文/梁立偉

　　北京安博會之后，H.265已人人皆知

　　H.265作為最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是比上一代H.264標(biāo)準(zhǔn)提高一倍的壓縮效率，也即同等視頻質(zhì)量下碼率為H.264的一半。一般來說，在相同的編碼視頻客觀質(zhì)量下，H.265編碼的視頻碼流比H.264降低大約39%~44%。根據(jù)客觀質(zhì)量測定方法的不同，這個(gè)數(shù)據(jù)略有不同。根據(jù)2014年4月結(jié)束的第17次JCT-VC會議上發(fā)布的視頻主觀質(zhì)量測試結(jié)果，在碼率降低52%~64%的情況下，H.265編碼視頻的主觀質(zhì)量與H.264編碼視頻近似甚至更好，平均可以降低59%。以1080P分辨率為例，4Mbps的H.265編碼碼流即可達(dá)到10Mbps的H.264編碼碼流主觀質(zhì)量，1.5Mbps的H.265碼流即可達(dá)到4Mbps的H.264碼流主觀質(zhì)量。

　　在去年的北京安博會上，已有多家企業(yè)推出了H.265監(jiān)控產(chǎn)品，并作為重點(diǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品進(jìn)行了宣傳和推廣，包括中興力維基于自研H.265編碼算法的ZBF-7200高清攝像機(jī)，還有其他多個(gè)廠家基于海思Hi3516A芯片的高清攝像機(jī)(如海康、大華、科達(dá)、天地偉業(yè)等)，此外，安霸也低調(diào)放出了其支持H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)的S3芯片的消息?？梢哉f經(jīng)過了2014年北京安博會之后，H.265已是人人皆知。

　　正當(dāng)我們摩拳擦掌時(shí)，H.265標(biāo)準(zhǔn)組在磨刀霍霍

　　正當(dāng)我們開始摩拳擦掌，準(zhǔn)備在H.265產(chǎn)品上大干一場的時(shí)候，問題來了：H.265標(biāo)準(zhǔn)是否是免費(fèi)的午餐呢?

　　我們知道，DVD(采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn))是要收費(fèi)的，因?yàn)镸PEG-2核心技術(shù)涉及大約640個(gè)專利，主要是哥倫比亞大學(xué)和二十多家公司，其中大部分都是日本廠商，包括索尼、夏普、佳能、富士通、日立、松下、三菱、三洋、東芝、JVC等。在2010年之前，每份MPEG-2編碼、解碼和消費(fèi)產(chǎn)品的專利費(fèi)為2.50美元。2010年1月1日起，每份MPEG-2編碼、解碼和消費(fèi)產(chǎn)品的專利費(fèi)將從2.50美元降至2.00美元。同時(shí)MPEG-2因被采用作為數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)，中國銷售的DVD、數(shù)字電視、機(jī)頂盒和播放設(shè)備需向MPEG-LA繳納幾十億美元的專利費(fèi)用。

　　與MPEG-2類似，H.265標(biāo)準(zhǔn)的專利收費(fèi)問題無法忽視。2012年6月，MPEG-LA宣布要申請H.265必不可少的專利，目前已經(jīng)有27位響應(yīng)者，包括蘋果、富士、三菱、日立、JVC、KBS、NHK、NTT DOCOMO、Orange、三星、西門子等公司。另外握有H.265重要專利的企業(yè)，如高通、聯(lián)發(fā)科等都尚未表態(tài)將其專利加入MPEG-LA的專利池，而是保留各自收取專利費(fèi)的可能性。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，各大廠商申請的H.265技術(shù)專利可能高達(dá)500項(xiàng)之多。但截至目前，誰擁有哪些專利?數(shù)量有多少?以及廠商們預(yù)計(jì)的授權(quán)費(fèi)用等，都尚未明朗。

　　在支持H.265標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用之后，按照目前國內(nèi)監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)規(guī)模，一旦H.265標(biāo)準(zhǔn)開始收取專利費(fèi)，那每年需要支付的專利使用費(fèi)也將高達(dá)數(shù)億美金。而H.265標(biāo)準(zhǔn)的生命周期預(yù)計(jì)在十年以上，須累計(jì)支付幾十億美金的專利費(fèi)。

　　國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)AVS能否逆襲?

　　如何擺脫MPEG-2等視頻編解碼國際標(biāo)準(zhǔn)的專利大棒?為此，國內(nèi)的視頻編解碼專家們已經(jīng)研究了十多年時(shí)間，目前在國內(nèi)視頻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有AVS和SVAC，其中AVS(Audio Video coding Standard，音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn))是《信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼》系列標(biāo)準(zhǔn)的簡稱，是我國具備自主知識產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，也是數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。AVS2-P2是AVS工作組歷時(shí)三年開發(fā)完成的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，采用相同測試序列和測試條件的對比測試表明，AVS2對超高清和高清視頻編碼的性能與H.265標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)，對于場景視頻，壓縮效率能夠達(dá)到H.265標(biāo)準(zhǔn)的兩倍。

　　2014年8月，《信息技術(shù)高效多媒體編碼 第2部分：視頻》(AVS2-P2，國標(biāo)計(jì)劃號：20110149-T-469)征求意見稿編輯工作完成。可以說在編解碼技術(shù)上，AVS2是最有實(shí)力跟H.265一較高下的國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，從上一代AVS標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用來看，其在廣播電視領(lǐng)域還是有不少斬獲。在2011年6月21日，中國《地面數(shù)字電視接收機(jī)通用規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)公布，并作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，明確所有地面數(shù)字接收設(shè)備必須裝有AVS解碼芯片，確認(rèn)了AVS視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)在中國廣電應(yīng)用的主導(dǎo)地位，但AVS能否在視頻監(jiān)控領(lǐng)域激起漣漪則有待觀察。

　　SVAC能否一統(tǒng)江湖?

　　2011年5月1日起正式施行的SVAC標(biāo)準(zhǔn)，是由公安部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合制定的《安全防范視頻監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求》，英文全稱為Surveillance Video and Audio Coding，這也是我國第一個(gè)適用于國家安全領(lǐng)域的基礎(chǔ)信息技術(shù)——信源類國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)能比肩國際先進(jìn)水平，還能夠滿足視頻監(jiān)控領(lǐng)域的安全防范需求。

　　SVAC標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下八個(gè)方面：1、支持高精度視頻數(shù)據(jù)，在高動態(tài)范圍場景提供更多圖像細(xì)節(jié)，減少編解碼環(huán)節(jié)的圖像信息損失;2、采用幀內(nèi)4×4預(yù)測與變換、上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC)等技術(shù)提高編碼效率，在獲得更好圖像質(zhì)量的同時(shí)也能獲得更高的編碼效率;3、支持感興趣區(qū)域(ROI)變質(zhì)量編碼，在網(wǎng)絡(luò)帶寬存儲空間有限的情況下，提供更符合監(jiān)控需要的高質(zhì)量視頻編碼;4、支持可伸縮視頻編碼(SVC)，滿足不同傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)存儲環(huán)境的需求;5、支持代數(shù)碼書激勵(lì)線性預(yù)測(ACELP)和變換音頻編碼(TAC)切換的雙核音頻編碼，保證對語音和環(huán)境(背景)聲音均有較好的編碼效果;6、支持聲音識別特征參數(shù)編碼，避免編碼失真對語音識別和聲紋識別的影響;7、支持監(jiān)控專用信息(絕對時(shí)間、智能分析結(jié)果、報(bào)警信息)，便于視音頻內(nèi)容的有效管理和綜合利用;8、支持加密和認(rèn)證，保證監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的保密性、真實(shí)性和完整性。

　　SVAC標(biāo)準(zhǔn)的視頻編碼壓縮能力基本與AVS和H.264相當(dāng)，屬于上一代編碼壓縮技術(shù)，但與新一代的AVS2和H.265相比就明顯處于下風(fēng)了。作為立志一統(tǒng)國內(nèi)安全防范視頻監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)來說，SVAC急需下大氣力針對H.265和AVS2來研究新一代的視頻編碼壓縮技術(shù)，從而使SVAC能夠真正實(shí)現(xiàn)一統(tǒng)江湖。

　　(本文作者現(xiàn)任深圳中興力維技術(shù)有限公司硬件開發(fā)部算法應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)理)