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“超高清” 發(fā)展的核心瓶頸

　跟隨整個(gè)安防系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，如今高清和超高清發(fā)展愈演愈烈、日益普及，“超高清”已然成為安防視頻行業(yè)的必須。隨之凸顯了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心瓶頸之一， 即“超高清”帶來(lái)的“碼流變大”問(wèn)題。對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，其實(shí)質(zhì)為貫穿整個(gè)系統(tǒng)的碼流變化，因此如何改變“超高清”系統(tǒng)的碼流成為高清視頻監(jiān)控發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一，成為超高清視頻監(jiān)控急需攻克的難題。

　近年來(lái)“超高清”（3M、5M， 甚至4K）實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控概念和主題頻頻吸引著各大安防廠商的眼球，但2M 全高清產(chǎn)品依然占據(jù)了絕大部分市場(chǎng)份額，并加速在市場(chǎng)上普及。因此，無(wú)論是從市場(chǎng)主流全高清2M產(chǎn)品，還是引流行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的“超高清”視角而言，有效解決實(shí)時(shí)全高清、超高清視頻碼流變大的問(wèn)題都具有重大的意義。

現(xiàn)有技術(shù)解決方案

　面對(duì)超高清視頻“碼流變大”的矛盾，高效壓縮、編碼算法也日新月異的不斷演進(jìn) ，從H.264 逐步演變?yōu)槿缃裼绊懻麄€(gè)視頻領(lǐng)域的H.265 視頻編碼算法。

　為解決視頻監(jiān)控系統(tǒng)日益凸顯的這一“碼流變大” 技術(shù)瓶頸，安防視頻行業(yè)隨即出現(xiàn)了基于獨(dú)立H.265 編碼的DSP 芯片方案前端網(wǎng)絡(luò)攝機(jī)。終，基于H.265 編碼的攝像機(jī)主芯片方案的誕生，在不犧牲成本的條件下，換來(lái)了較H.264 更為高效的視頻壓縮、編碼的技術(shù)解決方案：新一代H.265 攝像機(jī)系列從此誕生，也催生了新一代安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的誕生。

　全稱“高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding)”，主要研究?jī)?nèi)容包括：提高壓縮效率、提高錯(cuò)誤恢復(fù)能力、減少實(shí)時(shí)的時(shí)延、減少信道獲取時(shí)間和隨機(jī)接入時(shí)延、降低復(fù)雜度。 旨在解決有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)高清視頻，僅需原先的一半帶寬即可播放相同質(zhì)量的視頻。

　進(jìn)一步來(lái)了解H.265，同一系比較H.264 編碼，在H.265 編碼的同一全高清（2MP）視頻監(jiān)控系統(tǒng)下，兩個(gè)方面產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約成本：

• H.265 系統(tǒng)節(jié)約了30%~40% 存儲(chǔ)空間容量，換言之可將存儲(chǔ)系統(tǒng)的儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)為原來(lái)的1.3 ~ 1.4 倍。以H.264 系統(tǒng)視頻存儲(chǔ)30 天為例，H.265 系統(tǒng)可存儲(chǔ)時(shí)間為39-42 天。

• H.265 系統(tǒng)高效壓縮編碼，同時(shí)在節(jié)約存儲(chǔ)成本之外，同樣系統(tǒng)也節(jié)約30%~40% 的帶寬資源，換言之可節(jié)約30%~40% 的帶寬鏈路租用成本。即同樣的鏈路租用成本下，可增加系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量，使得系統(tǒng)變的更為靈活。

  
  

　高壓縮、編碼效率
　H.265 先進(jìn)畫(huà)面預(yù)測(cè)模式與精準(zhǔn)編碼架構(gòu)，將壓縮比提高至H.264 的兩倍，達(dá)到400:1 水準(zhǔn)，可縮短50% 視頻壓縮時(shí)間。

　如圖： 以編碼單位為例，H.264 中每個(gè)宏塊(marcoblock,MB) 大小都是固定的16x16像素，而H.265 編碼單位可以動(dòng)態(tài)選擇從小8x8 到大64x64 像素。同時(shí)，H.265 的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式支持33 種方向（H.264 只支持8 種）, 并且提供了更好的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理和矢量預(yù)測(cè)方法。

　高分辨率

　H.265 標(biāo)準(zhǔn)支持4K(4096×2160) 和8K(8192×4320) 超高清視頻。因此，H.265 標(biāo)準(zhǔn)讓網(wǎng)絡(luò)視頻跟上了顯示屏“高分辨率化”的腳步、無(wú)論是運(yùn)營(yíng)成本還是用戶體驗(yàn)都有很大提升。
　用戶價(jià)值

　相比H.264 編碼算法，H.265 編碼算法可以在維持畫(huà)質(zhì)基本不變的條件下，讓數(shù)據(jù)傳輸帶寬減少至H.264 的一半。 另一方面在相同體積、碼率的情況下，H.265 比H.264 畫(huà)質(zhì)細(xì)膩度提升度一倍。

　英飛拓針對(duì)超高清系統(tǒng)“碼流變大”的瓶頸，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)方案，推出了從前端攝像機(jī)系列到后端NVR 設(shè)備系列、解碼器設(shè)備系列、中控管理軟件平臺(tái)一體的整個(gè)H.265 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。相比現(xiàn)有H.264 視頻監(jiān)控系統(tǒng)，H.265 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在同等畫(huà)質(zhì)下，720P 的碼流降低幅度約30%~40%、1080P 和3 Mega 下約40%~50%，即可在相同圖像質(zhì)量下節(jié)約一
倍的視頻傳輸帶寬。此H.265 視頻監(jiān)控系統(tǒng)高效、可靠、穩(wěn)定的解決了超高清視頻存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)、容量成本與“碼流變大”之間的矛盾，找到了系統(tǒng)平衡點(diǎn)。

英飛拓H.265 系統(tǒng)的特點(diǎn)

• 前端攝像機(jī)內(nèi)嵌H.265 編碼的主芯片

  相比采用獨(dú)立H.265 編碼的DSP 芯片方案，降低了攝像機(jī)的成本，簡(jiǎn)化了攝像機(jī)系統(tǒng)程序復(fù)雜度，使之更加穩(wěn)定，可靠。

• H.265 編碼與星光級(jí)低照度結(jié)合

  前端IPC 融合了H.265 編碼和星光級(jí)低照度兩大核心技術(shù)于一體， 推出了星光級(jí)H.265 系列攝像機(jī)，滿足了視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，在星光級(jí)低照度和有限帶寬資源傳輸超高清的視頻。

• 全系統(tǒng)H. 265 視頻編碼、傳輸、解碼顯示

  從前端H.265 攝像機(jī)系列，到后端H.265NVR 存儲(chǔ)系列，H.265 解碼器系列和H.265 軟件管理平臺(tái)產(chǎn)品一體成型，搭建了整套支持H.265 編碼的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如下圖：