定義及其優(yōu)勢
新興的4K技術除了涉足了傳統(tǒng)的家電市場外，在安防監(jiān)控領域也開始慢慢的嶄露頭角。在規(guī)格上，不論是家電行業(yè)還是安防領域，對于4K的定義始終是一致的。那么到底什么樣的畫面清晰度才算是真正意義上的4K呢?常見的4K像素數為800萬，分辨率為3840×2160(QFHD)或4096×2160(UHD)，是傳統(tǒng)全高清1080P的4倍，是高清720P的8-9倍左右。
如此之大的分辨率，對于實際的安防應用究竟能夠帶來多大的幫助呢?首先4K技術表現最明顯之處在于，其顯示分辨率的提升，使得畫面更加精細。影響畫面的精細度有兩個重要的關鍵因素，一個是畫面的像素，另一個是畫面的垂直分辨率。畫面的像素越高，在相同尺寸畫面上的像素就越精細，晶格就越小。而因為人眼對于影像的垂直分辨率相當敏感，越高的垂直分辨率，人眼就能辨識越多的細節(jié)與層次。4K技術在監(jiān)控領域里實現的就是在提高像素的同時，又增強了畫面的垂直分辨率，使得畫面的細節(jié)和層次更加精準，同時配合廣角監(jiān)控專用鏡頭，能夠實現對更大監(jiān)控范圍的覆蓋。
跨過技術壁壘
針對安防行業(yè)的4K風，目前主流的高清仍然會保持在1080P的清晰度上很長一段時間，4K監(jiān)控的整體成本還是過高，編解碼芯片、算法、網絡傳輸、存儲等方面仍然存在不小的瓶頸。
4K的超高清攝像機對于后端顯示設備來說，也是一個不小的挑戰(zhàn)。雖說現在市場中4K電視已經大量出現，但是在安防行業(yè)，顯示設備通常使用的是液晶監(jiān)視器，就目前的市場情況來看，支持4K超高清的監(jiān)視器還是很少。另外一個瓶頸就是信號傳輸線纜，想要完美支持4K的傳輸，HDMI的標準必須支持2.0規(guī)范，相對于早期的1.3、1.4的HDMI標準，新的規(guī)范將傳輸帶寬提升至18Gbps。同時由于高清視頻圖像只能夠使用HDMI線纜進行傳輸，而HDMI線纜的理論傳輸距離是30米，超過這個距離，就需要中繼設備的支持。綜合來看，在超高清的后端顯示部分，目前的投入成本還是相對較高。
談到高清，大家首先會聯(lián)想到的就是網絡。而對于4K這樣的超高清來說，網絡傳輸面臨的最大問題就是帶寬。以目前主流的H.264壓縮技術來看，能夠將1路4K@25fps的圖像傳輸保證在15Mbps以內就已經很好了。那么對于我們目前國內的網絡條件來說，這樣的帶寬需求，顯然還是太高了。
4k技術在未來能夠得到進一步推進的另一個重大技術是H.265編碼，H.265是目前公認的未來4K編碼技術，支持該編碼意味著可以更流暢的編碼/解碼4K視頻。和現在主流的H.264對比來看， H.265提供了更多不同的工具來降低碼率，以編碼單位來說，H.264中每個宏塊(marcoblock/MB)大小都是固定的16×16像素，而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8×8到最大的64×64。事實上，H.265和H.264標準在各種功能上有一些重疊，例如，H.264標準中的Hi10P部分就支持10bit色深的視頻。另一個H.264的部分(Hi444PP)還可以支持 4:4:4色度抽樣和14bit色深。在這種情況下，H.265和H.264的區(qū)別就體現在前者可以使用更少的帶寬來提供同樣的功能，其代價就在于設備的計算能力，因此H.265編碼的視頻需要更多的計算能力來解碼。目前行業(yè)內各個編解碼芯片廠家也在逐步推出基于H.265算法的產品，但居高不下的成本也在一定程度上限制了H.265的普及。
當下的應用領域
當然，在監(jiān)控行業(yè)目前也有一些領域開始使用4K的超高清攝像機，主要是使用在機場、火車站以及交通路口。這些地方使用4K，優(yōu)勢相當的明顯。以火車站為例，廣場前使用1支4K攝像機，監(jiān)控范圍基本能夠覆蓋到整個站前的廣場，同時基本能夠看清行人的面貌。在交通上，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。而如果是抓拍車牌，200萬級的IPC能拍一根車道，4K則可以直接拍攝到4條車道。
結語
對于4K技術在安防領域里的運用狀況，行業(yè)內有人士表示，雖然4K監(jiān)控產品線目前還處于起步階段，但是隨著技術的發(fā)展，必將帶動安防行業(yè)其他4K相關設備和產品的發(fā)展，如后端的顯示設備、解碼器、控制器、云存儲、網絡硬盤錄像機等。所以后續(xù)4K監(jiān)控產品很有可能像FHD監(jiān)控取代HD監(jiān)控一樣，取代FHD監(jiān)控。
(文/焦成平 北京藍色星際軟件技術發(fā)展有限公司產品經理)
a&s傳媒是全球知名展覽公司法蘭克福展覽集團旗下的專業(yè)媒體平臺，自1994年品牌成立以來，一直專注于安全&自動化產業(yè)前沿產品、技術及市場趨勢的專業(yè)媒體傳播和品牌服務。從安全管理到產業(yè)數字化，a&s傳媒擁有首屈一指的國際行業(yè)展覽會資源以及豐富的媒體經驗，提供媒體、活動、展會等整合營銷服務。
粵公網安備 44030402000264號
