从视频编码技术的进步看H.265的应用趋势

2015-06-08 20:21:07来源: 慧聪安防网
    当下,H.265异常火热,各大安防监控厂家纷纷推出多系列产品,以海康威视为例,推出了多个型号、多种类型的产品。同时,H.265作为一种视频压缩技术,不断出现在各类安防杂志上,充斥着我们的眼球。那么,为什么历史选中了H.265?

    视频编码技术的发展进步

    我们先来回顾一下安防的发展历程。在2000年前后,第一台DVR的问世,标志着视频监控从CCTV时代走向数字化时代。此后数字化的进程一发不可收拾,并直接促成了后来的网络化。到2007年,海康威视推出了业界首台高清IPC,开启了视频监控网络化、高清化的序幕。2013年,海康威视推出了全球首台SmartIPC,标志着视频监控正式步入了智能化时代。这一路走来,从产品形态、技术路线的演变上,我们可以清晰地看到一个主线——那就是IP化。与此同时,伴随着安防产品IP化的发展,视频编码技术也在不断的进步。

    如果再梳理视频压缩标准发展的脉络,视频压缩技术正一次次地改变着安防监控的历史,推动着安防行业的深度发展。在安防监控的早期阶段,MPEG-1、MPEG-2等算法被引入安防监控领域,促使了安防数字化时代的到来。在数字化阶段后期,分别由两个组织推出了H.263和MPEG4-P2,但也造成了多种视频压缩标准充斥整个安防的混乱局面。众所周知,标准推出的目的是为了树立一个通用规范,大家共同遵守,以节约资源、降低成本,然而标准越多就意味着没有共通的标准遵循;同时由于这些标准还不够完善,无法推动安防更好的网络化发展,也就意味着标准急需统一和完善。H.264的出现结束了视频压缩多标准的时代,其在编码性能上的优势,使整个安防行业大步向网络化迈进。发展到现阶段,H.264等视频压缩标准已经不堪更高清的压力,延缓着安防发展前进的脚步,安防需要一股更强大的力量来推进大联网的发展。此时,作为新型视频压缩技术的H.265出现了。

    H.265,给人最直观的感受似乎是“它将编码效率提升了一倍以上,有效降低视频输出码率。”确实,反复的比较测试已经表明,在相同的图象质量下,相比于H.264,通过H.265编码的视频码流大小比H.264减少大约39-44%。由于质量控制的测定方法不同,这个数据也会有相应的变化。以目前主流的分辨率为例,1080p全实时只需要1.5~2M左右的码率。此外,随着分辨率的提升,H.265码率降低也会更多,多次测试表明,H.265在4K超高清分辨率下也可获得相比H.264降低50%~60%的码率。无论在功能还是性能上,H.265几乎都对H.264有着全面性的进步,是针对当前视频压缩标准的全面超越,这也使得H.265无可争议的成为了当下“最强”。

    采用最强视频压缩技术就必须要有配套的硬件性能提升来满足需求,而安防硬件又恰恰已经为H.265准备好了。从安防监控硬件的发展来看,在数字化阶段到来时,普遍采用的是ASIC架构,后来DSP架构的应用为MPEG-4等算法提供了很好的应用环境。随着技术的发展,具备更强性能的SOC架构成为了主流,其初期做法是整合ARM和1~2个功能硬件,成本低、性能好,使得H.264可以在安防中大展拳脚,也促使了安防监控网络化的进程。SOC架构发展到现在,已经进入大集成阶段,可集成ARM、DSP、ISP、编码模块等多种功能硬件,即多核处理器。当前,多核处理器以高性能、低功耗等优势正逐步取代传统的单核处理器成为市场的主流。安防硬件的发展也已经为“一种更高效的视频压缩算法”做好了准备。

    纵观安防监控的发展,视频压缩技术的进步直接推动了安防行业的前进,而硬件技术的发展则很好的保障了视频压缩技术的应用,三者一脉相承,使得H.265成为未来发展的必然趋势,就像当初IP高清的出现一样。

    由此可以发现,技术的创新引领着时代的进步,在当下讲究效率的时代,H.265无疑是最好的选择。

    H.265码编技术具有明显优势

    H.265可有效降低视频监控等应用的存储成本与空间,使超高清视频监控成为现实。随着用户对监控视频质量的要求越来越高,高清视频在安防监控中的应用越来越普及,由此带来了存储成本与空间的急剧上升。与现在正在使用的H.264编码技术相比,H.265的高压缩率特性能够节省一半左右的存储空间,从而显著降低了视频的存储成本。随着半导体技术的发展,解决了H.265计算复杂度的瓶颈后,在超高清监控应用方面,就像H.264替代之前的MPEG-2一样,H.265必然会替代现在的H.264技术。

    压缩性能的提升,码率输出的缩小,这也意味着H.265将进一步促使高清甚至超高清视频在4G网络下流畅传输。当今世界,移动性越来越强,人们日益需要随时随地、通过任何终端都能更便捷地获取所需内容与服务。4G无线技术能以更低的单个比特成本支持更高的数据容量,从而显著提高视频业务的商用可行性。预计这种趋势在未来几年还将继续,视频内容的带宽要求将进一步降低,运营商将获得所需的解决方案和网络灵活性,以经济高效地向用户提供真正的移动视频和多媒体体验。另一方面,移动终端的显示屏技术正向着超高ppi与超高清分辨率的方向发展。因此,H.265的高压缩率特性,将进一步促使高清甚至超高清视频在4G网络下流畅传输的应用普及。

    结束语

    正如前文所述,硬件发展已经成熟,H.265将在多核处理器终端上快速实现。多核处理器以其高性能、低功耗优势正逐步取代传统的单处理器成为市场的主流。随着应用需求的扩大和技术的不断进步,多核必将展示出其更为强大的性能优势。H.265视频编码技术在设计时就将并行实现考虑在内。新添加的Tile划分机制使得以往的slice、帧或GOP为单位的粗粒度数据并行机制更为灵活,更加适合于同构多核处理器上的并行实现。Dependentslice和WPP机制解决了以往H.264等编码技术中熵编码环节无法并行实现的问题,使得整个编解码过程中DCT、运动估计、运动补偿、去块滤波、熵编码等任务模块的划分更加均衡,从而显著提高并行加速比。

    H.265,以发展的眼光来看高清的未来,条件已经具备,历史已经到来。

关键字:进步  应用  趋势

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2015/0608/article_8498.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
进步
应用
趋势

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 视频监控 智能卡 防盗报警 智能管理 处理器 传感器 其他技术 综合资讯 安防论坛

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved