双码流

双码流

　　双码流是视频监控领域的一种编码技术，通过同时生成高、低两路独立码流，分别用于本地高清存储与网络传输，以解决画质与带宽的矛盾。该技术由海康威视首家提出并应用于安防产品中，主码流通常采用H.264、H.265等编码格式实现720P/1080P分辨率的高清存储，子码流则以QCIF/CIF等低分辨率适应低带宽传输需求。

　　在硬件实现上，主码流保障本地存储的画质，支持25帧/秒全帧率录像，部分设备兼容YPbPr模拟信号输出；子码流通过动态调整码率、帧率等参数（如1.5Mbps以下的低码率）确保网络传输流畅。典型应用包括金融安防、智能交通领域，并扩展至智慧机场、城市治理中心等大型视听集成项目，以及在网络视频录像机（NVR）中用于根据单画面或多画面浏览自动切换高低分辨率码流以优化带宽。部分产品采用单芯片（主频≥500MHz）或双芯片架构实现双码流编码，支持RTSP协议传输不同码流。随着技术发展，双码流功能已从高端技术逐渐成为网络摄像机的普遍配置。

简介

　　双码流，也称为视频大小流或主码流和子码流，能实现本地和远程传输的两种不同的带宽码流需求，本地传输采用高码流以获得更清晰的存储录像，远程传输采用低码流以获得流畅的图像。该技术旨在解决本地高清存储与远程低带宽网络传输之间的矛盾，兼顾图像质量和传输流畅度。基本实现方式是在编码端同时生成高码率（主码流）和低码率（子码流）两路独立视频流，主码流用于本地高清存储，子码流用于网络传输。

技术原理

　　双码流是指在网络摄像机或编码设备中，通过对同一视频源在编码端采用两种不同的参数分别进行编码，从而同时产生两路独立的码流。其主要目的是兼顾本地高清存储与远程网络传输，以解决网络带宽瓶颈问题。

　　双码流的编码实现主要分为两种思路。一种是分别编码，如H.264 DualStream技术，通过启动两个独立的编码器，分别编出参数不同的基本层和扩展层，编解码过程相互独立，参数可单独配置。另一种是分层编码，参考H.264 SVC理念，将码流分为基本层和增强层。

　　在硬件实现上，早期解决方案主要有两种架构。一种是采用单颗高主频的芯片进行编码压缩处理，通常主频至少达到500MHz。另一种是采用两片芯片，分别处理一路码流，此种方案稳定性更高。

　　两路码流的参数通常有明显差异。主码流用于本地存储，通常采用较高的分辨率如D1或720P/1080P；子码流用于网络传输，采用较低的分辨率如QVGA或CIF。在特定实现中，拉取的基本层分辨率可能仅为扩展层的50%，码率为扩展层的25%，两者帧率可保持一致。

　　双码流技术支持在拉流端根据实时网络状况动态选择码流。推流端开启双码流后，拉流端可通过特定接口设置拉取主码流、子码流或由系统根据网络状态自动选择。从而在网络条件较差时自动切换到低码率的子码流以保证流畅性，在网络条件较好时切换到高码率的主码流以获得更佳画质。

发展历程

　　双码流技术的概念在约2007年被提出，旨在解决网络视频监控的传输瓶颈，2007年的技术文章指出双码流是对网络视频监控的一次提速。该技术通过在编码端采用两种格式分别编码，以兼顾本地高清存储和远程低码流网络传输，从而解决画质与带宽的矛盾。

　　2012年，海康威视首家提出并将“主码流和子码流”概念应用于安防产品。同年，蓝色星际在其新一代嵌入式数字存储产品G5系列中应用了双码流回放技术，实现在不额外占用硬盘资源的情况下，满足低带宽下的远程流畅查看需求。

　　2013年，双码流回放技术开始向高清方向发展，支持客户在存储和输出视频时都实现高清画质，例如1080P分辨率全帧率实时浏览。

　　至2025年，双码流、多码流功能已成为高端高清网络摄像机的常见配置。技术持续演进，例如2024年出现的视频大小流编码（H.264 DualStream）参考了H.264 SVC的分层理念，允许在推流前分别设置大流和小流的参数，应用更加灵活。

产品与应用

　　双码流技术应用于视频监控设备与编码器，如基于TMS320DM365芯片的双码流视频监控终端（2014年），以及支持同时编制MPEG-2和MPEG-4/H.264两种码流的ENC 8M2/4八路编码器（2026年）。网络摄像机与录像机众多型号支持H.264/H.265双码流，主码流用于本地高清存储回放，子码流用于手机等移动端远程监控（2025-2026年）。部分网络录像机（NVR）如科达NVR2820E，可对接双码流前端并自动切换高低码流以适应单画面或多画面浏览（2025年）。执法记录仪支持1080P高清视频本地存储与720P视频实时回传的双码流录像（2022年）。

　　双码流技术应用于大规模安防与城市治理，如在深圳宝安国际机场的指挥中心部署了1400个双码流分布式节点以实现高效指挥（2024年），以及在重庆市数字化城市运行和治理中心，双码流分布式系统支撑了市级治理中心的高效运行（2024年）。在远程移动监控与多画面浏览场景中，在带宽受限环境下通过子码流实现手机、PDA等移动端的流畅远程监控；网络录像机（NVR）在多画面显示时自动调用低分辨率子码流以降低带宽和解码压力。该技术也应用于特定行业执法与记录，如农业综合行政执法中的融合通信应用，支持高清存储与实时回传的双码流视频。

优缺点

　　双码流技术具有网络适应性强的优点，在现有网络瓶颈下兼顾了图象质量和传输质量，可以突破网络瓶颈，根据网络带宽灵活选择码流格式。该技术能实现本地高清存储，同时低码流网络传输，主码流用于本地高清存储，子码流用于网络传输以保证流畅性。视频大小流编码可对基本层和扩展层的视频参数进行单独配置。其性能与扩展性较好，可以使用硬件编码减少 CPU 性能负担，且通用性更好主流软硬件编码器都支持。

　　双码流技术的缺点在于，当采用软件编码时，其性能消耗略大于分层视频编码。

市场反响

　　2007年，技术文章《双码流传输在视频服务器中的应用》指出，双码流是对网络视频监控的一次提速，在现有网络瓶颈下兼顾了图像质量和传输质量。2013年，蓝色星际的G5系列产品应用了双码流回放技术。至2025年，双码流技术已从一两年前的先进技术变为几乎所有产品都能实现的普遍功能，成为高端高清网络摄像机的标准配置之一。