H.264/AVC挟着前辈MPEG-4的余威，打着世界第一的旗号，在近几年狂扫整个视频编解码界，广泛被3GPP、DVB、HD-DVD与蓝光DVD所接受。H.264/AVC是ITU-TVideoCodingExpertsGroup（VCEG）与ISO/IECMovingPictureExpertsGroup（MPEG）共同组成的JointVideoTeam（JVT）所制定的视频压缩标准。

 

JVT制订H.264/AVC视频压缩标准的主要目标在发展一套高效能、具有网络亲和性（network-friendly）及具有抗误性（errorresilience）能力的视频压缩技术，并且大幅改进压缩率，使得相较于MPEG-2、H.263或MPEG-4AdvancedSimpleProfile视频压缩标准，在相似的视频压缩质量下可节省约50%以上的位率（压缩率比MPEG-2高约2.25-2.5倍；比MPEG-4ASP高约1.6-2倍）。

 

H.264/AVC不只相当有效率，将超高质量的视频以较小的档案储存，它同时也具有相当的延展性，能够制作出各式用途的视频影片，包括手机上使用的3G标准以及高分辨率（HD）视频等等。H.264/AVC可制作出相当赏心悦目，50-160Kbps的3G手机影片，800-1500Kbps的标准分辨率（SD）视频影片，5-7Mbps的优质HD视频（1280x720），以及7-9Mbps的fullHD视频（1920x1080）。以今日以MPEG-2为主的SDDVD为例，H.264/AVC可以相对制作出fullHD的视频。

 

虽然H.264/AVC之压缩效能远较于先前之视频压缩标准为高，但由于其具有相当复杂之编码技术及模式选择，使得其运算复杂度也远高于先前之压缩标准。根据JVT会议文件之评估，H.264/AVC相较于MPEG-4Part2，其编码器复杂度约为10倍以上，而译码器复杂度则为3倍以上。

 

如此高之复杂度将使得H.264/AVC难以使用在具有实时需求之应用上。因此如何在不牺牲H.264/AVC之压缩效能之前提下，降低其运算复杂度使其适于实用化之程度，为目前相当重要之研究方向。此外如何根据网络视频流应用之特点，善加使用H.264/AVC之各种编码工具及找出最佳之编码模式组合，以发挥其最大效能，也值得加以研究。

 

在业界动态方面，苹果计算机已将H.264/AVC直接整合在QuickTime播放器中，同时也有数家公司提供H.264/AVC的芯片，预料不久，就可以看到内建H.264/AVC的手机、SET-TOPBox、DVD播放机等设备了。

 

 

第三代编码标准即将完成，这是在3月20日举行的2013CCBN主题报告会上，中国工程院院士、北京大学教授高文表示的。第三代编码标准HEVC将于2013年12月完成，性能相比H.264提高了近50%。同时，AVS2也计划于2013年12月定稿，性能比HEVC还能提高5%，而这两个标准也预计将同步实施应用。他说，一项标准从完成到实际应用最少需要5年时间，所以我们不能操之过急，应尊重科学规律，循序渐进地推动其发展。

 

他同时指出，人是视频业务的服务对象，因此结合人的视觉系统进行编码，是未来视频编码发展的一个重要方向。今后相关机构将会从人与编解码的联系为突破口进行研发，结合人的视觉系统，还会将一些知识性的信息与编码相关联来研发第四代编解码。

 

关于新一代编解码技术的发展，高文介绍了IEEESAAVS的相关情况。2012年2月15日，IEEESAAVS工作组成立，同年3月31日，P1857（AVS视频）获批准立项。2013年3月6日，IEEESAAVS通过标准委员会的审核，目前已进入印刷出版流程，4月之后将有望出版。AVS视频标准将面向广播、移动等四类应用，进而演变为下一代标准。AVS标准在海外也得到了很好的推广，目前已经在斯里兰卡、老挝等国家得到应用。

另外，监控视频编码将根据视频编码的特定应用场景来引入模型。通过实验发现，将此嵌入到当前编解码中可提高一倍的性能。例如，当发生突发事件后，警方一般都会调取监控录像，与犯罪嫌疑人的照片进行人工比对，这是破案的常规手法。通过新型视频编码技术，可以让录像自动报警。只要把人脸识别、车牌识别、人群密度、汽车加速等情况输入系统，一旦吻合，就会自动锁定犯罪嫌疑人，不管他跑到哪里，监控系统都可以实时通报。

 

 

网络适应性是影响网络监控设备能否取得更快发展和普及的重要因素，因此，接下来将会有大量的网络适应性技术被应用到IP前端与管理平台中，视频编码器也不例外。在这些网络适应性技术中，与存储、传输、管理相关的三个方面应该是最迫切的。

 

 

与存储相关的网络适应性技术主要是ANR。ANR的前提是视频编码器支持本地存储，同时系统部署有中心存储。网络正常时，所有录像在中心完成；当网络发生故障时，支持ANR的视频编码器和中心管理平台将同时侦测到故障，并各自建立与时间相关的日志，同时视频编码器启动本地录像，利用本身内置的存储介质进行存储；在网络恢复正常后，视频编码器与中心管理平台将比较各自建立的日志，检查比对网络失效时的数据，然后由视频编码器将本地存储的录像上传至中心存储设备，完成后自动删除本地录像。ANR技术一方面可以提升存储可靠性，另一方面可以保证录像文件的完整性和统一管理性。

 

 

与传输相关的网络适应性技术主要是指速率调整技术。网络正常时，视频编码器以正常编码速率上传监控码流到中心平台；当网络发生拥塞时，视频编码器能自动检测到拥塞，然后通过自动调整视频分辨率、视频帧率等编码参数进行码流占用带宽的调整，以保证监控码流可以稳定上传；当网络恢复时，视频编码器再自动恢复之前的编码传输。

 

 

与管理相关的网络适应性技术主要是指人性化设计。网络发生拥塞时，要能够主动提示管理人员和浏览人员并记录；前端视频编码器IP地址与其他设备冲突时，要能够有一定的机制通知中心管理平台，由平台主动提示相关工作人员并记录等等。

 

 

在视频监控应用中，未来的监控产品研发明显趋势之一是支持新的视频标准，如H.264/AVC、AVS等，而支持多种格式编解码的能力也很关键。此外，对基于不同编码标准、不同帧速率、不同分辨率的视频流进行格式转换的能力是另一项关键能力。

 

未来视频编码技术发展的趋势，是标准化和专业化并存。标准化的内涵，不仅是遵循提高压缩率的核心价值来制定新的视频编码标准，而且是在物联网大产业的趋势下，与主流数字化多媒体技术紧密结合，制定形成跨行业、跨应用的更大范围、统一开放的标准体系。专业化，则是在标准化的基础之上，以底层属性互相兼容为前提，针对各领域的专业需求进行百花齐放的扩展，形成贴近应用而各具特色的产品。

 

总之，在跨越式前进的同时，视频编解码技术将为视频监控向高清化、智能化、网络化源源不断的输入“能量”，推动监控产业繁荣发展。