專題導讀：視頻技術的理論與實踐
隨著網路帶寬的提高、智能終端和互聯網音視頻應用數量的迅猛增長，視頻流量已經成為網路傳輸的主要流量，持續增長的視頻流量不僅給網路傳輸帶來了巨大挑戰，也帶來了海量存儲的要求。為了能夠傳輸和存儲海量的視頻數據，作為音視頻應用的基礎技術，視頻壓縮編碼在快速地發展。
我國在圖像和視頻編碼技術方面有多年的研究歷史，但早期在國際標準制定中的參與度不高，標準技術幾乎全部為國外若干公司所壟斷，2002年成立的數字音視頻編解碼技術標準工作組（Audio Video Coding Standard Workgroup of China，AVS），開始組織制定擁有自主知識產權的數字音視頻編碼國家標準，至今已成功制定AVS1/AVS+/AVS2等系列標準，並獲得成功應用。
視頻業務已是通信網路中最主要的服務形態，佔據了大部分通信流量，成為拉動寬頻網路和移動寬頻網路發展的重要力量。但是用戶對視頻質量非常敏感，視頻用戶體驗的優劣將成為影響用戶對視頻服務商和寬頻網路選擇的決定性因素。用戶感受到的服務體驗要隨業務發展同步提升，否則將會成為發展瓶頸，這一點已成為業內共識，國內產業界已經高度關注這一問題。
本期專題圍繞讀者關心的問題，組織了來自電信運營商、設備製造商、互聯網企業和高等院校的8篇文章。
AVS視頻編碼標準是我國擁有自主知識產權的視頻編碼標準。《AVS2視頻編碼標準技術特色及應用》介紹最新一代AVS視頻編碼標準——AVS2（GB/T 33475.2-2016）的核心創新技術，主要包括：靈活的預測劃分方式、多假設幀間預測、優化的層次變換設計和自適應環路濾波處理技術以及面向場景視頻應用AVS2提出的基於場景建模的高效預測編碼技術。
《視頻編碼技術基礎及發展方向》提出在現有架構基礎上的進一步優化，提供針對視頻圖像信號局部特性的更加靈活的處理和編碼，仍然可以有效提升視頻編碼的壓縮效率。基於機器學習的視頻編碼技術有望部分或者全面改變現有的混合編碼框架，給視頻編碼帶來新的研究思路。未來視頻除了現有的二維平面視頻，還需要編碼面向AR/VR應用的球面視頻數據和體視頻數據，這些新的視頻源數據格式也給視頻編碼技術研究帶來新的機會和挑戰。
《視頻編碼的新技術和新方向》通過對國內外視頻編碼的新技術（如AVS2/H.265等已經商用和正在標準化中的新型圖像編碼技術）做深入的分析和研究，通過對視頻編碼新場景和新需求的分析，提出視頻編碼的技術方向。
《TPG圖像壓縮技術》深入解析了TPG（tiny portable graphic）新型圖像編碼技術的編碼原理以及技術特點，對比了TPG與傳統圖片格式的壓縮效率，結果顯示，在保證質量的同時，TPG能大大減少圖片文件大小，相比JPEG節省47%以上，相比PNG節省60%以上，相比GIF節省85%以上。
媒體封裝技術對傳輸和後續的處理至關重要。虛擬現實（virtual reality，VR）是近兩年比較火熱的領域，《虛擬現實視頻處理和傳輸技術》介紹了VR視頻內容製作以及VR視頻顯示技術現狀，分析了基於用戶視點的VR視頻處理與傳輸關鍵技術，最後探討VR視頻業務對網路的需求。
《基於IPTV的動態媒體封裝技術研究及應用》研究和分析了目前已經存在的以及正在發展的動態媒體封裝技術。針對現有的IPTV動態媒體的局限性，為了使每個用戶得到最佳體驗，通過把標籤信息加入信源中進行MPEG-2標準編碼，利用TS封裝技術傳輸，利用該技術實現了九屏最熱業務系統。
《MPEG2-TS VBR碼流質量監測技術》講述了MPEG2-TS VBR編碼日益廣泛使用，但傳統的基於MDI-DF的演算法不適用於檢測VBR碼流的傳輸質量，本文提出通過監測MPEG2-TS碼流的PCR欄位，計算在單位時間內接收到的VBR視頻流的可播放時長與單位時間的絕對偏差量，根據這個絕對偏差量評價VBR視頻流傳輸質量方法。隨著視頻服務逐漸成為人們獲取信息的主要途徑之一，消費者對觀看體驗的要求也在不斷提高，視頻用戶體驗質量已經成為視頻服務的主要競爭因素。
《視頻用戶體驗理論與實踐》對用戶體驗質量理論進行了系統的闡述，指出了用戶體驗質量與服務質量之間的差別和聯繫，給出了用戶體驗評價方法的主要步驟和視頻質量評價的具體方法，
對我國現階段視頻用戶體驗評價研究及標準化的進展進行了詳細的分析和研究，給出了相關的改進方向意見。
本專題的文章是作者們多年來工作成果的總結。隨著我國信息通信產業的發展，在信源編碼方面我國已經取得了長足的進步，從「跟跑」到局部突破和局部「引領」，成績非常可喜。希望本專題能給讀者帶來有益的收穫與參考。在此對各位作者的積極支持和辛勤工作表示衷心的感謝！
專題策劃人：
蔣林濤，男，中國信息通信研究院科學技術委員會主任，國家「863」計劃通信主題多媒體專業專家組第一、二、三屆成員，國家下一代互聯網（CNGI）專家委員會第一、二屆委員，1992年獲得國務院頒發的政府特殊津貼，1996年獲得「中華人民共和國有突出貢獻的中青年科學技術專家」稱號，2004年成為中共中央組織部中央直接掌握的專家，長期從事多媒體、數據通信、互聯網等方面的研究和開發工作。
聶秀英，女，中國信息通信研究院教授級高級工程師，擔任IEC TC1中國專家、SAC/TC232委員、CCSA TC1 WG3組長等，主要從事數據通信、多媒體通信、互聯網、現代服務業等研究和標準制定工作，獲得國家科學技術進步獎二等獎1項、省部級科學技術進步獎多項，出版著作兩部，發表論文60多篇，向ITU-T提交文稿20多篇。
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