增强视频编码：新型 ARTPEC-9 SOC 支持 AV1

在视频安全和数字技术以前所未有的速度发展的时代，安讯士通信(Axis Communications)在其ARTPEC-9 SoC 中集成了AV1支持，再次证明了其推动创新的承诺。这标志着视频编码效率向前迈进了一大步，在优化带宽和存储消耗的同时实现了更高质量的视频传输。

那么，AV1 技术的采用将如何影响行业向高效解决方案的转变呢？本文将重点介绍 ARTPEC-9 SoC 支持 AV1 的优势。

了解 AV1：视频编码的未来

AV1 是由开放媒体联盟 ( AOMedia )开发的免版税开源视频压缩标准，该联盟由谷歌、微软、英特尔、思科、Mozilla、苹果、Nvidia、AMD、Meta、Netflix、亚马逊等众多科技公司合作组成。AV1 旨在超越 H.264 和 H.265 的压缩效率，不仅能以显著降低的比特率提供高质量视频，还能从战略上避开长期困扰早期标准（尤其是 H.265 编解码器）的复杂专利权声明和许可费用。通过避开限制性专利池，AV1 可确保为制造商、开发商和内容提供商提供更高的法律清晰度和成本可预测性。技术效率和不受专有限制的自由相结合，使 AV1 成为严重依赖视频流和分发的行业面向未来的选择。

AV1 的兴起无疑是在旧视频压缩技术局限性的背景下展开的。尽管 H.264 已被广泛采用且可靠性高，但它已有二十多年的历史，并且越来越无法满足现代需求，例如高分辨率视频安防。尽管 H.265 于十多年前于 2013 年作为 H.264 的继任者推出，并拥有显著的技术进步，但由于其限制性的许可模式，它未能获得显著的吸引力。

从 H.265 的许可障碍到 AV1 的免版税变革

H.265，通常也称为高效视频编码 (HEVC)，由国际电信联盟 ( ITU ) 和运动图像专家组 ( MPEG ) 合作成立的视频编码联合协作组 ( JCT-VC ) 开发。与其前身 H.264 相比，H.265 具有显著的进步，例如更高的压缩效率、卓越的视觉质量以及与 4K 和 8K 分辨率的兼容性。然而，它对专利技术的依赖需要许可费用，而许可费用通常高于 H.264。尽管对 8K 等更高分辨率格式的日益增长的需求凸显了对更先进编解码器的需求，但这种专利壁垒一直是市场广泛采用的重大障碍。从中期和长期来看，H.264 将不再足以满足不断发展的更高分辨率视频压缩要求。面对这些挑战，AV1 作为 H.265/HEVC 的强劲竞争对手稳步发展。在谷歌、微软、英特尔、苹果、Meta、Netflix 和 Nvidia 等主要科技公司的大力支持下，AV1 已成为当今视频编码的标准格式。Facebook 在 2018 年进行的测试显示，AV1 的压缩率比 H.264 高出 50%，比 VP9（谷歌开发的免版税视频编解码器，被称为 AV1 的前身）高出 34%。这种效率转化为更低的带宽使用量和存储成本，使 AV1 成为现代视频应用的理想选择。

此外，它在各大科技公司的广泛采用确保了其持续优化和集成到新兴平台，包括浏览器、流媒体服务、基于云的解决方案和人工智能驱动的视频分析。

ARTPEC-9 的优势

安讯士 ARTPEC-9 SoC 彰显了公司对创新和卓越的承诺。通过集成 AV1 支持，安讯士实现了行业首个里程碑，为专业视频安防树立了全新标杆。ARTPEC-9 旨在提供卓越的图像处理、AI 驱动的分析和增强的网络安全，同时保持卓越的能效。

视频安全技术对高分辨率视频的需求日益增长，这暴露了安全行业中占主导地位的传统视频编解码器的局限性，这使得 AV1 成为人们关注的焦点：通过克服这些限制，AV1 可以开发超高分辨率产品，这些产品可提供更详细的图像细节，同时最大限度地降低带宽和存储要求。

依赖高分辨率视频的行业领域将从 AV1 的功能中受益匪浅。通过消除 H.264 等传统编解码器的限制，AV1 支持更精确的成像，并减少了部署多摄像头的需求。这种效率直接满足了对可扩展、先进视频解决方案的需求。此外，其免版税结构使制造商能够自由创新，而无需承担许可成本的负担，这使得 AV1 成为面向未来的选择。

此外，当 AV1 与 Axis 自有的 Zipstream 技术相结合以降低比特率时，将展现出强大的优势。AV1 卓越的压缩率可在减小文件大小的同时保留精细的视觉细节，这对于管理 4K 或更高分辨率的视频流以及支持带宽受限的环境至关重要。Zipstream 通过动态调整压缩级别来保留关键的取证信息，从而实现最佳效果。两者相结合，在图像质量和比特率效率之间实现了完美平衡。这种协同效应使 AI 驱动的视频分析即使在复杂或低带宽环境中也能更快、更准确地运行。降低存储需求和带宽使用量可降低运营成本——这对于在云端部署视频分析的企业来说极具吸引力。最终，AV1 和 Zipstream 的结合将实时洞察、数据效率和部署灵活性提升到新的水平，使其成为对云业务和组织极具吸引力的解决方案。

应用和含义

ARTPEC-9 SoC 中集成 AV1 技术，为高级分析开辟了无限可能。例如，增强的视频质量能够实现更早的物体检测和更精确的事件分析。这对于周界安防或交通监控等应用尤其有益，因为快速精准的数据解读至关重要。此外，在工业自动化领域，AV1 增强了计算机视觉系统，改善了制造过程中的缺陷检测和质量控制。高分辨率视频流能够实现更精准的分析，确保生产环境中的效率和可靠性。

此外，AV1 与 WebRTC 等面向云的协议兼容，简化了远程视频访问，并加速了新用例的部署。它能够以低比特率传输高质量视频，使其成为实时应用的理想选择，尤其是在带宽有限的网络中。在安讯士自主研发的视频管理软件 (VMS) Axis Camera Station 中，AV1 与 ARTPEC-9 摄像机的集成增强了高级视频分析功能，并显著提升了低光性能——即使在带宽受限的环境中也是如此。这得益于 AV1 卓越的压缩算法，该算法在大幅降低比特率要求的同时，保留了更精细的图像细节和动态范围。因此，关键的视觉元素（例如细微的运动模式或微弱的光照变化）得以保留，从而能够更准确地检测、分类和触发分析事件。AV1 的高效性确保即使是高分辨率、低光环境下的素材也能流畅传输，而不会牺牲质量，这对于实时响应和事件后分析至关重要。

增强成像和场景智能技术

ARTPEC-9 片上系统秉承安讯士一贯的卓越画质。Axis Lightfinder 和 Axis Forensic 宽动态范围 (WDR) 等技术是 ARTPEC-9 的核心，即使在极具挑战性的光照条件下也能确保始终如一的性能。作为安讯士场景智能技术的一部分，这些功能进一步增强了分析能力。卓越成像与智能分析的结合为未来的发展奠定了坚实的基础。

技术见解和性能指标

基于这些创新，视频编解码器技术的进步进一步提升了现代成像解决方案的功能。H.264 视频标准支持相当于 3840 x 2160 像素的 4K 超高清分辨率。其直接继承者 H.265/HEVC 扩展到 7680 x 4320 像素的 8K 超高清分辨率。AV1 编解码器将这一进步提升到创纪录的高度，超越了前两代产品，理论上支持的最大分辨率高达 16384 x 8704 像素。虽然这样的分辨率远远超出了目前的实际应用，但它们凸显了 AV1 在满足未来高分辨率和大格式视频需求方面的非凡潜力，使其成为面向未来的解决方案。得益于自适应量化、多符号熵编码和方向帧内预测等先进技术——其中许多技术也存在于 H.265 中。然而，与 H.265 不同，AV1 不受可能给最终用户带来挑战的复杂专利许可模式的影响。除了效率之外，AV1 对高动态范围 (HDR) 和宽色域的支持确保它满足现代视频应用的严格要求。

这些进步将直接转化为网络视频安全用户切实的利益。AV1 在多种类型的视频内容上表现出色，提供高效的流媒体传输，并在画质和低比特率之间实现了令人印象深刻的平衡。通过处理高分辨率素材或复杂的运动，它的性能堪比 H.265，同时无需许可证成本。对于大多数网络视频安全用户来说，从较旧的 H.264 升级到现代 AV1 视频编解码器可以大幅降低比特率、降低存储成本，并满足日益增长的高分辨率视频需求。然而，向 AV1 的过渡需要时间，在此期间必须继续支持较旧的编码格式以确保兼容性。