視頻監控超高清之路

　　在過(guò)去的2014年，眾多4K安防產(chǎn)品讓人耳目一新，這些也都標志著(zhù)安防也即將邁入超高清時(shí)代。那么，4K技術(shù)究竟有哪些特性?又會(huì )為安防行業(yè)帶來(lái)怎樣改變呢?下面，"千家安防網(wǎng)"變針對上述問(wèn)題為大家進(jìn)行詳細的講解。

　　什么是4K?

　　最早的4K應用，主要體現在電影后期制作階段--數字中間片的運作中。它首先用膠片掃描儀將35mm攝影機拍攝的膠片底片掃描成數字圖像文件，在將膠片轉化成數字圖像的過(guò)程中，為了最完整地還原膠片拍攝效果，采用了分辨率為4096×3112像素(總像素超過(guò)800萬(wàn))的圖像文件。由于其水平分辨率為4096像素，是1080P的4倍，故而被簡(jiǎn)稱(chēng)為4K。之后4K概念被推廣并引入了電視行業(yè)，被電視廠(chǎng)商迅速接受，但標準細節卻略有不同。在已發(fā)布的 4K電視樣機當中，一小部分采用了4096×2160的分辨率，其它的則采用了16∶9寬屏畫(huà)面的3840×2160分辨率。

　　那么，對于安防業(yè)界來(lái)說(shuō)，4K的出現又意味著(zhù)什么呢?首先可以肯定的是，用戶(hù)對于清晰度的要求是無(wú)止限的，這從圖像技術(shù)從標清升級到高清的過(guò)程中可以看出。而4K高清帶來(lái)最大最直觀(guān)的核心價(jià)值就是圖像更加清晰，細節更加豐富，從而可以創(chuàng )造出更多的客戶(hù)需求。對于安防廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，就意味著(zhù)更多的市場(chǎng)機會(huì )，挖掘出一個(gè)新的營(yíng)收或是利潤的增長(cháng)點(diǎn)。

　　其次，分辨率的提升使得視頻監控區域變得更廣，也使監控人員能夠提高對環(huán)境的觀(guān)察能力，確保監控領(lǐng)域畫(huà)面無(wú)所遺漏。有了這些優(yōu)勢，在特定的區域內，使用更少數量的攝像機就能夠勝任安防監控全部任務(wù)，即可節約投資成本，又可讓可視化管理更高效、聯(lián)動(dòng)響應更及時(shí)、安全系統更有保障。

　　尤其在交通領(lǐng)域，4K攝像機的應用需求則更加強烈。當隨機事件發(fā)生，各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)可以用同一臺4K攝像機在同一幅圖像中找到各自感興趣的點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多級放大后，仍能得到高清的細節畫(huà)面。因此，如果利用4K攝像機，就可以在不改變攝像機數量、焦距、角度的條件下，進(jìn)行全天候、全場(chǎng)景下的監控。

　　H.265和4K

　　而對于4K這樣的超高清來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò )傳輸面臨的最大限制就是帶寬。目前主流的H.264壓縮技術(shù)在高清視頻監控應用中，也呈現出越來(lái)越多的局限性。帶寬、存儲、網(wǎng)絡(luò )和系統建設成本等成為制約行業(yè)快速向全面超高清化發(fā)展的天花板。

　　為了解決這一問(wèn)題，H.265應用而生。H.265是ITU-TVCEG繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標準，仍屬于預測加變換的混合編碼框架。然而其采用更加靈活的編碼結構來(lái)提高編碼效率，包括編碼單元(CodingUnit)、預測單元(PredictUnit)和變換單元 (TransformUnit)。在此混合編碼框架下，H.265進(jìn)行了大量的技術(shù)創(chuàng )新，其中具有代表性的技術(shù)方案有：基于大尺寸四叉樹(shù)塊的分割結構和殘差編碼結構、多角度幀內預測技術(shù)、運動(dòng)估計融合技術(shù)、高精度運動(dòng)補償技術(shù)、自適應環(huán)路濾波技術(shù)以及基于語(yǔ)義的熵編碼技術(shù)等。和H.264相比，H.265 的編碼效率要比前者提高50%，即在同等圖像質(zhì)量條件下，目標碼率下降到H.264的50%左右。

　　可以說(shuō)，H.265編碼技術(shù)所具有的低帶寬、低存儲等特性開(kāi)創(chuàng )了視頻監控領(lǐng)域的又一個(gè)新的里程碑，也讓4K超高清在安防監控領(lǐng)域的普及成為了可能。然而，這種僅需原來(lái)一半帶寬即可播放相同質(zhì)量視頻的高效率是顯而易見(jiàn)的，但是其付出的代價(jià)就在于需要擁有非常高的計算能力來(lái)進(jìn)行解碼。目前行業(yè)內各個(gè)編解碼芯片廠(chǎng)家也在逐步推出基于H.265算法的產(chǎn)品，但居高不下的成本也在一定程度上限制了H.265的普及。

　　4K技術(shù)在安防監控領(lǐng)域的發(fā)展

　　隨著(zhù)，4K超高清技術(shù)的普及，基于H.265和4K技術(shù)的產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)成為了安防視頻監控企業(yè)下一個(gè)必爭之地，各大廠(chǎng)商紛紛推出了基于 H.265和基于4K的相關(guān)產(chǎn)品。尤其是在近年的行業(yè)展會(huì )中我們可以看到，800萬(wàn)像素或者更高像素的監控攝像機幾乎成了各大安防廠(chǎng)商主要展示內容。

　　其實(shí)，早在2013年深圳安博會(huì )上，英飛拓就推出了4K安防攝像機;顯示方面，深圳市雅迅達液晶顯示設備有限公司推出了84寸4K超高清液晶監視器;Aptina也推出首款1英寸4K(3840x2160像素)圖像傳感器AR1011HS……

　　作為領(lǐng)先的安防產(chǎn)品及行業(yè)解決方案提供商之一，?？低?/a>在去年舉行的"4K·改變視界的力量"百城巡展活動(dòng)中，向行業(yè)展示了"4K"監控所帶來(lái)的價(jià)值，并發(fā)布了一系列高清、智能產(chǎn)品和行業(yè)應用方案。

　　值得一提的是，作為4K技術(shù)的主導者，索尼公司最近宣布將推出全新4K視頻安防攝像機SNC-VM772R。據悉，這款攝像機具備強大的4K分辨率與1.0型背照式ExmorRCMOS成像器，具有極高的低照度，同時(shí)配合帶寬優(yōu)化及智能的場(chǎng)景捕捉等功能，可高效適用于城市、運輸、鐵路、機場(chǎng)等安防監控領(lǐng)域。

　　索尼近期推出的安防攝像機新品

　　結語(yǔ)：從目前的發(fā)展來(lái)看，雖然目前4K監控產(chǎn)品線(xiàn)還存在采集、編碼、傳輸、存儲及解碼顯示等多個(gè)方面的限制和配合程度的問(wèn)題，但是隨著(zhù)各種4K設備的推陳出新，H.265技術(shù)的發(fā)展，想必超高清將在未來(lái)的安防領(lǐng)域有著(zhù)廣闊的應用前景。

　　安防行業(yè)高清化以及高清產(chǎn)品分辨率的不斷提升是安防行業(yè)的必然趨勢。4K技術(shù)與安防的結合，無(wú)疑是將高清化深度發(fā)展的必然結果。對于4K技術(shù)，盡管目前在安防行業(yè)應用中存在技術(shù)和成本方面的瓶頸，但這并不影響它的應用和發(fā)展。我們認為，目前4K產(chǎn)品在安防中處于高端產(chǎn)品的地位，隨著(zhù)HEVC芯片的推出和普及，以及整個(gè)4K產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，有理由相信，在未來(lái)的幾年內，4K產(chǎn)品帶來(lái)的細致入微的超清晰監控效果，將會(huì )引領(lǐng)視頻監控市場(chǎng)進(jìn)一步步入高清、超高清時(shí)代。