海思H.265成就視頻監控新價(jià)值

　　眾所周知，高清化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化是視頻監控發(fā)展的趨勢。當前整個(gè)安防行業(yè)的發(fā)展，無(wú)論是在行業(yè)項目如平安城市、交通、銀行、公檢法司系統等行業(yè)系統，還是在民用系統如社區、樓宇、家庭看護等，都逐步邁入了高清時(shí)代，并且向高分辨率持續升級。高清視頻監控在向著(zhù)高清化、網(wǎng)絡(luò )化持續升級的同時(shí)，也面臨著(zhù)兩個(gè)最主要的問(wèn)題。

　　網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬問(wèn)題

　　目前高清網(wǎng)絡(luò )攝像機可以提供100萬(wàn)、200萬(wàn)、500萬(wàn)甚至更高像素的視頻圖像，以1080P為例，在畫(huà)面流暢、畫(huà)質(zhì)良好的情況下，碼流一般為6~8Mbit左右，如果一個(gè)系統中有幾百、上千個(gè)高清監控點(diǎn)，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的數據流就會(huì )相當的龐大。在網(wǎng)絡(luò )傳輸中可能同時(shí)有用作存儲的視頻流，有實(shí)時(shí)和回放查看的視頻流，有第三方系統需要調用的視頻流，這樣勢必會(huì )給網(wǎng)絡(luò )交換設備、服務(wù)器等造成非常大的壓力，甚至引發(fā)網(wǎng)絡(luò )崩潰，從而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的穩定性。因此，面對有限的網(wǎng)絡(luò )帶寬如何滿(mǎn)足龐大的數據流傳輸以及合理規劃視頻流的走向，已經(jīng)成為高清監控必須要解決的首要問(wèn)題。

　　海量數據存儲問(wèn)題

　　高清視頻的存儲會(huì )給存儲設備帶來(lái)非常大的壓力，除了高碼流會(huì )消耗更大的存儲空間外，對存儲設備的穩定性、可靠性、安全性也提出了更高的要求，如果存儲設備性能不足，將會(huì )影響視頻數據的正常寫(xiě)入。

　　有沒(méi)有一種方案，既大幅降低碼流，又保證高質(zhì)量的圖像畫(huà)質(zhì)呢?答案是采用更先進(jìn)的視頻編碼技術(shù)H.265/HEVC。與H.264/AVC相比，H.265/HEVC的最大本領(lǐng)是可以在維持畫(huà)質(zhì)基本不變的前提下，讓數據傳輸帶寬縮減至H.264/AVC的一半。同時(shí)其還支持最高為7680×4320的分辨率，因此不管是以后的4K或者是更高級別的超高清視頻，我們同樣可以通過(guò)H.265/HEVC格式進(jìn)行編碼。

　　H.265/HEVC的前世今生

　　2003年前后，ITU-T VCEG(視頻編碼專(zhuān)家組)就啟動(dòng)了名為NGVC(Next-Generation Video Coding)的“探索”工程，其目的即在研究壓縮性能超過(guò)H.264/AVC的“下一代視頻編碼”方案。但遺憾的是，H.264/AVC已經(jīng)代表了當時(shí)最高水準的視頻壓縮技術(shù)，所以幾經(jīng)努力但收效甚微。

　　2005年前后，基于H.264/AVC的各種改進(jìn)方案被搜集起來(lái)，并組成了一個(gè)名為KTA(Key Technical Areas)的編碼器。KTA算是“下一代視頻編碼”方案的一個(gè)雛形，并在隨后的幾年時(shí)間內不斷沉淀各種改良算法。2009年6月，在MPEG舉行的call-for-evidence活動(dòng)中，歷經(jīng)6年錘煉的KTA被證明：針對高分辨率的視頻源，KTA能夠將H.264/AVC的壓縮性能提高約30%。

　　2010年1月，被“30%提升”激勵的委員們終于挺直腰桿宣布組建聯(lián)合工作組，此次的名號是JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)，同時(shí)向全世界征集編碼方案。這種儀式感極強的動(dòng)作有個(gè)術(shù)語(yǔ)，稱(chēng)為CFP(Call for Proposals)。同年4月，JCT-VC舉行了第一次工作組會(huì )議，共27份編碼方案參與了激烈的角逐。為了全面評估這些編碼方案，JCT-VC共指定了5類(lèi)測試視頻源，涵蓋了從WQVGA到720P/1080P HD直至Ultra HD在內的各種圖像分辨率以及各種典型的圖像幀率和碼率。另外，JCT-VC還將所有的測試序列分為兩類(lèi)：其一為Random Access，允許參與評估的編碼方案使用長(cháng)度為8的GOP進(jìn)行圖像排列，其典型場(chǎng)景是數字電視廣播應用;另一為L(cháng)ow Delay，此時(shí)禁止圖像編碼順序重排列，其典型場(chǎng)景是對時(shí)延有嚴格限制的實(shí)時(shí)會(huì )話(huà)業(yè)務(wù)應用。

　　經(jīng)過(guò)細致評估分析，最后發(fā)現：對比H.264/AVC，在基于幾乎相同的主觀(guān)圖像質(zhì)量的前提下，參與測評方案中的佼佼者能夠節省40%~60%的碼率!換言之，對比現有的H.264/AVC，新提出的編碼提案能夠將壓縮效率提高一倍左右。面對這個(gè)祥和愉快的結論，JCT-VC無(wú)法淡定了，于是“下一代視頻編碼”工作正式啟動(dòng)，并冠名為HEVC(High Efficiency Video Coding)。與此同時(shí)，相應的編碼提案被納入TmuC(Test Model under Consideration)，成為HEVC最終方案的候選，在隨后的時(shí)間內被不斷測試、挑戰和改進(jìn)。從2010年開(kāi)始至2011年1月，工作組發(fā)布了HEVC工作草案第一版(編號JCTVC-D503)，預計全部工作將在2013年內完成。

　　海思H.265解決方案成就視頻監控新價(jià)值

　　2014年9月，全球視頻監控半導體解決方案的領(lǐng)導者海思公司將基于H.265/HEVC標準推出業(yè)界第一顆高清網(wǎng)絡(luò )攝像機處理器Hi3516A。該Hi3516A處理器采用海思先進(jìn)的H.265/HEVC算法，改善了H.265/HEVC標準固有的圖像振鈴效應，極大減少了大運動(dòng)場(chǎng)景下的拖尾現象和塊效應，并在保持與H.264/AVC相同的圖像畫(huà)質(zhì)下編碼碼流降低50%。同時(shí)，Hi3516A靈活的高性能ARM Cortex-A7處理器配合海思第二代智能分析協(xié)處理單元IVE2.0，提供車(chē)牌識別、周界防范、人臉識別等多達40種智能分析應用。其真正的多幀合成WDR和海思第三代3D降噪技術(shù)，即使在惡劣的光照環(huán)境下也可提供出色的圖像質(zhì)量。Hi3516A最高支持500萬(wàn)像素實(shí)時(shí)視頻編碼，采用海思先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)，可實(shí)現低于100ms的網(wǎng)傳延遲。

　　采用海思H.265/HEVC解決方案Hi3516A，將徹底解決困擾高清視頻監控發(fā)展的兩大難題，成就視頻監控新價(jià)值。Hi3516A樣片最早可于2014年11月提供，詳細請參見(jiàn)海思半導體官方網(wǎng)站或參觀(guān)2014年北京安防展 E2C05海思展位。