安防歷久彌新，是因?yàn)椴粩嘣谕黄浦袑ふ椅磥怼．?dāng)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(guān)注點(diǎn)指向——H.265。

　　H.265緣何出現(xiàn)

　　非常明確的是，H.265是實(shí)現(xiàn)超高清的關(guān)鍵性技術(shù)。該名詞全稱“高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding)”，主要研究內(nèi)容包括：提高壓縮效率、提高錯(cuò)誤恢復(fù)能力、減少實(shí)時(shí)的時(shí)延、減少信道獲取時(shí)間和隨機(jī)接入時(shí)延、降低復(fù)雜度。旨在解決有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)高清視頻，僅需原先的一半帶寬即可播放相同質(zhì)量的視頻。

　　那為什么H.265會(huì)出現(xiàn)，原因很簡單。十年前，隨著H.264標(biāo)準(zhǔn)的推出，視頻獲得上百倍的壓縮，這使得視頻內(nèi)容以網(wǎng)絡(luò)化傳輸成為可能，同時(shí)隨著對更高圖像品質(zhì)的訴求，要求視頻圖像達(dá)到720P/1080P分辨率，H.264編解碼技術(shù)推動(dòng)高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控時(shí)代到來。由此可以看出，視頻碼流在視頻監(jiān)控中起著至關(guān)重要的作用，決定著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的品質(zhì)、成本和效率等等。當(dāng)前視頻監(jiān)控領(lǐng)域主流的編解碼標(biāo)準(zhǔn)是H.264和MPEG-4，并圍繞這這些編碼標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建起成熟的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境。

　　然而事過境遷，在當(dāng)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(chǎn)品采用H.264編碼，產(chǎn)品出現(xiàn)高碼流現(xiàn)象。目前高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(zhì)良好的情況下，碼流一般為6~8Mbit左右，如果一個(gè)系統(tǒng)中有幾百、上千個(gè)高清監(jiān)控點(diǎn)，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流就會(huì)相當(dāng)?shù)凝嫶蟆Ｔ诰W(wǎng)絡(luò)傳輸中可能同時(shí)有用作存儲的視頻流，有實(shí)時(shí)和回放查看的視頻流，有第三方系統(tǒng)需要調(diào)用的視頻流，這樣勢必會(huì)給網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、服務(wù)器等造成非常大的壓力，甚至引發(fā)網(wǎng)絡(luò)崩潰，從而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。因此，面對有限的網(wǎng)絡(luò)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(jīng)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(shí)時(shí)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(chǎn)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(chǎn)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(shí)時(shí)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(dòng)這個(gè)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(xiàng)目，基于H.264編碼的1080P的圖像質(zhì)量已經(jīng)滿足不了客戶的需求，客戶希望以超清的圖像獲得業(yè)務(wù)更精確的管理和智能化與平臺化應(yīng)用，超高清圖像的采集和存儲是實(shí)現(xiàn)前提。

　　由上不難發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，并在2012年8月，H.265視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)草案正式獲得ITU組織的批準(zhǔn)，吹響超高清時(shí)代的號角，以更低的技術(shù)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(zhì)量(高達(dá)7680X4320分辨率的圖像)。隨著安防產(chǎn)業(yè)的日益成熟，視頻監(jiān)控過渡到超高清時(shí)代指日可待。

　　H.265應(yīng)用價(jià)值

　　H.265標(biāo)準(zhǔn)是在H.264標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，結(jié)合H.264在視頻應(yīng)用領(lǐng)域的主流地位，可以預(yù)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(yīng)用價(jià)值在于以下幾個(gè)方面：

　　1、高壓縮、編碼效率：

　　H.265先進(jìn)畫面預(yù)測模式與精準(zhǔn)編碼架構(gòu)，將壓縮比提高至H.264的兩倍，達(dá)到400:1水準(zhǔn)，可縮短50%視頻壓縮時(shí)間。 以編碼單位為例，H.264中每個(gè)宏塊(marcoblock,MB)大小都是固定的16x16像素，而H.265編碼單位可以動(dòng)態(tài)選擇從最小8x8到最大64x64像素。 同時(shí)，H.265的幀內(nèi)預(yù)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(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理和矢量預(yù)測方法。

　　2、存儲的便捷

　　隨著用戶對監(jiān)控視頻質(zhì)量的要求越來越高，高清視頻在安防監(jiān)控中的應(yīng)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(shù)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(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，解決了H.265計(jì)算復(fù)雜度的瓶頸后，在超高清監(jiān)控應(yīng)用方面，就像H.264替換之前的MPEG-2一樣，H.265必然會(huì)替換現(xiàn)在的H.264技術(shù)。

　　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(gè)本來只能容納1000個(gè)攝像機(jī)的存儲池，現(xiàn)在可以裝2000個(gè)，甚至更多，而不用增加存儲的成本。反之，如果攝像機(jī)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(jī)捕捉視頻，一個(gè)攝像機(jī)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(wǎng)的趨勢下，跨區(qū)域跨部門的信息共享變得尤為重要。當(dāng)前各個(gè)業(yè)務(wù)部門的信息都有各自的情報(bào)來源，于是也就出現(xiàn)了，在一個(gè)路口安裝了多臺攝像機(jī)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(bào)的負(fù)重，更提升了視頻情報(bào)的質(zhì)量。另外，由H.265帶來的更高清的好處，一個(gè)攝像機(jī)可照顧多項(xiàng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求，提升監(jiān)控質(zhì)量的同時(shí)，還能減少布點(diǎn)(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(bào)去粗取精，減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，有效提升了信息共享的效率。

　　4、高分辨率：

　　H.265標(biāo)準(zhǔn)支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻。因此，H.265標(biāo)準(zhǔn)讓網(wǎng)絡(luò)視頻跟上了顯示屏“高分辨率化”的腳步、無論是運(yùn)營成本還是用戶體驗(yàn)都有很大提升。

　　5、用戶價(jià)值

　　相比H.264編碼算法，H.265編碼算法可以在維持畫質(zhì)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(zhì)細(xì)膩度提升度一倍。

　　英飛拓端到端的H.265系統(tǒng)方案

　　技術(shù)的革新會(huì)帶來新的市場機(jī)遇，這必然會(huì)引發(fā)企業(yè)的爭相恐后，基于H.265超高清應(yīng)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(chǎn)品的上市企業(yè)，一直走在市場和技術(shù)前沿。針對超高清系統(tǒng)“碼流變大”的瓶頸，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)方案，他們推出了從前端攝像機(jī)系列到后端NVR設(shè)備系列、解碼器設(shè)備系列、中控管理軟件平臺一體的整個(gè)端到端H.265視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該解決方案具有幾個(gè)特點(diǎn)：

　　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(zhì)下，720P的碼流降低幅度約30%~40%、1080P和3 Mega 下約40%~50%，即可在相同圖像質(zhì)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(shí)長、容量成本與“碼流變大”之間的矛盾，找到了系統(tǒng)平衡點(diǎn)。

　　2、前端攝像機(jī)內(nèi)嵌H.265編碼的主芯片：相比采用獨(dú)立H.265編碼的DSP芯片方案，降低了攝像機(jī)的成本，簡化了攝像機(jī)系統(tǒng)程序復(fù)雜度，使之更加穩(wěn)定，可靠。

　　3、H.265 編碼與光級低照度結(jié)合：前端IPC融合了H.265 編碼和星光級低照度兩大核心技術(shù)于一體， 推出了星光級H.265 系列攝像機(jī)，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(jī)系列，到后端H.265 NVR 存儲系列，H.265 解碼器系列和H.265 軟件管理平臺產(chǎn)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)，如下圖：

　　系統(tǒng)應(yīng)用框圖

　　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(jìn) ，從H.264逐步演變?yōu)槿缃裼绊懻麄€(gè)視頻領(lǐng)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(shù)瓶頸，安防視頻行業(yè)隨即出現(xiàn)了基于獨(dú)立H.265 編碼的DSP 芯片方案前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。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(shí)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(jié)束語

　　超高清的未來，已來!而實(shí)現(xiàn)其解決之道也越發(fā)清晰，那就是以H.265支撐整個(gè)超高清系統(tǒng)來讓用戶暢游超清視界，這對于一個(gè)有使命的企業(yè)而言，能貢獻(xiàn)綿薄之力，是最為欣慰之事。