視訊流媒體

視訊流媒體被廣泛應用於視訊直播，智慧交通，智慧辦公，社交媒體等行業，視訊流媒體的使用極大的方便人們的生活方式，帶來了遠距離的數字化方案。

編碼技術

MPEG-1

MPEG-1是MPEG組織制定的第一個視訊和音訊有失真壓縮標準。視訊壓縮演算法於1990年定義完成。1992年底，MPEG-1正式被批准成為國際標準。MPEG-1標準用於數字儲存體上動態影象及音訊的儲存與檢索，其數位元速率為1.5Mb/s。MPEG-1是為CD光碟介質定製的的視訊和音訊壓縮格式。

MPEG-2

MPEG-2制定於1994年，設計目標是高階工業標準的圖象質量以及更高的傳輸率， MPEG-2專門針對數字電視而開發。MPEG-2所能提供的傳輸率在3-10Mbps間, 其在NTSC制式下的解析度可達720×486，MPEG-2也可提供並能夠提供廣播級的視像和CD級的音質。目前MPEG2標準則用於廣播電視和DVD等。

MPEG-4

與MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4的特點是其更適於互動AV服務以及遠端監控。MPEG-4的制定初衷主要針對視訊會議、可視電話超低位元率壓縮(小於64Kb/s)的需求。MPEG-4與MPEG-1和MPEG-2有很大的不同。MPEG-4不只是具體壓縮演算法，它是針對數字電視、互動式影象應用、互動式多媒體等整合及壓縮技術的需求而制定的國際標準。MPEG -4標準將眾多的多媒體應用集成於一個完整的框架內，旨在為多媒體通訊及應用環境提供標準的演算法及工具，從而建立起一種能被多媒體傳輸、儲存、檢索等應用領域普遍採用的統一資料格式。

H.261

H.261是ITU-T 編制的第一個主流視訊壓縮標準。它主要針對視訊會議應用，是為支援 40kpbs～2Mbps 的 ISDN 網路而設計的，主要針對實時編碼和解碼設計，壓縮和解壓縮的訊號延時不超過150ms，位元速率px64kbps(p=1~30)。H.261 支援 352×288 (CIF) 及 176×144 (QCIF) 解析度。

H.263

H.263是ITU-T制定的甚低位元速率的影象編碼國際標準，它一方面以H.261為基礎，以混合編碼為核心，其基本原理框圖和H.261十分相似，原始資料和碼流組織也相似;另一方面，H.263也吸收了MPEG等其它一些國際標準中有效、合理的部分，如：半畫素精度的運動估計、PB幀預測等，使它效能優於H.261。

H264/AVC

作為第三代視訊壓縮技術，H264集中了以往標準的優點，並吸收了以往標準制定中積累的經驗，H.264/AVC 在壓縮效率方面取得了巨大突破，和H.263和MPEG-4 相比可節省50%的位元速率，降低傳輸頻寬和儲存容量。而且H.264創造性的採用了多參考幀、多塊型別、整數變換、幀內預測等新的壓縮技術，使用了更精細的分象素運動向量(1/4、1/8)和新一代的環路濾波器，使得壓縮效能大大提高，系統更加完善。

H.265

H.265旨在在有限頻寬下傳輸更高質量的網路視訊，僅需原先的一半頻寬即可播放相同質量的視訊。H.265標準也同時支援4K (4096×2160) 和8K (8192×4320) 超高清視訊。除了在編解碼效率上的提升外，在對網路的適應性方面H.265也有顯著提升，可很好執行在網際網路、移動網際網路等網路環境。

H.265是ITU-T繼H.264之後所制定的新的視訊編碼標準。H.265標準圍繞著現有的H.264，保留原來的某些技術，同時對一些相關的技術加以改進。新技術使用先進的技術用以改善碼流、編碼質量、延時和演算法複雜度之間的關係，達到最優化設定。

我國視訊編解碼技術標準發展歷程

AVS

AVS是我國具備自主智慧財產權的第二代信源編碼標準，是我國數字音視訊編解碼技術標準工作組制定《資訊科技 先進音視訊編碼》系列標準的簡稱，其包括系統、視訊、音訊、數字版權管理等四個主要技術標準和符合性測試等支撐標準。AVS編碼效率比MPEG-2高2、3倍，與H.264相當，而且技術方案簡潔，硬體實現複雜度低，達到了第二代標準的最高水平。AVS的主要創新在於提出了一批具體的優化技術，在較低的複雜度下實現了與國際標準相當的技術性能，有效地避開了用國際標準背後的大量複雜專利。AVS採用混合編碼框架，包括變換、量化、嫡編碼、幀內預測、幀間預測、環路濾波等技術模組，這是主流的技術路線。

SVAC

《安全防範監控數字視音訊編解碼技術標準》(簡稱SVAC，Surveillance Video and Audio Coding)。SVAC標準是第一個旨在解決安全防範監控行業獨特要求的技術標準，並具備以下的特性。

高安全性：SVAC標準規定了加密和認證介面及資料格式，保證資料的安全性、完整性、非否認性。密碼不是編到視訊資訊裡，提取時需要輸入認證資料，既保證格式的統一，便於互聯互通，也保留足夠的擴充套件靈活性。

感興趣 (ROI) 區域編碼：影象分為若干個ROI (感興趣) 區域和一個背景區域，對ROI區域採用低壓縮比，對非ROI區域採用高壓縮比，降低頻寬。

可伸縮性視訊解碼(SVC)：對視訊資料分層編碼，滿足不同傳輸網路寬頻和資料儲存的需求，普通編碼傳輸有主碼流、子碼流，而且主、子碼流分別傳輸，佔用頻寬較大，SVAC傳輸只有一類碼流，對碼流分層就可獲得不同解析度的圖片資訊。

視訊編解碼技術在安防行業的應用

安防行業的主流視訊編解碼技術有如下幾種：

MJPEG

MJPEG全名為"Motion Joint Photo graphic Experts Group"，是一種視訊編碼格式，中文名稱翻譯為“技術即運動靜止影象(或逐幀)壓縮技術”。MJPEG廣泛應用於非線性編輯領域可精確到幀編輯和多層影象處理，把運動的視訊序列作為連續的靜止影象來處理，這種壓縮方式單獨完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機儲存每一幀，可進行精確到幀的編輯，此外M-JPEG的壓縮和解壓縮是對稱的，可由相同的硬體和軟體實現。但M-JPEG只對幀內的空間冗餘進行壓縮。不對幀間的時間冗餘進行壓縮，故壓縮效率不高。

早期安防行業採用過MJPEG編解碼技術。

MPEG-4

在早期安防行業對視訊解析度要求不高的情況下，MPEG-4曾經得到廣泛的應用。

H.264

目前安防行業普遍採用的是H.264，H.264是一種高壓縮編解碼演算法，具有速度快、資訊損失小、成像質量高、視訊流對頻寬佔用率低等特點;其最大的優勢是具有很高的資料壓縮比，在同等影象質量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。

SVAC

SVAC作為由中星微電子和**部第一研究所共同建立的我國安防行業編解碼技術規範，通過政府行政命令已經在廣東、河北、山西等省強制推廣使用，但SVAC標準產品在原始碼和核心晶片的成本比H.264要高。

H.265

隨著視訊解析度越來越高，如何通過高壓縮比來降低傳輸頻寬和儲存容量成為行業首要考慮的因素，因此從去年開始越來越多的廠商推出了支援H.265的IPCam，伴隨著H.265產業鏈的更加成熟，H.265會取代H.264成為安防行業最主流的編解碼技術標準。

視訊編解碼技術在安防行業的發展趨勢

視訊編碼技術的發展趨勢一方面會繼續以混合編碼為框架，研究如何進一步提高壓縮特性;隨著3D應用在安防行業的普及，3D編解碼技術也將是發展方向之一，向可伸縮編碼、多視點編碼、智慧、提高壓縮效能等分支方向發展。

可伸縮編碼技術(Sca1able Video Coding，SVC)

可伸縮編碼技術將視訊編解碼框架轉變為更多考慮網路適應性和靈活性的編解碼框架。

可伸縮視訊編碼因為具有時域、空域和質量等多方面的靈活性，尤其是適合需要實現雙碼流或多碼流的安防行業。在安防行業，基本要求雙碼流，網路或本地儲存高解析度、高幀率的大碼流，實時瀏覽採用低解析度的小碼流;甚至是三碼流，一路高清碼流用於儲存、一路用於有線側實時瀏覽，一路實時流用於手機瀏覽。常規的方案是編碼2次或3次，這樣會大幅增加DSP的計算工作量。而採用SVC技術將只需編碼一次。

多視點編碼技術

多視點視訊是一種新型的具有立體感知和互動操作功能的視訊技術，它由一組平行、會聚相機陣列拍攝得到視訊訊號。2001年，MPEG成立了3DAV工作組，其首要任務就是定義3D音視訊領域的範圍和應用場景，制定多視點編碼技術的標準。

隨著3D GIS地圖、多視角的3D立體視訊畫面、基於3D場景的多攝像頭聯動在安防行業的應用，多視點編碼技術將會在安防行業得到越來越多的應用。

而在視訊監控類的應用中，多視點視訊編碼技術有助於實現多視角立體監控，多攝像頭聯動等應用。

智慧化

將H.265等編解碼技術與智慧視訊分析技術結合，提高編碼壓縮效能並降低位元速率，提供基於視訊內容的編碼是未來視訊編解碼技術在安防行業的重要發展方向。

智慧視訊分析是通過過濾掉影象中無用的或干擾資訊，並自動分析和抽取視訊源中的關鍵的有用資訊，通過對視訊畫面的背景和物件，也就是物體特徵進行提取，正確識別出不同物體及其運動軌跡規律，它可以明確地區分出人、車或其它物體，然後對物件按照使用者設定的規則進行分析。

結合智慧視訊分析技術和編碼技術，可以對視訊內的物件進行分類，對各感興趣的區域採用不同的編碼策略，也就是感興趣區域編碼。對需要做智慧分析的區域採用

能夠根據智慧分析的結果對幹興趣區域採用低壓縮比以獲取較好的影象，對如背景燈其他的非感興趣區域採用高壓縮比，節省傳輸頻寬和儲存容量。譬如，當視訊畫面中需要做智慧分析的區域沒有運動的人、車等物件時，可以採用高壓縮比;當智慧分析演算法對運動的人、車物件進行分析時，採用低壓縮比。通過整合視訊編解碼技術和智慧視訊分析技術，實現編解碼技術與安防業務結合是將來的發展方向。

高壓縮效能

隨著解析度的越來越高，新的視訊編解碼技術應該提升壓縮效能，能夠實現對高解析度視訊採用高壓縮效能的編解碼技術，實現更低傳輸頻寬、降低儲存容量的需求，大幅的降低投資。

結語

視訊編解碼技術是不斷的隨著業務的發展而不斷的與時俱進，將來視訊編解碼技術將朝著3D編解碼、更加智慧、更高壓縮效能發展。