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H.265：流進安防的超低碼率
2017-3-27
來源:未知
點擊數: 2545          作者:未知
  • “安防也來了個‘小蘋果’”
    　　近日，讓各行各業翹首期盼的H.265也低調地來了，蘋果發布支持H.265編碼解碼的iPhone6。其實，對于科技愛好者來說，H.265并不陌生，早在兩年前愛立信就推出了首款H.265編解碼器。使用H.265編碼解碼的一個巨大優勢是僅需目前主流編碼視頻一半的比特率，就可提供同等質量的視頻。有專家稱，“在帶寬非常寶貴的移動視頻通話領域，采用H.265編碼解碼會帶來很大的優勢”，但更深層次地來看，H.265影響的不僅是視頻通話，其所屬的視頻領域更幾乎是影響著世界，對于安防來說，其“無所不能”超低碼率必將成為未來安防監控的主流。
    　　“源于傳統更優于傳統”
    　　眾所周知，當前視頻領域主流的壓縮標準是H.264，包括市面上很多的視頻壓縮標準其實都是H.264衍生版，而H.265則是ITU-T VCEG繼H.264之后所制定的新的視頻壓縮標準。
    　　要了解H.265，就要了解一下視頻壓縮標準的發展歷程：視頻編解碼標準主要來源于國際電聯ITU-T和國際標準化組織ISO，ITU的H.26×系列視頻壓縮標準經過了H.261、H.263，H.263+這樣一個演進過程。而ISO的視頻壓縮標準是MPEG系列，從MPEG1、MEPG2到MPEG4，之后兩個標準化組合走向合作，成立了JVT，推出了在當前最有效的視頻壓縮標準：H.264/AVC。H.264的應用范圍不斷擴展，成熟度不斷提高。之后，JVT-VC小組就正式開始著手下一代視頻壓縮標準的定制，并于2013年定稿發布，命名為HEVC(High Efficiency Video Coding)，然后分別被ITU-T和ISO/IEC采納成為國際標準，也就是H.265視頻壓縮標準。
    　　最新H.265標準基本繼承了H.264的框架，但是其中采用了大量全新的技術。在高清分辨率下，這些新技術的使用可以使H.265的壓縮性能相比H.264提升一倍，簡單來說，就是相同視頻質量下，高清視頻所需要的傳輸帶寬或者存儲空間則為H.264的一半左右。
    　　H.265相較于以往壓縮標準具體有多大提升呢?從客觀效果測試提升上來看，H.265在1080p分辨率下相比H.264碼率降低40%~50%，在720p下相比降低30%~40%。而從主觀效果測試提升上，也獲得了類似的結果，平均節省了50%的碼率，并且隨著分辨率的提高，H.265會使碼率降低更多。
     
    　　“流進安防的超低碼率”
    　　如今，“更高清”已然成為安防的必須，更高清需要直面的問題就是“碼流”變大，安防監控說到底也是這一股貫穿整個系統的碼流在變化。既然碼流的變化影響著整個安防系統的建設，如何改變“更高清系統的碼流”就成為了關鍵。
    　　大家都知道，高清監控從來都不只是監控攝像機的高清，而是一整個系統的高清，涉及到采集、編碼、傳輸、存儲、解碼顯示等多個方面，更高清的發展同樣也需要各個環節的同步發展。在高清1080p時代，H.264碼流的應用就很好地貫穿了高清系統的一整條線，滿足了各環節的需求。然而，在往更高清走的時候，H.264已經捉襟見肘，很難再同步各個環節將碼流順暢地貫穿始終，特別是其帶來的網絡和存儲的巨大成本。此時，我們發現其實H.265就是一種很好的解決方案，H.265比H.264提升1倍以上的壓縮性能，將貫穿在高清監控系統中的碼流作了有效的“瘦身”，將更高清的各個環節又一次完美的串聯在了一起。
    　　結合當下來看，伴隨著視頻壓縮標準的一次次進步，安防監控從模擬、數字、網絡到高清智能化，安防正步入大聯網時代。在安防大聯網時代下，用戶追求更大圖像、更大集成、更大融合，更注重數據的全局性、效率性和關聯性，這就涉及到大數據理念的深度應用，也就意味著需要更多的更高清布點，更快的處理效率和更全的關聯信息。此時，在很多方面當前的視頻壓縮標準已開始力不從心。如何突破?H.265的到來令整個安防界都茅塞頓開。
    　　H.265在前端，可帶來更多的高清布點。更高清的普及可能還需要一段時間才能進入穩定發展期，但并不表示H.265在當下就沒有用武之地了。以現今平安城市中炙手可熱的1080p全高清監控為例，采用當前視頻壓縮標準普遍需要4M以上碼率才能保證圖像質量，這也導致了很多系統都采取了“部分點位先高清”的策略。如果采用H.265編碼，按照現有的測試，1080p僅需1~2M左右的碼率，而早期系統建設的標清D1格式也只能做到1.5~2M左右的碼率，這對于高清系統的建設是一種極大的誘惑。一方面，對于一些已經建成的標清系統，幾乎可以在其存儲池容量不變的情況下直接升級為1080p全高清系統，而對于一些新建的高清系統，其系統存儲成本將大大減少?？梢灶A見的是，在H.265的滋潤下，高清點位更將如雨后春筍般布滿各個安防監控系統。
    　　H.265在傳輸，可帶來更快的處理效率。說到高清系統的聯網，帶寬資源和網絡穩定性十分寶貴。如何更快的提高處理效率，現有壓縮標準又遇到了難題。比如日益增長的1080p高清點位，造成安防網絡的擁堵和存儲數據的急劇膨脹。H.265又拯救了這個帶寬資源有限的世界。打一個比方，把公路比成安防的網絡，將車輛比作視頻的碼流，H.265的到來將原本擁堵的安防公路瞬間變得非常通暢。試想一下，4車道的公路，寬度不變，如果車輛縮小一倍以上，那4車道瞬間變成了8車道，就有效緩解了安防公路的擁堵問題。反過來看，在更高清監控到來之際，碼流越來越大造成更擁堵的狀況，但是如果視頻清晰度提升之時碼流的大小不變呢? H.265又一次改變了安防的高清視界。
    　　H.265在后端，可帶來更小的存儲容量。我們再來回顧一下視頻清晰度的發展，分辨率從CIF→D1→720p→1080p，最頭疼的就是數據量增加帶來的存儲問題。但是，如果采用H.265來降低碼流，一個本來只能容納1000個攝像機的存儲池，現在可以裝2000個，甚至更多，而不用增加存儲的成本。反之，如果攝像機清晰度、視場角是以前的幾倍，而存儲不變，這就為更高清提供了一種很好的解決方案。試想，用4K攝像機捕捉視頻，一個攝像機能覆蓋的區域可能是以前1080p的4倍，并且為更多的智能化分析提供了更好的保障。
    　　H.265在業務，可帶來更全的關聯信息。在大聯網的趨勢下，跨區域跨部門的信息共享變得尤為重要。當前各個業務部門的信息都有各自的情報來源，于是也就出現了，在一個路口安裝了多臺攝像機的情況，如此勢必造成龐大的冗余數據，信息共享無從談起。如何減輕數據源的“負擔”? H.265不僅減輕了視頻情報的負重，更提升了視頻情報的質量。另外，由H.265帶來的更高清的好處，一個攝像機可照顧多項業務的應用需求，提升監控質量的同時，還能減少布點(相對傳統來說是覆蓋了更多區域)，可以讓系統包含更豐富的視頻數據。如此一來，H.265很好地使各部門的情報去粗取精，減輕網絡負擔，有效提升了信息共享的效率。
    　　由此可見，技術的進步從來都是對先進產品的更好保障，H.265的到來必將更好地推動整個安防行業的穩步發展。
    　　“世界的也是民族的”
    　　H.265視頻壓縮標準相對于安防來說，就好比一本全新定義的字典，這本字典是世界的通用的，而H.265的實現與應用更像是在寫一篇文章，不同的行業有不同的表現，而這些表現往往是具備民族化特色的，能夠更好的服務于民族產業的崛起。好的文章需要依靠標準化的字典，但民族內涵絕不是來自字典，而是文章本身的表達，由此可見，H.265對于安防的最大意義是來自于民族化的行業應用。
    　　科技無國界，當年?？低暵氏葘⑼ㄓ脴藴蔋.264引入安防監控領域，引領民族安防的迅速崛起。如今伴隨著大聯網時代的到來，大視場、大數據、大融合等都渴望更小的碼流，H.265新標準無不符合安防發展的需要。
    　　移動通訊行業用H.265來解決高清視頻通話引起的帶寬問題;智能手機行業依靠安卓系統和兼具品牌特色的應用，取得了前所未有的蓬勃發展;同樣，如今安防行業也需要H.265來推動民族化的大發展。
    　　之于安防，H.265是世界的更是民族的，H.265來了!
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