天地偉業(yè)：4K技術在安防行業(yè)的應用

隨著高清視頻技術的飛速度發(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，但要實現(xiàn)真正的全面普及仍需技術的支持和市場對成本的考驗。

4K技術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年的時間，1080P的全高清監(jiān)控方案深入監(jiān)控領域，但技術的不斷發(fā)展使得監(jiān)控行業(yè)也在不斷的進步，進而4K也脫掉了高科技的帽子走向了監(jiān)控領域。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。影響畫面的精細度有兩個重要關鍵因素，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，在相同尺寸的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)控領域里能實現(xiàn)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。

　　在這種高清晰度的監(jiān)控條件下，無疑會提高監(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，細節(jié)更加突出，視野范圍更大了。更加適用于廣場、廠區(qū)、學校等大范圍監(jiān)控和交通、治安等需要體畫面現(xiàn)細節(jié)的場合。

　　和民用4K不同，僅僅更換4K的顯示設備或攝像機是無法體驗到4K的高清監(jiān)控帶來的清晰畫質(zhì)的。4K技術在安防中普及和應用需要一個全套的解決方案，他需要從采集、傳輸、顯示、存儲整套系統(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，需要攝像機的壓縮芯片對其進行壓縮及畫質(zhì)的處理，現(xiàn)有的攝像機芯片支持處理4K信號會有兩個問題：(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)省存儲空間，需要更強大的壓縮算法來解決，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，才能無損的呈現(xiàn)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(jiān)控圖像，畫面中的物體像素數(shù)更多，細節(jié)呈現(xiàn)更充分，對于基于視頻畫面處理的智能業(yè)務來說，提供了更保真的視頻處理圖像，同時也需要更大計算能力處理這些更豐富的細節(jié)。

　　一旦4K技術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，但是隨著技術的發(fā)展和用戶的體驗，必將帶動安防行業(yè)其他4K相關設備和產(chǎn)品的發(fā)展。4K將為我們呈現(xiàn)更多的畫面細節(jié)這有助于社會治安的防范。

　　(1)、平安城市的建設中采用4K的技術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，查詢錄像文件時可看清畫面細節(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)挖掘也將更加準確有效，清晰的畫質(zhì)和細節(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高清技術的應用還能夠起到診斷、手術全程視頻記錄、教學觀摩等作用。

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

　　(4)4K肯定會導致網(wǎng)絡帶寬的上升和更大存儲空間，這會帶動交換機的帶寬發(fā)展和存儲企業(yè)研發(fā)出更大容量的硬盤和更安全的存儲機制。4K的攝像機的生產(chǎn)也需要800萬甚至更高解析度的鏡頭。平臺的轉發(fā)服務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進軍，目前索尼，OV，鎂光已經(jīng)個推出4K的sensor，海思、TI也在研發(fā)對應的處理芯片。相信在未來4K技術更加成熟，成本更低時將迎來安防的4K時代。