海思H.265成就視頻監(jiān)控新價值

眾所周知，高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是視頻監(jiān)控發(fā)展的趨勢。當(dāng)前整個安防行業(yè)的發(fā)展，無論是在行業(yè)項(xiàng)目如平安城市、交通、銀行、公檢法司系統(tǒng)等行業(yè)系統(tǒng)，還是在民用系統(tǒng)如社區(qū)、樓宇、家庭看護(hù)等，都逐步邁入了高清時代，并且向高分辨率持續(xù)升級。高清視頻監(jiān)控在向著高清化、網(wǎng)絡(luò)化持續(xù)升級的同時，也面臨著兩個最主要的問題：

網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬問題

目前高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以提供100萬、200萬、500萬甚至更高像素的視頻圖像，以1080P為例，在畫面流暢、畫質(zhì)良好的情況下，碼流一般為6～8Mbit左右，如果一個系統(tǒng)中有幾百、上千個高清監(jiān)控點(diǎn)，那么整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流就會相當(dāng)?shù)凝嫶?。在網(wǎng)絡(luò)傳輸中可能同時有用作存儲的視頻流，有實(shí)時和回放查看的視頻流，有第三方系統(tǒng)需要調(diào)用的視頻流，這樣勢必會給網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)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，從而影響整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。因此，面對有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬如何滿足龐大的數(shù)據(jù)流傳輸以及合理規(guī)劃視頻流的走向，已經(jīng)成為高清監(jiān)控必須要解決的首要問題。

海量數(shù)據(jù)存儲問題

高清視頻的存儲會給存儲設(shè)備帶來非常大的壓力，除了高碼流會消耗更大的存儲空間外，對存儲設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、安全性也提出了更高的要求，如果存儲設(shè)備性能不足，將會影響視頻數(shù)據(jù)的正常寫入。

有沒有一種方案，既大幅降低碼流，又保證高質(zhì)量的圖像畫質(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)是可以在維持畫質(zhì)基本不變的前提下，讓數(shù)據(jù)傳輸帶寬縮減至H.264/AVC的一半。同時其還支持最高為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（視頻編碼專家組）就啟動了名為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(dāng)時最高水準(zhǔn)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，并組成了一個名為KTA（Key Technical Areas）的編碼器。KTA算是“下一代視頻編碼”方案的一個雛形，并在隨后的幾年時間內(nèi)不斷沉淀各種改良算法。2009年6月，在MPEG舉行的call-for-evidence活動中，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?qū).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），同時向全世界征集編碼方案。這種儀式感極強(qiáng)的動作有個術(shù)語，稱為CFP（Call for Proposals）。同年4月，JCT-VC舉行了第一次工作組會議，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類測試視頻源，涵蓋了從WQVGA到720P/1080P HD直至Ultra HD在內(nèi)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：其一為Random Access，允許參與評估的編碼方案使用長度為8的GOP進(jìn)行圖像排列，其典型場景是數(shù)字電視廣播應(yīng)用；另一為Low Delay，此時禁止圖像編碼順序重排列，其典型場景是對時延有嚴(yán)格限制的實(shí)時會話業(yè)務(wù)應(yīng)用。

經(jīng)過細(xì)致評估分析，最后發(fā)現(xiàn)：對比H.264/AVC，在基于幾乎相同的主觀圖像質(zhì)量的前提下，參與測評方案中的佼佼者能夠節(jié)省40%～60%的碼率！換言之，對比現(xiàn)有的H.264/AVC，新提出的編碼提案能夠?qū)嚎s效率提高一倍左右。面對這個祥和愉快的結(jié)論，JCT-VC無法淡定了，于是“下一代視頻編碼”工作正式啟動，并冠名為HEVC（High Efficiency Video Coding）。與此同時，相應(yīng)的編碼提案被納入TmuC（Test Model under Consideration），成為HEVC最終方案的候選，在隨后的時間內(nèi)被不斷測試、挑戰(zhàn)和改進(jìn)。 從2010年開始至2011年1月，工作組發(fā)布了HEVC工作草案第一版（編號JCTVC-D503），預(yù)計(jì)全部工作將在2013年內(nèi)完成。

海思H.265解決方案成就視頻監(jiān)控新價值

2014年9月，全球視頻監(jiān)控半導(dǎo)體解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者海思公司將基于H.265/HEVC標(biāo)準(zhǔn)推出業(yè)界第一顆高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(biāo)準(zhǔn)固有的圖像振鈴效應(yīng)，極大減少了大運(yùn)動場景下的拖尾現(xiàn)象和塊效應(yīng)，并在保持與H.264/AVC相同的圖像畫質(zhì)下編碼碼流降低50%。同時，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，提供車牌識別、周界防范、人臉識別等多達(dá)40種智能分析應(yīng)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500萬像素實(shí)時視頻編碼，采用海思先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)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(jiān)控發(fā)展的兩大難題，成就視頻監(jiān)控新價值。Hi3516A樣片最早可于2014年11月提供，詳細(xì)請參見海思半導(dǎo)體官方網(wǎng)站或參觀2014年北京安防展E2C05海思展位。