從近幾年的視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展來看，人們對(duì)清晰度的追求一直在提升，無論是寬動(dòng)態(tài)技術(shù)還是星光級(jí)低照技術(shù)，都是為了更清晰的圖像，而支撐這些技術(shù)的基礎(chǔ)是足夠高的分辨率：分辨率低——如模擬時(shí)代的CIF、D1，畫面本身清晰度就不足，再多的技術(shù)也無法提升畫面的效果;而分辨率高——如現(xiàn)在常見的720P、1080P，在正常光線下圖像的清晰度已經(jīng)能滿足人們的需求，而如寬動(dòng)態(tài)、星光級(jí)低照等技術(shù)只是解決一些特殊場景中的清晰度不足的問題。所以在提升畫面清晰度的探索上，人們首先關(guān)注的是提升畫面分辨率。

　　■ 文/陳乾

　　早在一年多前，4K剛在視頻監(jiān)控這個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)時(shí)，這個(gè)出自高清電視產(chǎn)品的技術(shù)就一直被大眾所推崇，成了高端產(chǎn)品的代名詞。國際電信聯(lián)盟對(duì)4K超高清的定義是：水平清晰度3840，垂直清晰度2160，寬高比16:9，總約830萬像素，分辨率是1080P的4倍，720P的9倍。從這個(gè)定義中就能看出4K最大的特點(diǎn)就是其800萬的像素組成的超高清畫面，四倍于1080P的分辨率，使得同一場景下4K會(huì)用四個(gè)像素點(diǎn)去描述1080P畫面中一個(gè)像素點(diǎn)描繪的信息，所以4K畫面自然更清晰、更貼近真實(shí)。

　　優(yōu)勢盡顯 4K技術(shù)不斷突破

　　4K的優(yōu)勢也是得益于其超高清的畫面。首先，如前文所述高清晰度使得畫面中的細(xì)節(jié)也都能得到保留，清晰度高、畫面中獲得的信息量提升;其次由于4K畫面的信息量提升，基于更多的信息量，就能實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的智能分析，所以基于4K畫面的智能分析會(huì)更加準(zhǔn)確，而且也將有更多令人驚喜的智能應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn);最后由于4K技術(shù)所采用的Sensor靶面尺寸更大，其畫面覆蓋的范圍也整體提升，能實(shí)現(xiàn)全局與細(xì)節(jié)兼顧，所以在同一個(gè)場景中，采用4K技術(shù)能一定程度上降低布點(diǎn)密度，節(jié)省整體項(xiàng)目成本。

　　而這一年多來，4K技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用一直在不斷發(fā)展。2013年安博會(huì)上4K技術(shù)展露苗頭，但當(dāng)時(shí)只是僅限于前端采集部分——4K網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的展示;而在2014年北京安博會(huì)上，各大廠家都開始在4K這個(gè)賣點(diǎn)上大做文章，推出了諸如4K EPTZ、4K槍球聯(lián)動(dòng)等多種應(yīng)用，同時(shí)4K NVR等配套產(chǎn)品也有推出，獲得了不少客戶的認(rèn)可;到了2015年，4K技術(shù)再次突破，幾大廠家的4K網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)已經(jīng)支持1200萬分辨率，相較于傳統(tǒng)4K800萬分辨率，覆蓋面積更廣、清晰度更高。如下圖所示，從圖片中可以清楚的看到，1200萬相較于4K的覆蓋范圍提升了近50%，而且依然能保證畫面中遠(yuǎn)景部分細(xì)節(jié)的清晰還原。

　　技術(shù)過硬 應(yīng)用卻不溫不火

　　不過雖然4K技術(shù)得到了很大的發(fā)展，但4K技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用上卻一直不溫不火，這不得不提到4K技術(shù)在普及上面臨的一系列障礙。其實(shí)要實(shí)現(xiàn)超高清視頻監(jiān)控從來不只是視頻監(jiān)控某個(gè)部件——比如采集的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)超高清就可以了，超高清視頻監(jiān)控是一整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的超高清，涉及到采集、編碼、傳輸、存儲(chǔ)、解碼顯示各個(gè)方面，而目前的障礙主要在編碼和解碼顯示兩個(gè)方面。

　　首先在編碼傳輸端，4K圖像的碼流過高，導(dǎo)致傳輸、存儲(chǔ)的成本普遍提高。雖然目前H.265技術(shù)呼聲很高，但在與4K技術(shù)的結(jié)合上，一直沒有得到實(shí)際應(yīng)用。所以業(yè)界依然還在用H.264作為主流高清編碼技術(shù)，4K攝像機(jī)的碼流還處在8～10M左右。對(duì)于這么大的碼流，單只提供一路實(shí)況+ 一路存儲(chǔ)，已經(jīng)讓部分監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)望而卻步了，更何況一旦發(fā)生突發(fā)事件，會(huì)有更多的客戶端同時(shí)訪問同一路圖像，普通的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)根本承受不住這種負(fù)擔(dān)，必須要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí);而且目前大部分的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用流媒體技術(shù)，流媒體服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)性能也亟待提高，否則很容易成為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸。同時(shí)，更大的碼流勢必會(huì)帶來更大的存儲(chǔ)需求，而且對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的并發(fā)寫入/讀取性能也提出了更高的要求。簡而言之，由于在編碼技術(shù)上的限制，4K超高清攝像機(jī)的大規(guī)模使用勢必會(huì)帶來更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸及存儲(chǔ)成本。

　　其次在解碼顯示端，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(yuǎn)，而且現(xiàn)在的4K解碼器單路解碼成本普遍偏高。此外在圖像顯示上，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(yàn)來講，肯定不如直接用4K大屏顯示。

　　未來 超高清應(yīng)用必然走向市場

　　4K技術(shù)走向應(yīng)用的技術(shù)壁壘都可以在一定時(shí)間后得到解決，可以說在未來超高清監(jiān)控的應(yīng)用不是問題，那么在當(dāng)下是否有超高清監(jiān)控應(yīng)用的可行性呢?答案是有的，這也是為什么有部分大廠家已經(jīng)推出了4K超高清攝像機(jī)的原因。

　　在一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)前端成百上千個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位按重要性排序，必然能提取出最最關(guān)注的幾個(gè)重要點(diǎn)位，可能是一個(gè)廣場、可能是一條主干道、可能是一個(gè)警戒區(qū)……對(duì)于普通的點(diǎn)位以1080P或者720P的清晰度已經(jīng)足夠滿足現(xiàn)階段用戶的需求了，而對(duì)于這些重要點(diǎn)位，使用4K超高清攝像機(jī)就能達(dá)到非常好的視覺效果，在夜晚的時(shí)候配合補(bǔ)光燈也不會(huì)影響低照成像;在編碼上，目前并沒有很好的方法優(yōu)化，但很多監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)都是從無到有的，在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候就可以考慮到這幾個(gè)點(diǎn)位的高碼流情況，所以在使用時(shí)不會(huì)帶來網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸，而個(gè)別點(diǎn)位的高碼流對(duì)整體存儲(chǔ)的影響也微乎及微;在顯示端，大屏拼接技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而4K圖像的上墻完全可以通過4塊1080P大屏2*2的拼接來解決，也能獲得不錯(cuò)的上墻顯示效果。

　　總而言之，4K技術(shù)普及的主要障礙就是應(yīng)用成本過高，導(dǎo)致用戶的需求并沒那么強(qiáng)烈，不過技術(shù)更迭，更高清產(chǎn)品的投入使用是大勢所趨，隨著時(shí)間推移，技術(shù)及配套設(shè)施的進(jìn)一步提高，4K技術(shù)的性價(jià)比達(dá)到一個(gè)合適的度，4K必將以更成熟的姿態(tài)得到普及應(yīng)用，成為安防主流技術(shù)，展示超高清帶來的更多價(jià)值。

　　(本文作者現(xiàn)任浙江宇視科技有限公司IPC高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理)