安防邁進超高清時代 4K開啟圖像新視界

　　不久前，iPhone6s在美國舊金山新品發(fā)布，其中有提高iPhone6s一項新功能，搭載1200萬像素攝像頭可支持4K視頻錄制，頓感高大上。其實很長時間以來，電影領域的很多內(nèi)容就是以4K的技術標準發(fā)行的，其概念源自于好萊塢，是指分辨率為4，096×2，160(也有3，840×2，160的標準)的數(shù)字電影，之后隨著技術的發(fā)展和行業(yè)的之間的融合，4K逐漸從影院走向專業(yè)和民用領域，出現(xiàn)了4K放映機、4K投影儀、4K攝像機等一系列4K相關產(chǎn)品。隨著安防行業(yè)對于更高分辨率的迫切需求，近幾年4K技術進入安防行業(yè)，并成為安防廠商們爭相開發(fā)與研究的“香餑餑”。

　　高分辨率緊抓安防行業(yè)命脈

　　據(jù)IHSResearch的研究顯示，全球安防行業(yè)超高清(4百萬像素以上)市場到2018年將增長5倍以上，4K將以其獨特的優(yōu)勢占大多數(shù)份額。究竟4K擁有哪些魅力，一經(jīng)出現(xiàn)就深得各家關注，更是未來企業(yè)決戰(zhàn)市場的關鍵技術之一?

　　4K的優(yōu)勢在于三點：高分辨率帶來的超高清畫質，寬角度帶來大范圍與小細節(jié)的同步呈現(xiàn)，高編解碼視頻系統(tǒng)帶來色澤的層次分明。

　　首先，在標準的4K分辨率下，圖像的像素點總數(shù)可以達到800萬，現(xiàn)在廣泛應用的1080P全高清，其像素點是200萬，4K的分辨率相當于4個1080P、8個720P，即一部4K監(jiān)控攝像機可以當4個準高清監(jiān)控攝像機用。超高分辨率為視頻監(jiān)控采集超高清圖像，及時圖片放大，也不會造成圖片模糊不清的狀況。

　　其次，蘇州科達科技股份有限公司新媒體營銷經(jīng)理周宇杰指出，4K攝像機能夠解決大場景的監(jiān)控問題，應用1臺4K攝像機就可以覆蓋火車站站前廣場，同時基本能夠看清行人的面貌。其次，同樣的視野，比1080P攝像機看到更多的圖像細節(jié)，比如人臉、車牌等，這些細節(jié)在實際應用中往往十分關鍵。

　　最后，索尼中國專業(yè)系統(tǒng)集團視頻安防市場部產(chǎn)品經(jīng)理戚曉波指出，色彩層次感和畫面感增強，更加真實的還原生活。最后，而4K超高清則采用10位甚至12位的視頻編解碼系統(tǒng)，對于色澤的處理非常分明，無論是灰階層次過渡還是色深的層次表現(xiàn)，都優(yōu)于高清系統(tǒng)。

　　阻礙重重4K強壓下艱難前行

　　4K帶給視頻監(jiān)控的更多是在前端圖像采集部分，而一個完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)除了前端的采集外，還包括圖像和視頻的存儲、傳輸、編解碼、智能分析等部分，是前端+后端的復雜過程。然而，4K帶來超高清畫質和高分辨率的同時，也帶來了高帶寬、高存儲、高碼流、高成本等一系列問題，這些問題成為阻礙4K大舉進軍安防市場的絆腳石。4K想要普及，獲得市場認可，還需過關斬將，解決這些難題。

　　高帶寬：在安防應用中，目前1080P圖像傳輸需要的帶寬約為4Mbps，而4K相當于1080P的4倍，則需要10Mbps以上的帶寬才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩ㄐ裕踔猎诖髨鼍皯弥羞_到20Mbps，就目前的帶寬標準，難以進行4K傳輸。

　　鏡頭：作為4K×2K的IPC產(chǎn)品配套鏡頭至少需要達到800萬以上解像力，才能充分發(fā)揮出4K攝像機的效果。目前真正達到800萬以上解像力的鏡頭很少且成本高，適合安防應用的支持變焦機芯鏡頭更是鳳毛麟角。

　　H.265：從技術方面來講，H.265標準能做到低帶寬的同時實現(xiàn)低存儲，是彌補H.264壓縮率和編解碼能力不足的同時保障帶寬和存儲的最佳方式，但即便H.265編碼技術已經(jīng)日漸成熟，但其在高成本上和芯片處理上不足，成為其暫時無法被監(jiān)控市場和用戶接受的阻礙原因，而目前的安防廠商對于H.265編碼都處于測試階段，要走向市場，還需時間。宇視科技IPC高級產(chǎn)品經(jīng)理程乾認為，“目前的高清解碼器普遍以1080P解碼輸出為主，4K解碼才剛起步不久，能并發(fā)解16路1080P圖像的解碼器已經(jīng)非常成熟，但能并發(fā)解16路4K圖像的解碼器還離我們非常遙遠，而且現(xiàn)在的4K解碼器單路解碼成本普遍偏高?！?/span>

　　顯示端：在圖像顯示上，宇視陳乾補充到，由于成本等因素，4K大屏還未能在安防界大范圍使用，目前比較能接受的是通過四塊1080P大屏拼接來解決4K圖像顯示問題，但就用戶體驗來講，肯定不如直接用4K大屏顯示。

　　圖像處理技術：安訊士網(wǎng)絡通訊有限公司市場部技術市場經(jīng)理高琪談到，從4K技術的發(fā)展上看，第一，對于4K前端攝像機而言，更多的是需要從圖像的角度，把寬動態(tài)、低照度的性能，將傳統(tǒng)的720P、1080P攝像機應用的圖像處理技術(如光學防抖、物理防抖、圖像優(yōu)化、降低噪點、紅外性能等)移植到4K攝像機上，將豐富4K攝像機的適用范圍;第二，從4K技術本身的應用，目前4K技術只是4K技術，未來能否與智能分析集成，能否在4K之上做更多更精細的東西，比如提高人臉識別和車牌識別的應用效率，去提高圖像細節(jié)的捕捉能力，去進行數(shù)據(jù)規(guī)模的分析。

　　以上這些都是4K在急速發(fā)展途中所面對的挑戰(zhàn)，未來只有解決了這些問題，4K才能真正的談市場發(fā)展。

　　對安防行業(yè)而言4K到底有什么用?

　　目前，4K技術主要應用于安防領域中同時兼顧到大場景和小細節(jié)的場景中，比如平安城市、高速公路、機場的飛行區(qū)、火車站的戰(zhàn)線、體育場館、超寬車道、高鐵車站、高端酒店、物流轉運/倉儲中心等。

　　4K攝像機可以很好的縱覽全局，結合全景技術，可以實現(xiàn)更廣角度的監(jiān)控。同時，4K畫面豐富的細節(jié)可以讓各個部門進行信息共享，同一個場景下，不用為了看清不同區(qū)域而架設多臺攝像機，節(jié)約投資成本。與傳統(tǒng)的720P及1080P相較，4K能在相同場景下更好的還原出真實的細節(jié)信息，即使出現(xiàn)隨機事件，各個業(yè)務部門也可以用同一臺攝像機在同一幅圖像中找到各自感興趣的點，經(jīng)過多級放大后，仍能得到高清的細節(jié)畫面，在不改變攝像機數(shù)量、焦距、角度的條件下，實現(xiàn)全天候、全場景下的監(jiān)控。

　　4K這種超強的屬性，特別是在面對公安、交通等領域，可以實現(xiàn)人員密集場所、多車道等實時監(jiān)控，而不用擔心意外事件發(fā)生時由于畫面清晰度不夠而延誤了研判時間，具有重要的實戰(zhàn)意義。在平安城市的建設中，采用4K技術可以利用高清晰度的畫質來提取畫面中人的面部信息，從而實現(xiàn)對全城的人臉卡口的布防，在事件發(fā)生后，查詢錄像文件時可看清畫面細節(jié)，方便辦案人員掌握更有利的證據(jù)。除此之外，未來的數(shù)據(jù)挖掘也將更加準確有效，清晰的畫質和細節(jié)能夠讓圖偵、畫面濃縮、人臉識別、車輛信息識別更準確。

　　安訊士高琪舉例說明，“1個4K攝像機相當于4個高清監(jiān)控，若在火車站廣場前使用1個4K攝像機，監(jiān)控范圍基本能夠覆蓋到整個站前廣場，同時基本能夠看清行人的面貌。如果是抓拍車牌，高清攝像機能拍一條車道，4K則可以直接拍攝4條車道。在十字路口安裝一臺4K攝像機，能夠覆蓋到路口4個方向的車輛監(jiān)控，如果使用傳統(tǒng)的720P或1080P攝像機則需要安裝4臺以上?！?/span>

　　百家爭鳴各有千秋

　　作為世界上首個推出符合DCI標準的攝像機和放映機的廠商，索尼在4K技術出現(xiàn)之初就就一直走在前端，尤其是在電影電視行業(yè)領先于其他企業(yè)，不僅是4K技術領域中的領導者，更已生產(chǎn)4K電視、4K投影機、4KNVR、4K攝像機等各種產(chǎn)品，形成了完整的4K產(chǎn)品鏈。

　　作為網(wǎng)絡視頻行業(yè)的領導者，安訊士成為首批將HDTV網(wǎng)絡攝像機引入監(jiān)控市場的企業(yè)之一，也在4K技術上引領者行業(yè)的發(fā)展，并在去年成功推出4K攝像機。與眾廠商的4K技術相較，安訊士則更多注重4K技術上存在的不足，針對不足在攝像機中加入其他能夠緩解或者解決該問題的技術，力圖更好地滿足用戶的適用性。

　　在IP大時代的背景下，海康威視擁有自主研發(fā)專利的編解碼技術編smart264，在實現(xiàn)高清、超高清的同時，比H.264節(jié)省一半的帶寬、碼率、存儲，且海康現(xiàn)有的硬件保留了標準解碼不變，保持了發(fā)展的融合和持續(xù)性，領先于整個安防行業(yè)。與其他廠商具有完整的4K產(chǎn)品鏈不同，科達更加注重4K+NVR，并于去年成功推出業(yè)界首款4KNVR，牽引著NVR正式進入4K時代。

　　宇視自去年安博會推出了4K攝像機以來，已經(jīng)經(jīng)過一輪優(yōu)化，目前有了一套從前端采集到后端解碼上墻的系統(tǒng)解決方案，已在多個項目中實測，用戶反映良好。

　　道路是曲折的前途是光明的

　　新技術的出現(xiàn)，總是伴隨著爭議，4K作為視頻監(jiān)控走向超高清分辨率的道路上出現(xiàn)的亮點，為安防行業(yè)帶來利好的同時，其自身的缺陷也飽受質疑，甚至在目前市場上的應用也只是淺嘗輒止，未來普及之日，各方觀點迥異。

　　索尼戚曉波認為：“就目前的市場應用狀況而言，標清還留有殘余，高清尚未普及，4K要想全面鋪開，還為時過早。”宇視陳乾表示：“雖然4K技術得到了很大的發(fā)展，但4K技術在實際項目應用上卻一直不溫不火。”而安訊士高琪則認為：“隨著監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善，軟硬件成本不斷下降，近兩年內(nèi)，4K將在安防圈中實現(xiàn)普及應用?！笨七_周宇杰表示：“目前4K的整體解決方案的雛形早已形成，H.2654K方案相信很快就會面市，相關配套也會越來越便宜，4K高清NVR必將會引領視頻監(jiān)控市場進入全新的超高清時代?！?/span>

　　安防行業(yè)走向超高清化趨勢已成定局，雖然目前對于4K技術而言，發(fā)展道路是曲折的，還需要從技術上解決帶寬、傳輸、存儲、編解碼、顯示等一系列弊端，但隨著安防技術的不斷推進，技術及配套設施的進一步提高，前途是光明的，4K未來將不可估量。