【安防知識網(wǎng)】H.264/AVC是由ITU-T VCEG與ISO/IEC MPEG組成的聯(lián)合專家行動組JVT共同制定并于2003年5月發(fā)布的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，在ITU-T體系內(nèi)被稱為H.264，在ISO/IEC體系內(nèi)被稱為MPEG4 part10 - AVC，所以通常被稱為H.264/AVC或簡稱H.264。
H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)制定的目標(biāo)是能夠在相對上一代廣泛使用的MPEG2視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)降低一半以上碼率的前提下提供相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量，同時覆蓋到更大范圍的碼率、幀率及分辨率等應(yīng)用場合，并提高對于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪m應(yīng)性，即能在各種不同條件網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)上(例如組播、存儲、RTP/IP包網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò))工作。
對于面向安防領(lǐng)域的高清視頻監(jiān)控應(yīng)用，H.264編解碼標(biāo)準(zhǔn)相比MPEG2、MPEG4 part2等有多方面的優(yōu)勢。
更高的壓縮率
眾所周知，高清應(yīng)用最大的問題在于需要數(shù)倍于以往標(biāo)清的數(shù)據(jù)傳輸帶寬和存儲容量。僅以分辨率換算，相同幀率的720P像素點數(shù)為D1的2倍有余，1080P則為5倍左右。如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)的MPEG2編解碼算法，達(dá)到可接受清晰度的D1視頻一般需要5Mbps以上碼率。以此計算，高清應(yīng)用的巨大數(shù)據(jù)量負(fù)荷是現(xiàn)有系統(tǒng)難以承受的，成本也會極為高昂。H.264壓縮算法包含了眾多先進(jìn)的壓縮技術(shù)，例如1/4像素運動補償(Quarter Pixel Motion Compensation)、環(huán)路濾波(Loop Filter)、幀內(nèi)空域預(yù)測(Spatial Intra Prediction)、上下文自適應(yīng)變長編碼(CAVLC)、上下文自適應(yīng)算術(shù)編碼(CABAC)、多種變換類型(4x4 Transform、8x8 Transform)等，相對于MPEG2大幅度提高了壓縮比，數(shù)據(jù)量能夠減少一半甚至更多，為高清應(yīng)用提供了有力的保障。
更清晰的檔次、級別定義
H.264標(biāo)準(zhǔn)在制定之初就充分考慮各種應(yīng)用場合，定義了清晰嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋n次(Profile)與級別(Level)。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋n次和級別劃分能夠為解碼器與編碼器之間的性能匹配提供依據(jù)，帶來更好的兼容性。
檔次用于限制編碼工具，目前較為多見的是面向普通場合的基本檔次(Baseline Profile)，以及部分主檔次(Main Profile)應(yīng)用。而對于希望獲得更高壓縮率的高清需求，H.264還提供高壓縮比及支持更大位深的高檔次(High Profile)，目前應(yīng)用較為少見。級別主要限制碼率、幀率/分辨率等圖像相關(guān)屬性，不同級別會影響存儲空間等系統(tǒng)資源的需求。一般情況下標(biāo)清主要使用Level3及以下級別，200W像素的高清則需要Level4及以上級別。H.264的級別明確定義到Level 5.1，支持的碼率達(dá)到240Mbps，因此能夠滿足未來相當(dāng)長時間內(nèi)的主流應(yīng)用。必須指出的是，編碼使用高檔次和級別在提升壓縮效率的同時也對解碼設(shè)備性能提出了更高要求，導(dǎo)致低能力的解碼設(shè)備無法支持，所以需要權(quán)衡考慮。
相比而言，MPEG4 part2等標(biāo)準(zhǔn)由于制定時間較早，標(biāo)準(zhǔn)主要面向D1及以下分辨率進(jìn)行定義，沒有充分針對高清應(yīng)用設(shè)計相應(yīng)的檔次和級別，因此在高清分辨率時存在未經(jīng)定義的兼容隱患。
更強的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力
高清化與IP化是目前視頻監(jiān)控的兩大趨勢，可以說高清與網(wǎng)絡(luò)總是相伴而行。H.264針對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特點設(shè)計了NAL分層機制，通過數(shù)據(jù)單元劃分以及定義優(yōu)先級，為不同應(yīng)用場合有選擇性地存儲或傳輸視頻包提供信息，增強了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力，也為高清網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來幫助。
更豐富的方案
基于以上幾方面的原因，目前幾乎所有面向高清應(yīng)用的芯片方案和產(chǎn)品方案都選擇H.264作為編解碼標(biāo)準(zhǔn)，為應(yīng)用提供了很大的選擇余地。各廠商在競爭中不斷提升現(xiàn)有技術(shù)，推出圖像質(zhì)量更好、壓縮率更高、系統(tǒng)性能更強的產(chǎn)品，也反過來又極大地加速了高清應(yīng)用的普及。可以說H.264是推廣高清視頻監(jiān)控應(yīng)用的強勁助推器。
海康威視作為全球最先在監(jiān)控行業(yè)內(nèi)推廣使用H.264編解碼技術(shù)的廠商之一，在視頻編解碼技術(shù)和安防監(jiān)控專業(yè)應(yīng)用等方面，均具有深厚的技術(shù)沉淀和經(jīng)驗積累。繼板卡、DVS/DVR等產(chǎn)品全面使用H.264作為視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之后，海康威視在最近幾年致力于包括高清網(wǎng)絡(luò)攝像機在內(nèi)的多系列高清產(chǎn)品的研發(fā)，現(xiàn)已成功推出了200萬像素CCD高清攝像機、高清解碼器等多款產(chǎn)品，并是目前全球最大的高清監(jiān)控項目之一的上海浦東高清監(jiān)控項目所使用編解碼設(shè)備的主要供應(yīng)商。相信伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展，高清視頻監(jiān)控將逐漸成為主流，進(jìn)入千家萬戶，為人們創(chuàng)造一個更安全的環(huán)境。
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