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安防故事

理性看待HEVC标准在监控行业的应用

作者:ritayqh   发布时间:2013-11-19 16:54:42

根据JCT VC小组的工作计划,下一代视频压缩标准HEVC(H.265)将在2013年初完成制定。从目前的信息来看,HEVC标准在1080P高清及以上分辨率相对目前主流H.264/AVC标准的压缩率的提升幅度已达到了50%以上,基本完成预期目标,相应地,实现复杂度也大为增加。

      对于安防监控应用而言,HEVC标准的制定将产生深远的影响。但个人认为由于受到众多因素的制约,其普及应用的速度尚难预料。

      1、 HEVC的性能与复杂度

      虽然HEVC在1080P及以上高清的压缩性能性能达到了预期目标,但在中小分辨率,例如目前应用最多的cvbs传输制式标清分辨率下相对于H.264/AVC的提升幅度并不大。因此,在IP、HDSDI或光纤等面向高清的传输介质取代cvbs之前,应用HEVC代替H.264/AVC价值有限。另一方面,如果要充分发挥HEVC压缩性能,必须有效利用其提供的大量预测模式,编码端算法模式选择的复杂度同步提高,图像缓存行数也应当大幅增加,为芯片的设计带来很大压力。对于视频监控数量巨大的编码端设备来说,产品的性价比、功耗是非常重要的考虑因素。随着处理芯片规模、工艺更新速度的逐步放缓,处理器性能的提升是否足以支撑HEVC的普及应用,也是未知数。

      2、 监控行业配套高清组件的发展速度

      正如上面提到的,HEVC相对于H.264/AVC主要在1080P及以上分辨率占有明显优势,故而此分辨率以上的高清系统在监控行业应用的普及速度会对HEVC推广形成重要影响。为了避免木桶效应,高清系统的各组件,例如镜头、Sensor、编解码、网络、存储、显示设备必须相配套。目前来看,网络、存储类组件技术发展更为迅速,成本快速降低,应用HEVC所带来的益处,也主要在于节省这类组件的成本;而镜头、Sensor等组件与物理材料工艺的关系更为密切,技术发展相对平缓,对于高清、超高清系统来说往往是高成本组件。因此,HEVC的普及速度,将受到上述两大类组件技术发展的影响,如果网络、存储组件成本迅速降低,高清镜头、Sensor等组件的成本则居高不下,HEVC标准的实际性价比会大打折扣。

      3、 网络监控应用方向

      H.264/AVC标准诞生之初,恰逢安防系统从模拟向数字、网络化过渡,视频监控信息孤岛逐渐打通,数字化联网系统日渐普及,因此采用新的视频压缩标准所付出的更新换代成本较小。凭借这一契机,H.264/AVC标准以优越的性能成为视频监控行业建设大型平台的主流压缩标准。随着传输等配套协议的完善,已经基本解决不同厂商间的兼容性问题,受到广泛的认可。而对于后来者HEVC而言,一方面基于H.264/AVC的联网系统已经建立并稳定运行,另一方面在推广之初配套的网络传输协议等还未形成共识,因此更新换代的成本将高于当初H.264/AVC时代,且大型系统中应用,尤其是初期在兼容性等方面隐含的风险也不容小视。

      4、 信息产业竞争格局

      信息技术是视频技术的土壤,安防产业也越来越与信息产业发生融合,因此信息产业的竞争格局将对安防产业产生重要全面的影响。HEVC虽然是由MPEG和ITU-T联合制定的技术标准,但构成标准本身的大量专利仍然掌握在苹果、三星、微软、高通等IT巨头手中。回顾之前MPEG2、H.264/AVC时代,国际IT巨头企业大多横向占据产业链的某个环节,相互间合作多于竞争,共同制定的标准是开放且兼容的。而随着形式的变化,以苹果、三星等为代表的企业已经开始纵向整合,倾向于独立建立从标准到应用软件生态圈的完整产业链并相互竞争,专利是其中重要的武器。据称,三星、高通等企业可能不会加入MPEG-LA组建的HEVC专利池,而倾向于独立收费。随着国内外知识产权保护的日趋严格,以及视频监控产业链对IT巨头的吸引力越来越大,HEVC产品面临的专利风险也不可小视。