为了给视频监控配备一双更高分辨率的 “眼睛”，安防行业对于清晰度的追逐和突破持续进行中。4K超高清技术的出现，为视频监控开启了更清晰、更广阔、更真实的新“视界”。
■ 文/周宇杰
相比1080P，4K技术对于从前端到后端到显示的要求都是颠覆性的，4K常见分辨率有3840*2160和4096*2160像素两种规格，是1080P的4倍，是高清720P的9倍，4K放大后的视频图像仍然可以达到1080P图像效果，且一个4K监控摄像机就可以当4个高清监控摄像机使用。
4K vs 1080P 比高清更高清的监控设备
首先，得益于4K的超高清分辨率，其获得的图像会更加丰富清晰，同样的视野，比1080P摄像机看到更多的图像细节，比如人脸、车牌等，这些细节在实际应用中往往十分关键。
其次，相同的清晰度，4K摄像机的视野更大，安装在十字路口，能够覆盖至少2个以上方向的车辆监控，使用传统720P或1080P摄像机则至少需要4台或更多。无论从实用性还是美观性角度，还是未来的成本上来讲，使用4K摄像机都更为出色。
最后，4K摄像机能够解决大场景的监控问题，应用1台4K摄像机就可以覆盖火车站站前广场，同时基本能够看清行人的面貌。这在高空瞭望、广场监控、森林防火等实际应用场景中具有非常重要的价值。
4K进入安防面临的挑战
作为当前高清视频的新高点，4K技术很快渗透到了安防行业。高清晰度条件下的监控，大大提高了监控质量。高于720P9倍的分辨率可以在很大程度上减少前端摄像机的投入，并能够提高监控画质。给我们的直观感受是画面清晰度更高了，细节更加突出，视野范围更大了。更加适用于广场、厂区、学校等大范围监控和交通、治安等需要体画面现细节的场合。而在实际应用中，却存在这些问题。
4K摄像机配套的镜头至少需要达到800W以上解像力，才能充分呈现4K的效果，但目前真正能达到800W以上解像力的镜头不多而且成本较高，适合安防应用的、支持变焦的机芯镜头则更少。
虽然现在不少安防厂商都已经推出了4K产品，但是多数还是前端摄像机系列，后端的存储以及显示环节的产品少之又少，但4K不是解决了前端就OK了，它是一个系统性的问题，需要前后端匹配起来。目前能够提供整体端到端4K产品级解决方案的厂家并不多，而能够针对细分垂直行业，提供4K行业级系统方案的厂家就更少了。
根据目前主流的H.264编码技术，4K分辨率正常25帧的帧率下，需要占用16M的带宽，这对4M网络承载能力、存储、媒体流转发都带来了很大的压力，需要依赖H.265编码技术的成熟。
同样靶面大小的芯片，像素越高，感光性能就会越差，4K摄像机的低照度效果普遍低于同等规格的1080P摄像机，但目前需要24小时监控的场景越来越多，对摄像机的低照度要求也越来越高。
未来需解决的难题
4K目前的市场容量并不大，公安、教育等行业有涉及。目前已NVR、平台、解码器、存储等，以及4K镜头、4K显示器等配套外设，其中配套外设已基本完备但是成本偏高，将来主要是相关配套产品的价格普及，促使4K向规模化应用迈进。
下一步4K技术的研发难点主要有：如何让码流在现有的网络上传输更平滑，尽可能的适用于现有的网络条件;如何降低延时;4K超高清能够提供更多的图像细节，非常有利于提升视频智能分析的准确率。但是无论是提高4K摄像机的低照度效果，还是满足智能功能前移的发展趋势，其关键都是摄像机芯片运算能力的提升，这也是4K摄像机研发的难点。
面对颠覆性的技术，如何解决，这需要一个过程，技术总是不断前进的，目前4K的整体解决方案的雏形早已形成，H.265 4K方案相信很快就会面市，相关配套也会越来越便宜。
总结
虽然整个4K技术的市场应用在目前还刚刚开始，尚有一些问题，但不论怎样，高清化以及高清产品分辨率的不断提升是安防行业的必然趋势，因此，随着整个4K产业链的不断完善，4K高清NVR必将会引领视频监控市场进入全新的超高清时代。
清晰度始终是视频监控领域的第一要求， 4K能够解决安防行业众多工程问题，且能为大数据智能分析提供更多的图像细节，相信随着H.265技术的成熟以及各安防厂商4K配套产品的逐渐齐备，4K在未来会得到很好的应用。
(本文作者现任苏州科达科技股份有限公司新媒体营销经理)
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