天地偉業(yè)：4K技術(shù)在安防行業(yè)的應(yīng)用

隨著高清視頻技術(shù)的飛速度發(fā)展，圖像的清晰度和分辨率也在不斷的提高。高清監(jiān)控安防產(chǎn)品也將迎來4K時(shí)代。目前行業(yè)內(nèi)的一些廠商已經(jīng)開始推廣4K的顯示或采集產(chǎn)品，但要實(shí)現(xiàn)真正的全面普及仍需技術(shù)的支持和市場對成本的考驗(yàn)。

4K技術(shù)最先是由電視機(jī)行業(yè)發(fā)起的。21世紀(jì)初，新的高清晰度電視也采用了16:9的寬高比，并且把清晰度從標(biāo)準(zhǔn)清晰度時(shí)代的720x576(PAL)大幅度提高到1920x1080，這樣的清晰度很快就被監(jiān)控行業(yè)所普及，在不到2年的時(shí)間，1080P的全高清監(jiān)控方案深入監(jiān)控領(lǐng)域，但技術(shù)的不斷發(fā)展使得監(jiān)控行業(yè)也在不斷的進(jìn)步，進(jìn)而4K也脫掉了高科技的帽子走向了監(jiān)控領(lǐng)域。4K是指物理分辨率達(dá)到3840×2160(QFHD)，分辨率是全高清(FHD.1920×1080)的4倍，約是高清(HD.1280×720)的9倍。首先，4K技術(shù)表現(xiàn)最明顯之處在于，其顯示分辨率的提升，使得畫面更加精細(xì)。影響畫面的精細(xì)度有兩個(gè)重要關(guān)鍵因素，一個(gè)是畫面的像素，另一個(gè)是畫面的垂直分辨率。畫面的像素越高，在相同尺寸的畫面上的像素就越精細(xì)，晶格就越小。而因?yàn)槿搜蹖τ谟跋竦拇怪狈直媛氏喈?dāng)敏感，越高的垂直分辨率，人眼就能辨識越多的細(xì)節(jié)與層次。4K技術(shù)在監(jiān)控領(lǐng)域里能實(shí)現(xiàn)的就是在提高像素的同時(shí)，又增強(qiáng)了畫面的垂直分辨率，使得畫面的細(xì)節(jié)和層次更加精準(zhǔn)。

　　在這種高清晰度的監(jiān)控條件下，無疑會(huì)提高監(jiān)控的質(zhì)量。首先，高于720P9倍的分辨率可以在很大程度上減少前端攝像機(jī)的投入，并能夠提高監(jiān)控畫質(zhì)。給我們的直觀感受是畫面清晰度更高了，細(xì)節(jié)更加突出，視野范圍更大了。更加適用于廣場、廠區(qū)、學(xué)校等大范圍監(jiān)控和交通、治安等需要體畫面現(xiàn)細(xì)節(jié)的場合。

　　和民用4K不同，僅僅更換4K的顯示設(shè)備或攝像機(jī)是無法體驗(yàn)到4K的高清監(jiān)控帶來的清晰畫質(zhì)的。4K技術(shù)在安防中普及和應(yīng)用需要一個(gè)全套的解決方案，他需要從采集、傳輸、顯示、存儲(chǔ)整套系統(tǒng)的支持。以核心器件來講，芯片包括算法廠家需要進(jìn)行一場革命。在采集傳感器上需要使用4K的CMOS傳感器芯片，在采集高分辨信號的同時(shí)，需要攝像機(jī)的壓縮芯片對其進(jìn)行壓縮及畫質(zhì)的處理，現(xiàn)有的攝像機(jī)芯片支持處理4K信號會(huì)有兩個(gè)問題：(1)、處理能力不足，這就需要推出更高新能的處理芯片;(2)、碼流控制不好，為了確保在低帶寬情況下的傳輸和節(jié)省存儲(chǔ)空間，需要更強(qiáng)大的壓縮算法來解決，如H.265算法等。后端存儲(chǔ)則需要支持4K信號的解碼、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)。(3)更強(qiáng)的后端能力：對于后端解碼設(shè)備，處理4K碼流需要更多的計(jì)算處理能力。更大分辨率的顯示設(shè)備：顯示設(shè)備必須至少具有4K物理像素，才能無損的呈現(xiàn)4K圖像的效果。更大的存儲(chǔ)容量：對于存儲(chǔ)設(shè)備，由于4K碼流碼率更大，因此存儲(chǔ)相同時(shí)間的碼流，需要更大的存儲(chǔ)容量。更強(qiáng)的智能處理能力：對于4K分辨率的監(jiān)控圖像，畫面中的物體像素?cái)?shù)更多，細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更充分，對于基于視頻畫面處理的智能業(yè)務(wù)來說，提供了更保真的視頻處理圖像，同時(shí)也需要更大計(jì)算能力處理這些更豐富的細(xì)節(jié)。

　　一旦4K技術(shù)屏障突破后它將改變現(xiàn)有的視頻監(jiān)控格局，雖然4K監(jiān)控產(chǎn)品線還處于起步階段，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶的體驗(yàn)，必將帶動(dòng)安防行業(yè)其他4K相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品的發(fā)展。4K將為我們呈現(xiàn)更多的畫面細(xì)節(jié)這有助于社會(huì)治安的防范。

　　(1)、平安城市的建設(shè)中采用4K的技術(shù)可以利用高清晰度的畫質(zhì)來提取畫面中人的面部信息，從而實(shí)現(xiàn)對全城的人臉卡口的布防。并且在事件發(fā)生后，查詢錄像文件時(shí)可看清畫面細(xì)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(zhǔn)確有效，清晰的畫質(zhì)和細(xì)節(jié)能夠讓圖偵、畫面濃縮、人臉識別、車輛信息識別。

　　(2)、在醫(yī)院、校園等場合除了做普通的視頻監(jiān)控外，4K高清技術(shù)的應(yīng)用還能夠起到診斷、手術(shù)全程視頻記錄、教學(xué)觀摩等作用。

　　(3)但在一些敏感場所也有不適用的一面，例如考場監(jiān)控，銀行柜臺(tái)監(jiān)控等，過于清晰的畫質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致敏感信息外泄。

　　(4)4K肯定會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬的上升和更大存儲(chǔ)空間，這會(huì)帶動(dòng)交換機(jī)的帶寬發(fā)展和存儲(chǔ)企業(yè)研發(fā)出更大容量的硬盤和更安全的存儲(chǔ)機(jī)制。4K的攝像機(jī)的生產(chǎn)也需要800萬甚至更高解析度的鏡頭。平臺(tái)的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器也需要更高的性能來滿足客戶瀏覽的需求。

　　也正是這樣大的市場需求，芯片提供商也紛紛開始向4K進(jìn)軍，目前索尼，OV，鎂光已經(jīng)個(gè)推出4K的sensor，海思、TI也在研發(fā)對應(yīng)的處理芯片。相信在未來4K技術(shù)更加成熟，成本更低時(shí)將迎來安防的4K時(shí)代。