安防歷久彌新，是因為不斷在突破中尋找未來。當下安防，從高清到超高清，漸行漸近中，如何突破自身桎梏，成為行業(yè)思考。于是，我們將關注點指向——H.265。
H.265緣何出現(xiàn)
非常明確的是，H.265是實現(xiàn)超高清的關鍵性技術。該名詞全稱“高效視頻編碼(HighEfficiencyVideoCoding)”，主要研究內容包括：提高壓縮效率、提高錯誤恢復能力、減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復雜度。旨在解決有限帶寬下傳輸更高質量的網絡高清視頻，僅需原先的一半帶寬即可播放相同質量的視頻。
那為什么H.265會出現(xiàn)，原因很簡單。十年前，隨著H.264標準的推出，視頻獲得上百倍的壓縮，這使得視頻內容以網絡化傳輸成為可能，同時隨著對更高圖像品質的訴求，要求視頻圖像達到720P/1080P分辨率，H.264編解碼技術推動高清網絡監(jiān)控時代到來。由此可以看出，視頻碼流在視頻監(jiān)控中起著至關重要的作用，決定著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的品質、成本和效率等等。當前視頻監(jiān)控領域主流的編解碼標準是H.264和MPEG-4，并圍繞這這些編碼標準構建起成熟的產業(yè)鏈環(huán)境。
然而事過境遷，在當下安防大融合的潮流下，H.264也出現(xiàn)窘態(tài)。首先，現(xiàn)在80%產品采用H.264編碼，產品出現(xiàn)高碼流現(xiàn)象。目前高清網絡攝像機可以提供100萬、200萬、500萬甚至更高像素的視頻圖像，以1080P為例，在畫面流暢、畫質良好的情況下，碼流一般為6~8Mbit左右，如果一個系統(tǒng)中有幾百、上千個高清監(jiān)控點，那么整個網絡的數(shù)據(jù)流就會相當?shù)凝嫶蟆Ｔ诰W絡傳輸中可能同時有用作存儲的視頻流，有實時和回放查看的視頻流，有第三方系統(tǒng)需要調用的視頻流，這樣勢必會給網絡交換設備、服務器等造成非常大的壓力，甚至引發(fā)網絡崩潰，從而影響整個網絡的穩(wěn)定性。因此，面對有限的網絡帶寬如何滿足龐大的數(shù)據(jù)流傳輸以及合理規(guī)劃視頻流的走向，已經成為高清監(jiān)控必須要解決的首要問題。
其次，近年來“超高清”(3M、5M，甚至4K)實時視頻監(jiān)控概念和主題頻頻吸引著各大安防廠商的眼球，但2M全高清產品依然占據(jù)了絕大部分市場份額，并加速在市場上普及。因此，無論是從市場主流全高清(2M)產品，還是引流行業(yè)發(fā)展趨勢的“超高清”視角而言，有效解決實時全高清、超高清視頻碼流變大的問題都具有重大的意義。
最后，用戶在推動這個超高清市場。特別像平安城市、智能交通、智能樓宇等超大型項目，基于H.264編碼的1080P的圖像質量已經滿足不了客戶的需求，客戶希望以超清的圖像獲得業(yè)務更精確的管理和智能化與平臺化應用，超高清圖像的采集和存儲是實現(xiàn)前提。
由上不難發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控應用不斷向高清晰度、高幀率、高壓縮率方向發(fā)展，H.265協(xié)議標準正是在這樣的背景下應運而生，并在2012年8月，H.265視頻編解碼標準草案正式獲得ITU組織的批準，吹響超高清時代的號角，以更低的技術成本，獲得更高的壓縮比率(壓縮率較H.264提升30~50%)和更好的圖像質量(高達7680X4320分辨率的圖像)。隨著安防產業(yè)的日益成熟，視頻監(jiān)控過渡到超高清時代指日可待。
H.265應用價值
H.265標準是在H.264標準的基礎上發(fā)展起來的，結合H.264在視頻應用領域的主流地位，可以預見H.265協(xié)議在未來有廣大的發(fā)展前景。和H.264相比，H.265應用價值在于以下幾個方面：
1、高壓縮、編碼效率：
H.265先進畫面預測模式與精準編碼架構，將壓縮比提高至H.264的兩倍，達到400:1水準，可縮短50%視頻壓縮時間。以編碼單位為例，H.264中每個宏塊(marcoblock,MB)大小都是固定的16x16像素，而H.265編碼單位可以動態(tài)選擇從最小8x8到最大64x64像素。同時，H.265的幀內預測模式支持33種方向(H.264只支持8種),并且提供了更好的運動補償處理和矢量預測方法。
2、存儲的便捷
隨著用戶對監(jiān)控視頻質量的要求越來越高，高清視頻在安防監(jiān)控中的應用越來越普及，由此帶來了存儲成本與空間的急劇上升。與現(xiàn)在正在使用的H.264編碼技術相比，H.265的高壓縮率特性能夠節(jié)省一半左右的存儲空間，從而顯著降低了視頻的存儲成本。隨著半導體技術的發(fā)展，解決了H.265計算復雜度的瓶頸后，在超高清監(jiān)控應用方面，就像H.264替換之前的MPEG-2一樣，H.265必然會替換現(xiàn)在的H.264技術。
此外，H.265在后端，可帶來更小的存儲容量。分辨率從CIF→D1→720p→1080p，最頭疼的就是數(shù)據(jù)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(xiàn)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(qū)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。
3、信息共享效率提升
在大聯(lián)網的趨勢下，跨區(qū)域跨部門的信息共享變得尤為重要。當前各個業(yè)務部門的信息都有各自的情報來源，于是也就出現(xiàn)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(shù)據(jù)，信息共享無從談起。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(yè)務的應用需求，提升監(jiān)控質量的同時，還能減少布點(相對傳統(tǒng)來說是覆蓋了更多區(qū)域)，可以讓系統(tǒng)包含更豐富的視頻數(shù)據(jù)。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。
4、高分辨率：
H.265標準支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻。因此，H.265標準讓網絡視頻跟上了顯示屏“高分辨率化”的腳步、無論是運營成本還是用戶體驗都有很大提升。
5、用戶價值
相比H.264編碼算法，H.265編碼算法可以在維持畫質基本不變的條件下，讓數(shù)據(jù)傳輸帶寬減少至H.264的一半。另一方面在相同體積、碼率的情況下，H.265比H.264畫質細膩度提升度一倍。
英飛拓端到端的H.265系統(tǒng)方案
技術的革新會帶來新的市場機遇，這必然會引發(fā)企業(yè)的爭相恐后，基于H.265超高清應用將在近幾年遍地開花。英飛拓，致力于為全世界帶來最好產品的上市企業(yè)，一直走在市場和技術前沿。針對超高清系統(tǒng)“碼流變大”的瓶頸，結合現(xiàn)有技術方案，他們推出了從前端攝像機系列到后端NVR設備系列、解碼器設備系列、中控管理軟件平臺一體的整個端到端H.265視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該解決方案具有幾個特點：
1、相比現(xiàn)有H.264視頻監(jiān)控系統(tǒng)，H.265視頻監(jiān)控系統(tǒng)在同等畫質下，720P的碼流降低幅度約30%~40%、1080P和3Mega下約40%~50%，即可在相同圖像質量下節(jié)約一倍的視頻傳輸帶寬。此H.265視頻監(jiān)控系統(tǒng)高效、可靠、穩(wěn)定的解決了超高清視頻存儲時長、容量成本與“碼流變大”之間的矛盾，找到了系統(tǒng)平衡點。
2、前端攝像機內嵌H.265編碼的主芯片：相比采用獨立H.265編碼的DSP芯片方案，降低了攝像機的成本，簡化了攝像機系統(tǒng)程序復雜度，使之更加穩(wěn)定，可靠。
3、H.265編碼與光級低照度結合：前端IPC融合了H.265編碼和星光級低照度兩大核心技術于一體，推出了星光級H.265系列攝像機，滿足了視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢，在星光級低照度和有限帶寬資源傳輸超高清的視頻。
4、全系統(tǒng)H.265視頻編碼，傳輸，解碼顯示：從前端H.265攝像機系列，到后端H.265NVR存儲系列，H.265解碼器系列和H.265軟件管理平臺產品一體成型，搭建了整套支持H.265編碼的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
面對超高清視頻“碼流變大”的矛盾，高效壓縮、編碼算法也日新月異的不斷演進，從H.264逐步演變?yōu)槿缃裼绊懻麄€視頻領域的H.265視頻編碼算法。
為解決視頻監(jiān)控系統(tǒng)日益凸顯的這一“碼流變大”技術瓶頸，安防視頻行業(yè)隨即出現(xiàn)了基于獨立H.265編碼的DSP芯片方案前端網絡攝像機。而英飛拓，提供端到端H.265系統(tǒng)解決方案，具有很好柔性，可以隨著用戶需求的變化而變，同時還具有很好迭代性，隨著用戶對超高清監(jiān)控需求深入，很容易完成原有老系統(tǒng)的快速改變和提升。
結束語
超高清的未來，已來!而實現(xiàn)其解決之道也越發(fā)清晰，那就是以H.265支撐整個超高清系統(tǒng)來讓用戶暢游超清視界，這對于一個有使命的企業(yè)而言，能貢獻綿薄之力，是最為欣慰之事。
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