現(xiàn)方式會變得多種多樣，我們的團(tuán)隊會盡全力保證編解碼技術(shù)一直走在國際最前沿?！备呶谋硎荆磥砦迥陮⑹侵袊咔逡曨l產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先國際發(fā)展的重要機(jī)遇期，超高清與5G的協(xié)同發(fā)展將成為我國數(shù)字新基建的核心引擎。