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IP大时代,看H.265应用
发表时间:2015-04-24 点击:1215

    如今,“大融合”、 “大安防”、 “大集成”、 “大数据” 等关于“大”的词汇每天充斥着我们的耳朵。细细思量,可以发现它们之间是有紧密联系的,“大联网”是实现这一切的基础。在大联网时代,产品IP化已成必然趋势,IP化的种种优势已经开始大规模的应用,然而安防IP化的进程中也遇到过一些阻碍,比如编码效率如何更大提升,联网带宽如何降低,系统存储如何变得更小?在数字化时代,H.264给出了答案,但是随着高清的普及和更高清的到来,H.264对于编码效率的提升已经捉襟见肘。在IP大时代,更高清、大数据、大融合等都渴望有一种更加高效的编码技术,H.265标准无不符合安防发展的需要。且看,在IP大时代下H.265应用的深度意义。

  在IP大时代,更高的编码效率才是王道
相比H.264,H.265提供了更多不同的工具来降低码率。举一个最典型的特点,H.265的编码单位可以选择从最小的8×8到最大的64×64。信息量不多的区域(颜色变化不明显,比如天空的灰色部分)划分的宏块较大,编码后的码字较少,而细节多的地方(细节变化较多,比如大楼部分)划分的宏块就相应的小和多一些,编码后的码字较多。这样就相当于对图像进行了有重点的编码,从而降低了整体的码率,编码效率就相应提高了。这个过程有点像“感兴趣区域编码”,针对重要的更多关键细节的部分进行增强划块,无更多关键细节的部分进行简单划块,这个过程在H.265上可以自适应识别实现。
  反复的比较测试已经表明,在相同的图像质量下,相比于H.264,通过H.265编码的视频码流大小比H.264减少大约39-44%。由于质量控制的测定方法不同,这个数据也会有相应的变化。以目前主流的分辨率为例,H.265在1080P分辨率下相比H.264码率降低40%~50%,在720P下相比降低30%~40%,这也就意味着,1080P全实时只需要1.5~2Mbps左右的码率。此外,随着分辨率的提升,H.265码率降低也会更多,多次测试表明,H.265在4K超高清分辨率下也可获得相比H.264降低50%~60%的码率。
  H.265是IP大时代发展的需要
  视频编码技术在视频监控技术体系中的地位,相当于材料科学在航空技术体系中的地位一样,它是一门基础学科。这意味着两件事——第一,它的进展非常缓慢;第二,如果取得进展,那么将会带来革命性的变化。
  再梳理视频编码技术发展的脉络,可以发现一个现象:在安防监控的早期阶段,MPEG-1、MPEG-2等算法被引入安防监控领域,促使了安防数字化时代的到来。在数字化阶段后期,分别由两个组织推出了H.263和MPEG4-P2,但也造成了多种视频压缩标准充斥整个安防的局面。众所周知,标准建立的目的是树立一个通用规范,大家共同遵守,以节约资源、降低成本,然而标准越多就意味着没有共通的标准遵循;同时由于这些标准还不够完善,无法推动安防更好的网络化发展,标准急需统一和完善。H.264的出现结束了视频压缩多标准的时代,其在编码性能上的优势,使整个安防行业大步向网络化迈进。在2003年安防监控将H.264引入视频监控应用至今,已经超过十年。从最初的Basic Profile到今天的High Profile,H.264的编码效率潜力已经挖掘殆尽。今天必须用新的思路或新的技术来突破这个天花板。H.265就为当前的IP大时代提供了更好的答案,安防需要H.265编码技术来推动发展。
  H.265承载着IP大时代的多方面需求
  在IP大时代,我们更加注重安防大联网的深度挖掘,与多行业的深度融合,并向多领域发展。H.265的优势,不止于编码效率的提升,也不止于对超高清应用带来的意义,更多的在于H.265对安防监控应用带来的深度意义。
  首先,H.265是安防大联网应用的需要。在IP大时代,跨区域跨部门的信息共享变得尤为重要。当前各个业务部门的信息都有各自的情报来源,于是也就出现了,在一个路口安装了多台摄像机的情况,如此势必造成庞大的冗余数据,信息共享无从谈起。在H.265的推动下,超高清监控必将普及,一个摄像机可照顾多项业务的应用需求,提升监控质量的同时,还能减少布点,可以让系统包含更丰富的视频数据。上述现象也意味着,各行业的信息交互需求在安防领域中将愈加突出,视频作为数据量最大的非结构化信息之一,其压缩标准逐渐成为通用的基础定义,行业应用特征已经开始弱化,H.265的通用性可更好服务于各业务的融合和管理。
  其次,H.265是安防多行业深度融合的需要。在IP大时代,安防监控业务和应用将呈现多样化。在这一发展的过程中,安防网络可能会与通信网、广电网、互联网全面融合,原本的监控设备可能兼具视频通讯、影音娱乐、家庭数据中心等多种功能,难以将其明确归类到某种具体用途上。这种趋势现在已经越来越明显,而弱化了行业应用特征的H.265,将更富有竞争力。将H.265作为视频信息的基础标准,也将反过来促进各类专用网络的融合,共同完成信息标准化整合,并迈向物联网、大数据时代。与此同时,人们更加希望随时随地通过任何终端都能更便捷地获取所需内容与服务。H.265可促使视频内容的带宽进一步降低,运营商将获得所需的解决方案和网络灵活性,以经济高效地向用户提供真正的移动视频和多媒体体验。另外,借助于移动终端超高清显示屏发展的趋势,H.265的高压缩率特性,将进一步促使高清甚至超高清视频在4G网络下流畅传输的应用普及。
  最后,H.265是安防向多领域扩展的需要。在IP大时代,用户的形态正在增多。随着技术的发展和大众安全意识的提高,民用市场的安防需求日益增长。各种用户终端都有连接监控视频的需要,如局域网监控网络带宽较为理想,用户希望浏览高质量的视频;而**控领域由于带宽有限,用户更看重的是低码率下的视频流畅性。如何适应这些不同的带宽环境也是高清监控设备需要解决的问题。因此,安防领域对下一代编码技术的要求,务必能够支持更好的网络适应性。
  结语
  在IP大时代下,要求数据更加高效、准确, H.265成了IP大时代发展的必然需求。H.265最直观的优势在于,相对于现有视频编码技术在压缩效率上的大幅提升,但是H.265所承载的意义,并不止于视频码率的降低,更是对于安防大联网本身带来的深刻应用意义。从去年北京安博会来看,H.265已经走入安防。在IP大时代下,H.265将海量高清视频数据重新规整并“瘦身”,为安防迈入大数据时代提供了无限开阔的空间,助力安防大联网的发展,促进安防向多业务融合。
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