20载砥砺耕耘 超高清终领跑

记国家技术发明奖一等奖“超高清视频多态基元编解码关键技术”获奖项目团队

11月3日，以中国工程院院士、北京大学信息科学技术学院院长高文为首的科研团队凭借“超高清视频多态基元编解码关键技术”项目摘取2020年度国家技术发明奖一等奖。20载砥砺耕耘，我国超高清视频编解码技术实现了从跟跑、并跑到领跑的跨越。

节目内容如何传送至电视机？视频编解码技术搭建起互联互通桥梁。“就像在商场看见心仪的大鱼缸，想要把它带回家，要么鱼缸装着水和鱼一起运走；要么把水抽掉，轻装简运后回到家再灌水。”高文说，视频编解码技术贯穿内容生产、网络传输和终端显示三大环节，传输如同抽水，显示好比灌水。

“我国在视频编解码技术标准方面的研究起步较晚，核心技术长期被国外把控，产业受制于人。”高文告诉记者，1997年我国有线电视用户数量已位居世界第一，但产业化收益还不足200亿元，仅为美国的1/15。

上世纪90年代末到2000年初，中国DVD机产品风靡欧美。然而，由于缺乏自主掌控的视频编解码技术标准，2002年，国外专利组织对中国DVD企业收取高昂专利费，一台成本约20美元的DVD机要向国外缴纳约18美元，这让国内厂商几乎无利可图。

痛定思痛。2002年6月，原信息产业部科学技术司发文成立数字音视频编解码技术标准（AVS）工作组，高文出任组长。2006年，他来到北京大学成立数字媒体研究所，组织团队持续攻关，开启了我国自主知识产权编解码技术标准逆风启航的新征程。

自2008年起，互联网时代带来视频数据急剧增长，更高分辨率的视频成为新需求，也对编码性能和压缩效率提出新挑战。“视频编解码技术是超高清产业链的核心。”高文介绍，发展超高清视频（4K/8K）产业已经成为发达国家的战略共识。

从一片空白到奋力追赶，团队一直摸着石头过河。“编解码技术竞争非常激烈，不只我们在做，国内外不同单位的研究人员都有自己的提案，最终要选取性能最好的应用。”团队成员之一、北京大学信息科学技术学院教授马思伟说，他感触最深的是工作组每个季度例行召开的技术交流会上，不仅通宵达旦讨论技术差别，而且“争吵”从未停止过。

终于，经过无数次计算、优化、仿真、迭代，实验室团队攻克了难关，构建出具备自主知识产权的超高清视频编解码完整技术体系，先后推出了AVS系列标准，并获授权发明专利118项，在国际上展现出中国智慧。2016年12月，AVS2颁布为国家标准，2018年4月，全球超高清联盟将AVS2采纳为国际标准，2019年我国率先发布面向8K超高清的新一代编码标准AVS3，开启了视频编码标准领先国际发展的新纪元。

在引领编解码技术标准的同时，项目发明也成功落地芯片产业。2006年，我国编解码芯片出货量占比仅为芯片生产总量的1%；10年后，这一数字已提升至62%。

一批行业佼佼者也开始涌现。2019年，海思全球首发基于AVS3标准的8K-120帧率超高清解码芯片，开创了我国超高清视频产业全球领先发展的新局面。

从技术标准到芯片终端，再到系统应用的超高清视频完整产业链，人们对超高清视频内容已不再陌生。据统计，新闻资讯类、专题服务类、综艺益智类电视节目超高清制作比例分别达到49.6%、35.2%和45.2%，基于手机4K/8K拍摄功能的互联网直播、短视频，已成为互联网经济、数字生活的新焦点。

“未来呈现方式会变得多种多样，我们的团队会尽全力保证编解码技术一直走在国际最前沿。”高文表示，未来五年将是中国超高清视频产业领先国际发展的重要机遇期，超高清与5G的协同发展将成为我国数字新基建的核心引擎。

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