红苹果谈编解码技术：H.265的发展势不可挡

　　【中国安防展览网 访谈】视频编解码技术堪称数字视频监控的核心和灵魂，对于当前的编解码技术主要有哪些？其技术原理和核心技术有哪些？现有的编解码技术的技术现状是怎样？其应用现状又是如何？诸多相关问题，相信都是人们感兴趣的，以下将进行一一分解。
　　
　　1、现有的编解码技术主要有哪些？其技术原理和核心技术有哪些？
　　
　　目前常用的编解码技术主要有MPEG-4、H.264/AVC、HEVC（H.265）、SVAC、Smart265等，特别是在视频监控领域，MPEG-4、H.264/AVC占据了主要市场，在2015年H.265编解码产品也开始推广，并逐渐增大市场需求，有替代H.264的趋势。
　　
　　无论是哪种编解码技术，其核心主要是为了能够在保障视频效果的同时，尽可能的去降低传输带宽，因为视频数据的相关性，使视频数据流中有着大量的冗余（比如：在不同时间表达的内容都是一致的），为了消除这些冗余，用少量的信息来表达相关性，一般有帧内数据压缩技术、帧间数据压缩技术、熵编码压缩技术。
　　
　　采用帧间压缩技术，主要去除时域冗余信息，一般有运动补偿、运动表示、运动估计来组成；使用帧间编码和熵编码技术，可以去除空域冗余信息，一般有变化编码、量化编码、熵编码等组成；
　　　　
　　2、现有的编解码技术的技术现状是怎样？其应用现状又是如何？
　　
　　目前视频监控领域主要采用MPEG-4、H.264/AVC编解码技术，在该领域，用户关系的是视频的清晰度和高额的存储成本，那么H.264与HPEG-4相比，在压缩效率上更低，对高分辨率的支持也更为良好，所以H.264的产品更多，但考虑到兼容性的问题，一般后端设备基本上都保持两种技术的同时应用。
　　
　　那么随着视频监控高清化的全面迈进和对4K、8K大分辨率的需求，H.264略显力不从心。H.265更优的算法、更高的压缩率及更低的延迟性，为H.265在视频监控领域的发展提供了*的条件，使H.265的发展成为必然趋势，但H.265更为苛刻的收费标准，让更多的厂商谈之色变。
　　
　　3、各编解码技术的实现方式是怎样？
　　
　　H.264主要包含主要也包含，帧内预测(intraprediction)、帧间预测(interprediction)、转换(transform)、量化(quantization)、去区块滤波器(deblockingfilter)、熵编码(entropycoding)等模块。帧内数据压缩采用了16*16块和4*4块的帧内预测，帧间数据压缩中所需要的运动估计，采用了高精度的1/2像素差值预测、1/4像素差值预测和1/8像素差值预测技术；
　　
　　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，
　　
　　H.265标准是在H.264标准上发展起来的，保留原来的技术优势，同时对一些相关的技术加以改进，所以实现方式上基本与H.264保持一致。新技术主要用于改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到优化设置。
　　
　　4、各编解码技术在实现方式上有何差异？
　　
　　上个问题中，我们提到了H.265与H.264的实现方式保持一致，区别仅在一些技术原理上，比如：在帧内预测上H.264仅支持8个方向的预测，而H.265却支持33个方向的预测；在编码单元中H.264仅支持16*16的宏块处理，而H.265却支持8*8到64*64宏块的选择；H.265在4K和8K的编解码处理标准中也有着明确的定义；H.265的编码优化为传输和存储节约了更多的带宽，在同等视频效果中，节约了50%的带宽。
　　
　　5、贵公司所使用的编解码技术有哪些？主要应用于哪些领域的产品？
　　
　　红苹果目前所使用的编解码技术主要集中在MPEG-4、H.264和H.265。主要应用在高清网络数字矩阵、高清解码器、智能视频显控系统、流媒体服务器、网络键盘等相关产品中，特别是在2016年将全线铺开高清H.265产品。
　　
　　6、贵公司在使用编解码技术过程中所遇到的技术难点是什么？如何应对的？
　　
　　1)兼容性，作为后端设备制造商，在产品上要有足够的兼容能力；
　　
　　2)带宽要求，实际项目应用中，有部分客户没有充分考虑到后端的带宽压力，在交换节点中没有给予足够的传输带宽，导致后端产品解码的不稳定性，使视频流畅性、实时性等收到较大的影响；
　　
　　3)传输的多样性，编解码技术往往定义到了数据的编码为止，对传输就不在控制，往往部分厂商在封包过程中加了一些自定义的内容。
　　
　　7、您认为，MPEG-X、H.26X系列、SVAC系列、Smart265等各类编解码技术分别有怎样的优势和劣势？
　　
　　H.265的技术优势主要表现在：
　　
　　1)更低的传输带宽；
　　
　　2)更大、更灵活的宏块处理和变换块；
　　
　　3)使用新的运动矢量预测方式。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佳的预测块；
　　
　　4)更多的考虑并行化设计，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；
　　
　　5)鲁棒性的提升，使对产品的可靠性得以提升；
　　
　　6)更高的分辨率定义，视频图像支持了4K和8K分辨率；
　　
　　7)更高的视频帧率，视频帧率从30fps向60fps，120fps甚至240fps的超高帧率；
　　
　　8、各类编解码技术在推广过程中分别遇到了哪些阻碍？该如何应对？
　　
　　H.265及MPEG-4已全面推广和应用，我们主要说一下H.265的推广，首先H.265编解码的IC目前也仅有海思等少量厂商已推出芯片；
　　
　　其次，行业的发展，在视频监控领域和电视机领域，H.265已逐步支持，但要想全面的推广，电影、传媒、手机终端、媒体播放器、游戏、投影、数据存储等占据重要的市场份额；
　　
　　后，H.265苛刻的收费标准，相比H.264低廉的收费标准（事实MPEGLA已经放开H.264的授权），H.265的收费标准是推广的首要因素，在视频监控领域，H.265的低带宽优势及市场量小的缘故，可以快速推广，但在其它领域，高额的费不得不被各厂商慎重考虑了。
　　
　　9、编解码技术的发展趋势怎样？您怎样看？
　　
　　目前来看，H.265在安防领域的发展势不可挡，当前，部分安防企业已经推出H.265产品，但配合存储及后端解码的H.265推广的还不是特别多，预计在2016年大部分安防企业将会全线推出H.265产品。