文/姚靜

　　2014年10月，安防業(yè)界的年度盛事“安博會”在北京隆重舉行。展會期間各家企業(yè)紛紛亮出自家絕活來聚斂人氣，以?？低旽.265整體解決方案為代表的一大波H.265產(chǎn)品席卷而來。從安博會盛況看H.265的發(fā)展脈絡，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黃金年代。

　　H.265為啥那么熱?

　　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。H.265相較于以往壓縮標準具體有多大提升呢?反復的比較測試已經(jīng)表明，在相同的圖象質量下，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%。由于質量控制的測定方法不同，這個數(shù)據(jù)也會有相應的變化。

　　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全實時只需要1~2M左右的碼率。如圖1所示，圖中橫坐標表示碼率，縱坐標表示PSNR(峰值信噪比)，圖像客觀質量指標，各條曲線為各種常見的視頻壓縮標準。此外，隨著分辨率的提升，H.265碼率降低也會更多。如圖2中，針對4K高清在行人、交通等場景下的測試也表明，H.265在4K超高清分辨率下也可獲得相比H.264降低50%~60%的碼率。

　　由此看來，在視頻壓縮技術上，H.265幾乎對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。

　　H.265用實力說話

　　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的熱門詞匯。H.265緣何會成為眾家熱捧的技術呢?仔細想想其實不難發(fā)現(xiàn)，H.265與4K、智能、集成、大數(shù)據(jù)、云等當下安防熱點技術都有著千絲萬縷的關系。

　　H.265具備卓越的實力，且看其如何促進安防未來的發(fā)展。先從安博會來看安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢：更高清視頻普及、智能進入實戰(zhàn)應用、4G無線技術加速普及、安防邁入大聯(lián)網(wǎng)、大融合時代、民用市場嶄露頭角?？梢哉f，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，把整個安防監(jiān)控系統(tǒng)都激活了，讓網(wǎng)絡不再擁堵、存儲不再龐大;H.265帶動視頻更高清發(fā)展的同時，還促進了安防產(chǎn)品硬件性能的進一步提升，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)結構化的進程。

　　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)達到55%，超越占比35%的模擬攝像機，而數(shù)字高清攝像機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。

　　再說超高清，我們首先想到的就是4K，而對于視頻監(jiān)控來說，4K才剛剛起步，雖然4K面臨著很多挑戰(zhàn)，但是4K的未來卻不可限量，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畫面將包含更多細節(jié)，可同時滿足多業(yè)務部門的不同需求，實現(xiàn)資源共享，讓智能可視化管理更高效、聯(lián)動響應更及時、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仍將保持一段時間，當然，H.265同樣可以助力當下高清系統(tǒng)的發(fā)展應用。

　　H.265在前端，可帶來更多的高清布點。更高清的普及仍需時日方能進入穩(wěn)定發(fā)展期，但并不表示H.265在當下就沒有用武之地。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(tǒng)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(xiàn)有的測試，1080P僅需1~2M左右的碼率，而早期系統(tǒng)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(tǒng)的建設是一種極大的誘惑。對于一些已經(jīng)建成的標清系統(tǒng)，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(tǒng)，而對于一些新建的高清系統(tǒng)，其系統(tǒng)存儲成本將大大減少。可以預見的是，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(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)絡穩(wěn)定性十分寶貴。如何提高處理效率，給現(xiàn)有壓縮標準提出了難題。比如日益增長的1080P高清點位，造成安防網(wǎng)絡的擁堵和存儲數(shù)據(jù)的急劇膨脹。而H.265的誕生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(wǎng)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(jiān)控到來之際，碼流越來越大造成的擁堵更嚴重，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?；仡櫼曨l清晰度的發(fā)展進化史，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，而無需增加存儲的成本。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，如果用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，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，“Smart”、“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一大亮點。

　　H.265帶來更高清的同時，也帶來了信息的泛濫，可能90%的錄像視頻都是無用的，但我們仍需花費100%的時間去搜索，所以我們關心怎么才能用最少的時間找到最關鍵的信息。未來視頻的發(fā)展肯定不僅僅只是起到一個監(jiān)看的作用，還需要利用視頻給用戶的業(yè)務管理提供指導和幫助，這就要求有智能技術自動識別畫面中的信息，化被動為主動。在2014年北京安博會上，?？低曉跇I(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)品擴展到Smart系統(tǒng)，解決了大數(shù)據(jù)時代的點位布控難、事件提前預防、檢索效率低、業(yè)務結合少等問題，在更高清的大數(shù)據(jù)時代來臨之際，加速推進智能化技術的普及應用。

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

　　暢享移動互聯(lián)

　　再看安博會，“移動互聯(lián)”幾乎無處不在，儼然已經(jīng)成為安防發(fā)展的大趨勢。隨著3G/4G無線通信技術在全球范圍內的普及和商用，流媒體業(yè)務將作為一個重要方向在安防領域中推廣，未來的安防監(jiān)控業(yè)務和應用將呈現(xiàn)多樣化。在這一轉變的過程中，安防網(wǎng)絡可能會與通信網(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。這種趨勢現(xiàn)在已經(jīng)越來越明顯，而弱化了行業(yè)應用特征的H.265，將更富有競爭力。將H.265作為視頻信息的基礎標準，也將反過來促進各類專用網(wǎng)絡的融合，共同完成信息標準化整合，并邁向物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)時代。

　　與此同時，人們日益希望隨時隨地通過任何終端都能更便捷地獲取所需內容與服務。H.265可促使視頻內容的帶寬要求進一步降低，運營商將獲得所需的解決方案和網(wǎng)絡靈活性，以經(jīng)濟高效地向用戶提供真正的移動視頻和多媒體體驗。另外，借助于移動終端超高清顯示屏發(fā)展的趨勢，H.265的高壓縮率特性，將進一步促使高清甚至超高清視頻在4G網(wǎng)絡下流暢傳輸。

　　給大聯(lián)網(wǎng)減負

　　結合當下來看，伴隨著視頻壓縮標準的一次次進步，安防監(jiān)控從模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡到高清智能化，安防正步入大聯(lián)網(wǎng)時代。在安防大聯(lián)網(wǎng)時代下，用戶追求高清圖像、更大集成、更大融合，更注重數(shù)據(jù)的全局性、效率性和關聯(lián)性，這就涉及到大數(shù)據(jù)理念的深度應用，同時也要求跨區(qū)域跨部門信息的快速共享。而當前各個業(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)，信息共享也無從談起。

　　如何減輕數(shù)據(jù)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(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(wǎng)絡負擔，有效提升了信息共享的效率。

　　同時，H.265的通用性可更好地促進大聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。如今，信息交互正在廣泛應用于各行各業(yè)中，視頻作為數(shù)據(jù)量最大的非結構化信息之一，其壓縮標準越來越成為通用的基礎定義，行業(yè)應用特征逐漸弱化。另一方面，弱化行業(yè)應用特征后，視頻壓縮標準也能夠更精簡并專注于其核心價值上，直面提升壓縮能力、增強可并行度的挑戰(zhàn)。而各行業(yè)應用的特定需求，例如移動應用的容錯問題、廣電應用的版權保護、安防應用的數(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)層次結構就更清晰、應用擴展更靈活。

　　消除安防與民用的隔膜

　　在安防市場方面，用戶的形態(tài)正在擴展延伸。隨著技術的發(fā)展和大眾安全意識的提高，民用市場的需求日益增長。當前，我國智能手機以及家庭Wi-Fi普及率逐步提高，網(wǎng)絡也在逐步提升，高清攝像機及云后臺設備的價格逐年下降，迎來了民用安防和智能家居發(fā)展的良機。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)絡帶寬較為理想，用戶希望瀏覽高質量的視頻;而手機 監(jiān)控領域由于帶寬有限，用戶更看重的是低碼率下的視頻流暢性。如何適應這些不同的帶寬環(huán)境也是高清監(jiān)控設備需要解決的問題。因此，安防領域對下一代編碼技術的要求，務必能夠支持更好的網(wǎng)絡適應性。

　　現(xiàn)在家用安防產(chǎn)品正如火如荼地走進千家萬戶，國內很多大型企業(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于安防民用化。

　　總結

　　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、解碼等一系列問題迎刃而解。在H.265的推動下，4K技術可加速普及，高清1080P更能成為高清系統(tǒng)的標配，智能化加速進入實戰(zhàn)應用。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，加速民用的普及。

　　(本文作者現(xiàn)任杭州?？低晹?shù)字技術股份有限公司技術支持工程師)