視頻編解碼技術(shù)分析 視頻編解碼技術(shù)行業(yè)發(fā)展方向

• 黃文玉 2023年4月7日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 263 9
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從信息論的觀點(diǎn)來看，描述信源的數(shù)據(jù)是信息和數(shù)據(jù)冗余之和，即：數(shù)據(jù)=信息+數(shù)據(jù)冗余。數(shù)據(jù)冗余有許多種，如空間冗余、時(shí)間冗余、視覺冗余、統(tǒng)計(jì)冗余等。將圖像作為一個(gè)信源，視頻壓縮編碼的實(shí)質(zhì)是減少圖像中的冗余。

視頻編解碼技術(shù)的概念

視頻編解碼的主要目的是實(shí)現(xiàn)視頻壓縮效率，所以標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定碼流結(jié)果也意味著廠商可以自主設(shè)計(jì)編碼器，只要其編碼的碼流符合標(biāo)準(zhǔn)，但不同廠商開發(fā)的編碼器壓縮效率和碼流播放質(zhì)量等關(guān)鍵指標(biāo)成為廠商競爭的關(guān)鍵。解碼器可以不采用標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定方法，而采用等價(jià)方法來正確、有效地解析出碼流。

從信息論的觀點(diǎn)來看，描述信源的數(shù)據(jù)是信息和數(shù)據(jù)冗余之和，即：數(shù)據(jù)=信息+數(shù)據(jù)冗余。數(shù)據(jù)冗余有許多種，如空間冗余、時(shí)間冗余、視覺冗余、統(tǒng)計(jì)冗余等。將圖像作為一個(gè)信源，視頻壓縮編碼的實(shí)質(zhì)是減少圖像中的冗余。

視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)更新?lián)Q代的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力是編碼效率的提升：H.265/HEVC比H.264/AVC提升了一倍，H.266/VVC比H.265/HEVC提升了一倍。一種簡單的理解是：觀看同樣質(zhì)量的(例如HD)視頻，新一代標(biāo)準(zhǔn)比其前一代標(biāo)準(zhǔn)節(jié)省50%的編碼碼率;這樣等價(jià)于在相同的可用帶寬下提供相同質(zhì)量的(例如HD)視頻，使用新一代標(biāo)準(zhǔn)可以比使用其前一代標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的用戶數(shù)翻倍。

我國視頻編解碼行業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀分析

視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)更新?lián)Q代的產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力是消費(fèi)者對(duì)視頻體驗(yàn)的追求，或者說是服務(wù)提供商對(duì)視頻內(nèi)容升級(jí)換代的需求。從H.264/AVC、H.265/HEVC、H.266/VVC，在單路視頻所使用的傳輸帶寬基本不變的情況下，所能夠提供的視頻業(yè)務(wù)從SD發(fā)展到HD、UHD，從普通平面視頻到三維、立體、沉浸式視頻，從普通的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍視頻發(fā)展到高動(dòng)態(tài)范圍、寬色域視頻，從普通幀率的視頻發(fā)展到高幀率視頻。

近十年來是視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金期，和視頻相關(guān)的應(yīng)用，逐漸成為我們工作和生活不可或缺的組成部分。根據(jù)工信部在《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)規(guī)劃(2019-2022年)》中明確指出，2022年中國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模將超過4萬億元，國內(nèi)視頻服務(wù)生態(tài)將全面進(jìn)入超高清時(shí)代。

視頻編解碼作為視頻產(chǎn)業(yè)上游基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，隨著IPTV、互聯(lián)網(wǎng)視頻等行業(yè)向高清化發(fā)展，對(duì)視頻編解碼需求持續(xù)攀升。AVS2已成為我國4K超高清制定的編碼標(biāo)準(zhǔn)，隨著5G大規(guī)模的商用，超清化視頻將逐漸落地，帶動(dòng)視頻編解碼行業(yè)發(fā)展，2020年視頻編解碼行業(yè)的市場規(guī)模達(dá)到86億元，同比增長34%。

我國視頻編解碼技術(shù)發(fā)展情況

超高清視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸有兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，有線電視傳輸和互聯(lián)網(wǎng)傳輸。有線電視傳輸設(shè)備包括干線放大器、干線橋接器、分配器、分支器以及傳輸介質(zhì)(電纜、光纜)等。目前國內(nèi)外的傳輸設(shè)備基本能夠滿足4K/8K視頻傳輸?shù)乃俾室螅珖饪芍С?K/8K超高清頻道設(shè)備較多，國內(nèi)正在加強(qiáng)國產(chǎn)設(shè)備的研制。目前國內(nèi)寬帶普及率穩(wěn)步提升，光纖滲透率也在不斷提高，隨著4K/8K視頻內(nèi)容的逐漸豐富，未來對(duì)國產(chǎn)有線傳輸設(shè)備的需求也將繼續(xù)增強(qiáng)，國產(chǎn)化率也會(huì)再度提高。

互聯(lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(PON)、光傳送網(wǎng)交換設(shè)備(OTN)、移動(dòng)通信基站等。固網(wǎng)傳輸方面，華為、中興等企業(yè)能提供400Gbps傳輸速率的核心路由器和OTN設(shè)備，和10Gbps的傳輸速率的PON設(shè)備。無線傳輸方面，5G標(biāo)準(zhǔn)能支持100~1000Mbps的傳輸速率，隨著5G加速大規(guī)模商用，未來超高清視頻對(duì)無線傳輸?shù)母咚俾市枨髮⒌玫浇鉀Q。

我國視頻編解碼研發(fā)情況分析

2018年8月底，由于AVS2性能優(yōu)異，且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，因此AVS2視頻標(biāo)準(zhǔn)成為廣電總局印發(fā)的《4K超高清電視技術(shù)應(yīng)用實(shí)施指南(2018版)》采用的唯一視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。后來央視總臺(tái)開通4K超高清頻道，使AVS2的應(yīng)用迎來了里程碑時(shí)刻。

和傳統(tǒng)的MPEG-x和H.26x系列標(biāo)準(zhǔn)相比，AVS標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)更間接，效率更高，收費(fèi)也更低。2018年9月，AVS專利池管理委員會(huì)決定，對(duì)符合條件的AVS2軟件應(yīng)用免收專利許可費(fèi)，并對(duì)每臺(tái)AVS2編解碼設(shè)備收費(fèi)1元人民幣，不對(duì)運(yùn)營商和內(nèi)容商收費(fèi)。因此，AVS2能夠以更低的成本支撐國內(nèi)音視頻產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，并支持相關(guān)企業(yè)在國際市場上有更多話語權(quán)。

視頻編解碼技術(shù)行業(yè)未來發(fā)展方向

視頻編碼技術(shù)，也就是通常所說的壓縮方式，是視頻編解碼器的技術(shù)核心，也是我們選擇網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼設(shè)備的首要篩選。視頻編解碼技術(shù)是視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，視頻監(jiān)控在不斷發(fā)展的同時(shí)，對(duì)視頻編解碼技術(shù)的需求也在不斷提高。作為主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，監(jiān)控行業(yè)已經(jīng)走在編解碼技術(shù)發(fā)展的前沿。安防行業(yè)的智能化已是發(fā)展的必然趨勢(shì)，那么，如何將視頻監(jiān)控智能化與視頻壓縮編解碼結(jié)合起來，也將是未來視頻編解碼發(fā)展的重要方向。

中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)市場海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù)，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競爭力。想要了解更多最新的專業(yè)分析請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2027年視頻編解碼技術(shù)發(fā)展研究及趨勢(shì)預(yù)測報(bào)告》。

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  2022-2027年視頻編解碼技術(shù)發(fā)展研究及趨勢(shì)預(yù)測報(bào)告

  視頻編解碼的主要目的是實(shí)現(xiàn)視頻壓縮效率，所以標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定碼流結(jié)果也意味著廠商可以自主設(shè)計(jì)編碼器，只要其編碼的碼流符合標(biāo)準(zhǔn)，但不同廠商開發(fā)的編碼器壓縮效率和碼流播放質(zhì)量等關(guān)鍵指標(biāo)成為廠...

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