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中國安防展覽網 訪談】視頻編解碼技術堪稱數字視頻監控的核心和靈魂,對于當前的編解碼技術主要有哪些?其技術原理和核心技術有哪些?現有的編解碼技術的技術現狀是怎樣?其應用現狀又是如何?諸多相關問題,相信都是人們感興趣的,以下將進行一一分解。
1、現有的編解碼技術主要有哪些?其技術原理和核心技術有哪些? 目前常用的編解碼技術主要有MPEG-4、H.264/AVC、HEVC(H.265)、SVAC、Smart265等,特別是在視頻監控領域,MPEG-4、H.264/AVC占據了主要市場,在2015年H.265編解碼產品也開始推廣,并逐漸增大市場需求,有替代H.264的趨勢。
無論是哪種編解碼技術,其核心主要是為了能夠在保障視頻效果的同時,盡可能的去降低傳輸帶寬,因為視頻數據的相關性,使視頻數據流中有著大量的冗余(比如:在不同時間表達的內容都是一致的),為了消除這些冗余,用少量的信息來表達相關性,一般有幀內數據壓縮技術、幀間數據壓縮技術、熵編碼壓縮技術。
采用幀間壓縮技術,主要去除時域冗余信息,一般有運動補償、運動表示、運動估計來組成;使用幀間編碼和熵編碼技術,可以去除空域冗余信息,一般有變化編碼、量化編碼、熵編碼等組成;
紅蘋果談編解碼技術:H.265的發展勢不可擋
2、現有的編解碼技術的技術現狀是怎樣?其應用現狀又是如何? 目前視頻監控領域主要采用MPEG-4、H.264/AVC編解碼技術,在該領域,用戶關系的是視頻的清晰度和高額的存儲成本,那么H.264與HPEG-4相比,在壓縮效率上更低,對高分辨率的支持也更為良好,所以H.264的產品更多,但考慮到兼容性的問題,一般后端設備基本上都保持兩種技術的同時應用。
那么隨著視頻監控高清化的全面邁進和對4K、8K大分辨率的需求,H.264略顯力不從心。H.265更優的算法、更高的壓縮率及更低的延遲性,為H.265在視頻監控領域的發展提供了*的條件,使H.265的發展成為必然趨勢,但H.265更為苛刻的收費標準,讓更多的廠商談之色變。
3、各編解碼技術的實現方式是怎樣? H.264主要包含主要也包含,幀內預測(intraprediction)、幀間預測(interprediction)、轉換(transform)、量化(quantization)、去區塊濾波器(deblockingfilter)、熵編碼(entropycoding)等模塊。幀內數據壓縮采用了16*16塊和4*4塊的幀內預測,幀間數據壓縮中所需要的運動估計,采用了高精度的1/2像素差值預測、1/4像素差值預測和1/8像素差值預測技術;
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,
H.265標準是在H.264標準上發展起來的,保留原來的技術優勢,同時對一些相關的技術加以改進,所以實現方式上基本與H.264保持一致。新技術主要用于改善碼流、編碼質量、延時和算法復雜度之間的關系,達到優化設置。
4、各編解碼技術在實現方式上有何差異? 上個問題中,我們提到了H.265與H.264的實現方式保持一致,區別僅在一些技術原理上,比如:在幀內預測上H.264僅支持8個方向的預測,而H.265卻支持33個方向的預測;在編碼單元中H.264僅支持16*16的宏塊處理,而H.265卻支持8*8到64*64宏塊的選擇;H.265在4K和8K的編解碼處理標準中也有著明確的定義;H.265的編碼優化為傳輸和存儲節約了更多的帶寬,在同等視頻效果中,節約了50%的帶寬。
5、貴公司所使用的編解碼技術有哪些?主要應用于哪些領域的產品? 紅蘋果目前所使用的編解碼技術主要集中在MPEG-4、H.264和H.265。主要應用在高清網絡數字矩陣、高清解碼器、智能視頻顯控系統、流媒體服務器、網絡鍵盤等相關產品中,特別是在2016年將全線鋪開高清H.265產品。
6、貴公司在使用編解碼技術過程中所遇到的技術難點是什么?如何應對的?
1)兼容性,作為后端設備制造商,在產品上要有足夠的兼容能力;
2)帶寬要求,實際項目應用中,有部分客戶沒有充分考慮到后端的帶寬壓力,在交換節點中沒有給予足夠的傳輸帶寬,導致后端產品解碼的不穩定性,使視頻流暢性、實時性等收到較大的影響;
3)傳輸的多樣性,編解碼技術往往定義到了數據的編碼為止,對傳輸就不在控制,往往部分廠商在封包過程中加了一些自定義的內容。
7、您認為,MPEG-X、H.26X系列、SVAC系列、Smart265等各類編解碼技術分別有怎樣的優勢和劣勢? H.265的技術優勢主要表現在:
1)更低的傳輸帶寬;
2)更大、更靈活的宏塊處理和變換塊;
3)使用新的運動矢量預測方式。區別于H.264基于空間域的運動矢量預測方式,H.265擴充更加多的方向進行幀內預測,同時將預測塊的集合由原來的空間域擴展到時間域及空時混合域,通過率失真準則計算后選擇佳的預測塊;
4)更多的考慮并行化設計,H.265引入了Entropyslice、WPP等并行運算思路,使用并行度更高的編碼算法;
5)魯棒性的提升,使對產品的可靠性得以提升;
6)更高的分辨率定義,視頻圖像支持了4K和8K分辨率;
7)更高的視頻幀率,視頻幀率從30fps向60fps,120fps甚至240fps的超高幀率;
8、各類編解碼技術在推廣過程中分別遇到了哪些阻礙?該如何應對? H.265及MPEG-4已全面推廣和應用,我們主要說一下H.265的推廣,首先H.265編解碼的IC目前也僅有海思等少量廠商已推出芯片;
其次,行業的發展,在視頻監控領域和電視機領域,H.265已逐步支持,但要想全面的推廣,電影、傳媒、手機終端、媒體播放器、游戲、投影、數據存儲等占據重要的市場份額;
后,H.265苛刻的收費標準,相比H.264低廉的收費標準(事實MPEGLA已經放開H.264的授權),H.265的收費標準是推廣的首要因素,在視頻監控領域,H.265的低帶寬優勢及市場量小的緣故,可以快速推廣,但在其它領域,高額的費不得不被各廠商慎重考慮了。
9、編解碼技術的發展趨勢怎樣?您怎樣看? 目前來看,H.265在安防領域的發展勢不可擋,當前,部分安防企業已經推出H.265產品,但配合存儲及后端解碼的H.265推廣的還不是特別多,預計在2016年大部分安防企業將會全線推出H.265產品。