文/劉志強
2008年,科達推出業(yè)內(nèi)首款NVR并提出“NVR——DVR終結(jié)者”的觀點,引發(fā)了業(yè)界關(guān)于“NVR取代DVR”的廣泛探討。經(jīng)過近6年的發(fā)展,目前NVR已經(jīng)毫無爭議地取代DVR,成為當前網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的核心產(chǎn)品形態(tài)之一。NVR取代DVR與高清監(jiān)控的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。2009年起,NVR的清晰度也從標清向高清快速發(fā)展。對高清視頻的接入、存儲和處理能力,也成為衡量各廠商NVR性能的重要因素之一;到今年上半年,4K IPC的出現(xiàn)進一步推動了NVR向更高清方向的發(fā)展,科達推出業(yè)界首款4K NVR標志著NVR正式進入4K時代。
4K的起源和發(fā)展
4K技術(shù)源于電視領(lǐng)域。2012年5月,國際電信聯(lián)盟發(fā)布了BT.2020“超高清電視UHDTV”(或UltraHDTV)標準的建議,將屏幕的物理分辨率達到3840×2160(4K×2K)及以上的電視稱之為超高清電視。根據(jù)BT.2020標準,Ultra HD包含了4k和8k。
4K技術(shù)的發(fā)展在彩電行業(yè)最為活躍。近幾年來,隨著4K標準的確定,創(chuàng)維、長虹、康佳、夏普、索尼、三星、海信等傳統(tǒng)電視廠商紛紛推出4K電視,近期不少通信和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)如樂視、愛奇藝、小米等也陸續(xù)推出低價的4K互聯(lián)網(wǎng)電視,4K電視的價格也開始跌到三千元以內(nèi)。
在消費類電子和廣電行業(yè),4K技術(shù)發(fā)展更為迅猛,比如在4K攝像機方面,Sony、佳能、red one等廠家都已推出支持4K的專業(yè)攝像機和家用攝像機, GoPro等消費類電子廠家則推出了支持4K分辨率的頭戴式攝像機產(chǎn)品,芯片廠家如高通、NVIDIA、Broadcom、MTK、愛立信等近兩年都推出了支持4K分辨率的芯片,而且大都支持HEVC解碼,高通和MTK甚至在最新的芯片產(chǎn)品中聲稱支持HEVC的4Kx2K編碼。
此外,傳統(tǒng)的PC芯片或顯卡廠家如Intel、AMD、NVidia等也紛紛在其GPU中集成4K的處理能力,這對于完善整個4K應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈、加速4K應(yīng)用的普及起到了很好的推動作用。
4K時代,NVR機遇與挑戰(zhàn)并存
4K技術(shù)的發(fā)展很快就影響到了安防行業(yè)。因為對于視頻監(jiān)控而言,圖像清晰度作為關(guān)鍵的特性之一,圖像越清晰,細節(jié)越明顯,觀看體驗越好。4K技術(shù)作為目前高清視頻的新高點,成為安防業(yè)界共同的追求。
好處顯而易見
4K攝像機可以在不改變攝像機數(shù)量、焦距、角度的條件下,進行全天候、全場景下的監(jiān)控,畫面經(jīng)過多級放大后,仍能得到高清的細節(jié)。4K畫面的豐富細節(jié),可以讓各個業(yè)務(wù)部門進行信息共享,同一個場景下無需為了看清不同區(qū)域而架設(shè)多臺攝像機,大大節(jié)約了成本,讓可視化管理更高效、聯(lián)動響應(yīng)更及時、安全系統(tǒng)更有保障。
4K NVR的圖像物理分辨率達到了3840×2160,是1080P的4倍、720P的約9倍。因此,4K NVR帶來的最大的好處首先就是可以直接接入4K IPC,然后通過本地解碼輸出4K圖像到4K顯示設(shè)備,提供更高清晰度的視頻瀏覽體驗。
此外,即使沒有4K IPC,4K NVR也具有明顯的意義。我們知道,4個1080P的圖像共約為800w像素,通過普通NVR進行畫面合成輸出顯示后,4路1080P IPC的圖像將被壓縮成折合1路1080P物理分辨率的圖像,大約200W像素左右,圖像清晰度將大打折扣,但如果借助4K NVR,每路1080P的前端圖像都能絲毫無損地被4K NVR解碼并顯示輸出至4K顯示器,最大限度地還原1080P高清圖像。
除了更高的清晰度,4K NVR還將對智能和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用產(chǎn)生重要影響。智能化應(yīng)用作為NVR未來發(fā)展的一個重要方向,包括視頻實時分析、錄像智能摘要與檢索等,更高的視頻清晰度無疑將有助于提升NVR在這些智能應(yīng)用上的準確率。
障礙仍需克服
盡管4K對NVR有著積極的意義,但從當前來看,4K NVR仍然會在接下來的發(fā)展中面臨很多挑戰(zhàn)。4K對圖像采集、編解碼、傳輸、顯示、存儲和處理等環(huán)節(jié)都提出了更高的要求,但從當前看,這些環(huán)節(jié)仍處于不斷完善的過程中,缺乏真正規(guī)?;瘧?yīng)用的基礎(chǔ)。
其中最棘手的就是傳輸和存儲環(huán)節(jié)面臨的挑戰(zhàn)。4K意味著更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和更大的存儲容量。以前,一路1080P高清視頻大概需要4Mbps左右的帶寬,存儲一天的視頻資料需要40~60GB的容量,存儲一個月則需要1.2~1.8TB;采用4K后,在H264編碼下,目前至少需要12Mbps以及更高的帶寬才能達到較好的圖像效果,這意味著存儲容量是以前的3倍以上。這將在很大程度上影響4K NVR的普及。
當然,HEVC/H.265的面世,將有望較好地改善這方面的問題。HEVC/H.265就是在視頻應(yīng)用不斷向高清晰度、高幀率、高壓縮率方向發(fā)展的背景下應(yīng)運而生的。2013年1月25日,ITU-T正式宣布HEVC/H.265標準發(fā)布,新的HEVC/H.265標準仍然基于傳統(tǒng)的混合視頻編碼框架,但該框架中每個模塊都有技術(shù)創(chuàng)新,包括靈活的塊劃分模式、基于競爭的運動視頻預測、基于DCT的分像素插值濾波器、高效的自適應(yīng)算術(shù)編碼以及波形并行處理技術(shù)等——這些新技術(shù)使得HEVC的壓縮效率比H.264/AVC提高近一倍。
(本文作者現(xiàn)任蘇州科達科技股份有限公司市場總監(jiān))