视频编解码技术分析 视频编解码技术行业发展方向

• 黄文玉 2023年4月7日 来源：互联网 263 9
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从信息论的观点来看，描述信源的数据是信息和数据冗余之和，即：数据=信息+数据冗余。数据冗余有许多种，如空间冗余、时间冗余、视觉冗余、统计冗余等。将图像作为一个信源，视频压缩编码的实质是减少图像中的冗余。

视频编解码技术的概念

视频编解码的主要目的是实现视频压缩效率，所以标准只规定码流结果也意味着厂商可以自主设计编码器，只要其编码的码流符合标准，但不同厂商开发的编码器压缩效率和码流播放质量等关键指标成为厂商竞争的关键。解码器可以不采用标准所规定方法，而采用等价方法来正确、有效地解析出码流。

从信息论的观点来看，描述信源的数据是信息和数据冗余之和，即：数据=信息+数据冗余。数据冗余有许多种，如空间冗余、时间冗余、视觉冗余、统计冗余等。将图像作为一个信源，视频压缩编码的实质是减少图像中的冗余。

视频编码标准更新换代的技术驱动力是编码效率的提升：H.265/HEVC比H.264/AVC提升了一倍，H.266/VVC比H.265/HEVC提升了一倍。一种简单的理解是：观看同样质量的(例如HD)视频，新一代标准比其前一代标准节省50%的编码码率;这样等价于在相同的可用带宽下提供相同质量的(例如HD)视频，使用新一代标准可以比使用其前一代标准服务的用户数翻倍。

我国视频编解码行业运行现状分析

视频编码标准更新换代的产业驱动力是消费者对视频体验的追求，或者说是服务提供商对视频内容升级换代的需求。从H.264/AVC、H.265/HEVC、H.266/VVC，在单路视频所使用的传输带宽基本不变的情况下，所能够提供的视频业务从SD发展到HD、UHD，从普通平面视频到三维、立体、沉浸式视频，从普通的标准动态范围视频发展到高动态范围、宽色域视频，从普通帧率的视频发展到高帧率视频。

近十年来是视频产业发展的黄金期，和视频相关的应用，逐渐成为我们工作和生活不可或缺的组成部分。根据工信部在《超高清视频产业发展行动规划(2019-2022年)》中明确指出，2022年中国超高清视频产业总体规模将超过4万亿元，国内视频服务生态将全面进入超高清时代。

视频编解码作为视频产业上游基础环节，随着IPTV、互联网视频等行业向高清化发展，对视频编解码需求持续攀升。AVS2已成为我国4K超高清制定的编码标准，随着5G大规模的商用，超清化视频将逐渐落地，带动视频编解码行业发展，2020年视频编解码行业的市场规模达到86亿元，同比增长34%。

我国视频编解码技术发展情况

超高清视频网络传输有两个重要环节，有线电视传输和互联网传输。有线电视传输设备包括干线放大器、干线桥接器、分配器、分支器以及传输介质(电缆、光缆)等。目前国内外的传输设备基本能够满足4K/8K视频传输的速率要求，但国外可支持4K/8K超高清频道设备较多，国内正在加强国产设备的研制。目前国内宽带普及率稳步提升，光纤渗透率也在不断提高，随着4K/8K视频内容的逐渐丰富，未来对国产有线传输设备的需求也将继续增强，国产化率也会再度提高。

互联网传输设备包括路由器、交换机、无源光网络设备(PON)、光传送网交换设备(OTN)、移动通信基站等。固网传输方面，华为、中兴等企业能提供400Gbps传输速率的核心路由器和OTN设备，和10Gbps的传输速率的PON设备。无线传输方面，5G标准能支持100~1000Mbps的传输速率，随着5G加速大规模商用，未来超高清视频对无线传输的高速率需求将得到解决。

我国视频编解码研发情况分析

2018年8月底，由于AVS2性能优异，且拥有自主知识产权，因此AVS2视频标准成为广电总局印发的《4K超高清电视技术应用实施指南(2018版)》采用的唯一视频编码标准。后来央视总台开通4K超高清频道，使AVS2的应用迎来了里程碑时刻。

和传统的MPEG-x和H.26x系列标准相比，AVS标准结构更间接，效率更高，收费也更低。2018年9月，AVS专利池管理委员会决定，对符合条件的AVS2软件应用免收专利许可费，并对每台AVS2编解码设备收费1元人民币，不对运营商和内容商收费。因此，AVS2能够以更低的成本支撑国内音视频产业的高速发展，并支持相关企业在国际市场上有更多话语权。

视频编解码技术行业未来发展方向

视频编码技术，也就是通常所说的压缩方式，是视频编解码器的技术核心，也是我们选择网络视频编解码设备的首要筛选。视频编解码技术是视频监控的实现基础和关键技术，视频监控在不断发展的同时，对视频编解码技术的需求也在不断提高。作为主要应用领域之一，监控行业已经走在编解码技术发展的前沿。安防行业的智能化已是发展的必然趋势，那么，如何将视频监控智能化与视频压缩编解码结合起来，也将是未来视频编解码发展的重要方向。

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