H.265技術特征及應用趨勢淺析
對于視頻監控應用來說,存儲時長和容量成本一直是方案設計時需要反復權衡的關鍵矛盾之一。當大規模聯網模式和集中存儲方案開始推廣后,網絡帶寬的瓶頸也逐步浮現。尤其是高清應用的普及,更凸顯了這些問題,提高壓縮性能的需求日益迫切。
面對這種情況,安防行業技術較為領先的廠家,如海康威視,一方面在已有的H.264編碼產品上進行深入改進,采用H.264的高級算法如CABAC、8x8Transform、ScalingMatrix等繼續提高壓縮比,并且結合SVC、ROI等應用技術進一步改善效果;另一方面,隨著IT技術發展趨勢,安防企業也將眼光放在了H.265上,是否可以進一步緩解高清與高碼流的矛盾,乃至掀起一輪技術革新的浪潮?
如上述分析,H.265算法的編碼復雜度較高。如果使用DSP、x86等通用處理器進行軟件編碼并希望獲得明顯超過H.264的性能,需要選擇較為高端的產品平臺,其成本與功耗對于嵌入式監控產品如IPCamera來說還算不上有競爭力的方案。同時也可以預期,在整個安防行業的共同推進下,尤其是在IC領域進一步深入研發后,隨著集成H.265編碼功能的硬核SoC推出,H.265有可能憑借壓縮能力上的明顯優勢,逐漸取代H.264,并成為未來的主流。從解碼角度看情況比較樂觀,H.265的軟解復雜度相對于H.264增加得并不多,以至于不但PC,現階段的中檔多核智能手機也可以較流暢地處理。目前,網上已經可以找到一些支持解碼和播放H.265視頻的軟件。不但如此,H.265硬件解碼也較有可能成為未來處理器的標準配置,據悉高通、博通、MTK等都有計劃在不遠的將來推出相關SoC。
在聯網系統方面,H.265面對的問題要復雜一些。目前國內安防系統已建或在建網絡所依據的標準,不論是在平安城市中大力推行的GB/T28181,還是各類地標、企標,均未就擴展H.265的可能性進行論證。論證之后,對于標準的修訂一般都需要不少時間,即便修訂標準擴展支持,新產品接入和兼容,也需要各廠家調試磨合。可以預期,在已建成并投入運營的系統上,產品換代將會以非常穩健的步驟推進。保守估計,H.265設備在安防行業聯網系統上獲得成規模的應用,也許需要數年的周期。
從目前來看,H.265標準的發展與推廣,可能在專利方面存在一定阻礙。據悉,持有H.265重要專利的企業,例如三星、高通以及聯發科等,目前尚沒有表態愿意將其專利加入到MPEGLA的專利池中,而是保留各自收取專利費的可能性。如果H.265實行分別收費,這些握有各自核心專利的寡頭們仍然能夠通過相互交換授權來瓜分蛋糕,但其他廠家尤其是與上述企業存在競爭業務者,很可能對標準態度審慎,最終影響其普及。安防領域企業的面臨的情況也將類似。
五.產業影響
如果梳理視頻壓縮標準發展的脈絡,可以發現一個現象:較早的H.262/MPEG2標準,由ITU-TVCEG和ISO/IECMPEG共同制定,在ITU-T主導的電信和MPEG主導的廣電領域都獲得了統治地位;接下來H.263和MPEG4-P2由兩個組織分別制定,結果影響力相對削弱,只是各自在其專業領域占據局部份額;到了H.264/AVC時代,VCEG和MPEG再度聯手,又打造了影響力巨大的一代標準,并且成功地整合了電信、廣電、互聯網應用,安防監控也包括其中。再具體地看H.264,雖然標準設計時針對移動、標清電視、高清等不同場景定義了Baseline、Main、Ext和HighProfile等多個檔次,但具體每個檔次獨有的技術,例如BaselineProfile面向移動的ASO、FMO、RS等特殊工具在實際中卻甚少采用,大量的實現還是以基本工具為核心搭建的。
上述的現象也許意味著,信息交互正在廣泛應用于各行各業中,視頻作為數據量最大的非結構化信息之一,其壓縮標準越來越成為通用的基礎定義,行業應用特征逐漸弱化。另一方面,弱化行業應用特征后,視頻壓縮標準也能夠更精簡并專注于其核心價值上,直面提升壓縮能力、增強可并行度的挑戰。而各行業應用的特定需求,例如移動應用的容錯問題,廣電應用的版權保護,安防應用的數據防偽、保密等,最好歸到數據封裝與傳輸環節解決,系統層次結構更清晰,應用擴展更靈活。
可能正是基于這種考慮,H.265標準到目前為止只發布了MainProfile一個檔次,不再針對移
責任編輯:張星光
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