H.265编解码技术发展要循序渐进的过程

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　　随着网络视频监控越来越广泛的应用，高清图像成为追求的目标之一，然而主流编解码技术H.264在网络监控在工作中越来越呈现出更多的局限性，在这样的一个需求之下，对压缩标准的功能进一步完善或者是制定新的视频编码标准显得尤为迫切，目前安防行业对于新的编码技术H.265的应用算得上是翘首期盼，但是新技术的发展与应用要有一个过程。

　　视频编码技术

　　视频编解码与压缩技术就是指通过特定的计算机语言把一种视频格式的文件转换成另一种格式的视频文件降低码流便于传输、存储的技术。一般来说，没有经过压缩的动态图像数据拿来直接使用，数据量就非常的大，传输的过程中容易造成通信线路故障和数据存储容量紧张。H.264是针对视频图像，如DVR视频、电话会议视频压缩的行业标准。低码率（LowBitRate）在视频图像传输中起了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-4ASP等压缩技术相比，H.264压缩技术具有更高的压缩比，将大大节省用户的下载时间和数据流量收费，网络传输过程中所需要的带宽也相对较小，能够为安全监控系统提供高品质图像。采用H.264压缩技术能够以非常低的码率通过网络传输高品质影像，倘若未经过高效压缩，那么一个多摄像机安全监控系统很快就会超出网络的可用带宽，因此在很长一段时间内，H.264是行业内DVR的首要编解码技术。

　　H.264技术存局限 跟不上高清脚步

　　H.264即MPEG-4Part10或进阶影像编码(AdvancedVideoCoding，AVC)，是硬盘录像机采用的压缩标准中较新的，H.264编码体系定义了4种不同的Profile(类)：Baseline(基线类)，Main(主要类)，Extended(扩展类)和HighProfile(高端类)，而且它们各自下分成许多个层；目前市场上H.264硬盘录像机大多采用其中适合于视讯会议与移动式应用(如手机)的最低阶规格BaselineProfile(BP)，而非适合于广播与储存应用的HighProfile(HiP)，因此若采用H.264(BP)其平均压缩比反而不如MPEG-4ASP，而且差距较大。

　　H.264采用一个运动矢量预测值，对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码，该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。因此，随着运动矢量幅值的大幅增加，H.264中用来对运动矢量进行预测以及编码的方法压缩率将逐渐降低，那么随着视频监控从标清向高清的全面迈进，H.264略显力不从心。

　　H.265编码技术及优势

　　H.265编码技术是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准。2012年6月25日，国际电信联盟(ITU)在其官方网站公布了工作计划项目，原定于2008年至2010年推出的《Highefficiencyvideocoding》(HEVC或称H.265)技术标准于2013年1月推出。在技术上，H.265将在现有的主流视频编码标准H.264上保留了一些较为成熟的技术和继承其现有的优势，同时对一些其他的技术进行改进，可能体现在提高压缩效率、提升错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延以及降低复杂度等方面。H.265算法标准的视频压缩效率将比H.264提高大约一半，即在保证相同视频图像质量的前提下，视频流的码率减少50%，可以实现1~2Mbps的传输速度传送720P。采用H.265技术的视频压缩比H.264提升30~50%，根据测算可能带来的投资节省高达20%，甚是可观。

　　H.265的技术优势主要表现在：

　　1、更大的宏块和变换块。相对于H.264的4×4、8×8、16×16宏块类型，H.265引入了32×32、64×64甚至于128×128的宏块，目的在于减少高清数字视频的宏块个数，减少用于描述宏块内容的参数信息，同时整形变换块大小也相应扩大，用于减少H.264中变换相邻块问的相似系数。

　　2、使用新的MV(运动矢量)预测方式。区别于H.264基于空间域的运动矢量预测方式，H.265扩充更加多的方向进行帧内预测，同时将预测块的集合由原来的空间域扩展到时间域及空时混合域，通过率失真准则计算后选择最佳的预测块。使用该方法，在基本模式下测试，在与H.264相同质量的情况下，得到平均为6.1%的压缩增益，复杂图像的压缩增益甚至能提高到20%。

　　3、更多的考虑并行化设计。当前芯片架构已经从单核性能逐渐往多核并行方向发展，H.265引入了Entropyslice、WPP等并行运算思路，使用并行度更高的编码算法，更有利于H.265在GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU中快速高效的实现产业化。

　　4、新添加的Tile划分机制使得以往的slice、帧或GOP为单位的粗粒度数据并行机制更加适合于同构多核处理器上的并行实现。Dependentslice和WPP机制解决了以往H.264等编码技术中熵编码环节无法并行实现的问题，使得整个编解码过程中DCT、运动估计、运动补偿、熵编码等任务模块的划分更加均衡，显著提高并行加速比。

　　H.265编码技术发展要有一个过程

　　据了解，新一代的H.265算法已经进入芯片企业的研究范围，预计2-3年左右，H.265编码格式将全面应用于安防数字产品，更高的压缩效率更低的编码码流，无疑又将推动安防产业进入一个新的时代。从另一个角度来说，就是H.265编码技术在研发的过程中仍面临一些难点，还有一段路要走。

　　1、技术研发

　　研发一款新的产品（这里指H.265）首先面临的难点应该技术问题。对于一个软件的开发，将有售前、行业需求分析、系统设计、软件开发、测试、交付部署、售后这一系列过程要走。提高压缩效率面临的技术难题短时间内很难实现。

　　相对于H.264，H.265的运算量有进一步提升，也需要芯片有更高的运算速度，芯片企业研发适用于H.265的芯片也有一个过程。H.265编码技术已经进入了芯片企业注意视线内，但是国内外能够研发、生产音视频处理芯片的厂商却并不多。据了解，TI、安霸、升迈、映佳、海思、中星微、中维世纪等为数不多的厂家具有音视频处理芯片的生产能力，然而这些芯片厂商对于如何采用新的压缩标准也没有统一的说法。

　　H.264在1997年ITU的视频编码专家组（VideoCodingExpertsGroup）提出时被称为H.26L，在ITU与ISO合作研究后被称为MPEG4Part10（MPEG4AVC）或H.264（JVT）。从H.264提出到大规模应用经过了大约5年的时间，H.265的大规模应用也会有一段较长的时间。

　　2、应用单位与芯片研发的合作

　　虽然H.265标准对于视频监控高清化的过度是一个不可或缺的应用，不能否定这是网络监控发展的一次巨大的进步，或者说是高清进化过程中的一种突破，但是国内外的芯片研发商目前对于H.265的研发具有一定的戒心，其中一个原因便是研发商与应用单位的合作问题，倘若拥有一个实力雄厚的应用单位给予支持，那么研发商无论是在经济上、消费市场上还是产品声誉上都具有独厚的优势。

　　行业中新编解码芯片推广中比较知名的实例便是海康威视与TI公司多年的合作。例如：DM8168视频SoC可提供业界当时最佳的性能，与性能已处于业界领先地位的TI前一代产品1GHz时钟的DM6467T相比，视频压缩性能可提升四倍，同时提高了多通道密度，并可支持更高的分辨率。海康威视总裁胡扬忠表示，”正是DM8168及时上市以及TI持续的支持，使得海康威视能够超越市场要求，在八个月内便开发出基于DM8168平台的DVR产品。”对于H.265标准的研发推广也需要有类似的一段路要走。

　　小结：

　　综上可见，H.264编码技术随着视频监控高清化要求的提升，在监控应用中呈现出很多局限性，因此H.264跟不上高清脚步，H.265编解码技术将顺势崛起，然而依然面临一系列的问题，其发展还有一个过程。