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監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
智能視頻監(jiān)控
4K蔓延全球 全面普及路上遇「攔路虎」--中國(guó)安防展覽網(wǎng)
來(lái)源：中國(guó)安防展覽網(wǎng)
連結(jié)：http://www.afzhan.com/news/Detail/33454.html
【中國(guó)安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】在2014十大科技潮流預測(cè)中，超清4K蔓延到電視和手機(jī)成為其中一個(gè)。自2013年CES2013消費(fèi)電子展開(kāi)始，4K這個(gè)名詞便被極其頻繁的提及，4K（超高清）成為視頻諸強(qiáng)的一個(gè)爭(zhēng)奪焦點(diǎn)。4K與安防究竟能否很快地實(shí)現(xiàn)結(jié)合，4K在安防行業(yè)（混合型硬碟錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻硬碟錄像機(jī)）內(nèi)能否快速部署和應(yīng)用，應(yīng)該說(shuō)還是需要進(jìn)行全面分析和探索的
4K蔓延全球，呈百家爭(zhēng)鳴之勢(shì)
之前Netflix已經(jīng)先行一步，最新消息是亞馬遜的超高清視頻，也將在十月份推出。去年底，亞馬遜宣布，2014年製作的原創(chuàng)劇中，將使用4K技術(shù)進(jìn)行拍攝。不過(guò)，具體何時(shí)開(kāi)播，未作說(shuō)明。
有意思的是，據(jù)美國(guó)科技新聞網(wǎng)站癮科技報(bào)導(dǎo )，作為4K電視機(jī)製造商的三星電子，披露了亞馬遜超高清視頻在美國(guó)市場(chǎng)對(duì)外播出的時(shí)間：今年十月份。
三星表示，屆時(shí)其生產(chǎn)的超高畫質(zhì)電視機(jī)，將會(huì)支持亞馬遜的4K視頻流媒體服務(wù)。
目前，亞馬遜尚未宣布4K播出的時(shí)間，具體支持的超高畫質(zhì)電視機(jī)類(lèi)型，還不得而知。據(jù)悉，由於視頻編碼解碼技術(shù)的限制，並非所有的4K電視機(jī)都能夠流暢觀(guān)看所有廠(chǎng)商的4K視頻。
三星在相關(guān)材料中介紹說(shuō)，歐洲售賣的4K電視機(jī)中，也將支持Netflix、Chili、Maxdome和Wuaki.tv等服務(wù)商的超高清視頻。
雖然視頻網(wǎng)站開(kāi)始支持4K視頻，但是對(duì)於網(wǎng)民而言，只有寬帶滿(mǎn)足一定速率，才能夠穩(wěn)定觀(guān)看4K視頻。為了保證視頻流暢度，Netflix等網(wǎng)站已經(jīng)和美國(guó)四家寬帶接入商籤署了網(wǎng)絡(luò)直連付費(fèi)合作協(xié)議。
另外，在谷歌光纖千兆寬帶的“鯰魚效應(yīng)”下，AT＆T、康卡斯特等美國(guó)寬帶公司，陸續(xù)擴大千兆服務(wù)，這也為4K視頻時(shí)代的到來(lái)，奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
分析人士表示，隨著亞馬遜、Netflix等業(yè)內(nèi)知名廠(chǎng)商陸續(xù)推出4K視頻服務(wù)，這也將推動(dòng)中國(guó)等其他市場(chǎng)的網(wǎng)際網(wǎng)路視頻行業(yè)，逐步切入超高清市場(chǎng)。
4K在安防領(lǐng)域應(yīng)用廣(guǎng)泛
4K超高清攝像機(jī)可以很好的縱覽全局，當(dāng)隨機(jī)事件發(fā)生，各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)可以用同一臺(tái)攝像機(jī)在同一幅圖像中找到各自感興趣的點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多級(jí)放大後，仍能得到高清的細(xì)節(jié)畫面。因此4K攝像機(jī)可以在不改變攝像機(jī)數(shù)量、焦距、角度的條件下，進(jìn)行全天候、全場(chǎng)景下的監(jiān)控。4K畫面的豐富細(xì)節(jié)，可以讓我們各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)進(jìn)行信息共享，同一個(gè)場(chǎng)景下，不用為了看清不同區(qū)域而架設(shè)多臺(tái)攝像機(jī)，另一方面也節(jié)約投資成本。讓可視化管理更高效、聯(lián)動(dòng)響應(yīng)更及時(shí)、安全系統(tǒng)更有保障。近年來(lái)不少廠(chǎng)家開(kāi)始紛紛推出4K的IPC產(chǎn)品，包括各類(lèi)槍機(jī)、魚眼攝像機(jī)、甚至支持變焦的球機(jī)等等。
其實(shí)，4K最早在安防的實(shí)際應(yīng)用應(yīng)該從交通道路智能監(jiān)控開(kāi)始，因為在交通領(lǐng)域，需要較大解析度的攝像機(jī)來(lái)監(jiān)控多個(gè)車(chē)道的車(chē)輛情況，這樣可以提高對(duì)車(chē)道的覆蓋範圍。從2011年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)的一些智能交通廠(chǎng)家開(kāi)始陸續(xù)推出800萬(wàn)像素，甚至千萬(wàn)像素的高清電警卡口相機(jī)，但是由於傳感器能力以及後端Soc晶片處理能力的限制，一般只能實(shí)現(xiàn)5-15幀/秒的處理能力。
近兩(liǎng)年來(lái)，隨著支持4K編碼的低成本SoC晶片的推出，以及支持800萬(wàn)像素的CMOS傳感器的推出，4K攝像機(jī)也逐漸開(kāi)始普及，目前，國(guó)內(nèi)主流的安防廠(chǎng)家都已經(jīng)推出了支持4K×2K的IPC產(chǎn)品，而且隨著4K在消費(fèi)類(lèi)行業(yè)中應(yīng)用的風(fēng)生水起，安防行業(yè)對(duì)4K的期望也開(kāi)始越來(lái)越高。
普及路上遇“攔路虎”
對(duì)於高清的普及，大家喜聞樂見(jiàn)。然而高清並不僅僅只是前端攝像機(jī)能實(shí)現(xiàn)高清採集便作罷。“其實(shí)高清監(jiān)控是需要整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中涉及到採集、編碼、傳輸(shū)、存儲(chǔ)及解碼顯示五個(gè)方面，高清的普及受到了來(lái)自這五個(gè)方面的限制”。理高清普及路上還有五隻“攔路虎”。
採集端
採集端即是作為前端的攝像機(jī)，就目前來(lái)看，200萬(wàn)像素的攝像機(jī)從各方面的表現(xiàn)來(lái)看皆已較為成熟，那麼具備300萬(wàn)、500萬(wàn)、4K甚至1600萬(wàn)像素的攝像機(jī)其表現(xiàn)是否就會(huì)更好呢?非也!起碼不全是。低照度，在監(jiān)控行業(yè)目前所強(qiáng)調(diào)的全天候監(jiān)控中是必不可少的一項(xiàng)功能，據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%以上的安全事故皆發(fā)生在夜晚或者光照不佳時(shí)，也因此，夜晚的監(jiān)控往往比白天的監(jiān)控緊要。而更高像素的攝像機(jī)在Sensor靶面面積所限的情況下，像素值越高，單個(gè)像素點(diǎn)的感光面積便越小，靈敏度便越低，說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是像素值越高(傳感器面積固定時(shí))，其低照度效果便越差。這是一個(gè)無(wú)法兩(liǎng)全其美的矛盾體。只能讓時(shí)間去解決，給技術(shù)一點(diǎn)時(shí)間去突破。就像當(dāng)初1080P的低照度監(jiān)控被攻破一樣。
編碼
前端攝像機(jī)採集圖像的過(guò)程是一種光/電的轉(zhuǎn)化的過(guò)程，轉(zhuǎn)化的過(guò)程中還需對(duì)圖像進(jìn)行編碼方能傳輸(shū)。編碼的目的是在圖像畫質(zhì)得以保證的前提下儘量降低碼率，以利於更快的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸(shū)，節(jié)約帶寬。
目前來(lái)看，最成熟的編碼技術(shù)仍然為H.264，然而，H.264本身亦在發(fā)展，對(duì)此，來(lái)自海康威視的徐萱呈表示：即便都是H.264編碼，依然存在H.264BaselineProfile與H.264HightProfile的區(qū)別，後者相對(duì)前者能降低20%以上的碼率，儘管如此，當(dāng)前依然只有少數(shù)的一線(xiàn )廠(chǎng)商在使用H.264HightProfile編碼方式，這其中當(dāng)然包括海康威視。
目前在監(jiān)控行業(yè)中談到編碼技術(shù)時(shí)，你永遠(yuǎn)也別想繞開(kāi)H.265，筆者也不想免俗。其實(shí)H.265作為一個(gè)熱門(mén)話(huà)題已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間了，下面筆者就用圖表的方式來(lái)簡(jiǎn)要介紹下H.264與H.265的區(qū)別。
相對(duì)H.264，H.265在宏塊和變換(huàn)塊上進(jìn)行了提升，由H.264的4×4、8×8、16×16的宏塊類(lèi)型中引入了32×32、64×64的宏塊類(lèi)型，目的在於減少高清數(shù)字視頻的宏塊個(gè)數(shù)，減少用於描述宏塊內(nèi)容的參數(shù)信息，同時(shí)整形變換(huàn)塊大小也相應(yīng)擴大，用於減少H.264中變換(huàn)相鄰塊間的相似係數(shù)。此外還使用新的MV(運(yùn)動(dòng)矢量)預測(cè)方式，與H.264基於空間域的運(yùn)動(dòng)矢量預測(cè)方式不同，H.265擴充更加多的方向進(jìn)行幀內(nèi)預測(cè)，同時(shí)將預測(cè)塊的集合由原來(lái)的空間域擴展到時(shí)間域及空時(shí)混合域，通過(guò)率失真準(zhǔn)則計(jì)算後選擇最佳的預測(cè)塊。該方法在基本模式下測(cè)試，與H.264相同質(zhì)量的情況下，能得到平均為6.1%的壓縮增益，複雜圖像的壓縮增益甚至能提高到20%。當(dāng)然這些僅僅是二者的一些不同，而非全部，其他的差異筆者在此不再詳述。一句話(huà)，在相同的畫質(zhì)顯示下，H.265編碼方式對(duì)帶寬的需求是H.264的一半。也就是說(shuō)原本攝像機(jī)需要4Mbps的帶寬才能滿(mǎn)足其對(duì)畫質(zhì)需求，如今採用H.265的編碼方式後，只需2Mbps的帶寬便能滿(mǎn)足其相同的畫質(zhì)需求了。
傳輸(shū)
監(jiān)控行業(yè)中，圖像數(shù)據(jù)的傳輸(shū)跟編碼技術(shù)息息相關(guān)，傳輸(shū)與編碼相當(dāng)於河道與水的關(guān)係。目前而言，對(duì)完全基於區(qū)域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控來(lái)說(shuō)，傳輸(shū)方面的問(wèn)題不是很大，但多數(shù)情況下是需要進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸(shū)甚至接入公網(wǎng)的，此時(shí)便對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)形成挑戰。“一般傳輸(shū)1080P高清的H.264碼流，需要4Mbps左右的帶寬，而4K解析度目前至少也需要12Mbps。”科達(dá)系統(tǒng)部副經(jīng)理鄢仁祥先生對(duì)筆者如此表示。
這麼大的帶寬需求，倘若同時(shí)架設(shè)幾十臺(tái)的話(huà)，很明顯，傳輸(shū)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)壓力山大。對(duì)此，泰科產(chǎn)品經(jīng)理沈濤表示，架設(shè)流媒體伺服器，利用流媒體技術(shù)是一個(gè)較好的解決方案。來(lái)自宇視的陳乾亦表示了相類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn)，真是英雄所見(jiàn)略同，同時(shí)陳乾還強(qiáng)調(diào)，此時(shí)對(duì)所架設(shè)流媒體伺服器的轉(zhuǎn)發(fā)性能、出入口帶寬都有較高的性能要求。
此外，攝像機(jī)本身具備的三碼流技術(shù)亦可對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬起到節(jié)約作用，比如主碼流在區(qū)域網(wǎng)中依賴存儲(chǔ)設(shè)備做高碼率錄像存儲(chǔ)，子碼流可向手機(jī)等行動(dòng)裝置提供低解析度與低碼流的視頻以作遠(yuǎn)程監(jiān)控，而第三碼流則可任意設(shè)置解析度、幀率以及碼流來(lái)向公網(wǎng)提供視頻預覽，前提是在不影響主碼流及子碼流的基礎(chǔ)上。當(dāng)然，這些方案皆是建立在當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施基礎(chǔ)之上，最佳的解決方案是對(duì)這些基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，但這個(gè)問(wèn)題相當(dāng)複雜，不在本文討論範圍內(nèi)。
解碼顯示
顧名思義，解碼顯示包括解碼與顯示兩(liǎng)個(gè)部分。“圖像採集作為前端是光/電轉(zhuǎn)化和編碼，後端顯示設(shè)備則是電/光轉(zhuǎn)換(huàn)和解碼處理。”來(lái)自宇視顯控高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理鄭成富對(duì)筆者如此表示。也就是說(shuō)，前端的採集是將光學(xué)圖像經(jīng)過(guò)編碼轉(zhuǎn)換(huàn)成可通過(guò)電路傳輸(shū)的信息流，信息流經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸(shū)至後端的顯示設(shè)備，但顯示設(shè)備並不能直接顯示，而是需要將信息流進(jìn)行解碼方能在顯示設(shè)備上展現(xiàn)出來(lái)。目前在解碼方面，對(duì)於1080P的解碼技術(shù)已經(jīng)成熟，而4K的解碼器不多且性能偏弱。
存儲(chǔ)
存儲(chǔ)設(shè)備（硬碟錄像機(jī) 數(shù)字硬碟錄像機(jī)）在監(jiān)控行業(yè)的重要性是不言而喻的，甚至在某種程度上說(shuō)，監(jiān)控的目的就是為了存儲(chǔ)，將視頻存儲(chǔ)、將圖片存儲(chǔ)以備日後檢索取證，從而在事前震懾犯罪。其實(shí)，監(jiān)控行業(yè)對(duì)存儲(chǔ)的需求一直如饑似渴。筆者試舉一例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明：假設(shè)給某路1080P視頻碼率設(shè)成4Mbps，每天存儲(chǔ)時(shí)間為10小時(shí)(多數(shù)情況下是24小時(shí))，其錄像的保存時(shí)間為15天(業(yè)內(nèi)目前一般為30天)，那麼需多大的存儲(chǔ)容量呢?總容量=4×3600×150×1.1/(8×1024)，其所需容量約為288.94GB，要知道筆者在存儲(chǔ)天數(shù)與每天的存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)上皆打了折扣，且只在一路監(jiān)控的情況下，而倘若是4K的話(huà)，還需翻倍。這麼大的存儲(chǔ)容量需求幾乎已經(jīng)成為監(jiān)控行業(yè)的不能承受之痛。
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4K蔓延全球，呈百家爭(zhēng)鳴之勢(shì)
之前Netflix已經(jīng)先行一步，最新消息是亞馬遜的超高清視頻，也將在十月份推出。去年底，亞馬遜宣布，2014年製作的原創(chuàng)劇中，將使用4K技術(shù)進(jìn)行拍攝。不過(guò)，具體何時(shí)開(kāi)播，未作說(shuō)明。
有意思的是，據(jù)美國(guó)科技新聞網(wǎng)站癮科技報(bào)導(dǎo )，作為4K電視機(jī)製造商的三星電子，披露了亞馬遜超高清視頻在美國(guó)市場(chǎng)對(duì)外播出的時(shí)間：今年十月份。
三星表示，屆時(shí)其生產(chǎn)的超高畫質(zhì)電視機(jī)，將會(huì)支持亞馬遜的4K視頻流媒體服務(wù)。
目前，亞馬遜尚未宣布4K播出的時(shí)間，具體支持的超高畫質(zhì)電視機(jī)類(lèi)型，還不得而知。據(jù)悉，由於視頻編碼解碼技術(shù)的限制，並非所有的4K電視機(jī)都能夠流暢觀(guān)看所有廠(chǎng)商的4K視頻。
三星在相關(guān)材料中介紹說(shuō)，歐洲售賣的4K電視機(jī)中，也將支持Netflix、Chili、Maxdome和Wuaki.tv等服務(wù)商的超高清視頻。
雖然視頻網(wǎng)站開(kāi)始支持4K視頻，但是對(duì)於網(wǎng)民而言，只有寬帶滿(mǎn)足一定速率，才能夠穩(wěn)定觀(guān)看4K視頻。為了保證視頻流暢度，Netflix等網(wǎng)站已經(jīng)和美國(guó)四家寬帶接入商籤署了網(wǎng)絡(luò)直連付費(fèi)合作協(xié)議。
另外，在谷歌光纖千兆寬帶的“鯰魚效應(yīng)”下，AT＆T、康卡斯特等美國(guó)寬帶公司，陸續(xù)擴大千兆服務(wù)，這也為4K視頻時(shí)代的到來(lái)，奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
分析人士表示，隨著亞馬遜、Netflix等業(yè)內(nèi)知名廠(chǎng)商陸續(xù)推出4K視頻服務(wù)，這也將推動(dòng)中國(guó)等其他市場(chǎng)的網(wǎng)際網(wǎng)路視頻行業(yè)，逐步切入超高清市場(chǎng)。
4K在安防領(lǐng)域應(yīng)用廣(guǎng)泛
4K超高清攝像機(jī)可以很好的縱覽全局，當(dāng)隨機(jī)事件發(fā)生，各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)可以用同一臺(tái)攝像機(jī)在同一幅圖像中找到各自感興趣的點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多級(jí)放大後，仍能得到高清的細(xì)節(jié)畫面。因此4K攝像機(jī)可以在不改變攝像機(jī)數(shù)量、焦距、角度的條件下，進(jìn)行全天候、全場(chǎng)景下的監(jiān)控。4K畫面的豐富細(xì)節(jié)，可以讓我們各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)進(jìn)行信息共享，同一個(gè)場(chǎng)景下，不用為了看清不同區(qū)域而架設(shè)多臺(tái)攝像機(jī)，另一方面也節(jié)約投資成本。讓可視化管理更高效、聯(lián)動(dòng)響應(yīng)更及時(shí)、安全系統(tǒng)更有保障。近年來(lái)不少廠(chǎng)家開(kāi)始紛紛推出4K的IPC產(chǎn)品，包括各類(lèi)槍機(jī)、魚眼攝像機(jī)、甚至支持變焦的球機(jī)等等。
其實(shí)，4K最早在安防的實(shí)際應(yīng)用應(yīng)該從交通道路智能監(jiān)控開(kāi)始，因為在交通領(lǐng)域，需要較大解析度的攝像機(jī)來(lái)監(jiān)控多個(gè)車(chē)道的車(chē)輛情況，這樣可以提高對(duì)車(chē)道的覆蓋範圍。從2011年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)的一些智能交通廠(chǎng)家開(kāi)始陸續(xù)推出800萬(wàn)像素，甚至千萬(wàn)像素的高清電警卡口相機(jī)，但是由於傳感器能力以及後端Soc晶片處理能力的限制，一般只能實(shí)現(xiàn)5-15幀/秒的處理能力。
近兩(liǎng)年來(lái)，隨著支持4K編碼的低成本SoC晶片的推出，以及支持800萬(wàn)像素的CMOS傳感器的推出，4K攝像機(jī)也逐漸開(kāi)始普及，目前，國(guó)內(nèi)主流的安防廠(chǎng)家都已經(jīng)推出了支持4K×2K的IPC產(chǎn)品，而且隨著4K在消費(fèi)類(lèi)行業(yè)中應(yīng)用的風(fēng)生水起，安防行業(yè)對(duì)4K的期望也開(kāi)始越來(lái)越高。
普及路上遇“攔路虎”
對(duì)於高清的普及，大家喜聞樂見(jiàn)。然而高清並不僅僅只是前端攝像機(jī)能實(shí)現(xiàn)高清採集便作罷。“其實(shí)高清監(jiān)控是需要整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中涉及到採集、編碼、傳輸(shū)、存儲(chǔ)及解碼顯示五個(gè)方面，高清的普及受到了來(lái)自這五個(gè)方面的限制”。理高清普及路上還有五隻“攔路虎”。
採集端
採集端即是作為前端的攝像機(jī)，就目前來(lái)看，200萬(wàn)像素的攝像機(jī)從各方面的表現(xiàn)來(lái)看皆已較為成熟，那麼具備300萬(wàn)、500萬(wàn)、4K甚至1600萬(wàn)像素的攝像機(jī)其表現(xiàn)是否就會(huì)更好呢?非也!起碼不全是。低照度，在監(jiān)控行業(yè)目前所強(qiáng)調(diào)的全天候監(jiān)控中是必不可少的一項(xiàng)功能，據(jù)統(tǒng)計(jì)，90%以上的安全事故皆發(fā)生在夜晚或者光照不佳時(shí)，也因此，夜晚的監(jiān)控往往比白天的監(jiān)控緊要。而更高像素的攝像機(jī)在Sensor靶面面積所限的情況下，像素值越高，單個(gè)像素點(diǎn)的感光面積便越小，靈敏度便越低，說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是像素值越高(傳感器面積固定時(shí))，其低照度效果便越差。這是一個(gè)無(wú)法兩(liǎng)全其美的矛盾體。只能讓時(shí)間去解決，給技術(shù)一點(diǎn)時(shí)間去突破。就像當(dāng)初1080P的低照度監(jiān)控被攻破一樣。
編碼
前端攝像機(jī)採集圖像的過(guò)程是一種光/電的轉(zhuǎn)化的過(guò)程，轉(zhuǎn)化的過(guò)程中還需對(duì)圖像進(jìn)行編碼方能傳輸(shū)。編碼的目的是在圖像畫質(zhì)得以保證的前提下儘量降低碼率，以利於更快的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸(shū)，節(jié)約帶寬。
目前來(lái)看，最成熟的編碼技術(shù)仍然為H.264，然而，H.264本身亦在發(fā)展，對(duì)此，來(lái)自海康威視的徐萱呈表示：即便都是H.264編碼，依然存在H.264BaselineProfile與H.264HightProfile的區(qū)別，後者相對(duì)前者能降低20%以上的碼率，儘管如此，當(dāng)前依然只有少數(shù)的一線(xiàn )廠(chǎng)商在使用H.264HightProfile編碼方式，這其中當(dāng)然包括海康威視。
目前在監(jiān)控行業(yè)中談到編碼技術(shù)時(shí)，你永遠(yuǎn)也別想繞開(kāi)H.265，筆者也不想免俗。其實(shí)H.265作為一個(gè)熱門(mén)話(huà)題已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間了，下面筆者就用圖表的方式來(lái)簡(jiǎn)要介紹下H.264與H.265的區(qū)別。
相對(duì)H.264，H.265在宏塊和變換(huàn)塊上進(jìn)行了提升，由H.264的4×4、8×8、16×16的宏塊類(lèi)型中引入了32×32、64×64的宏塊類(lèi)型，目的在於減少高清數(shù)字視頻的宏塊個(gè)數(shù)，減少用於描述宏塊內(nèi)容的參數(shù)信息，同時(shí)整形變換(huàn)塊大小也相應(yīng)擴大，用於減少H.264中變換(huàn)相鄰塊間的相似係數(shù)。此外還使用新的MV(運(yùn)動(dòng)矢量)預測(cè)方式，與H.264基於空間域的運(yùn)動(dòng)矢量預測(cè)方式不同，H.265擴充更加多的方向進(jìn)行幀內(nèi)預測(cè)，同時(shí)將預測(cè)塊的集合由原來(lái)的空間域擴展到時(shí)間域及空時(shí)混合域，通過(guò)率失真準(zhǔn)則計(jì)算後選擇最佳的預測(cè)塊。該方法在基本模式下測(cè)試，與H.264相同質(zhì)量的情況下，能得到平均為6.1%的壓縮增益，複雜圖像的壓縮增益甚至能提高到20%。當(dāng)然這些僅僅是二者的一些不同，而非全部，其他的差異筆者在此不再詳述。一句話(huà)，在相同的畫質(zhì)顯示下，H.265編碼方式對(duì)帶寬的需求是H.264的一半。也就是說(shuō)原本攝像機(jī)需要4Mbps的帶寬才能滿(mǎn)足其對(duì)畫質(zhì)需求，如今採用H.265的編碼方式後，只需2Mbps的帶寬便能滿(mǎn)足其相同的畫質(zhì)需求了。
傳輸(shū)
監(jiān)控行業(yè)中，圖像數(shù)據(jù)的傳輸(shū)跟編碼技術(shù)息息相關(guān)，傳輸(shū)與編碼相當(dāng)於河道與水的關(guān)係。目前而言，對(duì)完全基於區(qū)域網(wǎng)內(nèi)的視頻監(jiān)控來(lái)說(shuō)，傳輸(shū)方面的問(wèn)題不是很大，但多數(shù)情況下是需要進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸(shū)甚至接入公網(wǎng)的，此時(shí)便對(duì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)形成挑戰。“一般傳輸(shū)1080P高清的H.264碼流，需要4Mbps左右的帶寬，而4K解析度目前至少也需要12Mbps。”科達(dá)系統(tǒng)部副經(jīng)理鄢仁祥先生對(duì)筆者如此表示。
這麼大的帶寬需求，倘若同時(shí)架設(shè)幾十臺(tái)的話(huà)，很明顯，傳輸(shū)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)壓力山大。對(duì)此，泰科產(chǎn)品經(jīng)理沈濤表示，架設(shè)流媒體伺服器，利用流媒體技術(shù)是一個(gè)較好的解決方案。來(lái)自宇視的陳乾亦表示了相類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn)，真是英雄所見(jiàn)略同，同時(shí)陳乾還強(qiáng)調(diào)，此時(shí)對(duì)所架設(shè)流媒體伺服器的轉(zhuǎn)發(fā)性能、出入口帶寬都有較高的性能要求。
此外，攝像機(jī)本身具備的三碼流技術(shù)亦可對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬起到節(jié)約作用，比如主碼流在區(qū)域網(wǎng)中依賴存儲(chǔ)設(shè)備做高碼率錄像存儲(chǔ)，子碼流可向手機(jī)等行動(dòng)裝置提供低解析度與低碼流的視頻以作遠(yuǎn)程監(jiān)控，而第三碼流則可任意設(shè)置解析度、幀率以及碼流來(lái)向公網(wǎng)提供視頻預覽，前提是在不影響主碼流及子碼流的基礎(chǔ)上。當(dāng)然，這些方案皆是建立在當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施基礎(chǔ)之上，最佳的解決方案是對(duì)這些基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，但這個(gè)問(wèn)題相當(dāng)複雜，不在本文討論範圍內(nèi)。
解碼顯示
顧名思義，解碼顯示包括解碼與顯示兩(liǎng)個(gè)部分。“圖像採集作為前端是光/電轉(zhuǎn)化和編碼，後端顯示設(shè)備則是電/光轉(zhuǎn)換(huàn)和解碼處理。”來(lái)自宇視顯控高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理鄭成富對(duì)筆者如此表示。也就是說(shuō)，前端的採集是將光學(xué)圖像經(jīng)過(guò)編碼轉(zhuǎn)換(huàn)成可通過(guò)電路傳輸(shū)的信息流，信息流經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸(shū)至後端的顯示設(shè)備，但顯示設(shè)備並不能直接顯示，而是需要將信息流進(jìn)行解碼方能在顯示設(shè)備上展現(xiàn)出來(lái)。目前在解碼方面，對(duì)於1080P的解碼技術(shù)已經(jīng)成熟，而4K的解碼器不多且性能偏弱。
存儲(chǔ)
存儲(chǔ)設(shè)備（硬碟錄像機(jī) 數(shù)字硬碟錄像機(jī)）在監(jiān)控行業(yè)的重要性是不言而喻的，甚至在某種程度上說(shuō)，監(jiān)控的目的就是為了存儲(chǔ)，將視頻存儲(chǔ)、將圖片存儲(chǔ)以備日後檢索取證，從而在事前震懾犯罪。其實(shí)，監(jiān)控行業(yè)對(duì)存儲(chǔ)的需求一直如饑似渴。筆者試舉一例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明：假設(shè)給某路1080P視頻碼率設(shè)成4Mbps，每天存儲(chǔ)時(shí)間為10小時(shí)(多數(shù)情況下是24小時(shí))，其錄像的保存時(shí)間為15天(業(yè)內(nèi)目前一般為30天)，那麼需多大的存儲(chǔ)容量呢?總容量=4×3600×150×1.1/(8×1024)，其所需容量約為288.94GB，要知道筆者在存儲(chǔ)天數(shù)與每天的存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)上皆打了折扣，且只在一路監(jiān)控的情況下，而倘若是4K的話(huà)，還需翻倍。這麼大的存儲(chǔ)容量需求幾乎已經(jīng)成為監(jiān)控行業(yè)的不能承受之痛。
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