Wh

 

 

 

 

       

 

hite Paper 

Smart

                   

                   

S

t code

Whit

           

                   

                       

mar

c, Low

te Paper

   

   

                   

                       

 

 

 

rt H.

wer bit 

 

 

r by Dah

Release 1

                     

264

rate, L

hua Tech

 

.0 

             

4+ Less st

hnology

orage 

y   

                                   

Wh

 

     

Tab

1 

2 

3 

3

3

3

3

4 

5 

6 

hite Paper

ble of co

Introductio

Background

Key Techno

.1  Scene 

.2  Video 

3.2.1  Dy

3.2.2  Dy

.3  Flexibl

.4  Noise S

Encoding E

Application

Conclusion

r                     

ontents 

on ................

d .................

ologies .........

Adaptive En

Encoding Ba

ynamic ROI .

ynamic GOP 

e Reference 

Suppression 

fficiency Tes

ns Areas .......

 ...................

                       

....................

....................

....................

coding Strat

sed on Video

....................

....................

Frame Struc

....................

st ..................

....................

....................

                       

P1 

....................

....................

....................

egy .............

o Analytics ..

....................

....................

cture ...........

....................

....................

....................

....................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

             

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

....................

             

..... 2 

..... 2 

..... 3 

..... 3 

..... 4 

..... 4 

..... 5 

..... 6 

..... 7 

..... 8 

..... 9 

... 10 

           

Wh

 

1

    S

S

dev

surv

tech

app

enc

env

cap

2

T

hug

surv

cha

who

sma

 

tech

han

etc.

so 

enc

dev

the 

hite Paper

Introducti

Smart H.264

Smart  H.26

veloped by D

veillance,  S

hniques  ca

plications  a

coding  effic

vironments;

acity thus t

Backgroun

Typical  vide

ge  storage.

veillance vid

llenges.  It 

ole  cost  of 

art way. 

To resolve 

hnologies  a

nd,  followin

.),  the man

that  their 

coding  stan

velopment a

hardware 

r                     

on   

4+ is not a n

64+  techno

Dahua tech

Smart264+ 

an  be  flex

nd  produc

ciency  acc

  furthermo

o improve t

nd   

o  surveillan

.  With  the

deo of high

further  ad

the  survei

these issue

and  innovat

ng  the  late

ufacturers 

products  c

ndards.    U

and  it may 

eco‐system

                       

Dahua S

new technol

logy  is  a 

nology base

adopts  som

xibly  add/

cts.  Smart

ording  to

ore,  it  can 

the overall s

nce  needs

e  surveilla

h resolution

ds  the  stor

llance  syste

es, the surv

tions  to  red

st  encoding

are constan

can  suppor

Usually  this

take  long  t

m. On  the o

                       

P2 

Smart H.264

logy, but an

collection

ed on H.264

me  key  vid

delete  or 

H.264+  co

the  chara

greatly  re

system CAP

to  record  t

nce  opera

n and large 

rage  and  t

em.  Smart 

eillance ind

duce  the  s

g  standard 

ntly upgrad

rt  the  late

s  target  c

time  till  the

other hand,

                       

4+ Codec 

n optimized 

of  intellig

4. To meet t

deo  encodi

combined

odec  can  e

acteristics

duce  trans

PEX/OPEX.

the  video  f

ators  pursu

bit rate has

ransmission

H.264+  is  t

dustry playe

urveillance 

(including 

ing and  im

st  technolo

can  be  rea

e developm

  since H.26

             

implement

ent  encod

the characte

ng  techniq

  according

effectively  e

of  differen

smission  bit

for  24/7  an

uing/moving

s become o

n  cost,  and

to  address 

ers are const

system  cos

MPEG4,H.

proving  the

ogies  and 

alized  via 

ment and m

64/AVC enc

tation of H.2

ing  algorit

eristics of v

ues  and  th

g  to  diffe

enhance  v

nt  surveilla

t  rate,  sto

nd  it  consu

g  to  HD, 

one of the m

d  increases 

this  issue 

stantly inves

st. On  the 

264,H.265 

eir product 

high  efficie

the  hardw

maturity  leve

coding  stand

             

264. 

hms 

ideo 

hese 

rent 

ideo 

ance 

rage 

mes 

the 

main 

the 

in  a 

sting 

one 

and 

line 

ency 

ware 

el of 

dard 

           

Wh

 

are 

with

dev

 

cha

3

S

incl

Sma

3.1

Diff

exa

out

scen

hite Paper

widely use

h software 

velopment i

Comparing

racteristics

During the

has minor 

In  the  sur

object/mo

The  surve

generally h

Operators 

video.   

Key Techn

Smart  H.264

udes many

art H.264+ i

Advanced 

Video enc

dynamic G

Noise supp

Scene Ad

The survei

ference Mo

mple,  the h

door  objec

ne can effec

r                     

ed  in the su

upgrade ba

n the indus

g with othe

: 

e specified p

motions.   

veillance vi

otion appea

eillance  en

high, and es

are usually

nologies   

4+  technol

y key techni

includes the

bit rate con

oding base

GOP, flexible

pression tec

daptive Enc

illance scen

odel),  the  h

human visio

cts.  To  adop

ctively redu

                       

urveillance p

ased on cur

try.       

r video files

period, the 

ideo, most 

rs at the ce

vironments

specially at 

y only  inter

ogy  is  a  co

ques of the

e following 

ntrol algorit

d on  the v

e reference f

chnology. 

coding Strat

ne is not fixe

human  visio

on percepti

pt  different

uce human v

                       

P3 

products, h

rrent H.264

s, typical su

background

of  the  tim

rtain period

s  usually  n

night the n

rested  in  th

ollection  o

e encoding 

three key a

hm; 

ideo conten

frame struc

tegy 

ed. Accordi

on  percepti

ion about  i

tiated  enco

vision redun

                       

ow to  impr

encoding s

urveillance v

d of the sur

e  the video

ds.   

need  7/24

oise is extre

he moving 

f  intelligen

technology

spects: 

nts analytic

cture); 

ng to the J

on  about  a

ndoor obje

oding  strate

ndancy, thu

             

rove the co

tandard is o

video file ha

veillance vi

o  is  static a

recording,

emely high. 

object  in  t

t  encoding

y. Dahua ne

cs  (including

ND model (

an  object  is

cts  is more

egy  accordi

us to improv

ompression 

one of the 

as the follow

ideo is stati

and  the mo

,  the  nois

     

he  surveilla

g  algorithm

ewly develo

g dynamic 

(just notice

s  different.

e sensitive  t

ng  to  diffe

ve the enco

             

rate 

new 

wing 

c, or 

oving 

e  is 

ance 

s.  It 

oped 

ROI, 

able 

  For 

than 

erent 

ding 

           

Wh

 

effic

visio

on s

and

hum

effic

 

3.2

3.2.

G

obje

this

mov

vide

ado

com

obje

per

effic

hite Paper

ciency.  For 

on presenta

Scene ada

smart scene

d enjoinmen

man  vision 

ciency. 

Video En

.1 Dynam

Generally  sp

ect in the su

s backgroun

ving object

eo  scene  th

opts differen

mpression  le

ects. For su

iod  and  las

ciency. 

r                     

example,  4

ation with 1

ptive encod

e analysis w

nts. The Sce

perception

ncoding Bas

mic ROI 

peaking,  su

urveillance 

nd  in mind,

s  from  the 

hrough  vide

nt compres

evel for bac

rveillance v

sts  short  ti

                       

4M bite  rat

1‐2M for ou

ding strateg

which includ

ene adaptiv

of  the  sur

sed on Vide

urveillance 

video and h

 Smart H.2

backgroun

eo  analytic

sion level a

ckground ar

video, since

me,  Smart 

                       

P4 

te with  ind

tdoor objec

gy  is to  imp

des the ana

ve encoding

rveillance  s

eo Analytics

operators 

have less int

264+  implem

d automati

s  technolog

according to

rea and  low

e the moving

H.264+  ca

Figure 1

                       

oor objects

cts. 

plement diff

lysis of ligh

g strategy ca

cene but  a

s   

are  only  i

terest in the

ments  the  s

ically accor

gy.    After 

o different R

wer the com

g object on

an  remarka

             

s will have 

ferentiated 

t/noise/mo

an not only

lso  improve

nterested 

e backgroun

strategy of 

ding  to  the

separation,

ROI.    For e

mpression  le

ly appears 

bly  enhanc

similar hu

strategy ba

otion condit

y guarantee

e  the enco

in  the  mo

nd area.    W

separating

e motion  in

,  Smart H.2

example, lift

evel for mo

in the spec

ce  compres

 

             

man 

ased 

tions 

e the 

ding 

oving 

With 

g  the 

  the 

264+ 

t the 

oving 

ified 

ssion 

           

Wh

 

 

area

mai

diffe

ove

of 

bac

 

3.2.

In

size

load

vide

the 

and

acco

stru

effic

 

hite Paper

As  show  in

a is the bac

in  intereste

erentiated e

erall perform

background

ckground ar

Fi

.2 Dynam

n the video

e  in order to

d  in  the  vi

eo  is static 

strategy of

d additional

ording  to  t

ucture  (D‐G

ciency can b

r                     

n  figure 1, 

kground sce

ed  area  an

encoding st

mance: qua

d  area  B  c

ea and as a

igure 2    Com

mic GOP 

o bit stream

o guarantee

deo  bit  str

or has min

f dynamic G

  I‐frame  is 

the  real  ap

GOP)  to  red

be improve

                       

Red box  is 

ene marked

nd  the  ima

trategy desc

lity of mov

can  be  low

result to lo

mpression stra

m, the frame

e the video

reams  com

nor changes

GOP and o

necessary. 

pplication  i

duce  I‐fram

d effectively

                       

P5 

the movin

d as B. Norm

age  quality 

cribed in fig

ving object 

wered  dow

ower the ov

FB

F

ategy of inter

e size of  I‐f

o quality.    T

paring with

s  for majori

nly  inserts

The  length

in  surveilla

me  amount 

y. 

                       

g object m

mally only t

need  to  b

gure 2 can b

F need to b

wn,  thus  to

erall system

保持

降低

rested area a

frame  is usu

The  I‐frame

h  P‐frame. 

ity of the ti

I‐frame wh

 of GOP ca

ance  video.

in  the  bit 

Lower dow

      Keep

             

arked as F,

he moving o

be  guarant

be adopted 

be guarante

o  reduce  t

m transmissi

B

F持

低

nd backgroun

ually times 

e has much 

Since  typic

ime, smart 

hen  there a

n be adapt

  With  the 

stream,  th

wn

, and  the o

object (F) is

teed.  Follow

to improve

eed and qu

he  bit  rate

ion bit rate.

B

F

 

nd 

of the P‐fr

 bigger sto

cal  surveilla

H.264+ ad

are big chan

ted dynamic

dynamic  G

he  compres

             

ther 

s the 

wing 

e the 

ality 

e  of 

.   

ame 

rage 

ance 

opts 

nges 

cally 

GOP 

ssion 

           

Wh

 

 

mea

min

obje

red

obje

to t

red

 

3.3

T

hite Paper

Described 

ans the inte

nd that In su

ect/motion

uce the am

ects appear

he real surv

ucing the a

Flexible 

To reduce th

I‐F

P‐

r                     

I

I

in figure 3,

erval betwe

urveillance v

 appears at

ount of I‐fra

rs, I‐frame w

veillance sce

mount of I‐

I帧

P帧

Reference F

he bit rate 

Frame 

Frame 

                       

P

2

Fig

P

2s-15s

Figur

typical surv

en 2 I‐frame

video, most

the certain

ame in set t

will then be 

ene which i

frame can r

F

Frame Struc

and guaran

                       

P6 

..

P

2s

gure 3 Fixed G

I

...

s

re 4 Dynamic

veillance sy

es is fixed, g

t of the time

n periods, to

time period

 inserted to

is called dyn

reduce the 

I

P 基

igure 5 Bitra

cture   

ntee encodi

Lo

                       

I

. ..

2

GOP 

I

..

2s-15

c GOP 

ystem imple

generally se

e the video 

o enlarge th

d. Only whe

o ensure the

namic GOP. 

overall syste

基本保持

降低

te 

ng video qu

wer down 

Keep

             

I

..

s

 

I

.

5s

 

ments fixed

et as 2 secon

is static and

he GOP coul

n the motio

e video qua

Described i

em transmi

I

P

 

uality, comp

d GOP whic

nds. Keep in

d the movin

ld effectivel

ons/moving

lity accordi

in figure 4, 

ission bit ra

paring with

             

h 

n 

ng 

ly 

g 

ng 

te. 

h the 

           

Wh

 

sing

refe

tech

 

(1)

prev

refe

prev

P‐fr

com

bett

enh

(2)

fram

as t

the 

on t

3.4

T

hite Paper

gle frame re

erence  fram

hnique.   

I

 

Dual‐frame

For ordina

vious frame

erence fram

vious frame

rame refere

mparing wit

ter referenc

hance the ac

Virtual I fra

Generally,

me techniqu

the only refe

0th IDR) so

the previou

 

Noise Su

The noise o

r                     

eference str

me  structu

0 1 2

e reference 

ary surveilla

e) as referen

mes will be t

e, it takes ID

nces both t

h the single

ce block for

ccuracy of t

ame techniq

, only I‐fram

ue impleme

erence fram

o that it can

s P‐frame t

uppression 

of  the  surve

                       

ructure of st

re.  It  adop

3 4

Figur

technique

ance video e

nce frame. F

aken for ref

DR as refere

the IDR (fram

e frame refe

 the shieldi

the evaluati

que   

me can reali

entation ens

me (In the ab

be added/i

o decode. 

 

eillance  vide

                       

P7 

tandard H.2

pts  dual‐fr

P

5 6

re 6 Dynamic

 

encoding, it

For dual‐fra

ferencing p

ence frame t

me 0) and t

erence, the 

ng backgro

on and rais

ze the rand

sures the P‐

bove figure

inserted wh

 

eo  is usual

                       

264, Smart

rame  refere

7 8 9

c GOP 

t only takes 

ame referen

urpose. Bes

too. In the a

the 1st P‐fra

dual‐refere

und zone of

e the comp

dom add/ins

‐frame can a

, the 5th P‐

henever nec

ly high whe

             

H.264+ add

ence  and 

9 10 11

single fram

nce techniqu

sides refere

above figure

ame. In the 

nce structu

f the movin

pression effi

sert functio

appoint the

frame can o

cessary inst

en  the  app

ds more flex

virtual  I‐fr

I

1

 

me ( I‐frame 

ue, two 

ncing the 

e, the 2nd 

motion sce

ure can find 

ng object. It 

iciency.   

n. The virtu

e previous ID

only referen

tead of relyi

plication  are

             

xible 

ame 

or 

ene, 

can 

ual I‐ 

DR 

nce 

ing 

ea  is 

           

Wh

 

unc

qua

nois

nois

nois

is h

tech

gen

ado

In t

Esp

grea

4

Foll

ena

 

 

 

 

 

hite Paper

certain  and 

ality, but co

se and  imp

se reductio

se reductio

ard to find 

hniques. Ba

nerally  sepa

opts differen

his way, it c

ecially for t

atly improv

Encoding E

owing  tabl

abled compa

r                     

the  light  c

onsume mo

lement bet

n strategy i

n technique

the balanc

ased on  the

arates/distin

nt noise red

can not only

the high no

e the encod

bit

噪声

Efficiency T

e  shows  re

aring with S

No

                       

condition  is

re encoding

tter control

s generally 

es can dele

ce between 

e video ana

nguish  the 

duction leve

y reduce the

oise environ

ding bit rate

trate

声图像

Figure 7

Test   

eal  test  res

Smart H.264

oise 

                       

P8 

s poor.  The 

g bit  rate a

ling strateg

to take the

ete some vid

these two 

alytics  techn

motion  ar

els for motio

e noise, but

nment such 

e.     

VS

7 Noise supp

sult  of  Enc

4+ disabled

                       

noise  can 

as well.  It  is

gy for video

e video scen

deo details 

factors  in t

nology,  the 

rea  from  t

on and back

t also guara

as surveilla

bit

噪声

pression 

coding  effic

. 

After noise su

             

not only  a

s necessary

 encoding. 

ne as a who

during nois

traditional n

Smart H.26

he  backgro

kground are

ntee the RO

ance scene 

rate

抑制

 

iency  with 

uppression 

ffect  the  v

y  to control

The traditi

ole and inte

se reductio

noise reduc

64+  techno

ound  area 

ea (see figur

OI video qua

at night,  it

  Smart  H.2

             

ideo 

  the 

onal 

ense 

on. It 

ction 

ology 

and 

re 7). 

ality. 

 can 

264+ 

           

Wh

 

 

Scen

Indo

Indo

Out

Outd

     

*The

depe

5

S

enc

diffe

acco

mot

hite Paper

ne 

oor 

oor 

door 

door 

                 

e  above  figu

ending on the

Applicatio

Smart H.264

coding techn

erent  platf

ording to th

tion  surve

r                     

                Fi

ures  are  bas

e light and m

ons Areas 

4+ is a colle

niques. To e

forms,  the 

he real app

illance  env

                       

 

 

 

 

igure 8 Encod

sed  on  real 

ovement con

ction of int

ensure that 

key  techni

plication wit

vironments,

                       

P9 

Light

cond

Low 

Low 

Brigh

Brigh

Low 

Low 

Brigh

Brigh

ding efficien

test  conditio

nditions and d

telligent enc

it can be w

ques  can  b

th different

,  Smart  H

                       

t 

dition Mo

light  sta

light  mo

ht  sta

ht  mo

light  sta

light  mo

ht  sta

ht  mo

cy table 

ons  and  the 

details of the 

coding algo

widely used 

be  add/del

t products o

H.264+  can

             

ovements 

atic 

ovements 

atic 

ovements 

atic 

ovements 

atic 

ovements 

bit  rate  red

scene. 

rithms and 

in various p

lete  or  com

or platform

  generally 

Bit rate 

reduction

95% 

88% 

92% 

65% 

91% 

75% 

85% 

60% 

duction  may 

 contains m

products ac

mbined  flex

ms. For diffe

  enhance 

             

n 

vary 

many 

cross 

xibly 

rent 

the 

           

Wh

 

com

effic

obje

stan

H.2

S

exis

exp

mod

S

any

H.2

fram

H.2

to t

6

B

ava

Dah

enc

H.2

firm

add

 

 

 

hite Paper

mpression  r

ciency is hig

ects amoun

ndard,  the 

64/AVC enc

Smart H.264

sting hardw

perience,  th

difications r

Smart H.264

y way  a new

64. Many  t

mework wh

65 encodin

he H.265.   

Conclusion

Based  on  c

ilable  video

hua advance

coding  effic

64+  techno

mware upgr

ditional cost

r                     

rate.    Gen

gh if the co

nt  is small. 

Smart H.26

coding even

4+ technolo

ware  and  so

he  decoder 

required.   

4+ refers to

w  video  en

techniques 

hich ensures

g standard.

n 

urrent  H.26

o  encoding

ed video co

ciency  while

ology does 

rade which 

t.     

                       

nerally  spea

ntents in th

Since Smar

64+  encodi

n in extreme

ogy  is devel

oftware  can

is  able  to

o a collectio

coding  stan

of Smart H

s that Smar

. Or the oth

64  video  e

g  technique

ontents ana

e  guarante

not  require

can greatly

 

                       

P10 

aking,  the

he surveilla

rt H.264+  is

ng  compre

e environme

oped based

n play  its b

support  Sm

on of  intellig

ndard but  a

H.264+ are b

rt H.264+ te

her hand, it

ncoding  sta

es,  and  int

lytics techn

e  video  qu

e  the hardw

y enhance  t

                       

improvem

nce scene a

s developed

ssion  rate 

ent.   

d on the H.

it  streams. 

mart H.264

gent encod

an optimize

beyond  the

echnology d

s key techn

andard,  Sm

tegrates  th

nologies. It 

uality  at  th

ware upgra

the produc

             

ent  rate  o

are simple a

d based on 

is  as  good 

264/AVC st

To  enjoy b

+  bit  strea

ing algorith

ed  impleme

e video enc

does not co

iques even 

mart  H.264+

ese  key  te

effectively i

e  same  tim

de or  repla

t  features w

of  compres

and the mo

the H.264/

as  the  gen

tandard.    M

better playb

ms with m

hms.  It  is no

entation of

coding stand

onflict with

can be app

+  adopts  so

echniques  w

improves v

me.  The  Sm

acement, b

without ad

             

ssion 

oving 

/AVC 

neral 

Most 

back 

minor 

ot  in 

f  the 

dard 

 the 

plied 

ome 

with 

ideo 

mart 

ut  a 

ding 

           

Wh

 

 

 

 

 

 

Ab

 

Dah

com

repo

tech

R&D

who

cust

ope

    

Dah

and

Syst

 

Dah

tele

sign

Hyd

Wo

oth

 

hite Paper

bout Dah

hua  Techno

mpany enjoy

ort. We  be

hnology and

D every yea

o are dedic

tomers.  Th

ens to share

hua’s produ

d related So

tems and In

hua’s produ

ecommunica

nificant proj

dropower  P

rld Expo, U

ers.   

r                     

ua Techn

ology  is  a 

ys the worl

elieve  in  in

d innovatio

ar. Dahua te

cated to pro

e  company

e or license 

ct portfolio

oftware, Acc

ntelligent Tr

ucts are wid

ation,  inte

jects have b

Plant,  Six‐Co

NESCO site

                       

nology 

world‐lead

d’s second 

nvesting  an

n. The com

echnology h

ovide cuttin

y  has  592  p

its technica

o includes: A

cess Contro

affic Manag

dely used  in

lligent‐build

been  install

ountry  Sum

 in Italy and

                       

P11 

ding  video 

largest mar

nd  building

mpany invest

has more th

ng edge pro

patents  in  t

al know‐how

Advanced V

ol, VDP, Ala

gement Syst

n banking, p

ding  and  i

led with Da

mmit,  Beijin

d London U

                       

surveillanc

rket share a

g  strong  R

ts more tha

han 4000 p

oducts and 

total  till  en

w with globa

Video Surve

rm,  Intellig

tem etc. 

public secu

intelligent‐t

ahua’s solut

ng  Olympic

Undergroun

             

ce  solution

according to

R&D  capabi

an 10% of s

rofessionals

solutions  fo

nd  of  2005 

al partners.

eillance Prod

ent Building

rity, energy

transportati

tions  includ

  Venues,  A

d Subway a

n  provider. 

o the IMS 2

ilities  for 

ales revenu

s  in R&D te

or our valu

and  advoc

.   

ducts/Solut

g Managem

y  infrastruct

ion  etc.  M

ing: The Sa

APEC,  Shan

as well as m

             

Our 

2015 

new 

ue in 

eam, 

able 

cates 

tions 

ment 

ture, 

Many 

anxia 

ghai 

many