□/文本刊记 者何遥

视频监控在清晰度的要求上越来越高，4K如今并不少见，甚至8K已经崭露头角。更高的清晰度也带来了问题，即，如何在不需费力增加带宽的前提下获得更高清、更生动的视频画质体验？H.265作为一种视频压缩编码技术，可以在有限带宽下传输更高质量的网络视频，仅需原先的一半带宽，即可播放相同质量的视频。

视频监控在清晰度的要求上越来越高，4K如今并不少见，甚至8K已经崭露头角。更高的清晰度也带来了问题，即，如何在不需费力增加带宽的前提下获得更高清、更生动的视频画质体验？H.265作为一种视频压缩编码技术，可以在有限带宽下传输更高质量的网络视频，仅需原先的一半带宽，即可播放相同质量的视频。

压缩效率提升一倍的技术

网络技术以及摄像机芯片处理能力一直在提升，安防监控高清视频1080P已逐渐普及，监控领域也出现了4K高清视频，这样一来，之前使用的MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC基础上不能满足需求了，H.265就应运而生，这让压缩效率提高了一倍。

H.265算不上是新技术。早在2012年8月，爱立信公司就推出了首款H.265编解码器，仅仅六个月之后，国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265标准，标准全称为高效视频编码(High Efficiency Video Coding)，相较于之前的H.264标准有了相当大的改善。该技术标准刚一通过，三星、高通、博通以及华为等IT巨头都公开展示了相关技术。

H.265是ITU-T VCEG 继H.264之后所制定的新的视频编码标准。目前世界上的视频编解码标准主要来源于国际电联ITU-T和国际标准化组织ISO，ITU的H.26×系列视频压缩标准经过了H.261、H.263,h.263+这样一个演进过程。而ISO的视频压缩标准是MPEG系列，从MPEG1、MEPG2到MPEG4，之后两个标准化组合走向合作，成立了JVT，推出了在当时（2008年）最有效的视频压缩标准，H.264/AVC。

H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进。相比于H.264，通过H.265编码的视频大小将减少大约39-44%，在码率减少的情况下，H.265编码视频的质量还能与H.264编码视频近似甚至更好，其本质上说是比预期的信噪比(PSNR)要好。

提出H.265标准，是为了给音视频服务提供更好的视频编码方法。音视频服务包括会话式和非会话式音视频服务。其中会话式音视频服务包括视频会议和可视电话，非会话式音视频服务包括流媒体、广播、文档下载、内容存储/播放和数字摄像机。

H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延迟和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的迟延、减少信道获取时间和随机接入迟延、降低复杂度等。H.264由于算法优化，可以低于1Mbps的速度实现标清数字图像传送；H.265则可以实现利用1～2Mbps的传输速度传送720P(分辨率1280×720)普通高清音视频传送。

与之前从H.261到H.264的其他标准相比，H.265的显著改善不仅表现在帧间压缩领域，还表现在帧内压缩方面。由于可变量的尺寸转换，H.265在块压缩方面有很大的改善，但是增加压缩效率的同时也带来了一些新挑战。

H.265标准在H.264基础上，对一些技术进行改进，仅需要原来的一半带宽就可以播放相同质量的视频。显然，采用H.265编码，电脑、手机、平板、电视、包括安防监控行业，都能在同等视频质量的基础上节省更多带宽和容量。

需要注意的是，摄像机和存储NVR需要同时支持H.265，才能够实现存储空间减半的目标。如果出现摄像机和NVR一方支持，一方不支持，那么设备一般都是向下兼容的，摄像机和NVR也一样，他们都可以正常使用，但是存储减半的目标就不能实现了。

H.265在安防行业的应用

对于大多数的行业应用来说，采用H.265是解决传输带宽和减少存储空间的方法。

但是，在安防的视频监控领域，新产品的应用还受到很多方面的限制。如专为环保或者森林防火等目标而设计的室外远程监控项目，一般都需要建立专门的传输路线，这种情况下，单一路线只需要传输1路或者几路视频时，基本也不会考虑传输带宽的问题；也有可能项目的验收负责人完全不懂其中的区别或者某些原因，毕竟采用H.265视频编码标准就算不节省传输带宽，后端也会节省存储空间。

另外，对于项目化的专业用户和需要监控的一般消费者而言，平安城市、交通检测和银行监控这类专业用户需要更加稳定和可靠的系统。他们中大多数已经在使用现有的技术，对于是否更换采用H.265还心存犹豫，这就需要更长的验证周期，毕竟安全才是第一位的。

在实际的工程项目中，中小企业和家庭、商店用户等消费者需要更低成本的安装和运营，因此会更加倾向于采用新技术。基于此，H.265产品的应用可能首先在中小企业应用中获得成功，并在消费者市场获得认可。如果H.265标准快速成熟，其压缩效率比H.264提升50%，它就能够节省20%的投资，保证更高的性能和更替的网络和系统建设成本。

传统的视频监控画面有很大一部分是静止的，这意味着画面中的很多信息是无效的，这些无效信息仍然会占有部分带宽资源；在H.265的基础之上，更有安防企业推出smart265的方案，针对视频更进步的智能编码，将画面运动部分和静止部分自动区隔开，重点分析运动的画面，从而降低码率，比H.265进一步的降低码流和存储成本。

H.265编码拥有显著的应用优势，具有高画质、高兼容、高品质、低码率及低成本，经过这几年的市场铺垫累积，H.265的应用有望在全国乃至全球迎来爆发期。

利用H.265升级视频监控方案

视频清晰度越来越高，从VCD发展到DVD、高清，从超清一直到4K、8K。而随着5G技术的普及，视频将更多以AR、VR的形式出现。视频的体积越来越大，给视频的存储和传输带宽带来越来越大的压力。同样的，安防企业也需要视频编码这项关键技术不断进步，使视频的压缩性能不断提高。

今年4月，江森自控旗下泰科 HOLIS Pro H.265视频管理解决方案全新升级，系统部署和配置更加便捷，并支持在统一集成平台管理视频监控、门禁控制和防盗报警系统，为用户带来更好的操控体验。搭配全系列Illustra（易乐思）E系列和V系列高清网络摄像机，全新升级的HOLIS Pro能够提供端到端的H.265视频监控解决方案，全面满足客户可视化安防管理平台及大型集成化监控场景的需求。

新一代HOLIS Pro分布式网络视频监控集成管理平台系列产品，包括了以全新的HVM-S5000系统为核心的一系列一体式平台服务器和软件产品，以及用于中心管理的显示和控制产品。HVM-S5000系统拥有灵活的系统架构，可以支持多达数万路的视频通道管理，根据实际需要可以进行集中式部署或分布式部署；全面支持Linux操作系统以及软硬件一体化服务器的产品形态，使得系统部署更加简单和快捷，在拥有了更高的系统稳定性和扩展性的同时，系统的整体运行效率也再一次得到了提升。

HVM-S5000系统无论在产品硬件构成还是在软件功能方面，均采用模块化管理，用户可以根据需求定制自己的系统。同时，HVM-S5000系统还支持与门禁和报警系统的对接，使用户在同一个可视化平台上即可以管理整套安防系统。HVM-S5000的人机界面再一次进行了优化，使用户拥有更加便捷和友好的使用体验。全新搭载的HAPI3协议与全新的前端Illustra系列摄像机无缝兼容，并可实现多样化的智能视频分析功能，包括事件触发和检索，以及人数统计、客流分析等商业智能应用。同期发布的Illustra E系列和V系列H.265高清网络摄像机涵盖了从200万像素和500万像素的基础型产品以及200万像素的增强型产品，提供迷你红外防破坏半球、迷你红外筒机、室内半球、室外半球以及标准红外筒机等多种产品形态，

Illustra E系列和V系列H.265高清网络摄像机拥有精美的产品外观设计以及强大的功能，从定焦到变焦多种镜头的选择可以适应各种现场需求；优化的红外性能以及宽动态性能为低光照和复杂光线环境下的监控场景提供了完美的解决方案；DC12V和PoE双供电，为安装和部署提供了极佳的便利条件。Illustra V系列高清网络摄像机标配电动变焦镜头，使安装和调试更加简便的同时可以实现远程调焦、聚焦等功能；配合前端SD卡存储，可以与后端存储实现断网续传的功能。此外，Illustra V系列产品均支持前端智能视频分析功能。

大华在2018年就推出了新的V5系列产品。相比与以往的产品，该系列支撑更多种类摄像机的接入，用户可自由选择灵活应用；同时，在编码技术上也进行了升级，实现码流、存储空间双降；全新增加的IoT物联功能，贴合物联网时代发展。

通过大幅压缩码流，解决了视频数据储存空间不足和传输速度过慢的问题。同时，全系列产品支持IoT物联功能，可查询温湿度等信息，为智慧物联提供基础数据。大华同轴H.265 V5系列产品在拥有更为丰富的功能的同时也更具经济性，在符合时代需求的同时也更加符合广大用户的利益，可广泛适应用于公安雪亮工程、社会面接入、平安城市、银行网点等视频数据量大、存储周期长等场景。

专利收费带来问题

有些厂商开始注意到，H.265的标准的专利权属于国际电联ITU-T和国际标准化组织ISO，未来可能会有收取专利费的事情发生。

初期的视频编码技术是由ITU-T和MPEG两个组织分别研发和制定，其中影响比较大的是MPEG研发的MPEG-2被称为第一代视频压缩标准。在2000年左右时，两个组织成立联合工作小组JVT，共同制定了H.264标准。

从此，两大标准组织共同研发和制定标准，并在2010年成立联合工作组JCT-VC，制定了H.265标准。H.265于2013年发布，成为最新的一代视频标准，其视频压缩性能比H.264要提高一倍。

一切看上去很正常，但危险正隐藏在平静湖面之下。MPEG的MPEG LA在成立之初就存在一个重大隐患，即ITU-T和ISO/IEC用于制定标准的技术专利，并没有完全掌握在MPEG LA手中。

然而视频编码技术的任何一个标准都是由大量的技术专利来支撑，一般会有800到1000族技术专利。这些专利集中在不同的大量企业手中，在厂商使用该专利时会遇到困境：如何收费成为摆在专利持有者和专利使用者之间一道难以调和的矛盾。

在H.264标准时代，这个隐患还不明显，主要是因为当时对标准贡献大的企业，大多数加入专利池，由MPEG LA统一收费。使用H.264标准的厂商，按照MPEG LA制定的收费标准缴费，可以放心使用。

然而到了H.265标准时，一方面MPEG LA提高了H.265的收费标准。另一方面，有不少的专利持有者并没有加入MPEG LA专利池，提出单独收取专利费诉求。

其中一些企业甚至成立了另一个收费组织HEVC Advance，要求H.265使用者也再次缴费，并且费用高于MPEG LA。

如此一来，对于苹果、亚马逊、Facebook、Netflix等产业链诸多厂商而言，使用H.265将不得不向MPEG LA和HEVC Advance两个组织缴纳许可费用。要知道，在这两个组织之外，一些企业也掌握着H.265的专利，他们可能也会效仿前两个组织成立新的组织，对使用厂商收取费用，或者单独收取费用。

这就导致了使用H.265的厂商，每家每一年可能要付出达到上亿美元许可费用，单台设备需要缴纳1美元以上。这无形中对使用该技术的厂商和消费者，产生了更高的使用成本。

如果继续以H.265标准为基础研发新的标准，那么专利乱局将不会改善，有可能给整个视频产业带来摧毁性的冲击，特别是冲击发展势头强劲的OTT产业和即将在5G中被寄予厚望的VR产业。

但该问题也有解决办法。在下一代视频标准的制定过程中，ITU-T和ISO/IEC如果能避免过多依赖H.265标准，重新构建一个专业较为集中的新标准，也许会对现在的乱局有一定的遏制。

然而，从JVET公布的消息来看，下一代的视频编码标准还是过多的依附于H.265，这也许会让整个视频产业感到失望和。

一些企业已经开始采取措施，如谷歌、微软、英特尔等巨头成立了媒体联盟，基于开源技术标准开发免费的编码标准。这个全新的视频编码标准，将与JVET制定的下一代标准形成竞争。

结束语

中国不仅是全球领先的手机、机电盒、电视等视频终端生产商，也有众多视频网站及直播网站，而且是世界安防视频监控产品生产大国，必须要对视频编码专利健康发展高度重视。4K视频，以及未来的8K、AR，都需要健康的发展环境。

新技术、新产品并不只意味着便捷与阳光，它们的道路也充满了困难与挑战。包括安防在内的视频产业界需要共同努力，放长眼光，积极行动，既要利用好H.265，也可以尝试建立一个与H.265完全不同的全新编码标准。5G时代，视频产业迎来更好的明天。