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叶琰，阿里巴巴达摩院XG实验室视频标准团队负责人

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年7月1日晚上（日内瓦时间），第十九次JVET会议在线上落下帷幕，新一代国际视频编码标准VVC第一版（VersatileVideoCodingversion1）[1]在这次会议上正式定稿。接下来的两天里，JVET委员会的两个上层组织（parentbody）分别用各自的方式认可了VVC标准：国际电信联盟ITU-T的SG16（studygroup16）批准VVC标准并正式定名为ITUH.，而国际标准化组织ISO/IEC的MPEG工作组在第次会议闭幕大会上批准VVC成为ISO/IEC-3FDIS（finaldraftinternationalstandard）并正式启动各个国家最后的投票过程。从年4月JVET在美国圣迭戈召开会议，评估各大公司提交的提案书（responsetojointcallforproposals）并设立了第一个VVC测试模型（VVCtestmodel1.0）开始，到年7月因为疫情将JVET会议从原计划在日内瓦ITU-T总部改成网会的形式召开，VVC标准共经历十次会议，总计六千多份技术提案的激烈讨论，第一版终于成功定稿。

相比起现在在业界广泛使用的H./HEVC标准和H./AVC标准，H./VVC标准的制定考虑了更多样的视频格式和内容，旨在为已有和新兴的视频应用提供更加强大的压缩性能以及更加灵活易用的功能。因此它的定稿将会给全球视频业界带来巨大的影响，商用VVC编解码器的成熟可以大幅度降低成本，提升效率，同时与5G网络更新换代的步伐相配合，促成更多的新兴视频应用的大规模推广。VVC的标准制定过程也代表着包括阿里巴巴在内的中国各家互联网公司第一次参加国际视频标准的制定，因此，VVC标准对中国视频业界的意义尤其重大。在这篇文章里，让我们来一起回顾一下VVC标准的制定过程，它所提供的先进的压缩工具，强大的压缩性能和灵活功能，以及达摩院XG实验室视频标准团队对VVC标准的贡献。

国际标准化组织ISO/IECMPEG和国际电信联盟ITU-TVCEG简介

说起对业界影响最深的国际视频标准，不得不先说一下两个重磅国际标准组织：国际电信联盟ITU-T和国际标准化组织ISO/IEC。从组织架构上来说，国际电信联盟和国际标准化组织都是联合国下属的技术部门。这两个组织所涉及的标准化范围非常广泛，涵盖了通信行业，多媒体行业，AI行业，以及其它数不胜数的行业，遍及大家现代生活的各个方面。这两家组织在视频编解码标准化方面的委员会分别是VCEG（videocodingexpertsgroup，正式名称为ITU-T/SG16/WP3/Q.6）和MPEG（movingpictureexpertsgroup，正式名称是ISO/IECJTC1/SC29/WG11）这两个工作组。如图1所示，这两个视频标准工作组都是从90年代初开始就制定视频编解码标准，到H./VVC已经是他们制定的第6代视频标准，也是这两强联手共同制定的第4代国际视频标准。这两强联合所制定的视频标准对技术的变革和产品的推动都有深刻影响，比如MPEG2（也是ITUH.）引领了模拟电视到数字电视的变革，H./AVC引入了高清视频和互联网视频，并在各种端设备上（包括电视，手机，电脑，机顶盒等）全面落地，而H./HEVC则成功引入了超高清4K和HDR视频。H.／AVC和H.／HEVC这两个视频标准是通过技术的变革来推动了商业上的巨大变革的成功案例。它们大幅度推广了视频应用，提高了用户体验，对业界产生的深远影响也让它们分别获得了国家电视艺术及科学学院所颁布的电视界最高荣誉：黄金时段艾美奖。

图1.各代国际视频标准“族谱”

读到这里，大家可能都想问，为什么几十年过去了，标准组织还在孜孜不倦的制定新的视频编解码标准？答案其实很简单，就是因为虽然同期内信息论和网络传输技术的迅猛发展给消费者带来了更多的带宽，但是光靠带宽的增长自身远远满足不了越来越多的视频应用对高效率高质量视频数据传输的需求；因此，供不应求的局面造成带宽资源的成本一直居高不下。为了解决这个问题，每一代视频标准的迭代更新都有一个必要条件，就是必须在视频画面质量保持不变的前提条件下，新的标准相比上一代视频标准的压缩性能要翻倍，也就是可以保证用一半的成本来实现同样的画质和用户体验。如图2所示，这个目标在过去的每一次标准更新换代中都做到了，也同样代表着视频业界对最新一代标准VVC的期待。

图2.视频标准更新换代的性能目标：2x的压缩性能

VVC标准化进程概述

虽然从正式的标准化流程来说，VVC标准的制定是从年4月圣地亚哥会议开始的，但是其实早在年10月，VCEG和MPEG就已经成立了JVET（jointvideoexplorationteam）联合技术委员会，并设立JEM（jointexplorationmodel）参考平台，在此平台基础上专注开发比HEVC更加先进的视频编解码技术（图3）。通过2年多在编解码技术上耕耘和积累，到年，在PSNR（peaksignaltonoiseratio）指标保持不变的情况下，JEM相比HEVC的参考测试模型HM已经可以做到34%的编码效率提升，为开始开发新一代视频标准奠定了重要的技术基础。同期内，JVET也致力研究全景视频，为支持AR和VR等新兴视频应用打基础。年内JVET建立了Lib这个参考平台，为度全景视频的前后处理，编解码和全景视频质量评估等重要技术点定义了一整套全链路处理流程和质量评估体系。

图3.VVC正式标准化开始之前，经历了3年的技术积累

年10月，ITU-TVCEG和ISO/IECMPEG正式共同发布了新一代标准的技术征求书（jointcallforproposals）[2]。这个技术征求书中不光包括了已经在业界广泛使用的标准动态范围（standarddynamicrange，简称SDR）视频格式，同时还包括了高动态范围视频（highdynamicrange，简称HDR）和全景视频两种新兴视频格式，是ITU-T和ISO/IEC两个标准组织历史上第一次发布多视频格式的技术征求书。经过半年的准备工作，年4月圣地亚哥会议上，JVET共收到了来自全世界各地共32个单位所提交的共23份提案（responsetojointcallforproposals），其中性能最高的提案在同样PSNR指标下相比HM可以提升40%以上的编码效率，充分证明下一代标准的编解码技术已经成熟[3]。鉴于这个联合技术征求书的成功，在圣地亚哥会议上，JVET正式更名为jointvideoexpertsteam，并将下一代标准命名为versatilevideocoding，简称VVC，并建立了第一版VVC测试模型（VVCtestmodel）VTM-1.0[4]。

从年4月到年7月，JVET委员会共召开了10次会议，经历了多个高强度会议工作日，处理了来自全世界各地几十家公司和单位的多份技术提案。两年的时间内，VVC标准顺利通过

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