全面解读：H.265在安防行业应用及价值

成都弱电公司讯：

在过去的10年里，成都视频监控领域的主要视频压缩尺度是H.264。今天，H.264占据了网络视频码流的80%左右。现在的摄像机主流分辨率是720p或1080p等高清级别的，但是几年前的主流分辨率是VGA级别的。H.264在成都视频监控IP化过程中扮演了重要的角色。

但是今天，在成都视频监控领域我们仍然面临着诸多挑战。随着摄像机分辨率的不断增加，出现了更大的百万级像素(MegaPixel)sensor、全景摄像机、甚至是千万级像素sensor。同时面临着远程观看这样的大分辨率视频而带来的网络传输压力，以及码流的存储压力。

正是面对这样的局面，ISO/IECMPEG和ITU-TVCEG联合制定新一代视频压缩尺度HEVC/H.265。视频编码算法尺度的制定者们声称，一个视频压缩尺度的使用期一般为10年，即经过10年的使用期，由于整个产业链的发展以及科学技术的发展，尺度应用的场景和环境都会发生巨大变化，针对新的应用场景和新的应用平台，需要研发更高明的算法和更具先进性的尺度规范。当年MPEG4尺度过渡到H.264，这样的规律可见一斑。

成都视频监控的趋势是高清化(高清、高清+、超高清)、网络化、智能化，高清化视频对传输和存储带来很大的压力，H.265相比H.264，对高清化视频更高的压缩率可极大的缓解这一压力。好比，对5MP分辨率的H.265网络摄像机，4Mbps的H.265的码流解码效果和8Mbps的H.264图像效果相当。若智能分析算法和H.265编码器结合使用，更能进一步降低码率，提升图像质量。相比H.264，对成都视频监控网络方案实施和工程建设来说，能够节省许多预算开支。

在高清化的趋势下，H.264的霸主地位已经受到H.265的挑战。现实中虽然有SVAC、MPEG4、MJPEG，甚至微软的VC-1或者谷歌的VP8，甚至广电领域的国标AVS，目前来看，这些视频压缩尺度的压缩效率都达不到H.265的同等图像效果下的压缩率。虽然H.265的专利授权费用远远高于H.264，但是不像广电领域的节目接受预订或者互联网视频服务提供商，成都视频监控领域的视频录像不会用于对外提供服务，因此业内很多人士预测，H.265仍将在成都视频监控领域受到热捧，在下一个10年里，H.265将会取代H.264，成为主流视频压缩尺度。

2018年5月份国家发展改革委等九部委发布的《关于加强公共平安成都视频监控建设联网应用工作的若干意见》中提高“新建、改建高清摄像机比例达到100%”、“逐步增加高清摄像机的新建、改建数量”，“到2020年，基本实现全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”。这意味着在公共平安领域，新购置的摄像机必将是高清化的摄像机，高清化摄像机尤其适用于H.265压缩。就像当年的H.264取代MPEG-4压缩一样，在一个成都视频监控网络中，H.265和H.264两种压缩尺度并存能够解决以建摄像机的后向兼容性，但同时增加了整个监控网络的复杂性和不稳定性。在H.265应用初期，这种情况在所难免。随着时间推移新的H.265压缩摄像机替换已到使用年限的H.264摄像机，到时整个网络必将是全网H.265的高清化视频，H.265配合高清化视频的应用必将带来整个成都视频监控网络方案中的前端、后端、存储、智能、显示的显著变化。

H.265应用解析

成都视频监控领域的视频压缩，由H.265取代H.264，主要影响的是压缩模块产品和解码模块产品，即IPC、NVR，以及带有解码显示的平台软件。IPC和NVR由于使用码芯片的ASIC或者硬件加速单元进行硬编码和硬解码，传统的H.264编解码芯片无法进行升级支持H.265。H.265Version1于2018年4月正式发布后，虽然有很多公司声称实现了H.265的编码或解码，但大都是基于CPU或者FPGA实现，不太适合成都视频监控应用。2018年，海思在业界首次提出基于SOC的IPC+NVR的完整成都视频监控解决方案参考设计。当然现在海思的H.265编解码方案更加丰富，不仅仅支持H.265编码和解码，同时支持4K超高清的H.265编码和解码。

除了海思，还有另外的好比安霸、高通、SONY、NVIDIA、Intel等公司陆续提出H.265配合4K超高清的编解码SOC或者CPU+ASIC的编解码方案。基于H.265的IPC、NVR、平台等等产品形态迎来了蓬勃发展期。

H.265价值的进一步挖掘

除了高清化的趋势和智能化趋势，还有一种趋势是智能化和H.265编码的有机配合。从算法的角度理解，视频压缩算法中也使用了大量的智能分析算法，视频压缩的根本是根据对视频图像场景的理解，有效的剔除时间冗余、空间冗余、概率冗余等，在保留信息的前提下，达到压缩的目的，以尽可能的接近视频图像信息熵。

H.265编码与智能结合

从目前的应用情况来看，智能分析和H.265压缩两者还是割裂的，视频序列和图片的智能分析结果没有有机的和H.265的帧内压缩和帧间压缩融合起来。好比海思的Hi3516A编码SOC，分别提供了ISP单元、智能分析单元IVE2.0、H.265编码单元，但好像并没有很好的融合，假若在H.265编码单元中充分利用背景建模、光流分析、移动侦测、等智能分析单元的分析结果，理解场景中的背景区域和前景区域，以及场景中的亮区、暗区、多纹理区域，等等这些智能分析结果和H.265的编码单元模块算法有机结合，可以在现有基础上进一步降低码率，提升编码效率。