【安防在线 www.anfang.cn】
对于视频监控而言，图像清晰度无疑是最关键的特性。图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能等应用业务的准确度也越高。所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。近几年来，众多安防企业在追求画面清晰度上孜孜不倦地探索，200万、400万、800万像素的监控产品层出不穷，甚至千万像素的产品都成为了可能。4K技术，一个令人惊艳的新兴技术，代表了高清视频目前的最高点，已进入人们的视线中。然而，4K与安防，究竟能否很快地实现结合，在安防行业内，还需要进行长期的探索。
4K技术走向安防领域
所谓4K技术，又称UHD，是一种分辨率更高的超高清显示规格，4K的名称得自其横向分辨率约为4000像素(pixel)。按照国际通讯联盟(ITU)定义的标准，4K的分辨率为3840×2160，长宽比为16：9。按照这个标准，该规格下显示设备的逐行扫描线可达到2160，即业内常说的2160P。标准的4K分辨率下，像素点总数可以达到800万，而以往的FHD(全高清)是指1920×1080，则是200万级别像素点，前者是后者的4倍。
4K技术首先发展于电视领域。2012年5月，国际电信联盟发布了”超高清电视UHDTV”(或”UltraHDTV”)标准的建议，将屏幕的物理分辨率达到3840×2160(4K×2K)及以上的电视称之为超高清电视，业界因此亦简称为4K电视。
4K是借用了投影机显示分辨率的概念。主流商务教育投影机的分辨率为1024×768，而720P家用投影机分辨率为1280×800，顺理可称为1.3K，全高清1920×1080也就被定义为1.9K。因此4K电视就是平板电视显示分辨率的水平像素点达到1024的4倍，即分辨率为4096×2160。也就是说，达到这一分辨率的平板电视，可以统称为4K电视。
2012年年初，LG推出了世界上第一款4K超高清电视84LM9600，每帧800万像素的画面品质超过了当时全高清电视的分辨率(3840×2160)。超高清4K分辨率的”降生”彻底改变了消费者对显示设备在清晰度方面的认知，同时，它的出现也让消费者真正的感受到了前所未有的视觉冲击。随后，LG又推出了55″和65″ULTRAHD电视LA9700。凭借3840×2160超高分辨率与LGIPS硬屏的金字招牌，55″和65″ULTRAHD电视在画质表现上与84″ULTRAHD电视一脉相承，不仅在清晰度与细节表现上出类拔萃，更兼具纯正的色彩还原与极致对比度，为消费者打开了一扇通向超高清的门。
在LG之后，康佳电视不甘落后，于2012年8月7日率先推出国内第一款4K电视–9600系列，是惟一拥有8核芯片的4K电视。此后，TCL的云晰E5690和云清V8500、创维4K电视以及长虹的4K超高清U-MAX客厅电视等接连推出，使得4K技术得到了快速发展。
安防行业在4K领域里的探索，首先也是从显示设备上切入。在2012年北京安博会上，安防显示企业创维群欣展示了UHD(4K×2K)800万像素极限高清监视器，在现场进行的单屏4倍高清对比演示中，对于信息量比较大的单一画面，比如城市轨道交通布局图在超高分辨率屏幕上显示的优势非常突出。
今年6月21日，南京欧帝科技有限公司在京举行产品发布会。会上展出的84寸4倍高清显示系统立即吸引了观众眼球。采用4K技术的高清显示系统显示的画面清晰、画质细腻令客户赞不绝口。除了欧帝，深圳市优色科技有限公司、深圳市雅讯达液晶显示设备等众多安防显示企业也不断推出了4K技术的大屏显示拼接系统。4K技术这个原本在电影院线被使用的技术逐渐走进了安防行业和大屏拼接领域。
而在今年的深圳安博会上，更有安防前端监控设备的企业打出了4K旗号，推出了4K高清网络摄像机等产品，4K技术进一步走入了安防人的视线。英飞拓科技股份有限公司推出的4K超高清智能摄像机，采用更高性能的全新硬件平台，搭载1200万超高清图像传感器，具有色彩还原准确自然，画质干净细腻等特点。英飞拓4K超高清智能摄像机拥有感兴趣区域编码，图像稳定，远程聚焦，SDXC存储等丰富功能，灵活的码率策略也为用户提供更多的码流组合，适用于金融、电信、政府、学校、机场、工厂、酒店、博物馆、交通监控等要求高清画质且光线复杂的场所。此外，浙江宇视科技有限公司也推出了一款型号为HIC5681E-L的4K网络高清*机，支持SFP光口+百兆电口输出。
独特优势引起安企关注
对于视频监控而言，图像清晰度无疑是最关键的特性。衡量图像清晰度的标准是分辨率，单位是像素。这个值越大，图像越清晰，对于图像显示的精细度有大幅度的提升。所谓HD(高清)、FHD(全高清)，UHD(超高清)，差异也就体现在这里。三者之间的分界线就是100万像素、200万像素、800万像素。基于这样的标准，目前视频监控市场占主流的1080P都属于FHD。而1080P的高清产品，是安防监控领域很多企业正在积极发展的一个方向。4K监控产品相对于1080P的高清产品，更拥有一些独特的技术优势。
首先，4K技术表现最明显之处在于，其显示分辨率的提升，使得画面更加精细。影响画面的精细度有两个重要关键因素，一个是画面的像素，另一个是画面的垂直分辨率。画面的像素越高，在相同尺寸的画面上的像素就越精细，晶格就越小。而因为人眼对于影像的垂直分辨率相当敏感，越高的垂直分辨率，人眼就能辨识越多的细节与层次。4K技术在监控领域里能实现的就是在提高像素的同时，又增强了画面的垂直分辨率，使得画面的细节和层次更加精准。
其次，色彩层次与细节的增强，使得画面更接近真实生活。从标清到高清显示系统的转变，实际上主要是分辨率方面的升级，在色彩方面并没有太过明显的提升。不过进入到4K超高清的时代，画面方面的变化除了分辨率出现飞跃之外，色彩方面的变化尤其引人注目。这一部分都体现在ITU-R最新颁布的BT.2020超高清广播标准之中。
最后，4K视频系统处理的是10位，甚至是12位编码的视频信号。现阶段高清或全高清系统通常采用的是8位的视频系统，而4K超高清则采用10位甚至12位的视频系统。因此，无论是灰阶层次过渡还是色深的层次表现，都比高清系统有较大的提升。
对于4K技术在安防领域里的运用状况，行业内有人士表示，虽然4K监控产品线还处于起步阶段，但是随着技术的发展和用户的体验，必将带动安防行业其他4K相关设备和产品的发展，如矩阵、控制器、硬盘录像机等。所以后续4K监控产品很有可能像FHD监控取代HD监控一样，取代FHD监控。
目前，行业内的众多企业已经针对4K技术在做积极的技术探讨。在4K分辨率面板上，由于4K显示面板采用氧化物薄膜晶体管制作，具备高速电子移动速度，呈现画面内容具高分辨率及薄边框，呈现超薄质感，目前显示设备的安防企业已经在积极推出相关产品，并还在不断地升级发展。而在4K画质处理技术上，目前市场上4K片源极度匮乏，为了改善这一情况，能够将2K片源提升至4K品质的”2K转4K关联补偿技术”正在兴起，画质转换技术的高低将直接决定观看体验。而随着编码技术的发展，新兴的H.265编码技术在确保视频画质、降低体积、便于传输等方面上则提供了更多可能。此外，目前已有厂家提出可以通过智能升级卡进行软硬件同时升级，同步最新4K标准，完成数据解码与数据传输的双重任务。让4K技术在兼容升级上存在更多可能性。
4K产品全面推行仍存障碍
尽管安防企业在编码、兼容方面做了很多努力与尝试，但目前4K技术想要实现在监控领域的全面发展仍是困难重重。
宇视科技IPC开发经理余恒乐在接受记者采访时表示，4K技术运用于监控前端，对视频监控系统有更多新的要求：更高解像力的镜头。
据介绍，4K是个全系统工程，配套的镜头至少达到800万以上解像力，才能充分发挥出4K相机的效果;更高的网络传输带宽：一般传输1080P高清码流，只要2M-4M带宽，4K分辨率是1080P分辨率清晰度的4倍，因此至少需要6M-8M，甚至更高的带宽。当然4K摄像机配合H.265编码会缓解由于分辨率的提升带来的传输及存储压力。更强的后端解码能力：对于后端解码设备，处理4K码流需要更多的计算处理能力。更大分辨率的显示设备：显示设备必须至少具有4K物理像素，才能无损的呈现4K图像的效果。更大的存储容量：对于存储设备，由于4K码流码率更大，因此存储相同时间的码流，需要更大的存储容量。更强的智能处理能力：对于4K分辨率的监控图像，画面中的物体像素数更多，细节呈现更充分，对于基于视频画面处理的智能业务来说，提供了更保真的视频处理图像，同时也需要更大计算能力处理这些更丰富的细节。
余恒乐表示，由于4K分辨率包含了超过800万的像素，对光学图像、编解码、传输、显示设备都有很高的要求，只有所有环节都满足4K处理的要求，才能完美呈现4K分辨率带来的极致高清效果。
”毋庸置疑，画面分辨率及细腻度是4K目前最大的技术优势，但后端储存、显示设备以及传输问题等如无大的技术突破和发展，4K的应用将会遇到相当大的瓶颈。”深圳市迪威乐科技有限公司副总经理潘海平表示，目前众多企业的竞争都聚焦在网络高清领域，虽然有不少的企业在推动着SDI的发展，但受到后端成本偏高、存储压力较大，关注度较高但一直未得到大的突破。”SDI面临的问题4K同样要面对，目前SDI仍没有解决这些障碍，对4K来说就更难了。恐怕还需要一段很长的时间来蕴育这一市场。”潘海平说。
今年年初，华为宣布将在安防领域采用H.265技术，H.265的应用或将使4K技术的压缩问题迎刃而解。据了解，H.265是在视频应用不断向高清晰度、高帧率、高压缩率方向发展的背景下应运而生。根据公开资料显示，采用H.265技术的视频压缩比H.264提升30%~50%。同时，H.265还支持高清晰度的4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频，在资源充足的场景下提供更舒适的视频及应用效果。但是目前，H.265尚未广泛推广，其适用性和使用效果还有待评估。因此，对4K与安防的结合，很多企业对于其在技术上的障碍表现出极大的担忧。
多家
该文观点仅代表作者，本站仅提供信息存储空间服务，转载请注明出处。若需了解详细的安防行业方案，或有其它建议反馈，欢迎联系我们。
