對于視頻監(jiān)控而言,圖像清晰度無疑是最關(guān)鍵的特性。圖像越清晰,細(xì)節(jié)越明顯,觀看體驗(yàn)越好,智能等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監(jiān)控永恒的追求。近幾年來,眾多安防企業(yè)在追求畫面清晰度上孜孜不倦地探索,200萬、400萬、800萬像素的監(jiān)控產(chǎn)品層出不窮,甚至千萬像素的產(chǎn)品都成為了可能。4K技術(shù),一個令人驚艷的新興技術(shù),代表了高清視頻目前的最高點(diǎn),已進(jìn)入人們的視線中。然而,4K與安防,究竟能否很快地實(shí)現(xiàn)結(jié)合,在安防行業(yè)內(nèi),還需要進(jìn)行長期的探索。
4K技術(shù)走向安防領(lǐng)域
所謂4K技術(shù),又稱UHD,是一種分辨率更高的超高清顯示規(guī)格,4K的名稱得自其橫向分辨率約為4000像素(pixel)。按照國際通訊聯(lián)盟(ITU)定義的標(biāo)準(zhǔn),4K的分辨率為3840×2160,長寬比為16:9。按照這個標(biāo)準(zhǔn),該規(guī)格下顯示設(shè)備的逐行掃描線可達(dá)到2160,即業(yè)內(nèi)常說的2160P。標(biāo)準(zhǔn)的4K分辨率下,像素點(diǎn)總數(shù)可以達(dá)到800萬,而以往的FHD(全高清)是指1920×1080,則是200萬級別像素點(diǎn),前者是后者的4倍。
4K技術(shù)首先發(fā)展于電視領(lǐng)域。2012年5月,國際電信聯(lián)盟發(fā)布了“超高清電視UHDTV”(或“UltraHDTV”)標(biāo)準(zhǔn)的建議,將屏幕的物理分辨率達(dá)到3840×2160(4K×2K)及以上的電視稱之為超高清電視,業(yè)界因此亦簡稱為4K電視。
4K是借用了投影機(jī)顯示分辨率的概念。主流商務(wù)教育投影機(jī)的分辨率為1024×768,而720P家用投影機(jī)分辨率為 1280×800,順理可稱為1.3K,全高清1920×1080也就被定義為1.9K。因此4K電視就是平板電視顯示分辨率的水平像素點(diǎn)達(dá)到1024的 4倍,即分辨率為4096×2160。也就是說,達(dá)到這一分辨率的平板電視,可以統(tǒng)稱為4K電視。
2012年年初,LG推出了世界上第一款4K超高清電視84LM9600,每幀800萬像素的畫面品質(zhì)超過了當(dāng)時全高清電視的分辨率(3840×2160)。超高清4K分辨率的“降生”徹底改變了消費(fèi)者對顯示設(shè)備在清晰度方面的認(rèn)知,同時,它的出現(xiàn)也讓消費(fèi)者真正的感受到了前所未有的視覺沖擊。隨后,LG又推出了55″和65″ULTRAHD電視LA9700。憑借3840×2160超高分辨率與LGIPS硬屏的金字招牌,55″和 65″ULTRAHD電視在畫質(zhì)表現(xiàn)上與84″ULTRAHD電視一脈相承,不僅在清晰度與細(xì)節(jié)表現(xiàn)上出類拔萃,更兼具純正的色彩還原與極致對比度,為消費(fèi)者打開了一扇通向超高清的門。
在LG之后,康佳電視不甘落后,于2012年8月7日率先推出國內(nèi)第一款4K電視——9600系列,是惟一擁有8核芯片的4K電視。此后,TCL的云晰E5690和云清V8500、創(chuàng)維4K電視以及長虹的4K超高清U-MAX客廳電視等接連推出,使得4K技術(shù)得到了快速發(fā)展。
安防行業(yè)在4K領(lǐng)域里的探索,首先也是從顯示設(shè)備上切入。在2012年北京安博會上,安防顯示企業(yè)創(chuàng)維群欣展示了UHD(4K×2K)800萬像素極限高清監(jiān)視器,在現(xiàn)場進(jìn)行的單屏4倍高清對比演示中,對于信息量比較大的單一畫面,比如城市軌道交通布局圖在超高分辨率屏幕上顯示的優(yōu)勢非常突出。
今年6月21日,南京歐帝科技有限公司在京舉行產(chǎn)品發(fā)布會。會上展出的84寸4倍高清顯示系統(tǒng)立即吸引了觀眾眼球。采用4K技術(shù)的高清顯示系統(tǒng)顯示的畫面清晰、畫質(zhì)細(xì)膩令客戶贊不絕口。除了歐帝,深圳市優(yōu)色科技有限公司、深圳市雅訊達(dá)液晶顯示設(shè)備等眾多安防顯示企業(yè)也不斷推出了4K 技術(shù)的大屏顯示拼接系統(tǒng)。4K技術(shù)這個原本在電影院線被使用的技術(shù)逐漸走進(jìn)了安防行業(yè)和大屏拼接領(lǐng)域。
而在今年的深圳安博會上,更有安防前端監(jiān)控設(shè)備的企業(yè)打出了4K旗號,推出了4K高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等產(chǎn)品,4K技術(shù)進(jìn)一步走入了安防人的視線。英飛拓科技股份有限公司推出的4K超高清智能攝像機(jī),采用更高性能的全新硬件平臺,搭載1200萬超高清圖像傳感器,具有色彩還原準(zhǔn)確自然,畫質(zhì)干凈細(xì)膩等特點(diǎn)。英飛拓4K超高清智能攝像機(jī)擁有感興趣區(qū)域編碼,圖像穩(wěn)定,遠(yuǎn)程聚焦,SDXC存儲等豐富功能,靈活的碼率策略也為用戶提供更多的碼流組合,適用于金融、電信、政府、學(xué)校、機(jī)場、工廠、酒店、博物館、交通監(jiān)控等要求高清畫質(zhì)且光線復(fù)雜的場所。此外,浙江宇視科技有限公司也推出了一款型號為HIC5681E-L的4K網(wǎng)絡(luò)高清槍機(jī),支持SFP光口+百兆電口輸出。
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獨(dú)特優(yōu)勢引起安企關(guān)注
對于視頻監(jiān)控而言,圖像清晰度無疑是最關(guān)鍵的特性。衡量圖像清晰度的標(biāo)準(zhǔn)是分辨率,單位是像素。這個值越大,圖像越清晰,對于圖像顯示的精細(xì)度有大幅度的提升。所謂HD(高清)、FHD(全高清),UHD(超高清),差異也就體現(xiàn)在這里。三者之間的分界線就是100萬像素、200萬像素、800萬像素?;谶@樣的標(biāo)準(zhǔn),目前視頻監(jiān)控市場占主流的1080P都屬于FHD。而1080P的高清產(chǎn)品,是安防監(jiān)控領(lǐng)域很多企業(yè)正在積極發(fā)展的一個方向。4K監(jiān)控產(chǎn)品相對于1080P的高清產(chǎn)品,更擁有一些獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。
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)度有兩個重要關(guān)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(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,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)。
其次,色彩層次與細(xì)節(jié)的增強(qiáng),使得畫面更接近真實(shí)生活。從標(biāo)清到高清顯示系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變,實(shí)際上主要是分辨率方面的升級,在色彩方面并沒有太過明顯的提升。不過進(jìn)入到4K超高清的時代,畫面方面的變化除了分辨率出現(xiàn)飛躍之外,色彩方面的變化尤其引人注目。這一部分都體現(xiàn)在ITU-R最新頒布的BT.2020超高清廣播標(biāo)準(zhǔn)之中。
最后,4K視頻系統(tǒng)處理的是10位,甚至是12位編碼的視頻信號?,F(xiàn)階段高清或全高清系統(tǒng)通常采用的是8位的視頻系統(tǒng),而4K超高清則采用10位甚至12位的視頻系統(tǒng)。因此,無論是灰階層次過渡還是色深的層次表現(xiàn),都比高清系統(tǒng)有較大的提升。
對于4K技術(shù)在安防領(lǐng)域里的運(yùn)用狀況,行業(yè)內(nèi)有人士表示,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),必將帶動安防行業(yè)其他4K相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品的發(fā)展,如矩陣、控制器、硬盤錄像機(jī)等。所以后續(xù)4K監(jiān)控產(chǎn)品很有可能像FHD監(jiān)控取代HD監(jiān)控一樣,取代FHD監(jiān)控。
目前,行業(yè)內(nèi)的眾多企業(yè)已經(jīng)針對4K技術(shù)在做積極的技術(shù)探討。在4K分辨率面板上,由于4K顯示面板采用氧化物薄膜晶體管制作,具備高速電子移動速度,呈現(xiàn)畫面內(nèi)容具高分辨率及薄邊框,呈現(xiàn)超薄質(zhì)感,目前顯示設(shè)備的安防企業(yè)已經(jīng)在積極推出相關(guān)產(chǎn)品,并還在不斷地升級發(fā)展。
而在4K畫質(zhì)處理技術(shù)上,目前市場上4K片源極度匱乏,為了改善這一情況,能夠?qū)?K片源提升至4K品質(zhì)的“2K轉(zhuǎn)4K關(guān)聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)”正在興起,畫質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)的高低將直接決定觀看體驗(yàn)。而隨著編碼技術(shù)的發(fā)展,新興的H.265編碼技術(shù)在確保視頻畫質(zhì)、降低體積、便于傳輸?shù)确矫嫔蟿t提供了更多可能。此外,目前已有廠家提出可以通過智能升級卡進(jìn)行軟硬件同時升級,同步最新4K標(biāo)準(zhǔn),完成數(shù)據(jù)解碼與數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p重任務(wù)。讓4K技術(shù)在兼容升級上存在更多可能性。
4K產(chǎn)品全面推行仍存障礙
盡管安防企業(yè)在編碼、兼容方面做了很多努力與嘗試,但目前4K技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控領(lǐng)域的全面發(fā)展仍是困難重重。
宇視科技IPC開發(fā)經(jīng)理余恒樂在接受記者采訪時表示,4K技術(shù)運(yùn)用于監(jiān)控前端,對視頻監(jiān)控系統(tǒng)有更多新的要求:更高解像力的鏡頭。
據(jù)介紹,4K是個全系統(tǒng)工程,配套的鏡頭至少達(dá)到800萬以上解像力,才能充分發(fā)揮出4K相機(jī)的效果;更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬:一般傳輸1080P高清碼流,只要2M-4M帶寬,4K分辨率是1080P分辨率清晰度的4倍,因此至少需要6M-8M,甚至更高的帶寬。當(dāng)然4K攝像機(jī)配合 H.265編碼會緩解由于分辨率的提升帶來的傳輸及存儲壓力。更強(qiáng)的后端解碼能力: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。更大的存儲容量:對于存儲設(shè)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(qiáng)的智能處理能力:對于4K分辨率的監(jiān)控圖像,畫面中的物體像素數(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,同時也需要更大計(jì)算能力處理這些更豐富的細(xì)節(jié)。
余恒樂表示,由于4K分辨率包含了超過800萬的像素,對光學(xué)圖像、編解碼、傳輸、顯示設(shè)備都有很高的要求,只有所有環(huán)節(jié)都滿足4K處理的要求,才能完美呈現(xiàn)4K分辨率帶來的極致高清效果。
“毋庸置疑,畫面分辨率及細(xì)膩度是4K目前最大的技術(shù)優(yōu)勢,但后端儲存、顯示設(shè)備以及傳輸問題等如無大的技術(shù)突破和發(fā)展,4K的應(yīng)用將會遇到相當(dāng)大的瓶頸。”深圳市迪威樂科技有限公司副總經(jīng)理潘海平表示,目前眾多企業(yè)的競爭都聚焦在網(wǎng)絡(luò)高清領(lǐng)域,雖然有不少的企業(yè)在推動著SDI的發(fā)展,但受到后端成本偏高、存儲壓力較大,關(guān)注度較高但一直未得到大的突破。“SDI面臨的問題4K同樣要面對,目前SDI仍沒有解決這些障礙,對4K來說就更難了??峙逻€需要一段很長的時間來蘊(yùn)育這一市場。”潘海平說。
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今年年初,華為宣布將在安防領(lǐng)域采用H.265技術(shù),H.265的應(yīng)用或?qū)⑹?K技術(shù)的壓縮問題迎刃而解。據(jù)了解,H.265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(yùn)而生。根據(jù)公開資料顯示,采用H.265技術(shù)的視頻壓縮比H.264提升30%~50%。同時,H.265還支持高清晰度的4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻,在資源充足的場景下提供更舒適的視頻及應(yīng)用效果。但是目前,H.265尚未廣泛推廣,其適用性和使用效果還有待評估。因此,對4K與安防的結(jié)合,很多企業(yè)對于其在技術(shù)上的障礙表現(xiàn)出極大的擔(dān)憂。
多家企業(yè)認(rèn)為4K運(yùn)用僅為噱頭
孤掌難鳴,在提到對4K的看法時,潘海平就表示,受限于各種技術(shù)障礙,4K技術(shù)對于安防行業(yè)來說還不太現(xiàn)實(shí)。
“我認(rèn)為4K技術(shù)對安防行業(yè)來說還是一件很遙遠(yuǎn)的事情,如果有企業(yè)已經(jīng)在宣傳4K網(wǎng)絡(luò)高清產(chǎn)品,可能只是一個噱頭。”深圳市佳信捷技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理夏家超在提到對4K技術(shù)在安防領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顟B(tài)時直言不諱,他認(rèn)為現(xiàn)在就將4K技術(shù)運(yùn)用到安防領(lǐng)域還是不現(xiàn)實(shí)的。
而深圳市樂華數(shù)碼科技有限公司總經(jīng)理王家琪也曾對本報記者表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。據(jù)他透露,很多企業(yè)4K產(chǎn)品都沒賣出去過,只是展示一下產(chǎn)品而已。在他看來,說安防監(jiān)控廠家已經(jīng)推出了4K高清產(chǎn)品,完全就是一個噱頭。
行業(yè)人士表示,4K之于安防監(jiān)控產(chǎn)品就像手機(jī)一樣,3G概念剛普及4G技術(shù)就出來了,但是4G目前還只有移動在推,3G都還沒消化完,只是提出這個概念而已。盡管如此,移動的4G目前還是可以實(shí)現(xiàn)的。但是在安防領(lǐng)域提倡4K技術(shù),就只是一個概念。多數(shù)廠家認(rèn)為,在三至五年內(nèi)4K技術(shù)是沒辦法推廣普及的。
除了技術(shù)瓶頸,行業(yè)內(nèi)還有人認(rèn)為,從電視顯示延伸到安防領(lǐng)域的新技術(shù)未必適用。目前安防領(lǐng)域,在顯示終端已經(jīng)推出了較為成熟的4K 液晶監(jiān)控產(chǎn)品,而在前端采集上,在今年安博會上只有少數(shù)幾家企業(yè)推出了4K網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),但完全沒有市場應(yīng)用,在視頻采集上也就根本實(shí)現(xiàn)不了高清圖像采集。 “就算在安防領(lǐng)域的顯示上可以采用4K技術(shù),但是由于前端采集達(dá)不到理想中的顯示效果,這沒有任何意義。因?yàn)轱@示器分辨率是可以調(diào)最大和最小支持多少分辨率,最后調(diào)出來的分辨率仍是普通的效果。”因此,很多業(yè)內(nèi)人士表示,電影電視已經(jīng)有了滿足4K技術(shù)的超高清片源,而安防領(lǐng)域的前端采集根本達(dá)不到4K的超高清,后端采用4K顯示無疑是銀樣镴槍頭。
4K產(chǎn)品降價或拉動市場需求
從世界科技發(fā)展的進(jìn)程來看,一開始總是居高不下的價格阻止了新技術(shù)的普及,現(xiàn)在依然如此。視頻傳輸和存儲是技術(shù)的因素,價格由技術(shù)和市場的綜合因素決定,就新技術(shù)的應(yīng)用來說,真正推動新技術(shù)和新產(chǎn)品普及的一定是需求,技術(shù)和價格永遠(yuǎn)都不是問題。
而目前在4K技術(shù)領(lǐng)域,價格下降已經(jīng)成為明顯趨勢了。記者了解到,在電視領(lǐng)域,今年4K產(chǎn)品整體呈現(xiàn)了降價的趨勢。在國美等一些電器商場里,今年很多4K電視的價錢都明顯下降。據(jù)悉,4K電視在開始面世的時候,都是70-80英寸超大尺寸,其價格高昂都在萬元以上,部分甚至高達(dá)十幾萬元,對用戶來說,只可觀賞不可褻玩。4K產(chǎn)品難以實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)品銷售。而從今年下半年開始,很多電視廠家推出了中、小屏幕的4K電視,讓利也很大,銷量上升得很快,50英寸的7000多元,40英寸的5999元……價格和LED電視差不多。記者從新華網(wǎng)上的一篇報道中獲悉,在南京一家國美店,部分品牌在今年4K彩電在其品牌內(nèi)的市場份額占比已經(jīng)達(dá)到了約30%。該報道還指出,目前萬元以下的產(chǎn)品成了主流。從蘇寧易購今年的價格走勢看,TCL、長虹、創(chuàng)維、海信、康佳等國產(chǎn)4K電視產(chǎn)品降幅在20%左右,如50英寸的4K電視跌破8000元,之前的售價在1萬元到1.1萬元。其中,康佳一款4K產(chǎn)品,帶 3D、云電視等功能,居然從上市之初的10648元降價到5999元,降幅超過四成。
價格的下降,確實(shí)推動了市場的需求。降價雖然是在電視領(lǐng)域里,但它也能體現(xiàn)一個趨勢,那就是價格的下降帶動了用戶需求的增多。隨著這些細(xì)分市場的逐步普及,將會形成價格和應(yīng)用之間的一個良性循環(huán)。“在宇視看來,用戶需求才是決定技術(shù)路線的關(guān)鍵因素,如果能把握用戶需求,4K技術(shù)在安防領(lǐng)域具備可觀的市場潛力。”余恒樂告訴記者。