史上最強編碼標準引爆安防產(chǎn)業(yè)革命

成都弱電公司訊：

安防成都視頻監(jiān)控高清化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展正漸入佳境。但幸福往往伴隨著煩惱，好比網(wǎng)絡(luò)高清成都視頻監(jiān)控產(chǎn)生的海量監(jiān)控數(shù)據(jù)，如何在有限的帶寬下暢通傳輸，以及如何在有限的空間內(nèi)存儲，目前已成為安防業(yè)界共同的挑戰(zhàn)。隨著H.265橫空出世，此類難題有望迎刃而解，諸多廠商也已在2018年成都安博會上高調(diào)推出相關(guān)的產(chǎn)品和解決方案，給成都視頻監(jiān)控未來的發(fā)展應(yīng)用帶來無限的遐想空間。

編解碼壓縮史上最強

隨著成都視頻監(jiān)控高清化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，海量高清視頻采集、傳輸和存儲讓網(wǎng)絡(luò)帶寬及存儲端、顯示端的壓力倍增。如何解決高清化及網(wǎng)絡(luò)化帶來的帶寬、存儲、顯示三大難題，成為安防業(yè)界共同面對的巨大挑戰(zhàn)。編解碼壓縮技術(shù)的發(fā)展，讓安防業(yè)界頭頂?shù)娜笊交庥跓o形。

在安防領(lǐng)域，現(xiàn)有的主流視音頻編解碼尺度共有四類，第一類為ISO/IECMPEG制定的MPEG系列尺度，如MPEG-7、MPEG-21等；第二類為ITU-TVCEG制定的H.26x系列編碼器，包括H.263、H.264、H.265等；第三類是我國的國家尺度，主要有AVS、SVAC、AVS2；第四類為企業(yè)級尺度，如微軟的WMV、谷歌的VP8等。

其中，作為新的國際編解碼尺度的H.265，其全稱為高效視頻編碼(HighEfficiencyVideoCoding)，即HEVC。該尺度是在原有尺度H.264的基礎(chǔ)上，對相關(guān)技術(shù)加以改進，通過改善碼流、編碼質(zhì)量、延時和算法復(fù)雜度之間的關(guān)系，達到最優(yōu)化設(shè)置，實現(xiàn)了提高壓縮效率、提高魯棒性和錯誤恢復(fù)能力、減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復(fù)雜度等。

業(yè)界反復(fù)的比較測試表明，在相同的圖象質(zhì)量下，相比于H.264及SVAC尺度，通過H.265編碼的視頻大小將減少大約39%-44%，即在同等的內(nèi)容質(zhì)量上可顯著減少帶寬消耗；主觀視覺測試結(jié)果顯示，在碼率減少51%-74%的情況下，H.265編碼視頻的質(zhì)量仍與H.264編碼視頻近似甚至更好。簡而言之，H.265只需原先的一半帶寬即可傳輸、播放相同質(zhì)量的高清視頻。碼率的大幅下降，則大幅度地降低了視頻的傳輸和存儲成本，同時為4K超高清顯示提供了支撐。此外，作為通用的視頻壓縮尺度，H.265弱化了行業(yè)應(yīng)用，具備超強的并行處理能力、兼容性和適應(yīng)性，更利于安防向多領(lǐng)域擴展。

綜合比較結(jié)果證明，H.265無論在功能還是性能上，都全面超越當前視頻壓縮技術(shù)，是無可爭議的當下最強視頻壓縮技術(shù)。H.265壓縮編碼技術(shù)尺度把壓縮率提升到了一個新的高度，在同樣畫質(zhì)下H.265比H.264可降低50%以上的碼率，這對于超高清成都視頻監(jiān)控的產(chǎn)業(yè)化和實用化具有重要意義，并帶來全新的體驗。

設(shè)備端聞風而動搶占先機

近兩年，H.265的風潮日益強勁，眾多國內(nèi)外安防設(shè)備商無不感受到了變革的氣息：盡管當前仍是H.264主宰天下，但H.265掀起的朝代更迭已然啟動。

2018年8月，?？低曂瞥鰳I(yè)界首款支持H.265的4KNVR；9月，中興力維正式發(fā)布全球首款H.265高清攝像機并投入商用；10月，?？低曊酵瞥鯤.265一站式產(chǎn)品解決方案，產(chǎn)品涵蓋了從監(jiān)控系統(tǒng)前端采集、中間傳輸、后端存儲、中心解碼、4K高清大屏顯示等全部環(huán)節(jié)；2018成都安博會上，?？?、大華、科達、天地偉業(yè)等紛紛亮出基于海思Hi3516A芯片的高清監(jiān)控攝像機。

主流安防廠商不約而同地力推H.265產(chǎn)品及解決方案，但仍無法掩蓋H.265曲高和寡的尷尬。對此，華為成都視頻監(jiān)控領(lǐng)域產(chǎn)品經(jīng)管部部長張忠指出，H.265的市場沒有大規(guī)模起來，主要原因在于低成本的芯片沒有大規(guī)模的量產(chǎn)，設(shè)備成本高是目前制約H.265推廣應(yīng)用的主要原因；與此同時，目前缺乏基于H.265的成熟解碼芯片，所以現(xiàn)在只能用軟解碼的方式。只有芯片廠家的H.265的芯片真正走向量產(chǎn)，才會有上量的可能，預(yù)計H.265的IPC大規(guī)模銷售將會在2018年下半年啟動。

對此，四川宇視科技有限公司平臺開發(fā)團隊認為，HEVC/H.265由于計算復(fù)雜度和計算量比H.264多很多，使用傳統(tǒng)的DSP芯片設(shè)計編解碼器異常困難，所以最佳實現(xiàn)方案就是使用AISC的SOC方案，但這需要芯片廠家強大的技術(shù)能力。可喜的是，我們看到海思已經(jīng)發(fā)布了世上首款HEVC/H.265的MainProfile編碼芯片Hi3516A，并即將推出Hi3536A芯片，安霸也將于2018年初推出相關(guān)編碼芯片。種種跡象表明，2018年將是H.265的第一個應(yīng)用浪潮年。

在解碼芯片方面，據(jù)成都中興力維技術(shù)有限公司硬件開發(fā)部算法應(yīng)用項目經(jīng)理梁立偉介紹，目前全球已有多家公司宣布ARMA9/A15單核支持720P/1080P高清實時解碼：2018年1月，博通發(fā)布了BCM7445芯片，是世界上第一個支持H.265視頻編碼技術(shù)的超高清家庭網(wǎng)關(guān)芯片，它可同時轉(zhuǎn)碼四個1080P視頻數(shù)據(jù)流，或解析分辨率為4096&times；2160的H.265編碼超高清視頻；2018年2月，MTK也推出支持H.265超高清解碼的手機芯片。預(yù)計到2018年一季度將有更多廠商推出可正式商用的H.265攝像機。

隨著海思、安霸等芯片廠商陸續(xù)發(fā)布支持H.265的編解碼芯片，相關(guān)的產(chǎn)品線和解決方案有望得以快速豐富和完善。成都?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司算法高級經(jīng)理俞海就直言，未來數(shù)年內(nèi)，H.265將從高到低逐漸覆蓋安防的各類應(yīng)用，成為行業(yè)的主流技術(shù)尺度。

盡管H.265相關(guān)的產(chǎn)品及解決方案仍處于預(yù)熱階段，H.265也將與H.264、SVAC等現(xiàn)有尺度并行，但業(yè)界對其帶來的廣闊應(yīng)用市場前景充滿期待并正努力地進行實踐和探索，更豐富、更智能的安防應(yīng)用將鋪展開來。

據(jù)悉，在四川省寶雞市的校園安保項目建設(shè)中，已經(jīng)大規(guī)模使用中興力維的H.265攝像機。但蘇州科達科技股份有限公司研發(fā)中心系統(tǒng)部副經(jīng)理鄢仁祥也指出，在國內(nèi)市場上，隨著相關(guān)HEVC編解碼芯片的推出，不少廠家開始推出基于HEVC的IPC和NVR產(chǎn)品，但從市場應(yīng)用來看，真正的應(yīng)用還是非常少，主要是出于整個HEVC產(chǎn)業(yè)的成熟度不夠。但HEVC產(chǎn)品將會在一些特定場合如4K編碼，以及對帶寬有高要求的移動通信率先得到應(yīng)用，然后逐漸普及開來。

由于受到編解碼芯片技術(shù)及成本的制約，業(yè)界普遍認為H.265的相關(guān)產(chǎn)品將首先部署在高端、高分辨率攝像機中，應(yīng)用于平安城市及交通等垂直行業(yè)，并將隨著技術(shù)的成熟和成本的下降逐漸向下普及、向商用及民用市場推廣。

?？低曈岷ＵJ為，目前安防行業(yè)的H.265應(yīng)該說還處于展示或者局部試點階段，主要面向超高清等應(yīng)用，未來有望在主流市場上大規(guī)模展開。華為張忠預(yù)計，2018年下半年H.265的相關(guān)產(chǎn)品將會在平安城市應(yīng)用首先打開局面；在垂直行業(yè)，特殊是在金融等存儲錄像時間較長的行業(yè)應(yīng)用方面，H.265替代傳統(tǒng)IPC的步伐將會加快，未來2年左右支持H.265的IPC會成為市場的主流。

華為張忠還指出，隨著H.265產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用，可以大幅度降低系統(tǒng)的存儲成本和傳輸成本，推動4K顯示規(guī)模普及；同時，H.265的出現(xiàn)將使得采用高清民用安防的成本大幅度降低，促進高清民用安防的快速發(fā)展普及，如高清移動執(zhí)法應(yīng)用；此外，H.265還必將帶動一批高清智能分析算法的加速更新，針對高清圖像的智能分析算法將會大規(guī)模出現(xiàn)并應(yīng)用，對海量云計算的需求也將快速發(fā)展。