H.265引领全新4K时代

□ 文 /李萌 高旭麟

作者单位：天地伟业技术有限公司

随着安防行业的突飞猛进，安防领域的超高清时代已然到来，普通的百万像素高清摄像机无法采集更好的视频画面，用户对清晰度的追求则是永无止境的，4K乃至8K超高清成为新宠。4K技术给安防行业带来的，不仅仅只是画面清晰度和用户体验的提升，它还代表着未来安防的发展方向，安防行业正急速向“超高清”迈进。

4K超高清面临的问题

4K因其横向解析度约为4000像素而得名，其分辨率主要有3840*2160和4096*2160两种规格，4K分辨率相当于1080P的4倍，720P的8倍。

目前，4K普及面临的最主要问题，是其超高清分辨率带来的超大带宽占用和超高存储成本，而利用现有的编码算法H.264可能需要8-16M的超大码率才能保证图像质量，这会对带宽造成很大的压力，基本上超出了大部分网络的承受极限，存储成本也大大增加。因此，必需有更高效的视频压缩算法来推动视频超高清化发展。

带宽、存储、网络和系统建设成本等发展限制成为制约行业快速向全面超高清化发展的天花板。随着H.265技术的逐渐成熟，这个问题得到了很好解决。

H.265编码技术优势

HEVC(High Efficiency Video Coding，高效率视频编码) 是新一代的视频编码标准，即H.265编码标准。H.265的目标是相对于H.264／AVC的高档次编码效率提高一倍，即在保证相同视频质量的前提下，降低50%的编码比特率。为了达到这个目标，H.265引入了一系列新型的编码工具，但同时也带来了极高的计算复杂度。

H.265保留了H.264的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进，以改善码流、提升编码质量、优化延时与算法复杂度之间的关系，达到最优的编码设置。与H.264相同，H.265依然采用了基于块的混合编码框架，与传统的编码框相比，H.265采用了更为灵活的四叉树编码块划分、多种类型的预测块和变换块、大块预测和变换以及自适应运动参数编码等新技术。这些新技术的引入，有效地提高了H.265的编码性能。

问世以来，得到各家安防企业的青睐，以其技术优势，充分解决4K时代视频编码的瓶颈。高压缩率。H.265采用多样的宏块二叉树的编码分隔方式、帧内预测方向和帧间预测技术，具有更好的运动补偿处理方式和矢量预测方法，编码更加灵活，编码数据大幅降低。相比H.264，H.265编码可将码流降低40～50%，压缩比达到400:1，编码耗时降低70～80%，这将使存储成本大大降低，优势极为明显。

高清晰度

H.265支持4K和8K（8192*4320）超高清分辨率，计算能力不再受到制约，跟上了显示屏高分辨率的脚步，给客户更高的视频清晰度体验，避免了码流几何倍数增长的尴尬局面，增强用户的视觉体验。

存储便捷

随着用户对安防监控中高清视频的需求越来越高，所需存储空间急剧上升。与H.264编码技术相比，H.265的高压缩率可以节省一半的存储空间，通过降低码流来为客户节省存储成本，降低硬盘的存储空间。

智能互联

在这个物联网、云计算的时代，各部门的信息共享尤为重要。原H.264时代，由于分辨率的限制，各部门只能独立获取有效数据，造成采集点的冗余，无法实现信息共享。而H.265的超高清摄像机，采集视角广泛，可以同时实现多项业务的采集需求，减少同区域范围内的采集节点，有效提高了信息共享的效率。

经济实用

高分辨率可以降低采集节点的数目，同时高压缩率致使存储空间下降。降低硬盘数目，这会大大降低客户系统的建设成本。同时，在保证画面质量不变的前提下，H.265的数据传输带宽和节点数量的明显降低，对交换机的要求不再苛刻，也为用户节省了投资成本。

H.265在安防领域的发展

H.265为安防行业带来了广泛的发展前景，4K技术成为安防行业各大厂商竞相追逐的对象，安防行业正在进行着一场高清化的行业变革。

2017年，天地伟业多目全景超星光警戒球亮相深圳安博会，得益于H.265的高压缩率，其全景通道可支持800万像素，给用户全景的极致体验；多目全景警戒球会对固定看守位进行看护，异常闯入时，会通过白灯闪烁、语音提示、激光跟踪对入侵者进行警示震慑；全景球具备S+265编码技术，在确保图像画质的基础上可极大节省传输带宽和存储容量。

以“视界为世界”的使命，推出了变焦人脸识别半球。半球内搭载深度学习算法，保证高抓拍率和识别率，单个设备即可实现人脸识别能力，即使是戴口罩、戴墨镜、侧脸，均能有效识别。可同时进行数千名人员的布控，满足绝大部分场景需求。半球融合S+编码技术：新一代超星光融合了S+265编码技术，通过SmartP帧和虚拟I帧技术降低30%～50%码率，使整体带宽维持在较低水平（1080P平均500K/S）。

深度学习交通摄像机最高像素达到900万，可同时监控五车道信息，实现更大场景、更多目标的锁定和跟踪。同时采用星光级图像传感器，低照效果更好，在夜晚也可以清晰的捕捉车牌等信息。支持4K分辨率，监控效果前所未有。“天眼”系列摄像机打破常规，将服务器中算法前置，能够智能识别不系安全带、接打电话、不礼让行人、左转不避让、斑马线超车、驶入专用车道、违法变道等多种违章行为。同时“天眼”系列摄像机区别于传统智能交通摄像机的关键一点就在于细节画面的高精度抓取，可对驾驶人员面部特征、车辆品牌、车身颜色、车牌号码，甚至车窗上的年检标、环保标等都可以进行高清拍摄。

结束语

高清、智能必然是视频监控发展的主旋律，超高清技术的发展牵引着H.265的发展应用，H.265支撑着4K的未来，对安防行业的高清化具有良好的促进作用，4K将为我们呈现更多的画面细节，这有助于社会治安的防范，满足更高的客户需求，随着技术的发展和用户的体验，必将带动安防行业其他4K相关设备和产品的发展。