解析H.265標(biāo)準(zhǔn)未來之路

　　2014年10月，安防業(yè)界的年度盛事"安博會(huì)"在北京隆重舉行。展會(huì)期間各家企業(yè)紛紛亮出自家絕活來聚斂人氣，H.265整體解決方案為席卷而來。從安博會(huì)盛況看H.265的發(fā)展脈絡(luò)，H.265無疑將成為安防監(jiān)控未來發(fā)展的推手，開啟安防市場的下一個(gè)黃金年代。

　　H.265為啥那么熱?

　　H.265標(biāo)準(zhǔn)基本繼承了H.264的框架，但是其中采用了大量全新的技術(shù)。H.265相較于以往壓縮標(biāo)準(zhǔn)具體有多大提升呢?反復(fù)的比較測(cè)試已經(jīng)表明，在相同的圖象質(zhì)量下，相比于H.264，通過H.265編碼的視頻碼流大小比H.264減少大約39%~44%。由于質(zhì)量控制的測(cè)定方法不同，這個(gè)數(shù)據(jù)也會(huì)有相應(yīng)的變化。

　　以目前主流的分辨率為例，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%，這也就意味著，1080P全實(shí)時(shí)只需要1~2M左右的碼率。

　　由此看來，在視頻壓縮技術(shù)上，H.265幾乎對(duì)H.264有著全面性的超越，這也使得H.265無可爭議地成為了最熱門的視頻壓縮技術(shù)。

　　H.265用實(shí)力說話

　　話說回來，H.265與云安防、高清、4K、Smart、大集成、民用等都不約而同地成為了安博會(huì)的熱門詞匯。H.265緣何會(huì)成為眾家熱捧的技術(shù)呢?仔細(xì)想想其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，H.265與4K、智能、集成、大數(shù)據(jù)、云等當(dāng)下安防熱點(diǎn)技術(shù)都有著千絲萬縷的關(guān)系。

　　H.265具備卓越的實(shí)力，且看其如何促進(jìn)安防未來的發(fā)展。先從安博會(huì)來看安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)：更高清視頻普及、智能進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用、4G無線技術(shù)加速普及、安防邁入大聯(lián)網(wǎng)、大融合時(shí)代、民用市場嶄露頭角。可以說，這些安防發(fā)展背后的推手之一就是H.265。H.265帶來的更小碼率，把整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)都激活了，讓網(wǎng)絡(luò)不再擁堵、存儲(chǔ)不再龐大;H.265帶動(dòng)視頻更高清發(fā)展的同時(shí)，還促進(jìn)了安防產(chǎn)品硬件性能的進(jìn)一步提升，從而帶來了更快的圖像處理速度，加速了視頻智能化和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的進(jìn)程。

　　讓高清更任性

　　從數(shù)據(jù)分析來看，2014年高清監(jiān)控市場占有率已經(jīng)達(dá)到55%，超越占比35%的模擬攝像機(jī)，而數(shù)字高清攝像機(jī)被人們稱之為過渡產(chǎn)品，其占有率也接近20%。高清盛行已成事實(shí)。

　　再說超高清，我們首先想到的就是4K，而對(duì)于視頻監(jiān)控來說，4K才剛剛起步，雖然4K面臨著很多挑戰(zhàn)，但是4K的未來卻不可，超寬車道監(jiān)控、平安城市全景監(jiān)控、公安GIS地圖指揮等等，都將陸續(xù)出現(xiàn)4K的身影。4K畫面將包含更多細(xì)節(jié)，可同時(shí)滿足多業(yè)務(wù)部門的不同需求，實(shí)現(xiàn)資源共享，讓智能可視化管理更高效、聯(lián)動(dòng)響應(yīng)更及時(shí)、安全更有保障。H.265助推4K普及加速，但因4K監(jiān)控的整體成本仍過高，因此目前主流的高清1080P仍將保持一段時(shí)間，當(dāng)然，H.265同樣可以助力當(dāng)下高清系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用。

　　H.265在前端，可帶來更多的高清布點(diǎn)。更高清的普及仍需時(shí)日方能進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期，但并不表示H.265在當(dāng)下就沒有用武之地。以現(xiàn)今平安城市中炙手可熱的1080P全高清監(jiān)控為例，采用當(dāng)前視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)普遍需要4M以上碼率才能保證圖像質(zhì)量，這也導(dǎo)致了很多系統(tǒng)都采取了"部分點(diǎn)位先高清"的策略。如果采用H.265編碼，按照現(xiàn)有的測(cè)試，1080P僅需1~2M左右的碼率，而早期系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)清D1格式也只能做到1.5~2M左右的碼率，這對(duì)于高清系統(tǒng)的建設(shè)是一種極大的誘惑。對(duì)于一些已經(jīng)建成的標(biāo)清系統(tǒng)，幾乎可以在其存儲(chǔ)池容量不變的情況下直接升級(jí)為1080P全高清系統(tǒng)，而對(duì)于一些新建的高清系統(tǒng)，其系統(tǒng)存儲(chǔ)成本將大大減少。可以預(yù)見的是，在H.265的滋潤下，高清點(diǎn)位更將如雨后春筍般布滿各個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)。

　　H.265在傳輸端可帶來更高的處理效率。說到高清系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，帶寬資源和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性十分寶貴。如何提高處理效率，給現(xiàn)有壓縮標(biāo)準(zhǔn)提出了難題。比如日益增長的1080P高清點(diǎn)位，造成安防網(wǎng)絡(luò)的擁堵和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的急劇膨脹。而H.265的誕生又拯救了這個(gè)帶寬資源有限的世界。打一個(gè)比方，把公路比成安防的網(wǎng)絡(luò)，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(jiān)控到來之際，碼流越來越大造成的擁堵更嚴(yán)重，但是如果視頻清晰度提升之時(shí)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(chǔ)容量?；仡櫼曨l清晰度的發(fā)展進(jìn)化史，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(chǔ)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(chǔ)池，現(xiàn)在可以裝2000個(gè)甚至更多，而無需增加存儲(chǔ)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(chǔ)不變，這就為更高清提供了一種很好的解決方案。試想，如果用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，且能為更多的智能化分析提供更好的保障。

　　讓智能更簡單

　　除了高清之外，智能前置成為眾多廠家研發(fā)的重點(diǎn)，"感知"、"超感"等產(chǎn)品重新定義智能監(jiān)控，智慧前端成為本次安博會(huì)一大亮點(diǎn)。

　　H.265帶來更高清的同時(shí)，也帶來了信息的泛濫，可能90%的錄像視頻都是無用的，但我們?nèi)孕杌ㄙM(fèi)100%的時(shí)間去搜索，所以我們關(guān)心怎么才能用最少的時(shí)間找到最關(guān)鍵的信息。未來視頻的發(fā)展肯定不僅僅只是起到一個(gè)監(jiān)看的作用，還需要利用視頻給用戶的業(yè)務(wù)管理提供指導(dǎo)和幫助，這就要求有智能技術(shù)自動(dòng)識(shí)別畫面中的信息，化被動(dòng)為主動(dòng)。在2014年北京安博會(huì)上，海康威視(002415,股吧)在業(yè)界首次推出了Smart 2.0智能系統(tǒng)和一站式智慧監(jiān)控解決方案，從單一的Smart IPC產(chǎn)品擴(kuò)展到Smart系統(tǒng)，解決了大數(shù)據(jù)時(shí)代的點(diǎn)位布控難、事件提前預(yù)防、檢索效率低、業(yè)務(wù)結(jié)合少等問題，在更高清的大數(shù)據(jù)時(shí)代來臨之際，加速推進(jìn)智能化技術(shù)的普及應(yīng)用。

　　智慧型前端不僅可以識(shí)別、感受畫面中的內(nèi)容，并可以用文字語言告訴我們，畫面中出現(xiàn)了什么，這就要求攝像機(jī)具備更多的細(xì)節(jié)捕捉能力，以及對(duì)圖像的快速處理能力。好的智能分析技術(shù)離不開好的芯片及算法，在硬件產(chǎn)品逐漸同質(zhì)化的今天，未來在這些層面將出現(xiàn)新的競爭熱點(diǎn)。目前業(yè)內(nèi)似乎存在一個(gè)共識(shí)：智能技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)確度不足。其原因之一就是對(duì)圖像細(xì)節(jié)的把握還不夠，無法快速、精確地定位到圖像的內(nèi)容。H.265帶來的更高清可以捕捉更多畫面結(jié)構(gòu)化信息，其高效處理能力可促進(jìn)智能前置化，智能高清化，做到快速的聯(lián)動(dòng)響應(yīng)。

　　暢享移動(dòng)互聯(lián)

　　再看安博會(huì)，"移動(dòng)互聯(lián)"幾乎無處不在，儼然已經(jīng)成為安防發(fā)展的大趨勢(shì)。隨著3G/4G無線通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)的普及和商用，流媒體業(yè)務(wù)將作為一個(gè)重要方向在安防領(lǐng)域中推廣，未來的安防監(jiān)控業(yè)務(wù)和應(yīng)用將呈現(xiàn)多樣化。在這一轉(zhuǎn)變的過程中，安防網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)與通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)全面融合，原本的監(jiān)控設(shè)備可能兼具視頻通訊、影音娛樂、家庭數(shù)據(jù)中心等多種功能，難以將其明確歸類到某種具體用途上。這種趨勢(shì)現(xiàn)在已經(jīng)越來越明顯，而弱化了行業(yè)應(yīng)用特征的H.265，將更富有競爭力。將H.265作為視頻信息的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，也將反過來促進(jìn)各類專用網(wǎng)絡(luò)的融合，共同完成信息標(biāo)準(zhǔn)化整合，并邁向物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)時(shí)代。

　　與此同時(shí)，人們?nèi)找嫦ＭS時(shí)隨地通過任何終端都能更便捷地獲取所需內(nèi)容與服務(wù)。H.265可促使視頻內(nèi)容的帶寬要求進(jìn)一步降低，運(yùn)營商將獲得所需的解決方案和網(wǎng)絡(luò)靈活性，以經(jīng)濟(jì)高效地向用戶提供真正的移動(dòng)視頻和多媒體體驗(yàn)。另外，借助于移動(dòng)終端超高清顯示屏發(fā)展的趨勢(shì)，H.265的高壓縮率特性，將進(jìn)一步促使高清甚至超高清視頻在4G網(wǎng)絡(luò)下流暢傳輸。

　　給大聯(lián)網(wǎng)減負(fù)

　　結(jié)合當(dāng)下來看，伴隨著視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的一次次進(jìn)步，安防監(jiān)控從模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)到高清智能化，安防正步入大聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。在安防大聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，用戶追求高清圖像、更大集成、更大融合，更注重?cái)?shù)據(jù)的全局性、效率性和關(guān)聯(lián)性，這就涉及到大數(shù)據(jù)理念的深度應(yīng)用，同時(shí)也要求跨區(qū)域跨部門信息的快速共享。而當(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)了一個(gè)路口安裝了多臺(tái)攝像機(jī)的情況，如此勢(shì)必造成龐大的冗余數(shù)據(jù)，信息共享也無從談起。

　　如何減輕數(shù)據(jù)源的"負(fù)擔(dān)"? 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(duì)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。

　　同時(shí)，H.265的通用性可更好地促進(jìn)大聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。如今，信息交互正在廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，視頻作為數(shù)據(jù)量最大的非結(jié)構(gòu)化信息之一，其壓縮標(biāo)準(zhǔn)越來越成為通用的基礎(chǔ)定義，行業(yè)應(yīng)用特征逐漸弱化。另一方面，弱化行業(yè)應(yīng)用特征后，視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)也能夠更精簡并專注于其核心價(jià)值上，直面提升壓縮能力、增強(qiáng)可并行度的挑戰(zhàn)。而各行業(yè)應(yīng)用的特定需求，例如移動(dòng)應(yīng)用的容錯(cuò)問題、廣電應(yīng)用的版權(quán)保護(hù)、安防應(yīng)用的數(shù)據(jù)防偽和保密等，最好歸到數(shù)據(jù)封裝與傳輸環(huán)節(jié)解決，這樣系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)就更清晰、應(yīng)用擴(kuò)展更靈活。

　　消除安防與民用的隔膜

　　在安防市場方面，用戶的形態(tài)正在擴(kuò)展延伸。隨著技術(shù)的發(fā)展和大眾安全意識(shí)的提高，民用市場的需求日益增長。當(dāng)前，我國智能手機(jī)以及家庭Wi-Fi普及率逐步提高，網(wǎng)絡(luò)也在逐步提升，高清攝像機(jī)及云后臺(tái)設(shè)備的價(jià)格逐年下降，迎來了民用安防和智能家居發(fā)展的良機(jī)。如今，各種用戶終端都有連接監(jiān)控視頻的需要，如局域網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)帶寬較為理想，用戶希望瀏覽高質(zhì)量的視頻;而手機(jī) 監(jiān)控領(lǐng)域由于帶寬有限，用戶更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應(yīng)這些不同的帶寬環(huán)境也是高清監(jiān)控設(shè)備需要解決的問題。因此，安防領(lǐng)域?qū)ο乱淮幋a技術(shù)的要求，務(wù)必能夠支持更好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。

　　現(xiàn)在家用安防產(chǎn)品正如火如荼地走進(jìn)千家萬戶，國內(nèi)很多大型企業(yè)也都推出了民用產(chǎn)品。H.265可作為消除各行業(yè)產(chǎn)品壁壘的很好的催化劑，安防產(chǎn)品采用H.265編碼將能更好地服務(wù)于安防民用化。

　　總結(jié)

　　H.265從更高清系統(tǒng)的前端解決了視頻監(jiān)控的根源問題-碼率。更低的碼率，讓高清系統(tǒng)的傳輸、存儲(chǔ)、解碼等一系列問題迎刃而解。在H.265的推動(dòng)下，4K技術(shù)可加速普及，高清1080P更能成為高清系統(tǒng)的標(biāo)配，智能化加速進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。而H.265的通用性，又打通了安防與民用市場的壁壘，讓安防更好地融入互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，加速民用的普及。