視頻圖像信號的空間冗余度和時間冗余度很大，為消除這種冗余，降低視頻應用門檻，提升用戶的感知體驗，人類展開不懈的研究和探索。而由于編解碼算法復雜，為保證編碼圖像的通用性，相關國際組織基于最新的視頻編解碼研究成果制訂了圖像編碼系列標準，主要有ITU-T（國際電聯）的H系列圖像標準（H.261/263/264/265）和運動圖像專家組MPEG系列標準（MPEG1/2/4）。在進入21世紀以后，由于互聯網的崛起、三網融合趨勢加強等原因，兩大組織的標準技術逐步融合。

 

　　追本溯源，正是視頻編解碼標準，推動視頻監控走向數字化、網絡化，并將推動視頻監控業務走向高清、超高清時代。通過視頻編解碼技術的革新發展歷程，我們完全可以洞悉視頻監控的發展脈絡。在視頻非壓縮時代，一個低分辨率的視頻圖像都需要上百兆的帶寬，以數字化介質存儲和網絡化傳輸根本不現實的，那個時代視頻監控只能以模擬形式存在。隨著MPEG-1/MPEG-2/MPEG-4標準的推出，視頻大小獲得數十倍的壓縮，使得視頻采用數字介質記錄成為可能，但由于視頻傳輸仍占用過大帶寬，網絡化傳輸尚不現實。

 

　　近年來，隨著H.264標準的推出，視頻獲得上百倍的壓縮，這使得視頻內容以網絡化傳輸成為可能，同時隨著對更高圖像品質的訴求，要求視頻圖像達到720P/1080P分辨率，H.264編解碼技術推動高清網絡監控時代到來。人類對視頻圖像品質的追求是永無止境的，2012年8月，H.265視頻編解碼標準草案正式獲得ITU組織的批準，吹響超高清時代的號角，以更低的技術成本，獲得更高的壓縮比率(壓縮率較H.264提升30~50%)和更好的圖像質量(高達7680X4320分辨率的圖像)，隨著H.265產業鏈的日益成熟，視頻監控過渡到超高清時代將是指日可待。

 

　　新一代視頻編解碼技術應用展望

 

　　在IP網絡攝像機中，被攝物經過鏡頭進入到攝像機中，通過sensor把光轉化為可處理的電信號，再通過ISP功能模塊對圖像進行處理校驗，最后由編碼功能模塊進行視頻壓縮處理，輸出視頻壓縮碼流。

 

　　經過壓縮的碼流通過網絡進行傳輸，由后臺的視頻管理系統(VMS)或網絡視頻錄像機(NVR)實現圖像的存儲和管理。需要上墻播放時，先通過解碼器進行解碼，再在電視墻上實現圖像顯示。

 

　　由此可以看出，視頻碼流在視頻監控中起著至關重要的作用，決定著視頻監控系統的品質、成本和效率等等。當前視頻監控領域主流的編解碼標準是H.264和MPEG-4，并圍繞這這些編碼標準構建起成熟的產業鏈環境。

 

    性價比越高的技術越有生命力。毋庸諱言，H.264是當下性價比最高的編解碼技術，有權威機構統計，80%的視頻芯片支持H.264標準。視頻監控在進入網絡時代之后，特別是在當前中國平安城市大聯網的背景之下，H.264的局限性也不斷凸顯。

 

　　第一，客戶不希望高碼流，帶來過高的建設成本。隨著高清在數碼領域的普及，視頻監控客戶也希望享受高清的圖像品質，而通用1080P的視頻圖像，往往占用6~10M的帶寬，這給網絡建設和系統建設帶來了成本的壓力。像華為基于自己視頻壓縮技術的積累，根據不同的拍攝場景，采用更高效的壓縮算法，采用同等畫質的情況下，可以比業界低30%的碼流，這種技術對大型項目的建設是非常之有意義的。

 

　　第二，客戶已不滿足于高清，希望以超高清帶來業務決策高精確。隨著視頻監控應用的普及化，特別像交通和平安城市等領域，傳統1080P的圖像質量已經滿足不了客戶的需求，客戶希望以超清的圖像獲得業務更精確的管理，而同時要求帶來成本提升是可接受的。

 

　　客戶的需求一直是技術進步的動力，面對視頻應用不斷向高清晰度、高幀率、高壓縮率方向發展的趨勢，HEVC(H.265)協議標準正是在這樣的背景下應運而生。這里我們展望下H.265給視頻監控領域帶來的價值。

 

　　第一，更高壓縮比，降低端到端建設成本。網絡帶來的好處，攝像頭的可以無限遠，而根據業界網絡視頻監控的建設模型，存儲和網絡設備占據建設投資35~40%，已成為視頻監控建設的重中之重，如何最大效率利用傳輸帶寬和存儲空間，根本上解決需要從視頻壓縮碼流入手，采用H.265技術的視頻壓縮比H.264提升30~50%，根據測算可能帶來的投資節省高達20%，甚是可觀。

 

　　第二，更高清晰度，更精準的業務判斷。在數碼消費領域，1080P視頻已經成為主流；視頻監控領域1080P正在普及之中，但也有些客戶提出了4Kx2K、8Kx4K的數字視頻的需求。采用超高清的圖像，可以獲得更大視野范圍，更加清晰的圖像，為業務決策提供更精準的依據。另外一方面，智能分析發展受制一個原因是圖像不夠清晰導致分析的誤判，采用更高的圖像質量更容易獲得分析結果的準確定。

 

　　H.265標準是在H.264標準的基礎上發展起來的，結合H.264在視頻應用領域的主流地位可以預見H.265協議在未來廣大的發展前景。和H.264/AVC相比，在同等PSNR下可節省約40%的碼率，在同等的主觀質量下，比H.264/AVC平均節省50%的碼率，是H.264/AVC的一半，對720P及以上的高清序列碼率節省尤為顯著。