文/陳乾 浙江宇視科技有限公司IPC高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理
H.265是繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),在保留H.264某些技術(shù)的同時(shí),對(duì)一些相關(guān)的技術(shù)加以改進(jìn),用以改善碼流、編碼質(zhì)量、延時(shí)和算法復(fù)雜度之間的關(guān)系,達(dá)到最優(yōu)化設(shè)置。
H.265旨在在有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻,自2013年2月被國(guó)際電聯(lián)(ITU)正式批準(zhǔn)通過后,一直就受到視頻監(jiān)控市場(chǎng)的高度關(guān)注。但與其火熱的關(guān)注度相反的是,H.265的產(chǎn)品化速度并沒想象中的那么快,或者更準(zhǔn)確的講,H.265視頻監(jiān)控產(chǎn)品的市場(chǎng)使用率并沒那么高,目前市場(chǎng)中還是以H.264產(chǎn)品為主,那么在這背后到底有哪些因素呢?
H.264宏塊劃分
H.265宏塊劃分
H.265的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
H.265編碼相較于H.264編碼,最大的一個(gè)特點(diǎn)是編碼單位不同:H.264的編碼單位是固定16×16像素的宏塊,而H.265的編碼宏塊可以從8×8像素到64×64像素自適應(yīng)劃分。如果用H.264編碼,在更高分辨率下,宏塊數(shù)量相對(duì)越多,編碼效率相對(duì)越低,并且一旦畫面中出現(xiàn)比較簡(jiǎn)單的背景,比如天空、墻壁、路面等,很多宏塊的相似程度很高,這也增加了非常多的冗余信息,導(dǎo)致編碼效率降低;而H.265編碼針對(duì)細(xì)節(jié)不多的區(qū)域可以劃分較大、較少的宏塊,針對(duì)細(xì)節(jié)多的區(qū)域劃分較小、較多的宏塊,有重點(diǎn)地進(jìn)行編碼,從而編碼效率提高,整理碼率下降,而這個(gè)過程H.265可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn),無需干預(yù)(如圖1)。
H.265的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
經(jīng)過業(yè)界反復(fù)的測(cè)試,H.265編碼相較于H.264編碼能減少40%左右的帶寬(測(cè)試方法不同,數(shù)據(jù)存在一定偏差)。在監(jiān)控應(yīng)用主流的1080P分辨率下,H.265編碼只需要1.5~3Mbps左右的碼流,就可以獲得與H.264編碼4Mbps左右碼流相當(dāng)?shù)膱D像效果。
碼流降低,H.265編碼的優(yōu)勢(shì)盡顯,主要體現(xiàn)在傳輸與存儲(chǔ)兩個(gè)方面。
在傳輸上,目前前端攝像機(jī)通過3G/4G無線傳輸已經(jīng)比較常見,這種組網(wǎng)在很多時(shí)候由于供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的原因會(huì)存在圖像卡頓、凍結(jié)等情況,主要是由于3G/4G傳輸帶寬不足以支撐較大的視頻碼流,不過一旦前端采用H.265編碼后,碼流降低,圖像的顯示效果將會(huì)大大好轉(zhuǎn)。而隨著4K的應(yīng)用增加,H.265的呼聲也隨之提高,如果按H.264編碼來算,一路4K圖像的傳輸需要前端保證10-16Mbps左右的帶寬,而用H.265編碼,只需要6-8Mbps左右的帶寬——這是很多當(dāng)前高清監(jiān)控系統(tǒng)就能提供的,不用再考慮網(wǎng)絡(luò)改造。
在存儲(chǔ)上,碼流降低,直接降低了存儲(chǔ)空間,這大大降低了監(jiān)控系統(tǒng)投入的成本:相同的點(diǎn)位數(shù)量只需一半左右的硬盤。
H.265的挑戰(zhàn)
但從市場(chǎng)反饋來看,H.265還處于叫好不叫座的階段,市場(chǎng)應(yīng)用并沒那么廣,這不得不提到H.265推廣中遇到的挑戰(zhàn)。
目前在國(guó)內(nèi)主要以國(guó)標(biāo)GB/T 28181作為不同廠家設(shè)備對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn),部分地區(qū)或者行業(yè)中還存在相應(yīng)的地標(biāo)、行標(biāo),但所有這些標(biāo)準(zhǔn)都還沒有支持H.265。而即使這些標(biāo)準(zhǔn)開始啟動(dòng)對(duì)H.265編碼的修訂,一般也需要不少時(shí)間,而且在前期必定會(huì)存在一些磨合問題,需要各個(gè)廠家的配合調(diào)試。這使得原來應(yīng)用H.264編碼的監(jiān)控系統(tǒng)無法平滑的過渡到H.265編碼,或者擴(kuò)容一些H.265編碼的新產(chǎn)品,很大程度上阻礙了H.265編碼的推廣。
同時(shí),相較于H.264, H.265技術(shù)畢竟還是非常新的一種技術(shù),市場(chǎng)化相對(duì)較低,在最開始的一段時(shí)間,很多芯片廠商都只是試水這個(gè)市場(chǎng),并未大規(guī)模投入生產(chǎn);而且,就目前已發(fā)布的幾款H.265芯片來看,相關(guān)的軟硬件成本偏高,在產(chǎn)品化過程中還涉及到安防廠家大量的研發(fā)及測(cè)試成本,所以最終產(chǎn)品性價(jià)比達(dá)不到用戶的要求。不過這一挑戰(zhàn)已經(jīng)隨著幾大安防廠家產(chǎn)品化的進(jìn)程在慢慢消失。
總體而言,雖然目前H.265還難以取代H.264,但H.265編碼技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,應(yīng)用前景看好,雖然遇到一些挑戰(zhàn),但隨著國(guó)內(nèi)的安防廠商積極推動(dòng)H.265視頻標(biāo)準(zhǔn)的落地,H.265時(shí)代終將來臨。