视频压缩技术更新换代 安防行标演进分析
- 来源：中国安防展览网整理 作者：编辑部
- 2013/2/21 10:13:083784
安防视频压缩技术更新换代
1、H.264算法传统局限
随着近年来传统的标清视频向720P、1080P的高清视频全面升级，在高清视频快速发展下，H.264技术逐渐暴露了一些局限性。
首先，由于分辨率的大大增加，单个宏块所表示的图像内容信息大大减少，H.264所采用的4×4或8×8宏块经过整数变换后，低频系数相似程度也大大提高，出现大量冗余，导致H.264编码对高清视频的压缩效率明显降低；其次，H264算法宏块个数的爆发式增长，会导致每个编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息占用更多码流资源，在有限带宽中，分配给真正描述图像内容的残差系数信息的可用带宽明显减少了；再有，由于分辨率的提高，表示同一个运动的运动矢量幅值也将大大增加，H.264中采用基于空间域的运动矢量预测方式，对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码，该编码方式的特点是数值越大使用的比特数越多，因此，随着运动矢量幅值的大幅增加，H264中用来对运动矢量进行预测以及编码的压缩率也将逐渐降低；后，H.264的一些关键算法都要求串行编码，并行度比较低，针对GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU，H.264的这种串行化处理越来越成为制约运算性能的瓶颈。
2、H.265算法应用广阔
基于上述原因，由MPEG和VCEG组成的数字视频压缩标准组织JVT在2005年已经启动了下一代数字视频压缩标准H.265的规划，经过这几年的发展，已经取得了阶段性的成果和技术提升。此外，H.265中还有诸如多描述编码、采样点自适应偏移、1/8像素插值编码、自适应环路滤波等等诸多技术亮点，使得H.265在压缩效率、并行处理能力和网络适应性方面比H.264有极大的进步。
虽然H.265目前还处于研究阶段，但伴随着高清视频应用领域的发展需求和硬件技术的发展，H.265的推出只是时间问题。在安防行业，H.265的应用前景将十分广阔。首先，安防行业高清化的发展速度十分迅速，随着高清化安防监控系统的发展，H.264编码算法对存储、网络、解码的压力日趋明显。制定H.265算法标准大目标就是为了提升高清视频编码、传输、解码效率，十分符合安防发展需求。其次，目前安防行业中H.264算法的应用已十分普及，从H.264发展而来的H.265在系统兼容、升级、推广方面存在极大优势。相信不久的将来，H.265势必取代H.264，成为安防行业视频压缩的主流技术。
二、安防技术标准化过程明显
1、VMS领域的新面孔
VMS技术标准化的趋势一直在延续，“开放性”成为很多VMS产品的标准特性之一。IHSIMSResearch在其2012年报告《CCTV及视频监控设备市场》中提到，VMS未来的革新将着眼于可移动性、简便、直观的用户界面和类似PSIM的功能，以提升环境感知性能。
Milestone一直保持着在上游市场中，并持续向SMB领域进军。“Milestone开发了三种用户界面，分别用于网络、个人电脑和移动设备，以满足监控设备‘先进而精简'的要求。”
“在北美，3VR的两个主要市场是零售业和银行业。在这两个纵向市场中，用户希望提供‘黑匣子'式的解决方案，也就是说将配置好的软件安装在硬件中。比如，将VMS集成于一台NVR或HVR上。”3VR产品市场总监BrianLane表示，“但当我们进入其他市场时，用户往往希望对他们的硬件拥有更多控制能力，并可以扩展系统。因此，我们将在2013年初发布应用于商用硬件的VMS，给予用户更多的自主选择。无论用户同时购买VMS和一台3VR生产的NVR，还是将VMS安装于自己已有的硬件之上，我们都可以提供类似面部检测、LPR/ANPR（牌照识别/自动牌照识别）和人口统计学等分析功能。其中，人口统计学分析可以提供顾客的年龄和性别信息，并且可集成在PoS系统中，从而获得有价值的商业情报。”
分析家认为：到2013年，超过50%的视频监控系统将由IT部门通过IP网络进行管理，以便应付吃掉大量带宽的视频数据流。Cisco引进了新开发的IP视频监控方案，帮助IT及监控部门安装大规模视频系统。CiscoSystems新技术解决方案市场推广经理LindsayHiebert表示：“IT部门被要求应对日益增加的数据流量，尤其是视频数据流量，视频监控正在不断转向采用IP技术。利用Cisco强大的网络技术基础和相关经验，使用Cisco的端到端网络视频监控技术，管理网络交换机、路由器、应用程序和端点及优化其中的带宽分配，这一平台可以轻松处理超过一万台摄像头的视频录制。”
业内的VMS提供商Genetec拥有一体化的安防平台，结合了LPR/ANPR、视频监控、门禁控制，因而占据了很大优势。Genetec的LPR/ANPR产品为警察部门和停车管理提供了包括软、硬件的完整解决方案。Genetec产品经理ChrisYigit说：“我们在警界有很多用户。他们要求获得更多的技术，以用于未来的执法和侦察工作。有了这套解决方案，警察可以方便地识别罪犯的车牌和违章停放的车辆。系统拥有机房管理功能，使得用户可在车辆内下载所有的新常用列表和更新数据，这些数据能够提供法证信息和证据，以便稍后对*进行侦察。”
2、PSIM
随着安防标准化及跨国管理需求的增加，PSIM已逐渐出现在包含IT网络系统的项目中。目前，Proximex是家支持并遵循新的《区域控制管理技术规范》的PSIM提供商，该规范由物理安防互通联盟（PSIA）创建，用于帮助企业有效整合各种不同的物理安防系统。“支持这些新的技术规范将使Proximex实现与其他同样支持这些规范的门禁控制、入侵控制及视频系统供应商之间的快速、便捷整合。”
明年，根据复杂度区分，我们将看到三种不同层级的PSIM系统。CNL软件的市场经理AdlanHussain将他的认识与PSIM系统厂商分享如下：“在低端，可以为中小型企业提供小型便捷式系统。这些更多地是以软件服务的方式提供，可以由传统的安防集成商部署。这些系统可以描述为‘弱PSIM'，更多地是一种ASC或VMS系统。另一个层级则是PSIM解决方案，这种方案由于结合了运营环节，并通过在其他部门，如支持或人事部门增加安防系统的运用而提升企业价值，从而真正为企业的业务带来好处。这些解决方案更多地适用于对安防需求较高的部门，如关键性基础设施保护或城市安全项目。后一个层级则是专业纵向市场PSIM提供商，他们已经针对特定的纵向市场开发了模块式产品。在这种纵向市场中，安防技术需要解决哪些问题基本已经确定。以零售业安防业务为例，它需要将CCTV、PoS数据、射频标签及图像解析技术相整合。”