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H.265-Videokompression

Von Zauberhand geschrumpft

Die stetig steigenden Auflösungen und Bildraten von Überwachungskameras bringen ein Problem mit sich: enorme Anforderungen an Bandbreiten und Speicherkapazitäten. Abhilfe schaffen soll in Zeiten von 4K und Ultra-HD der neue H.265-Videokompressionsstandard, der die Datenrate signifikant reduziert.

Als Schlagwort ist 4K derzeit in aller Munde und wird wegen des immer größeren Bedarfs an hochauflösenden Bildern und ausgeklügelter Verarbeitung der Videodaten in der Sicherheitsbranche auch eine immer größere Rolle spielen. Besonders Anwendungen wie Parkplätze, Häfen und andere weiträumige Gelände profitieren davon, weil sich so umfassend detailreiche Aufnahmen anfertigen lassen.

Dennoch haben die Anwender mit gestiegenem Bandbreitenbedarf und höherer Speichernutzung zu kämpfen. Genau diesen Zwiespalt soll der neue Codec H.265 lösen, indem er für Übertragungseffizienz und qualitativ hochwertige Videos sorgt.

Zahlreiche Vorteile

Das auch „High Efficiency Video Coding“ (HEVC) genannte H.265 ist als kommender Videokompressionsstandard ein Nachfolger des Codecs H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Momentan befindet er sich im Endstadium der gemeinsamen Entwicklung durch die ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) und die ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG).

Verglichen mit dem aktuell weit verbreiteten AVC-Standard H.264 soll der neue H.265-Codec eine Reduktion der Datenrate um etwa 50 Prozent bei hochqualitativen Videos ermöglichen. Die Bitrate dürfte in der Praxis bei etwa 40 bis 50 Prozent für 1080p-Material liegen, wobei eine herausragende Videogüte erzielt werden soll.

In der Folge kann H.265 die Videodaten massiv reduzieren und gleichzeitig für flüssige Wiedergabe bei geringer Bandbreite sorgen. All diese Vorzüge stärken den Bedarf am Markt nach 4K- und Ultra-HD-Lösungen.

Hinzu kommt, dass sich mit dem Zuwachs an 4G- und Mobilfunktechnik in Zukunft vermehrt eine Integration dieser Technologien ergeben wird – mit interessanten Möglichkeiten für die Sicherheitsanwendung.

Kameras als Vorreiter

Trotz aller Vorteile wird H.265 noch eher zurückhaltend verwendet, wohl auch weil das Format in der Videosicherheit noch sehr neu ist. Es braucht daher noch eine Weile, bis es angenommen wird und sich flächendeckend durchsetzen kann.

Dahua Technology konnte als intensiv forschendes Unternehmen jedoch dem Charme und den Perspektiven des Codecs nicht widerstehen und hat ihn deshalb schon konkret in der Praxis eingesetzt. Das Unternehmen hat den Standard in sein jüngstes Produktportfolio implementiert – welches NVRs, Netzwerkkameras, Übertragungsgeräte und Videowände umfasst.

Im Bereich der Kameras hat Dahua seine neueste Fünf-Megapixel-IP-Kamera mit einem H.265/H.264-Dual-Codec ausgestattet, der bis zu 40 Prozent an Bandbreite einspart und gleichzeitig eine herausragende Bildqualität liefert.

Darüber hinaus bietet die Kamera Ultra-Defog, Regions of Interest und intelligente Detektion, was die Überwachung smarter und einfacher macht. Weitere H.265-Kameras mit unterschiedlichen Auflösungen sind gegenwärtig in der Entwicklung.

H.265 auch im Backend

Im Bereich der Backend-Lösungen, also bei NVRs und anderen Aufzeichnungsgeräten, hat man eine ganze 4K-fähige H.265-NVR-Produktlinie herausgebracht, die eine Vielzahl an Anwendungen abdeckt: von der Kleinanlage bis hin zur großen Konzern-Lösung.

Diese NVRs besitzen eine Decoder-Unterstützung bis zwölf Megapixel und ermöglichen die Aufzeichnung von 1080p mit 60 Bildern pro Sekunde inklusive H.265-Anzeige und -Wiedergabe. 4K kann auf vier Kanälen aufgezeichnet, angezeigt und abgespielt werden.

Die Recorder bieten auch intelligente Funktionen wie unter anderem Gesichtserkennung oder Verhaltensanalyse. Erwähnenswert ist auch der energiesparende Ansatz bei der Entwicklung der Geräte.

Dahua hat außerdem mit dem M70 eine Controller-Plattform eingeführt, die den H.265-Standard beherrscht und simultan mehrere Videoströme decodieren kann. Dank des modularen Designs lässt sich das M70 erweitern, so dass bis zu 40 Ultra-HDAusgänge verarbeitet werden können – auch im H.265-Format. Diese HD-Ausgänge können zudem als integrierte Anzeige präsentiert werden.

Neue Möglichkeiten geschaffen

„Sicher ist H.265 einer der bedeutendsten Kompressionsstandards, die es uns ermöglichen, Ultra-HD-Lösungen umzusetzen, darunter 4K oder sogar 8K. Das ist definitiv der Trend in der Videoüberwachung“, sagt James Wang, Produkt-Direktor bei Dahua Technology und ergänzt: „Die Vorteile, die H.265 bringt, sind mit dem oben genannten noch nicht ausgeschöpft. Es ist ganz wie beim Hut des Zauberers, bei dem man immer noch etwas mehr erwarten kann.“

Die Entwicklungsabteilung des Unternehmens arbeite gerade an signifikanten Verbesserungen hinsichtlich Bitraten-Steuerung, gleichbleibender Bildqualität sowie an intelligenter Analyse und Objektverfolgung.

„Für mich ist es immer aufregend, wenn neue Technologien auf den Markt kommen, die das Potenzial besitzen, zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten und Produkte hervorzubringen“, erklärt Wang. „Genau das ist bei H.265 der Fall, so dass wir zuversichtlich sind, das ganze Potenzial der Technik ausschöpfen zu können. Wir werden diesen neuen Trend nutzen und sicher auch etwas damit zaubern können.“

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Implementierung des H.265-Standards

Die Signifikanz der Kompression

Diejenigen, die in der Videoüberwachung tätig sind, werden wahrscheinlich in etwa einem Jahr zurückblicken und sich fragen, wie wir jemals ohne H.265 überleben konnten. H.265-Kompression ist da, und der Zeitpunkt könnte nicht günstiger sein.

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PROTECTOR-Forum Videosicherheit 2015

Zahlen mit Format

4K, Megapixel, Ultra-HD, 3D, H.265, HD-SDI, HDCVI, 720p, 1080p – die Liste der teilweise kryptischen Schlagworte aus der Videotechnik lässt sich fast beliebig verlängern. An Formaten und Funktionen besteht wahrlich kein Mangel, jedoch an Orientierung für den Anwender. Deshalb kamen aktuelle Entwicklungen aus den Bereichen Videostandards, Kompression und Schnittstellen beim PROTECTORForum Videosicherheit 2015 ausführlich zur Sprache.

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PROTECTOR & WIK Forum Videosicherheit 2017

Ebenen der Effizienz

Der Effizienzgedanke spielt heute in nahezu allen Anwendungen des täglichen Lebens eine Rolle. Die Videotechnik bildet hier keine Ausnahme. Höhere Auflösungen und steigende Kamerazahlen fordern einerseits stärkere Kompression und smarte Codecs sowie andererseits optimale Nutzung von Bandbreiten und Speichern. Wie man in der Praxis realistisch plant und wo sich moderne Alternativen anbieten, diskutierten die Experten beim Videoforum 2017.