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基于AVS的高清网络视频监控系统技术简析
2012/3/14 13:45:00   中国安防行业网      关键字:AVS,高清,网络视频监控      浏览量:
本文阐述了AVS的现状,对基于AVS的产品竞争形势做了分析,并提出基于AVS高清网络视频监控系统解决方案的思路和观点,分析了相应的技术问题。

    一、AVS现状

    AVS(audiovideocodingstandard)是我国自主制定的第二代数字音视频信源标准,于2008年3月作为国标正式实施。AVS是构建我国“技术→专利→标准→芯片与软件→整机与系统制造→数字媒体运营”的产业链的产物,广泛应用于广电、通信、安防、娱乐各领域,技术水平与H.264相当,突出优点是专利使用费极低(此为AVS首要核心竞争力)。

    AVS产业化刚刚起步,与形成垄断的MPEG-4和H.264相比差距甚远。AVS规划的重点市场为IPTV(互动电视)、数字电视、手机电视、安防监控,目前AVS产业化仅在IPTV上取得了局部的有限进展,关键在于AVS属于非强制标准,深入研究开发该标准的企业极少,特别是由于缺少成熟的案例,用户对AVS的可靠性、稳定性、成本方面心存疑虑。正如工信部产品司白为民处长所述:“AVS标准的产业化确实碰到了问题,现在我们要选择一个大家能接受、能动起来的突破口”。中科院计算所上海分所所长、上海AVS产业联盟发起人孔华威等一批专家认为,“安防市场或许能成为AVS产业化的一个切入口”。

    针对安防行业需求,AVS工作组扩展了面向安防的数字音视频监控标准(AVS-S)。相对于现存标准如MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4AVC(简称AVC,也称JVT、H.264)及其它私有标准而言,其最大优点就是能够满足目前安防产业的特殊需求,以解决阻碍国内安防产业持续健康发展的专利壁垒等问题,为安防产业发展带来了新的契机。

    二、竞争形势分析

    就目前情况而言,对于AVS产品的竞争从本质上说均为来自标准的竞争。网络视频技术主要有传输技术和信源编码技术两大部分,AVS属于信源编码标准。在核心技术上,AVS与H.264都采取了类似的技术框架,均属于最先进的第二代信源标准。就技术而言,AVS主要是和H.264竞争。

    (一)综合技术水平比较

    AVS和H.264各有所长,水平相当。在性能上,AVS稍弱于H.264:变块大小运动补偿AVS较H.264下降约为0.1dB,熵编码AVS下降约为0.5dB,变换和量化AVS提高大约0.1dB,B帧宏块直接编码模式AVS提升大约0.2~0.3dB,其余性能大致持平。在复杂度上,AVS优势明显:帧内预测AVS较H.264降低约为50%,帧间预测AVS存储空间降低50%以上,变块大小运动补偿AVS节省30%~

    40%,B帧宏块双向预测模式AVS最大降低50%,1/4像素运动补偿AVS节省30%的存储器访问量,环路滤波AVS降低50%。AVS吸收了H.264的精华,但为了绕过专利的困扰,又放弃H.264的一些核心算法。

    在压缩及回放效果上,AVS相比H.264在相同码率下的峰值信噪比(PSNR)平均有大约0.11dB的损失。而在主观测试上,对比国家广电总局广播电视规划院的《AVS视频压缩质量主观评价》测试报告与MPEG标准组织对MPEG-4AVC/H.264的测试报告,AVS码率为现行MPEG-2标准的一半时,无论是标准清晰度还是高清晰度,编码质量都达到优秀。码率不到其三分之一时,也达到良好到优秀。

    (二)产业化水平比较

    在目前上下游产业链中,无论是从芯片厂商支持,还是市场上已有的产品,AVS都大大落后于H.264。这是AVS推广最大的软肋!

    (三)专利费用比较

    AVS大大低于H.264。H.264不但对设备厂商收取费用,对终端客户也收取专利费用,且费用高昂(如广电用户,每用户每年收费14.6美元)。而AVS只对设备厂商对每台设备收取专利费1元人民币,不对运营商与最终用户收取。

    面对H.264高昂的专利费用及巨大的国内市场,越来越多的芯片厂商已经推出了支持AVS的视频解码芯片(如前所述)。这意味着厂商对于AVS的愿望,也成为AVS产业化更为现实的基础。

    由于AVS还未正式成为国际标准,H.264及MPEG-4却早已瓜分了市场,目前能够支持AVS的芯片为数甚少,基于此类芯片专门开发的产品并批量投放市场的更是少之又少!基于AVS标准的高清网络视频监控系统的设计如果能够采取“站到巨人肩膀上”的策略,在前端产品方面重点针对“AVS高清IP摄像机”(全高清,FullHD1080p)进行开发研究,在传输系统方面重点提升流媒体转发服务的速度和可靠性,在后端重点开发真正高兼容性、智能化的平台软件,就完全可能在安防行业的下一步发展中取得先机。

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