天地偉業(yè)：4K技術(shù)在安防行業(yè)的應用

隨著(zhù)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。高清監控安防產(chǎn)品也將迎來(lái)4K時(shí)代。目前行業(yè)內的一些廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始推廣4K的顯示或采集產(chǎn)品，但要實(shí)現真正的全面普及仍需技術(shù)的支持和市場(chǎng)對成本的考驗。

4K技術(shù)最先是由電視機行業(yè)發(fā)起的。21世紀初，新的高清晰度電視也采用了16:9的寬高比，并且把清晰度從標準清晰度時(shí)代的720x576(PAL)大幅度提高到1920x1080，這樣的清晰度很快就被監控行業(yè)所普及，在不到2年的時(shí)間，1080P的全高清監控方案深入監控領(lǐng)域，但技術(shù)的不斷發(fā)展使得監控行業(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控領(lǐng)域。4K是指物理分辨率達到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)表現最明顯之處在于，其顯示分辨率的提升，使得畫(huà)面更加精細。影響畫(huà)面的精細度有兩個(gè)重要關(guān)鍵因素，一個(gè)是畫(huà)面的像素，另一個(gè)是畫(huà)面的垂直分辨率。畫(huà)面的像素越高，在相同尺寸的畫(huà)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與層次。4K技術(shù)在監控領(lǐng)域里能實(shí)現的就是在提高像素的同時(shí)，又增強了畫(huà)面的垂直分辨率，使得畫(huà)面的細節和層次更加精準。

　　在這種高清晰度的監控條件下，無(wú)疑會(huì )提高監控的質(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的投入，并能夠提高監控畫(huà)質(zhì)。給我們的直觀(guān)感受是畫(huà)面清晰度更高了，細節更加突出，視野范圍更大了。更加適用于廣場(chǎng)、廠(chǎng)區、學(xué)校等大范圍監控和交通、治安等需要體畫(huà)面現細節的場(chǎng)合。

　　和民用4K不同，僅僅更換4K的顯示設備或攝像機是無(wú)法體驗到4K的高清監控帶來(lái)的清晰畫(huà)質(zhì)的。4K技術(shù)在安防中普及和應用需要一個(gè)全套的解決方案，他需要從采集、傳輸、顯示、存儲整套系統的支持。以核心器件來(lái)講，芯片包括算法廠(chǎng)家需要進(jìn)行一場(chǎng)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)，需要攝像機的壓縮芯片對其進(jìn)行壓縮及畫(huà)質(zhì)的處理，現有的攝像機芯片支持處理4K信號會(huì )有兩個(gè)問(wèn)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省存儲空間，需要更強大的壓縮算法來(lái)解決，如H.265算法等。后端存儲則需要支持4K信號的解碼、存儲、轉發(fā)。(3)更強的后端能力：對于后端解碼設備，處理4K碼流需要更多的計算處理能力。更大分辨率的顯示設備：顯示設備必須至少具有4K物理像素，才能無(wú)損的呈現4K圖像的效果。更大的存儲容量：對于存儲設備，由于4K碼流碼率更大，因此存儲相同時(shí)間的碼流，需要更大的存儲容量。更強的智能處理能力：對于4K分辨率的監控圖像，畫(huà)面中的物體像素數更多，細節呈現更充分，對于基于視頻畫(huà)面處理的智能業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，提供了更保真的視頻處理圖像，同時(shí)也需要更大計算能力處理這些更豐富的細節。

　　一旦4K技術(shù)屏障突破后它將改變現有的視頻監控格局，雖然4K監控產(chǎn)品線(xiàn)還處于起步階段，但是隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)的體驗，必將帶動(dòng)安防行業(yè)其他4K相關(guān)設備和產(chǎn)品的發(fā)展。4K將為我們呈現更多的畫(huà)面細節這有助于社會(huì )治安的防范。

　　(1)、平安城市的建設中采用4K的技術(shù)可以利用高清晰度的畫(huà)質(zhì)來(lái)提取畫(huà)面中人的面部信息，從而實(shí)現對全城的人臉卡口的布防。并且在事件發(fā)生后，查詢(xún)錄像文件時(shí)可看清畫(huà)面細節方便辦案人員掌握更有利的證據。除此之外，未來(lái)的數據挖掘也將更加準確有效，清晰的畫(huà)質(zhì)和細節能夠讓圖偵、畫(huà)面濃縮、人臉識別、車(chē)輛信息識別。

　　(2)、在醫院、校園等場(chǎng)合除了做普通的視頻監控外，4K高清技術(shù)的應用還能夠起到診斷、手術(shù)全程視頻記錄、教學(xué)觀(guān)摩等作用。

　　(3)但在一些敏感場(chǎng)所也有不適用的一面，例如考場(chǎng)監控，銀行柜臺監控等，過(guò)于清晰的畫(huà)質(zhì)，會(huì )導致敏感信息外泄。

　　(4)4K肯定會(huì )導致網(wǎng)絡(luò )帶寬的上升和更大存儲空間，這會(huì )帶動(dòng)交換機的帶寬發(fā)展和存儲企業(yè)研發(fā)出更大容量的硬盤(pán)和更安全的存儲機制。4K的攝像機的生產(chǎn)也需要800萬(wàn)甚至更高解析度的鏡頭。平臺的轉發(fā)服務(wù)器也需要更高的性能來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)瀏覽的需求。

　　也正是這樣大的市場(chǎng)需求，芯片提供商也紛紛開(kāi)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)對應的處理芯片。相信在未來(lái)4K技術(shù)更加成熟，成本更低時(shí)將迎來(lái)安防的4K時(shí)代。