咋一看，這個題目似乎有點亂，但是這些內(nèi)容之間是有關(guān)聯(lián)的，聽老兵慢慢道來！
在安防領(lǐng)域，目前最最火爆的無疑是AI，雖然5G+安防屢被提及，但是目前似乎還不到火候。其實在AI之前，隨著4K攝像機的出現(xiàn)以及大量高清攝像機的安裝，對傳輸及存儲提出了很高的要求，H.265無疑是各個安防廠家最為樂意宣傳的技術(shù)。作為終端用戶，我們樂意采用最新的技術(shù)，我們不去關(guān)心什么授權(quán)費用。但是不管你關(guān)心不關(guān)心，專利授權(quán)費用都是存在的，而且肯定最后都轉(zhuǎn)嫁到最終用戶。鑒于中國是全球最大單一安防市場，以及全球第一，第二視頻監(jiān)控廠商都在中國，而且中國安防廠商是最早把H.265應(yīng)用在前端和后端產(chǎn)品中，因此繳納的專利授權(quán)費應(yīng)該不菲。本文通過剖析H.265的專利授權(quán)費，在中美沖突的背景下來看我國安防行業(yè)的真正水平！老兵也介紹一下宣稱擁有全部知識產(chǎn)權(quán)、并且已經(jīng)頒布十年、但基本處于閑置狀態(tài)的中國視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)SVAC（Surveillance Video Audio Coding)！另外本文還介紹了剛剛公布的H.266，以及主要由互聯(lián)網(wǎng)巨頭亞馬遜、谷歌、騰訊等發(fā)起的、沒有授權(quán)費的開源AV1視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。
下面是有關(guān)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的比較。其中H.264/MPEG-IV壓縮效率比H.262/MPEG-II提高一倍，H.265比H.264/MPEG-IV的壓縮率又提高一倍，剛剛宣布的H.266比H.265壓縮率又提高一倍。有關(guān)SVAC和AV1將會在后面介紹。
H.265也稱為HEVC: High Efficiency Video Coding，目前國際上主要有3個組織負責(zé)H.265的專利池費用的收取，注意這里的組織可不是公益性組織，都是以公司方式運作，也可以看作是中介機構(gòu)，分別是：HEVC Advance，MPEG LA和VELOS。這些公司的作用就是通過建立專利池，把專利擁有者和專利使用者連接起來，專利擁有者無需和每個專利使用者進行談判，專利使用者由于要同時使用很多有關(guān)專利，也無需逐個和專利擁有者進行談判，雙方都委托這些中介機構(gòu)進行合作，同時這些中介機構(gòu)也負責(zé)推廣這些標(biāo)準(zhǔn)。
如上圖所示，截止到2020年2月，與H.265有關(guān)的專利約17000項左右，可以看到HEVC Advance簽約的專利池約10000多項，占到63%，其次是MPEG LA，占約23%，VELOS和其他的占約24%；顯然最有影響的無疑是HEVC Advance。同時部分專利擁有者同時和2個機構(gòu)合作。這里特別說明：全球最大的視頻監(jiān)控廠商海康威視只是和MPEGLA簽約合作，大華、華為則與HEVC Advance簽約合作。之前曾聽說，90年代，我國是DVD生產(chǎn)和消費大國，每生產(chǎn)一臺DVD，都要交一定數(shù)量的專利授權(quán)費，現(xiàn)在我國是最大的單一安防市場，也是視頻監(jiān)控設(shè)備出口最多的國家，那么H.265的專利授權(quán)費是怎么樣的情況呢？在HEVC Advance截止到2020年3月3日公布的專利持有人名單中，大約有30多個公司，包括佳能，杜比，GE，飛利浦，聯(lián)發(fā)科，NEC，三星，東芝等，以及中國的華為，這是唯一列入的中國公司。這就意味著，享受專利授權(quán)費的公司，中國只有華為。
截止到2020年8月3日，和HEVC Advance簽署專利授權(quán)合作協(xié)議的公司有166個，安防行業(yè)有名的公司包括Axis，Avigilon，BriefCam，Canon，F(xiàn)lir，Genetec，GoPro，華為，利凌，Milestone，Mobotix，Bosch，三星，同為，Vivotek，大華等，中國公司一共約有30家左右。
在MPEG LA最新公布的合作專利擁有者44個公司中，中國公司有小米，海康威視，以及Hangzhou Boyun Technology Co., Ltd。
最新的和MPEG LA簽署專利授權(quán)合作協(xié)議的公司有335家，多于和HEVC Advance簽署的公司。其中大家熟知的安防公司包括：Avigilon，AXIS，藍色星際， Canon，Dallmeier，F(xiàn)lir，GoPro，海康威視，智諾，韓華，Mobotix，Sensormatic，同為，科達，Vivotek，大華，宇視等，除安防公司外，Cisco，Apple，松下，中國的小米也加入了這個合作。中國公司一共約有30個。
HEVC Advance的專利授權(quán)費每5年簽署一次，而且每年會有不超過20%的上浮，對于在產(chǎn)品上標(biāo)注HEVC Advance商標(biāo)會有10%優(yōu)惠，此舉的目的是宣傳HEVC Advance，以擴大其影響力；其專利費率分為地區(qū)一和地區(qū)二，簡單可理解為地區(qū)一是發(fā)達國家，其他發(fā)展中國家，不發(fā)達國家都為地區(qū)二，中國屬于地區(qū)二；專利費率分為主要配置和三項高級配置；每類均有年度專利費封頂4000萬美金，而且封頂?shù)臄?shù)字每年有最大20%的上浮！
以監(jiān)控攝像機為例，如果只使用主要配置，對于中國地區(qū)銷售，如果售價在20美金以下，每臺收取0.222美金；售價80美金以上，每臺收取0.444美金；但是在地區(qū)一，如美國、歐洲、澳大利亞、新西蘭、以及亞洲的新加坡、韓國等銷售，則售價在80美金以上的設(shè)備，每臺收取0.889美金的授權(quán)費。目前海康、大華等每年生產(chǎn)具備H.265壓縮的攝像機等設(shè)備都在幾千萬臺以上，應(yīng)該繳納的專利授權(quán)費是一個不小的數(shù)字！前面談到，HEVC Advance是擁有H.265專利最多的機構(gòu)，其次是MPEG LA。部分視頻監(jiān)控設(shè)備廠家都同時加入了這2個組織，如AXIS，Avigilon，F(xiàn)lir等，中國同時加入這2個機構(gòu)的廠家有大華、同為等。而海康威視和宇視都只加入了MPEG LA，這將面臨著專利侵權(quán)的風(fēng)險。目前已經(jīng)發(fā)生的是，小米由于只加入了MPEG LA，今年8月HEVC Advance在德國就起訴小米手機侵犯其專利權(quán)。國內(nèi)還有一些視頻監(jiān)控廠家根本沒有和任何一個機構(gòu)合作，這也是非常危險的。業(yè)界常說：一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)，二流企業(yè)做品牌，三流企業(yè)做產(chǎn)品。好像中國企業(yè)只有跟隨，沒有當(dāng)領(lǐng)頭人的命。大部分中國企業(yè)也習(xí)慣于遵守西方發(fā)達國家制定的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議，但是在費用付出方面卻是吝嗇的，這點常常被人詬病。鑒于視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是針對廣電行業(yè)的，不是完全針對視頻監(jiān)控行業(yè)，國際上又缺乏針對視頻監(jiān)控行業(yè)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，于是10幾年前由中星微和公安部一所牽頭，提出了提出了中國自己的視頻監(jiān)控的壓縮標(biāo)準(zhǔn)SVAC：Surveillance Video Audio Coding，2010年8月獲得國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會的審批，12月頒布，編號GB/T25724-2010，并于2011年5月正式實施。2017年3月又頒布SVAC標(biāo)準(zhǔn)2.0版GB/T25724-2017，于2017年6月實施。SVAC有個雄偉的目標(biāo)：第一步是成為國家標(biāo)準(zhǔn)，第二步是成為國際標(biāo)準(zhǔn)。SVAC的提出從非業(yè)務(wù)層面基于以下三點：一是當(dāng)時的視頻壓縮H264是針對廣播視頻的，不完全適合視頻監(jiān)控使用；市場上也沒有針對視頻監(jiān)控的壓縮標(biāo)準(zhǔn)；二是幾乎所有的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，從MPEG-II，到MPEG-IV/H264，都沒有中國公司的參與，標(biāo)準(zhǔn)掌握在別人手中，需要繳納不菲的專利授權(quán)費；三是視頻沒有提供加密，對于無處不在的視頻信息將構(gòu)成國家安全問題。
從業(yè)務(wù)層面，SVAC 1.0 對標(biāo)H264，SVAC2.0對標(biāo)H265，和H264/H265相比，SVAC針對視頻監(jiān)控應(yīng)用，有以下幾方面的亮點：一是視頻監(jiān)控專用信息功能。該功能允許在視頻編碼形成的數(shù)據(jù)流中插入時間、報警、智能分析結(jié)果等各類信息，將屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型的視頻與各類可通過數(shù)據(jù)庫查詢的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，這為各級平臺的接入和大數(shù)據(jù)分析提供了極大的方便，特別是對于AI在視頻監(jiān)控獲得廣泛應(yīng)用的今天，尤其有意義。據(jù)稱目前支持SVAC的專用芯片已經(jīng)可以將智能分析的結(jié)果信息，以及物聯(lián)網(wǎng)信息插入到視頻流中，包括：人臉檢測和識別，車輛檢測和識別，WIFI探針、電子圍欄、交通卡、汽車電子標(biāo)簽、門禁卡、身份證、電動車防盜、銀行卡、環(huán)境傳感器等多種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入 ；二是定義了端到端的視頻加密和認證。之前對于視頻監(jiān)控信息的保密普遍概念性不強，但是目前幾乎所有的攝像機都是網(wǎng)絡(luò)攝像機，作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，受到攻擊是難免的。對于視頻監(jiān)控的安全問題，有兩個比較著名的事件：一個是2015年2月27日，江蘇公安廳科技處發(fā)文指出大量海康威視攝像機和DVR受境外控制；另一個是2016年10月21日，數(shù)百萬臺網(wǎng)絡(luò)攝像機被控制，作為肉雞攻擊了美國著名的域名解析服務(wù)商 Dyn Inc的服務(wù)器，導(dǎo)致大半個美國互聯(lián)網(wǎng)癱瘓。這二個事件給視頻監(jiān)控的安全性敲醒了警鐘。為此國家于2017年11月1日發(fā)布了GB35114-2017 公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)要求，把視頻監(jiān)控進行了A/B/C分級。SVAC標(biāo)準(zhǔn)定義了視頻加密的技術(shù)實現(xiàn)和數(shù)據(jù)包格式，在編碼層面上實現(xiàn)了“攝像機—客戶端”的端到端加密，對網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲設(shè)備沒有任何額外的要求，為具有國家保密安全要求的各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了安全保障。SVAC可以方便的支持最高級別的C級，這樣攝像機輸出的碼流就是經(jīng)過符合國家保密局認定的加密芯片及算法（SM1/SM4)加密過的碼流，提高了視頻內(nèi)容的安全性。這一點在當(dāng)今的中美對抗中顯得尤為重要。至于SVAC標(biāo)準(zhǔn)中其他特點，包括：采用更小的幀內(nèi)4x4預(yù)測編碼，支持感興趣區(qū)域（ROI)變質(zhì)量編碼，以及可伸縮編碼（SVC)以提供編碼效率，降低碼率等，老兵覺得不是很重要。SVAC推出已經(jīng)近10年的時間，實事求是講，目前依然沒有形成氣候，這一點只要訪問SVAC的官方網(wǎng)站就能感受到冷清。雖然SVAC的成員單位及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有約40家單位，包括華為，海康威視，大華，宇視，科達等，但是沒有幾家真正在推廣這個標(biāo)準(zhǔn)。大約在2014年公安部選擇廣東省作為SVAC落地的試點省份，為此廣東公安廳從政府層面要求凡是政府投資視頻監(jiān)控系統(tǒng)，必須采用符合SVAC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。據(jù)說此舉曾引起某巨頭到公安部投訴，好像最后的推廣效果也不好。據(jù)老兵了解，有段時間宇視對推廣SVAC特別感興趣，因為當(dāng)時宇視追趕老大海康，老二大華遙遙無期，而二位老大似乎對SVAC也不太感興趣，宇視看好SVAC崛起的機會，想借此追趕二位老大，無奈SVAC市場推廣很差，宇視很失望。
可以說直到今天，SVAC沒有實現(xiàn)當(dāng)初的目標(biāo)，甚至還差的很遠。老兵曾聽說SVAC標(biāo)準(zhǔn)的推廣得到時任國家最高領(lǐng)導(dǎo)人的支持和親自批復(fù)，十年了，市場局面基本是原地踏步，作為牽頭單位的中星微和公安部一所是不是要總結(jié)和反省到底是什么原因？在當(dāng)今的國際環(huán)境下，至少在國內(nèi)是非常好的強力推廣SVAC的機會。
不是我不明白，這世界變化實在快！H.265剛應(yīng)用沒有幾年，H.266又來了。2015年10月, 參與了H264和H265標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的ISO/IEC MPEG (Moving Picture Experts Group) 和ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group) 共同成立了JVET（Joint Video Experts Team ），JVET提出了ITU-T H.266 | ISO/IEC 23090-3標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)稱為VVC（Versatile Video Coding）。2020年7月，德國的Fraunhofer Heinrich Hertz Institute （簡稱Fraunhofer HHI）聯(lián)合Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm, and Sony發(fā)布了H266/VVC（Versatile Video Coding）標(biāo)準(zhǔn)，聲稱其壓縮效率比H.265提高一倍。雖然現(xiàn)在H.266的芯片和軟件在市場上尚未出現(xiàn)，但是“兵馬未動，糧草先行”，一個叫Media Coding Industry Forum (MC-IF) 的組織已經(jīng)成立來解決將要出現(xiàn)的H.266的專利授權(quán)問題。
可見視頻壓縮的專利授權(quán)是個很大的問題。據(jù)Cicso預(yù)測，到2022年，82%的互聯(lián)網(wǎng)流量是視頻，這是個巨大的市場，因為目前H264/H265對于內(nèi)容分發(fā)也是收費的，這對以互聯(lián)網(wǎng)為主要業(yè)務(wù)的巨頭們是個挑戰(zhàn)，于是一個叫AOM:Alliance for Open Media（www.aomedia.org）的組織成立了。該組織的遠景是為內(nèi)容分發(fā)提供開放的、免費的、可互操作的解決方案，其視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)稱為AV1，據(jù)稱其效率比H265提高30%左右，目標(biāo)是50%。
該組織的成員不乏當(dāng)今著名公司，除了互聯(lián)網(wǎng)巨頭，還有芯片巨頭。其成員分為2檔，發(fā)起成員和推動會員。中國的騰訊，阿里巴巴，愛奇藝等加入了該組織。但是鮮有安防公司加入其中，似乎這個標(biāo)準(zhǔn)不受安防行業(yè)待見。
自2019年開始，中美對抗愈演愈烈。美國加大了對以華為、海康等公司為代表的中國高科技企業(yè)的打壓，出現(xiàn)了很多的意想不到：想不到一步步升級的對華為芯片幾乎毀滅性打擊；想不到開源的Linux也會出現(xiàn)使用麻煩；想不到IEEE這種學(xué)術(shù)組織也展現(xiàn)出對華為的不友好；想不到安防行業(yè)的國際標(biāo)準(zhǔn)組織ONVIF也禁止中國受美國制裁企業(yè)參與最新的標(biāo)準(zhǔn)制定；等等。由此老兵Think Big，會不會有一天不讓中國企業(yè)用H.265,H.266呢？但愿這是杞人憂天，不會發(fā)生。但是老兵確實支持SVAC標(biāo)準(zhǔn)盡快產(chǎn)業(yè)化！
H265的專利授權(quán)費是中國安防企業(yè)繞不開的，從專利擁有情況看，中國公司大多都是交錢的份；這種情況在H.266還將持續(xù)。所以中國是安防大國，但還不是安防強國。為長遠國家利益考慮，中國安防企業(yè)應(yīng)該旗幟鮮明大力推廣SVAC！
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