H.265：流进安防的超低码率

“安防也来了个‘小苹果’”

近日，让各行各业翘首期盼的H.265也低调地来了，苹果发布支持H.265编码解码的iPhone6。其实，对于科技爱好者来说，H.265并不陌生，早在两年前爱立信就推出了首款H.265编解码器。使用H.265编码解码的一个巨大优势是仅需目前主流编码视频一半的比特率，就可提供同等质量的视频。有专家称，“在带宽非常宝贵的移动视频通话领域，采用H.265编码解码会带来很大的优势”，但更深层次地来看，H.265影响的不仅是视频通话，其所属的视频领域更几乎是影响着世界，对于安防来说，其“无所不能”超低码率必将成为未来安防监控的主流。

“源于传统更优于传统”

众所周知，当前视频领域主流的压缩标准是H.264，包括市面上很多的视频压缩标准其实都是H.264衍生版，而H.265则是ITU-T VCEG继H.264之后所制定的新的视频压缩标准。

要了解H.265，就要了解一下视频压缩标准的发展历程：视频编解码标准主要来源于国际电联ITU-T和国际标准化组织ISO，ITU的H.26×系列视频压缩标准经过了H.261、H.263，H.263+这样一个演进过程。而ISO的视频压缩标准是MPEG系列，从MPEG1、MEPG2到MPEG4，之后两个标准化组合走向合作，成立了JVT，推出了在当前最有效的视频压缩标准：H.264/AVC。H.264的应用范围不断扩展，成熟度不断提高。之后，JVT-VC小组就正式开始着手下一代视频压缩标准的定制，并于2013年定稿发布，命名为HEVC(High Efficiency Video Coding)，然后分别被ITU-T和ISO/IEC采纳成为国际标准，也就是H.265视频压缩标准。

最新H.265标准基本继承了H.264的框架，但是其中采用了大量全新的技术。在高清分辨率下，这些新技术的使用可以使H.265的压缩性能相比H.264提升一倍，简单来说，就是相同视频质量下，高清视频所需要的传输带宽或者存储空间则为H.264的一半左右。

H.265相较于以往压缩标准具体有多大提升呢?从客观效果测试提升上来看，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%。而从主观效果测试提升上，也获得了类似的结果，平均节省了50%的码率，并且随着分辨率的提高，H.265会使码率降低更多。

“流进安防的超低码率”

如今，“更高清”已然成为安防的必须，更高清需要直面的问题就是“码流”变大，安防监控说到底也是这一股贯穿整个系统的码流在变化。既然码流的变化影响着整个安防系统的建设，如何改变“更高清系统的码流”就成为了关键。

大家都知道，高清监控从来都不只是监控摄像机的高清，而是一整个系统的高清，涉及到采集、编码、传输、存储、解码显示等多个方面，更高清的发展同样也需要各个环节的同步发展。在高清1080p时代，H.264码流的应用就很好地贯穿了高清系统的一整条线，满足了各环节的需求。然而，在往更高清走的时候，H.264已经捉襟见肘，很难再同步各个环节将码流顺畅地贯穿始终，特别是其带来的网络和存储的巨大成本。此时，我们发现其实H.265就是一种很好的解决方案，H.265比H.264提升1倍以上的压缩性能，将贯穿在高清监控系统中的码流作了有效的“瘦身”，将更高清的各个环节又一次完美的串联在了一起。

结合当下来看，伴随着视频压缩标准的一次次进步，安防监控从模拟、数字、网络到高清智能化，安防正步入大联网时代。在安防大联网时代下，用户追求更大图像、更大集成、更大融合，更注重数据的全局性、效率性和关联性，这就涉及到大数据理念的深度应用，也就意味着需要更多的更高清布点，更快的处理效率和更全的关联信息。此时，在很多方面当前的视频压缩标准已开始力不从心。如何突破?H.265的到来令整个安防界都茅塞顿开。

H.265在前端，可带来更多的高清布点。更高清的普及可能还需要一段时间才能进入稳定发展期，但并不表示H.265在当下就没有用武之地了。以现今平安城市中炙手可热的1080p全高清监控为例，采用当前视频压缩标准普遍需要4M以上码率才能保证图像质量，这也导致了很多系统都采取了“部分点位先高清”的策略。如果采用H.265编码，按照现有的测试，1080p仅需1~2M左右的码率，而早期系统建设的标清D1格式也只能做到1.5~2M左右的码率，这对于高清系统的建设是一种极大的诱惑。一方面，对于一些已经建成的标清系统，几乎可以在其存储池容量不变的情况下直接升级为1080p全高清系统，而对于一些新建的高清系统，其系统存储成本将大大减少。可以预见的是，在H.265的滋润下，高清点位更将如雨后春笋般布满各个安防监控系统。

H.265在传输，可带来更快的处理效率。说到高清系统的联网，带宽资源和网络稳定性十分宝贵。如何更快的提高处理效率，现有压缩标准又遇到了难题。比如日益增长的1080p高清点位，造成安防网络的拥堵和存储数据的急剧膨胀。H.265又拯救了这个带宽资源有限的世界。打一个比方，把公路比成安防的网络，将车辆比作视频的码流，H.265的到来将原本拥堵的安防公路瞬间变得非常通畅。试想一下，4车道的公路，宽度不变，如果车辆缩小一倍以上，那4车道瞬间变成了8车道，就有效缓解了安防公路的拥堵问题。反过来看，在更高清监控到来之际，码流越来越大造成更拥堵的状况，但是如果视频清晰度提升之时码流的大小不变呢? H.265又一次改变了安防的高清视界。

H.265在后端，可带来更小的存储容量。我们再来回顾一下视频清晰度的发展，分辨率从CIF→D1→720p→1080p，最头疼的就是数据量增加带来的存储问题。但是，如果采用H.265来降低码流，一个本来只能容纳1000个摄像机的存储池，现在可以装2000个，甚至更多，而不用增加存储的成本。反之，如果摄像机清晰度、视场角是以前的几倍，而存储不变，这就为更高清提供了一种很好的解决方案。试想，用4K摄像机捕捉视频，一个摄像机能覆盖的区域可能是以前1080p的4倍，并且为更多的智能化分析提供了更好的保障。

H.265在业务，可带来更全的关联信息。在大联网的趋势下，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。如何减轻数据源的“负担”? H.265不仅减轻了视频情报的负重，更提升了视频情报的质量。另外，由H.265带来的更高清的好处，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(相对传统来说是覆盖了更多区域)，可以让系统包含更丰富的视频数据。如此一来，H.265很好地使各部门的情报去粗取精，减轻网络负担，有效提升了信息共享的效率。

由此可见，技术的进步从来都是对先进产品的更好保障，H.265的到来必将更好地推动整个安防行业的稳步发展。

“世界的也是民族的”

H.265视频压缩标准相对于安防来说，就好比一本全新定义的字典，这本字典是世界的通用的，而H.265的实现与应用更像是在写一篇文章，不同的行业有不同的表现，而这些表现往往是具备民族化特色的，能够更好的服务于民族产业的崛起。好的文章需要依靠标准化的字典，但民族内涵绝不是来自字典，而是文章本身的表达，由此可见，H.265对于安防的最大意义是来自于民族化的行业应用。

科技无国界，当年海康威视率先将通用标准H.264引入安防监控领域，引领民族安防的迅速崛起。如今伴随着大联网时代的到来，大视场、大数据、大融合等都渴望更小的码流，H.265新标准无不符合安防发展的需要。

移动通讯行业用H.265来解决高清视频通话引起的带宽问题;智能手机行业依靠安卓系统和兼具品牌特色的应用，取得了前所未有的蓬勃发展;同样，如今安防行业也需要H.265来推动民族化的大发展。

之于安防，H.265是世界的更是民族的，H.265来了!