每一項標準的誕生似乎都會給行業(yè)的編碼技術帶來新的發(fā)展信號。無論是ISO、ITU制定的MPEG4和H.264國際標準還是國內標準起草組制定的 AVS、SVAC等國內標準，誰占據標準高地，相應地標準制定者就占據了視頻編解碼行業(yè)的制高點。而最近又有消息傳出，H.265標準即將誕生。該國際標準將會給安防行業(yè)帶來哪些信號?對行業(yè)的發(fā)展將會產生哪些影響?業(yè)內人士正拭目以待。

　　當行業(yè)內企業(yè)對H.264視頻編碼標準廣泛接受時，H.265標準即將面世的消息猶如一枚重磅炸彈，在行業(yè)內掀起軒然大波。 2012年6月25日，國際電信聯(lián)盟(英文名稱InternationalTelecommunicationsUnion，簡稱ITU)在其官網公布了工作計劃項目，原定于2008年至2010年推出的《Highefficiencyvideocoding》(HEVC又稱H.265)技術標準預計于 2013年1月推出。

　　據了解，目前在安防行業(yè)，音視頻編解碼標準主要采用的是國際標準化組織 (InternationalOrganizationforStandardization;簡稱ISO)制定的mpeg4和ITU聯(lián)合推出的 H.264壓縮標準。其次，就是國內自主研發(fā)的《信息技術先進音視頻編碼》(以下簡稱AVS)標準和專門針對安防行業(yè)自主研發(fā)的《安全防范監(jiān)控數字視音頻編解碼技術標準》(SurveillanceVideoandAudioCoding，簡稱SVAC)。

　　一、新標準來襲H.265將于明年1月推出

　　在深圳市聯(lián)特微電腦信息技術開發(fā)有限公司產品經理王義學看來，H.264標準在行業(yè)內才剛剛成熟起來。他告訴記者，“我剛進入安防行業(yè)時，大多數企業(yè)使用的都是MPEG4編碼標準。幾年后，H.264編碼標準被廣大安防企業(yè)所接受。當時，我們公司開發(fā)出來的產品都嵌入了MPEG4和 H.264兩個編碼標準?！睂τ贖.265新標準的來臨，王義學顯得很平靜，他表示，隨著高清的發(fā)展，能夠制定出新的符合高清發(fā)展的視頻編碼標準對促進安防行業(yè)的進步有重大的意義。

　　記者經過查閱資料發(fā)現，現在安防行業(yè)內廣泛使用的MPEG4編碼標準是ISO工作組于1999年推出的視頻編碼標準，該標準主要是針對視頻會議、視頻電話等多媒體通信的應用要求。與以前的壓縮方法不同，MPEG4標準是以視頻內容與交互為核心，采用的是面向對象的壓縮方式，這使得壓縮率大大提高。

　　而2003年推出的H.264則是由ITU和ISO組成的聯(lián)合視頻工作組制定的視頻編碼標準。據了解，H.264具有很高的壓縮性能，在同等圖像質量的條件下，H.264的壓縮比率是MPEG2的2倍以上，是MPEG4的1.5倍-2倍。壓縮比如此之高，其主要原因在于低碼率。與 MPEG2和MPEG4相比，H.264壓縮技術大大地降低了用戶的下載時間和數據流量。此外，H.264還具有高質量的流暢圖像，正是因為如此，經過 H.264壓縮的視頻數據，在網絡傳輸過程中所需的帶寬更低，也更加經濟。

　　就國內標準而言，AVS是我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準，也是數字音視頻產業(yè)的共性基礎標準。根據資料顯示，國家標準化管理委員會頒布的《信息技術先進音視頻編碼》已于2006年3月1日正式實施。AVS標準正式成為國家標準。AVS標準雖已經頒布多年，可是實施的狀況并不樂觀，業(yè)內鮮有企業(yè)采用AVS標準的視頻芯片處理器?！捌髽I(yè)選擇哪個標準主要是看行業(yè)的趨勢，評估該標準是否可行，如果是成熟穩(wěn)定的標準大家都會選擇使用。AVS雖然是我國的國家標準，但是使用并不成熟，企業(yè)還未完全接受，這或許是該標準推廣受阻的重要原因?！鄙钲谑腥娇萍加邢薰矩撠熑岁惓粼诮邮苡浾卟稍L時表示。在他的眼里，穩(wěn)定性強的標準將會成為企業(yè)的首選。

　　而去年由全國安全防范報警系統(tǒng)標準化技術委員會(以下簡稱TC100)和中星微等眾多安防企業(yè)共同制定的SVAC標準則是我國首個針對安防行業(yè)的編碼標準，該標準已于2011年5月 1日正式實施。據了解，SVAC是第一個旨在解決安全防范監(jiān)控行業(yè)獨特要求的技術標準，對確立公共安全防范和犯罪預防體系來說特別重要。記者經多方調查了解到，除了中星微和?？低曂?，還有中星電子、漢邦高科、華三、亞安、天地偉業(yè)等企業(yè)也參與了該標準的起草。對此，王義學表示，目前行業(yè)內通用的還是MPEG4和H.264標準，推廣 SVAC國家標準尚需時日。“作為國家標準，其壓縮比率和穩(wěn)定性還有局限性。這或許是SVAC標準推廣受阻的重要原因?！?/p>

　　乍一聽H.265標準將于明年1月誕生的消息，廣大下游廠商顯示首先表現出驚愕之態(tài)。陳楚敏得知該消息后先是一驚，然后向記者表示，“H.265標準有什么優(yōu)勢?能否對企業(yè)產生足夠的誘惑力?其穩(wěn)定性如何?可能這一系列問題都需要時間來檢驗。”根據相關資料顯示，H.265標準的壓縮率在H.264的基礎上提高67%。此外，H.265采用了更加靈活的編碼結構來提高編碼效率，包括編碼單元(CodingUnit)、預測單元 (PredictUnit)和變換單元(TransformUnit)。

　　二、H.265標準將成為主流?

　　“ITU之所以會在明年著力推出H.265標準是時事所趨。”王義學還表示，在數字視頻應用產業(yè)鏈的快速發(fā)展中，面對視頻應用不斷向高清晰度、高幀率、高壓縮率方向發(fā)展的趨勢，當前主流的視頻壓縮標準協(xié)議H.264的局限性開始凸顯。要面向更高清晰度、更高幀率、更高壓縮率視頻的應用，推出一個新標準肯定是有利無害。這將會促進高清監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展。[nextpage]

　　背景H.264標準跟不上高清發(fā)展的腳步?

　　有觀點分析認為，隨著高清的發(fā)展從而導致宏塊個數的爆發(fā)式增長，這種情況下導致用于編碼宏塊的預測模式、運動矢量、參考幀索引和量化級等宏塊級參數信息所占用的碼字過多，用于編碼殘差部分的碼字明顯減少。

　　其次，高清化的來臨也促使了安防設備的分辨率大大增加，單個宏塊所表示的圖像內容的信息大大減少。這將導致相鄰的4×4或8×8塊變換后的低頻系數相似程度也大大提高，導致出現大量的冗余。

　　而大量的冗余表示同一個運動的運動矢量的幅值將大大增加，H.264采用一個運動矢量預測值，對運動矢量差編碼使用的是哥倫布指數編碼，該編碼方式的特點是數值越小使用的比特數越少。因此，隨著運動矢量幅值的大幅增加，H.264中用來對運動矢量進行預測以及編碼的方法壓縮率將逐漸降低。

　　此外，H.264的一些關鍵算法采用CAVLC和CABAC兩種基于上下文的熵編碼方法、deblock濾波等都要求串行編碼，并行度比較低。針對GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU，H.264的這種串行化處理越來越成為制約運算性能的瓶頸。

　　上述四個問題的存在使得ITU迫不及待地推出新的H.265編碼技術。

　　“我們知道，現在安防高清化、智能化、IT化已經成為了行業(yè)發(fā)展趨勢。而能否提供更高的編碼技術，是直接影響高清發(fā)展的決定性因素?！蓖趿x學表示，就現在使用的MPEG4和H.264標準而言，“H.264具有很強的抗誤碼特性，可進行丟包率高、干擾嚴重的信道中的視頻傳輸。在這兩種標準中，H.264由于采用了多項提高圖像質量和增加壓縮比的技術措施，比MPEG4節(jié)約了50%的碼率，具有較強的抗干擾性，容易獲得穩(wěn)定的圖像。而壓縮比則是視頻傳輸過程中最重要的指標。也就是說，H.264標準在編碼技術上的優(yōu)勢使它比MPEG4更先進。”所以，一直以來H.264被業(yè)內廣泛接受。

　　陳楚敏則認為，如果能夠推出更加優(yōu)越的技術讓企業(yè)去測試和接受，那么這個方案必然會被市場接受。

　　五大技術優(yōu)勢支撐H.265標準

　　當然，與現行的H.264標準相比較，H.265標準不乏出色的技術支撐。根據JCT-VC聯(lián)合工作組2012年2月17日發(fā)布的第一版內部草稿《Highefficiencyvideocoding(HEVC)textspecificationdraft6》資料分析：

　　首先，H.265標準具有靈活的編碼結構。在H.265中，將宏塊的大小從H.264的16×16擴展到了64×64，以便于高分辨率視頻的壓縮。同時，H.265采用了更加靈活的編碼結構來提高編碼效率，包括編碼單元(CodingUnit)、預測單元(PredictUnit) 和變換單元(TransformUnit)。

　　其次，擁有靈活的塊結構——RQT(ResidualQuad-treeTransform)。RQT是一種自適應的變換技術，這種思想是對H.264/AVC中ABT(AdaptiveBlock-sizeTransform)技術的延伸和擴展。對于幀間編碼來說，它允許變換塊的大小根據運動補償塊的大小進行自適應的調整;對于幀內編碼來說，它允許變換塊的大小根據幀內預測殘差的特性進行自適應的調整。大塊的變換相對于小塊的變換，一方面能夠提供更好的能量集中效果，并能在量化后保存更多的圖像細節(jié)，但是另一方面在量化后卻會帶來更多的振鈴效應。因此，根據當前塊信號的特性，自適應的選擇變換塊大小，可以得到能量集中、細節(jié)保留程度以及圖像的振鈴效應三者最優(yōu)的折中。

　　再次，采樣點自適應偏移(SampleAdaptiveOffset)。SAO在編解碼環(huán)路內，位于Deblock之后，通過對重建圖像的分類，對每一類圖像像素值加減一個偏移，達到減少失真的目的，從而提高壓縮率，減少碼流。采用SAO后，平均可以減少2%~6%的碼流，而編碼器和解碼器的性能消耗僅僅增加了約2%。[nextpage]

　　此外，自適應環(huán)路濾波(AdaptiveLoopFilter)。ALF在編解碼環(huán)路內，位于Deblock和SAO之后，用于恢復重建圖像以達到重建圖像與原始圖像之間的均方差(MSE)最小。ALF的系數是在幀級計算和傳輸的，可以整幀應用ALF，也可以對于基于塊或基于量化樹(quadtree)的部分區(qū)域進行ALF，如果是基于部分區(qū)域的ALF，還必須傳遞指示區(qū)域信息的附加信息。

　　最后，H.265采用了并行化設計思路。當前芯片架構已經從單核性能逐漸往多核并行方向發(fā)展，因此為了適應并行化程度非常高的芯片，H.265引入了很多并行運算的優(yōu)化思路。

　　以五大亮點技術為支撐的H.265新標準或將再次掀起業(yè)內一場新的壓縮標準爭奪戰(zhàn)。

　　三、新標準推廣或將受阻?

　　即將推出H.265標準的消息甫出，即刻引來業(yè)內一片熱議。新標準能夠為行業(yè)帶來多少驚喜，這也正是企業(yè)思考的問題?！叭绻摌藴誓軌蛘嬲赝苿痈咔宓陌l(fā)展，則可能掀起業(yè)內新的標準戰(zhàn)爭?！标惓粽J為。

　　問題一芯片廠商掌握決定權

　　部分業(yè)內人士表示，H.265標準能否成為主流的新壓縮標準，決定權在于芯片廠商。“誠然，ITU制定了標準，但是標準能否廣泛推廣，主要還在于生產音視頻處理的芯片廠商。”陳楚敏表示，按照這種邏輯，生產音視頻處理芯片的廠商將會成為H.265標準推行成功與否的主宰。“視頻處理芯片廠家嵌入何種壓縮技術，下游廠商在購買芯片時只能被動接受?！蓖趿x學表示。實際上，安防企業(yè)只是被動的接受者。

　　目前，國內外能夠研發(fā)、生產音視頻處理芯片的廠商并不多見。據記者了解，升邁、映佳、海思、TI、安霸、中星微、中維世紀等為數不多的廠家具有音視頻處理芯片的生產能力。但是這些芯片廠商究竟采用何種壓縮標準尚沒有定論。記者注意到，中星微生產的很多視頻處理芯片都采用了SVAC標準的壓縮處理技術。而中維世紀研發(fā)部經理王英杰接受本報記者采訪時則表示，公司生產的JV9800后處理視頻芯片，可以方便使用任何主流的視頻壓縮標準。

　　雖然上游芯片廠商是選擇何種標準的直接推動者，但是采用什么樣的壓縮標準還在于標準本身是否具有優(yōu)越性。

　　據了解，ITU和ISO剛推出國際標準H.264時就受到了市場的追捧。據相關資料統(tǒng)計，至2011年底，80%的視頻產品使用H.264編碼標準，并且隨著支持H.264解碼的設備不斷增多，這一占有率還將進一步增長。

　　之所以H.264標準能夠迅速推廣其優(yōu)越性是不言而喻的。據中星電子研發(fā)總裁邱嵩向記者介紹，H.264等視頻壓縮標準是為廣播電視這些娛樂消費應用領域開發(fā)的，應用方式是一個節(jié)目源面對眾多的觀眾，可以在制作時不惜代價，并經過后期處理進行優(yōu)化;而視頻監(jiān)控是眾多視頻源面對少數的觀眾(安防管理員)，前端的成本不能太高，必須同步地將現場真實地還原給使用人員，從而要求獲得高質量的視頻編碼碼流。

　　根據邱嵩的觀點，廣播電視應用中拍攝條件大多數是可控的，可以根據不同的環(huán)境選用不用的攝像設備，視音頻內容還原較易實現。視頻監(jiān)控的很多應用場景的拍攝條件是非受控的，必須采用一套設備滿足全天候監(jiān)控的要求，如何保證監(jiān)控現場的視音頻信息經過編解碼后高保真還原是一個很大的挑戰(zhàn)。[nextpage]

　　鑒于種種因素，2011年TC100和中星微等企業(yè)聯(lián)合制定了SVAC標準。該標準是專門針對廣播電視視音頻編解碼標準在安防監(jiān)控領域應用的諸多不適應性，根據我國社會公共安全對視音頻監(jiān)控的現時需求和未來發(fā)展，創(chuàng)新性地提出了多項針對安防監(jiān)控應用的視音頻編解碼特殊要求和實現手段，通過高精度視頻采集、感興趣區(qū)域(ROI)變質量編碼、可伸縮視頻編碼(SVC)等技術的采用，并且通過對監(jiān)控專用信息、加密和認證的支持等，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)更為強大和靈活。

　　邱嵩表示，SVAC標準和H.264標準存在很多交互性和融通性，與MPEG4標準相比，兩者優(yōu)勢明顯?！熬唧w來講，與MPEG4 標準相比，SVAC(或H.264)在壓縮效率上有明顯的優(yōu)勢。SVAC標準在壓縮效率上與H.264標準基本相當。并且，SVAC標準設計了一些技術工具使之在安防監(jiān)控應用中更高效更具靈活性，如感興趣區(qū)域(ROI)變質量編碼，SVC分層編碼，監(jiān)控專用信息編碼等，同時支持加密認證，從數據源頭保證監(jiān)控數據的安全性和完整性。從知識產權的角度，具有自主知識產權的SVAC標準將對整個安防產業(yè)鏈建設發(fā)展起推動作用?！?/p>

　　SVAC標準的這些特點支持高精度視頻數據編碼、支持CABAC等先進技術、支持感興趣區(qū)域(ROI)變質量編碼、支持可伸縮性視頻編碼(SVC)、支持ACELP和TAC切換的雙核音頻編碼、支持聲音識別特征參數的編碼、支持絕對時間參考信息及特殊監(jiān)控事件等監(jiān)控專用信息、支持數據安全保護。上述特性正是企業(yè)力推SVAC標準的首要因素。當然SVAC標準的力推還需要標準制定部門和企業(yè)再努一把力。

　　問題二新標準收費不靠譜

　　隨著國際壓縮技術的廣泛使用，標準付費問題也成為了我國監(jiān)控產業(yè)的一顆定時炸彈。而最近坊間傳聞，H.265標準也有可能采用付費的方式。

　　邱嵩認為，收費的方式在實行過程中有一定困難?！捌鋵岺.264標準并不是不收費，它有一套收費標準，只是沒有全面實行?！?/p>

　　“我們認為H.265標準收取費用這一想法并不十分可行。很顯然，收費只會阻礙H.265標準的推廣，如果要收費，大量的用戶將會尋找別的出路?！蓖跤⒔苷f。

　　但是也有企業(yè)認為是否收費與標準推廣的成功與否并沒有多大關系。深圳市泛海三江電子有限公司監(jiān)控產品事業(yè)部總監(jiān)段先昌就告訴記者，關鍵在于標準是否具有無可比擬的優(yōu)越性?！凹热籋.265是專門針對高清監(jiān)控而制定的壓縮標準，這就需要事實驗證其壓縮比率究竟是不是像外界所宣傳的那樣。如果真的有足夠的優(yōu)越性，那么付費將不是問題。”

　　盡管視頻監(jiān)控領域的標準付費問題還沒全面鋪開。但是將來是否會對使用者收取費用，這是一個令人深思的問題。正如一位業(yè)內人士所言，當一個行業(yè)處于弱勢的情況下，專利問題就處在無足輕重的位置，專利擁有者對這點專利費可能還不看重，可是一旦行業(yè)發(fā)展壯大，巨大的專利費用就會促使專利擁有者行使這項權利。

　　問題三謹防泄密風險

　　隨之而來的是泄密問題?！叭绻捎昧藝H壓縮標準，如果視頻編碼被破譯，損失如何彌補?所以國內一直在力推自主知識產權的SVAC標準?！睒I(yè)內人士這樣告訴記者。[nextpage]

　　邱嵩表示，公安部在《全國公安機關視頻圖像信息整合與共享工作任務書》中(公科信2012第11號文)中明確要求采用《安全防范監(jiān)控數字視音頻編解碼技術要求》，在《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求》國家標準(GB/T28181-2011)中，要求“聯(lián)網系統(tǒng)中視頻壓縮編解碼和音頻編解碼應優(yōu)先采用GB/T25724-2010(簡稱SVAC)”，在《城市監(jiān)控報警聯(lián)網系統(tǒng)系列標準》(GA/T669)等行業(yè)標準中，也要求“優(yōu)先采用SVAC國家標準”。此外，北京、上海、天津等地市也將SVAC國家標準的支持添加到地方標準中來，我們了解到其他一些地方也陸續(xù)在對地方標準的建立或者修訂中，將對SVAC標準的支持做出明確要求。在國內重大項目的投標中，采用國內企業(yè)主導的SVAC或者AVS標準或將成為未來政府項目的主導。

　　四、標準之爭下的安防格局

　　隨著各項標準頻出，標準之爭成了安防行業(yè)的新問題。幾年前，由國家信息產業(yè)部科學技術司批準成立的數字音視頻編解碼技術標準工作組制定的AVS標準剛在安防行業(yè)推廣便遭遇了“滑鐵盧”?！澳憧纯船F在還有多少安防企業(yè)采用AVS的壓縮標準?！币粯I(yè)內人士告訴記者。記者經過調查了解到，AVS標準剛推廣時僅有精華隆等為數不多的企業(yè)采用。

　　而2011年正式實施的SVAC標準同樣也遭遇了推廣難題。作為SVAC標準的制定企業(yè)，邱嵩曾參與了SVAC標準的起草?！暗侥壳盀橹挂呀浻?0多家企業(yè)加入了SVAC標準聯(lián)盟。”邱嵩表示，但是作為非強制性標準，SVAC的推廣依舊阻力重重。如果國家強制采用SVAC標準，或將有利于推動安防監(jiān)控視音頻編解碼技術的升級和產品更新?lián)Q代，有利于實現不同廠家設備的互聯(lián)互通。當然，這必然帶來安防監(jiān)控行業(yè)和市場格局的變化。

　　對于企業(yè)而言，由于各個標準的技術方案不同，要做到相互兼容比較難。替代性的解決辦法是在解碼設備或解碼軟件中同時支持三種標準，以適應符合不同標準的編碼設備輸出的編碼數據流。但是這個方法會增加解碼器的開發(fā)復雜度和成本。

　　對于即將到來的H.265標準，邱嵩也表示將密切關注。他告訴記者：“H.265標準的技術方案是在大幅提高實現復雜度的基礎上，換取更高的編碼壓縮效率。其是否適合監(jiān)控這類對編碼實時性和實現復雜性都有較高要求的應用還有待進一步分析評估。我們會密切關注即將發(fā)布的H.265標準第一版公開版草稿，評估采用該標準的可行性?！睒I(yè)內人士認為，H.265標準由于其在壓縮效率、并行處理能力以及網絡適應性方面的極大改進，它的發(fā)展和應用必將把視頻編解碼理論和應用推向一個新的高度。

　　而在王英杰看來，MPEG4已經基本淡出了安防市場，SVAC標準的推廣也舉步維艱，未來一段時間內仍以H.264為主流。H.265標準能否主導安防壓縮技術的基本格局需要時間。

　　陳楚敏認為，主導安防市場壓縮技術市場格局的是價格因素。產品的價格會直接影響市場的接受度，也會影響企業(yè)的成本核算。誰將會成為壓縮標準的主流這依賴于各種因素的影響，包括市場、政策等等。

　　邱嵩告訴記者：“編碼標準一直是監(jiān)控行業(yè)的一個焦點問題。從我們自身的經驗看，國內企業(yè)只有深入分析行業(yè)和用戶需求，了解技術發(fā)展方向和市場動態(tài)，并加強核心技術研發(fā)的投入，積極參與相關技術標準的制訂，才能變標準的被動承受者為標準制定者。”在這種情況下，國內企業(yè)才能掌握標準制定的主動權。才能為國內企業(yè)進軍國際高端市場做好必要準備。

　　陳楚敏表示：“MPEG4、SVAC、AVS、H.264、H.265誰將成為主流?市場才是最后的檢驗者”。