安防新标准H.265明年1月推出
- 来源：天安网
- 2012/8/3 8:58:154916
据了解，目前在安防行业，音视频编解码标准主要采用的是标准化组织（简称ISO）制定的mpeg4和ITU联合推出的H.264压缩标准。其次，就是国内自主研发的《信息技术先进音视频编码》（以下简称AVS）标准和专门针对安防行业自主研发的《安全防范监控数字视音频编解码技术标准》（简称SVAC）。
一、新标准来袭H.265将于明年1月推出
在深圳市联特微电脑信息技术开发有限公司产品经理王义学看来，H.264标准在行业内才刚刚成熟起来。他告诉记者，“我刚进入安防行业时，大多数企业使用的都是MPEG4编码标准。几年后，H.264编码标准被广大安防企业所接受。当时，我们公司开发出来的产品都嵌入了MPEG4和H.264两个编码标准。”对于H.265新标准的来临，王义学显得很平静，他表示，随着高清的发展，能够制定出新的符合高清发展的视频编码标准对促进安防行业的进步有重大的意义。
现在安防行业内广泛使用的MPEG4编码标准是ISO工作组于1999年推出的视频编码标准，该标准主要是针对视频会议、视频电话等多媒体通信的应用要求。与以前的压缩方法不同，MPEG4标准是以视频内容与交互为核心，采用的是面向对象的压缩方式，这使得压缩率大大提高。
而2003年推出的H.264则是由ITU和ISO组成的联合视频工作组制定的视频编码标准。据了解，H.264具有很高的压缩性能，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比率是MPEG2的2倍以上，是MPEG4的1.5倍-2倍。压缩比如此之高，其主要原因在于低码率。与MPEG2和MPEG4相比，H.264压缩技术大大地降低了用户的下载时间和数据流量。此外，H.264还具有高质量的流畅图像，正是因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需的带宽更低，也更加经济。
就国内标准而言，AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准，也是数字音视频产业的共性基础标准。
根据资料显示，国家标准化管理委员会颁布的《信息技术先进音视频编码》已于2006年3月1日正式实施。AVS标准正式成为国家标准。AVS标准虽已经颁布多年，可是实施的状况并不乐观，业内鲜有企业采用AVS标准的视频芯片处理器。“企业选择哪个标准主要是看行业的趋势，评估该标准是否可行，如果是成熟稳定的标准大家都会选择使用。AVS虽然是我国的国家标准，但是使用并不成熟，企业还未完全接受，这或许是该标准推广受阻的重要原因。”深圳市三辰科技有限公司负责人陈楚敏在接受记者采访时表示。在他的眼里，稳定性强的标准将会成为企业的。
而去年由全国安全防范报警系统标准化技术委员会（以下简称TC100）和中星微等众多安防企业共同制定的SVAC标准则是我国针对安防行业的编码标准，该标准已于2011年5月1日正式实施。据了解，SVAC是个旨在解决安全防范监控行业独特要求的技术标准，对确立公共安全防范和*预防体系来说特别重要。记者经多方调查了解到，除了中星微和海康威视外，还有中星电子、汉邦高科、华三、亚安、天地伟业等企业也参与了该标准的起草。对此，王义学表示，目前行业内通用的还是MPEG4和H.264标准，推广SVAC国家标准尚需时日。“作为国家标准，其压缩比率和稳定性还有局限性。这或许是SVAC标准推广受阻的重要原因。”
乍一听H.265标准将于明年1月诞生的消息，广大下游厂商显示首先表现出惊愕之态。陈楚敏得知该消息后先是一惊，然后向记者表示，“H.265标准有什么优势？能否对企业产生足够的诱惑力？其稳定性如何？可能这一系列问题都需要时间来检验。”根据相关资料显示，H.265标准的压缩率在H.264的基础上提高67%。此外，H.265采用了更加灵活的编码结构来提高编码效率，包括编码单元（CodingUnit）、预测单元（PredictUnit）和变换单元（TransformUnit）。
二、H.265标准将成为主流？
“ITU之所以会在明年着力推出H.265标准是时事所趋。”王义学还表示，在数字视频应用产业链的快速发展中，面对视频应用不断向高清晰度、高帧率、高压缩率方向发展的趋势，当前主流的视频压缩标准协议H.264的局限性开始凸显。要面向更高清晰度、更高帧率、更高压缩率视频的应用，推出一个新标准肯定是有利无害。这将会促进高清监控行业的发展。
背景：H.264标准跟不上高清发展的脚步？
有观点分析认为，随着高清的发展从而导致宏块个数的爆发式增长，这种情况下导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
其次，高清化的来临也促使了安防设备的分辨率大大增加，单个宏块所表示的图像内容的信息大大减少。这将导致相邻的4×4或8×8块变换后的低频系数相似程度也大大提高，导致出现大量的冗余。
而大量的冗余表示同一个运动的运动矢量的幅值将大大增加，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。
此外，H.264的一些关键算法采用CAVLC和CABAC两种基于上下文的熵编码方法、deblock滤波等都要求串行编码，并行度比较低。针对GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU，H.264的这种串行化处理越来越成为制约运算性能的瓶颈。
上述四个问题的存在使得ITU迫不及待地推出新的H.265编码技术。
“我们知道，现在安防高清化、智能化、IT化已经成为了行业发展趋势。而能否提供更高的编码技术，是直接影响高清发展的决定性因素。”王义学表示，就现在使用的MPEG4和H.264标准而言，“H.264具有很强的抗误码特性，可进行丢包率高、干扰严重的信道中的视频传输。在这两种标准中，H.264由于采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，比MPEG4节约了50%的码率，具有较强的抗干扰性，容易获得稳定的图像。而压缩比则是视频传输过程中重要的指标。也就是说，H.264标准在编码技术上的优势使它比MPEG4更先进。”所以，一直以来H.264被业内广泛接受。
陈楚敏则认为，如果能够推出更加优越的技术让企业去测试和接受，那么这个方案必然会被市场接受。
优势：五大技术支撑H.265标准
当然，与现行的H.264标准相比较，H.265标准不乏出色的技术支撑。根据JCT-VC联合工作组2012年2月17日发布的版内部草稿《Highefficiencyvideocoding（HEVC）textspecificationdraft6》资料分析：
首先，H.265标准具有灵活的编码结构。在H.265中，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64，以便于高分辨率视频的压缩。同时，H.265采用了更加灵活的编码结构来提高编码效率，包括编码单元（CodingUnit）、预测单元（PredictUnit）和变换单元（TransformUnit）。
其次，拥有灵活的块结构——RQT（ResidualQuad-treeTransform）。RQT是一种自适应的变换技术，这种思想是对H.264/AVC中ABT（AdaptiveBlock-sizeTransform）技术的延伸和扩展。对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。大块的变换相对于小块的变换，一方面能够提供更好的能量集中效果，并能在量化后保存更多的图像细节，但是另一方面在量化后却会带来更多的振铃效应。因此，根据当前块信号的特性，自适应的选择变换块大小，可以得到能量集中、细节保留程度以及图像的振铃效应三者优的折中。
再次，采样点自适应偏移（SampleAdaptiveOffset）。SAO在编解码环路内，位于Deblock之后，通过对重建图像的分类，对每一类图像像素值加减一个偏移，达到减少失真的目的，从而提高压缩率，减少码流。采用SAO后，平均可以减少2%~6%的码流，而编码器和解码器的性能消耗仅仅增加了约2%。
此外，自适应环路滤波（AdaptiveLoopFilter）。ALF在编解码环路内，位于Deblock和SAO之后，用于恢复重建图像以达到重建图像与原始图像之间的均方差（MSE）小。ALF的系数是在帧级计算和传输的，可以整帧应用ALF，也可以对于基于块或基于量化树（quadtree）的部分区域进行ALF，如果是基于部分区域的ALF，还必须传递指示区域信息的附加信息。