高清化已是安防行業(yè)發(fā)展毫無(wú)爭(zhēng)議的趨勢(shì)。然而，4K技術(shù)給安防行業(yè)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，面臨的挑戰(zhàn)同樣不容忽視。當(dāng)前，4K技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用情況如何?相關(guān)的產(chǎn)品解決方案是否已成熟應(yīng)用?4K技術(shù)帶來(lái)什么機(jī)遇又面臨哪些挑戰(zhàn)?能帶來(lái)哪些商機(jī)?安防市場(chǎng)能否形成新的增長(zhǎng)點(diǎn)?4K能否將安防高清化進(jìn)行到底?

　　2010年，隨著高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)的滅頂式覆蓋，當(dāng)年也被業(yè)界稱(chēng)為高清元年。4年之后，當(dāng)年倍受青睞的高清已經(jīng)成為常態(tài)化的需求，而用戶(hù)對(duì)清晰度的追求則是永無(wú)止境，4K乃至8K超高清成為新寵。除了前端百萬(wàn)像素超高清攝像機(jī)，H.265、4K顯示器、4K NVR等技術(shù)和產(chǎn)品問(wèn)世并日趨成熟，預(yù)示著4K超高清并非一個(gè)噱頭，而是將給安防行業(yè)帶來(lái)新一輪的變革。

　　改變從畫(huà)質(zhì)開(kāi)始

　　4K技術(shù)首先發(fā)展于電視領(lǐng)域。2012年5月，國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布了BT.2020“超高清電視UHDTV”(Ultra DTV)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(chēng)之為超高清電視，因此4K又稱(chēng)為2160p。此外，BT.2020標(biāo)準(zhǔn)也將8K(7680×4320)納入超高清標(biāo)準(zhǔn)。BT.2020標(biāo)準(zhǔn)定義的超高清系統(tǒng)除了在分辨率、刷新率、色彩深度上進(jìn)行了提高，還在色彩空間、伽瑪校正等方面進(jìn)行了全方位的調(diào)整，特別是色域三角形方面的擴(kuò)展，使得畫(huà)面的色彩表現(xiàn)遠(yuǎn)勝于高清系統(tǒng)。

　　不論是家電行業(yè)還是安防領(lǐng)域，對(duì)于4K的定義始終是一致的。常見(jiàn)的4K像素?cái)?shù)為800萬(wàn)，分辨率為3840*2160(QFHD)和4096*2160(UHD)， 是傳統(tǒng)全高清1080P的4倍，是高清720P的8-9倍左右。杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司技術(shù)支持工程師程瑋指出，4K最大的優(yōu)勢(shì)是在于其超高清的分辨率，相當(dāng)于8個(gè)720p、4個(gè)1080p，也就是說(shuō)，把一副4K的視頻截圖放大4倍后仍然是一個(gè)1080p的全高清畫(huà)面。

　　4K技術(shù)給安防行業(yè)帶來(lái)的，不僅僅只是畫(huà)面清晰度和用戶(hù)體驗(yàn)的提升，它還代表著未來(lái)安防的發(fā)展方向，隨著4K整套監(jiān)控系統(tǒng)逐漸完善，超高清視頻監(jiān)控的業(yè)務(wù)模式也將發(fā)生改變。博世安防系統(tǒng)視頻監(jiān)控產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理高巖認(rèn)為，4K技術(shù)提供了更高的圖像分辨率和更細(xì)膩的畫(huà)面細(xì)節(jié)，可以監(jiān)控更廣闊的區(qū)域。同時(shí)，對(duì)視頻查看、檢索、分析應(yīng)用提供了更豐富、更有價(jià)值的圖像素材，讓可視化管理更高效、聯(lián)動(dòng)響應(yīng)更及時(shí)、安全系統(tǒng)更有保障。

　　4K給安防行業(yè)帶來(lái)的預(yù)期價(jià)值不言而喻，但深圳中興力維技術(shù)有限公司算法工程師也指出，從技術(shù)上講，當(dāng)前4K技術(shù)在安防領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用仍不夠成熟，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)仍處于起步階段。浙江宇視科技有限公司IPC高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理陳乾也認(rèn)為，4K在安防領(lǐng)域?qū)嶋H落地的項(xiàng)目不多，相較于成熟的720P、1080P高清技術(shù)，雖有優(yōu)勢(shì)但也有不容忽視的劣勢(shì)。

　　4K產(chǎn)品從無(wú)到有走向成熟

　　4K是一個(gè)系統(tǒng)工程，從前端采集設(shè)別到網(wǎng)絡(luò)傳輸再到后端解碼、存儲(chǔ)以及顯示，都需要配套的4K產(chǎn)品，每一個(gè)環(huán)節(jié)必須滿(mǎn)足4K的要求，才能更好地展示4K的超高清效果。4K推動(dòng)了安防行業(yè)向高清乃至超高清的階段發(fā)展，并帶動(dòng)了從前端圖像采集、視頻編解碼壓縮、后端存儲(chǔ)與顯示等環(huán)節(jié)的新產(chǎn)品和解決方案的面世，相關(guān)的產(chǎn)品和解決方案日益豐富，成為安防業(yè)界新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　在前端圖像采集方面，要實(shí)現(xiàn)4K的超高清體驗(yàn)和應(yīng)用，這對(duì)前端監(jiān)控?cái)z像機(jī)提出了更高要求，普通的百萬(wàn)像素高清攝像機(jī)無(wú)法采集更好的視頻畫(huà)面，800萬(wàn)乃至1200萬(wàn)像素的攝像機(jī)開(kāi)始被采用。而截至目前，?？低?、大華、宇視、英飛拓等安防廠商均已推出800萬(wàn)乃至更高像素的監(jiān)控?cái)z像機(jī)。同時(shí)，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，能夠匹配4K甚至8K的超高清攝像機(jī)也將日益豐富。

　　在超高清視頻存儲(chǔ)方面，超高清帶來(lái)的超大數(shù)據(jù)量，讓傳統(tǒng)的DVR已經(jīng)難堪重任，而當(dāng)前面向普通高清的NVR也難以實(shí)現(xiàn)4K超高清視頻監(jiān)控的需求，為此，針對(duì)4K超高清的NVR也已推出市場(chǎng)。今年8月，蘇州科達(dá)就率先發(fā)布了業(yè)界首款4K高清NVR，該款NVR產(chǎn)品還在錄像智能應(yīng)用、高清實(shí)時(shí)回放、全景拼接以及存儲(chǔ)安全等方面取得了令人矚目的表現(xiàn)。預(yù)計(jì)未來(lái)將有更多廠商推出相關(guān)的存儲(chǔ)產(chǎn)品和解決方案。

　　在4K顯示方面，目前大部分電視機(jī)廠商都推出了自己的4K超高清電視，而在安防行業(yè)，通過(guò)大屏拼接等方式，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)4K超高清的顯示效果，而針對(duì)安防4K應(yīng)用的大屏甚至超級(jí)大屏顯示已將隨著4K安防的發(fā)展而快速普及應(yīng)用。除此之外，H.265技術(shù)逐漸成熟，4K解碼設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用以及4G網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)商用，這都為4K安防產(chǎn)品線(xiàn)的發(fā)展應(yīng)用提供了大力支撐。

　　雖然4K監(jiān)控產(chǎn)品線(xiàn)目前仍處于起步階段，但隨著技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，必將帶動(dòng)安防行業(yè)其他 4K相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品的發(fā)展，未來(lái)4K超高清視頻監(jiān)控或?qū)⑾袢咔逡曨l監(jiān)控取代普通高清一樣， 取代全高清。

　　應(yīng)用日漸豐富開(kāi)啟極清極智安防

　　近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化已是安防行業(yè)的必然趨勢(shì)，而4K、8K等超高清只是安防高清化、智能化進(jìn)程中的一個(gè)階段。隨著4K超高清技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，4K在安防領(lǐng)域的應(yīng)用將更加普及，并帶來(lái)更豐富、更有價(jià)值的應(yīng)用。

　　目前，4K產(chǎn)品已在醫(yī)療影像、安全監(jiān)控、軍用等領(lǐng)域及圖形處理等有所應(yīng)用，并已開(kāi)始在機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、港口碼頭等人流密集以及邊防海防等處得到部署。在安防監(jiān)控領(lǐng)域，4K可應(yīng)用于平安城市的全景監(jiān)控、超寬車(chē)道的監(jiān)控、公安GIS地圖的指揮調(diào)度中等等。例如在智能交通領(lǐng)域，一臺(tái)4K攝像機(jī)的監(jiān)控范圍和清晰度，就相當(dāng)于4臺(tái)1080P攝像機(jī)的效果，因?yàn)?K最大的優(yōu)勢(shì)，就在于圖像放大4倍后仍能得到1080p的全高清畫(huà)面，同時(shí)還能節(jié)省點(diǎn)位數(shù)量從而降低整體成本，并為更多智能分析應(yīng)用提供了支撐。

　　隨著4K配套監(jiān)控系統(tǒng)逐漸完善，未來(lái)4K或?qū)⒏淖円曨l監(jiān)控的業(yè)務(wù)模式。?？低暢态|認(rèn)為，4K代表的高清，應(yīng)該是更聰明、更智能、更智慧的高清，帶來(lái)極清極智的未來(lái)安防。

　　“聰明”的高清基于“產(chǎn)品”，包括透霧、“星光級(jí)”低照度、ROI感興趣區(qū)域編碼、H.265以及Smart功能集等一系列ISP圖像處理、視音頻編解碼技術(shù)，能有效提升產(chǎn)品的圖像質(zhì)量，降低高清數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)帶寬占用和存儲(chǔ)成本，以及實(shí)現(xiàn)更便捷、更易用的操作管理和運(yùn)維工作。

　　“智能”的高清基于“應(yīng)用”，涵蓋圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、濃縮播放、人臉比對(duì)、人體屬性分析、三維立體識(shí)別、車(chē)臉檢索、熱度圖等智能分析算法及軟件，與各大行業(yè)的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)深入融合，例如可以幫助公安機(jī)關(guān)提取重要線(xiàn)索、進(jìn)行圖像修復(fù)處理、提升錄像檢索效率，商家了解最受歡迎的商品類(lèi)型以及將商品擺放在哪些位置可以增加選購(gòu)的概率，從而提升銷(xiāo)售額，幫助監(jiān)獄、金庫(kù)等實(shí)現(xiàn)小場(chǎng)景下的三維化監(jiān)控等。

　　“智慧”的高清基于“系統(tǒng)”，集成大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、云存儲(chǔ)等海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)，多臺(tái)設(shè)備同時(shí)工作，并發(fā)的響應(yīng)，保證對(duì)海量數(shù)據(jù)的秒級(jí)響應(yīng)，對(duì)海量的大數(shù)據(jù)進(jìn)行大容量存儲(chǔ)管理、快速檢索、統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)海量的高清視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、穩(wěn)定的存儲(chǔ)管理，提升整體系統(tǒng)的價(jià)值。

　　“4K的發(fā)展以及在安防中的應(yīng)用也必將推動(dòng)整個(gè)安防視頻監(jiān)控行業(yè)往高清化方向普及，同時(shí)也能促進(jìn)配套產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，為安防高清廠商帶來(lái)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。”四川艾普視達(dá)數(shù)碼科技有限公司產(chǎn)品市場(chǎng)部主管范清華指出。

　　克服障礙方能一馬平川

　　盡管4K超高清能夠給安防行業(yè)帶來(lái)更清晰的畫(huà)面和更好的用戶(hù)體驗(yàn)，但相對(duì)于1080P高清，4K對(duì)圖像采集、編解碼、傳輸、顯示、存儲(chǔ)和處理等環(huán)節(jié)都提出了更高的要求，同時(shí)，4K產(chǎn)品及解決方案的采購(gòu)使用成本又將極大地決定了其普及應(yīng)用程度。

　　1、更高解像力的鏡頭：作為4K×2K的IPC產(chǎn)品配套鏡頭至少需要達(dá)到800萬(wàn)以上解像力，才能充分發(fā)揮出4K攝像機(jī)的效果，目前真正達(dá)到800萬(wàn)以上解像力的鏡頭很少且成本高，適合安防應(yīng)用的支持變焦機(jī)芯鏡頭更是鳳毛麟角。

　　2、更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和更大的存儲(chǔ)容量：在安防應(yīng)用中，一般傳輸1080P高清H.264碼流，需要4Mbps左右的帶寬;在H.264編碼下，4K分辨率目前至少也需要12Mbps甚至更高的帶寬才能達(dá)到較好的圖像效果。同時(shí)，西部數(shù)據(jù)(WD)亞太區(qū)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)業(yè)務(wù)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)羅昌平指出，4K時(shí)代來(lái)臨將促使高清存儲(chǔ)需求倍增，端針對(duì)4K高清監(jiān)控的應(yīng)用需求，在存儲(chǔ)設(shè)備的兼容性、可靠性和安全性方面，就要求更大容量、更高負(fù)載以及更高效能的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

　　3、更高性能的編碼芯片：要想緩解4K分辨率造成的高帶寬和大存儲(chǔ)容量的壓力，就需要對(duì)目前的H.264編碼性能進(jìn)行深度優(yōu)化，或者依賴(lài)于新的HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的普及。目前，有不少?gòu)S家開(kāi)始針對(duì)安防行業(yè)的特殊應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)H.264編碼器進(jìn)行優(yōu)化，使之也可以在4K分辨率下保持較低的碼率。

　　4、更強(qiáng)的后端解碼和顯示能力：對(duì)于后端解碼顯示設(shè)備，處理4K分辨率視頻需要更多的計(jì)算處理能力。目前采用Nvidia的Kepler架構(gòu)、AMD的GCN架構(gòu)或者更新架構(gòu)的獨(dú)立顯卡都能支持輸出4K分辨率的解碼顯示，集顯平臺(tái)方面則要用到Intel的Haswell架構(gòu)處理器或者是AMD的Kaveri APU。

　　5、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(wú)損的呈現(xiàn)4K圖像的效果。在拼接顯示方面，由于DLP和PDP兩種拼接技術(shù)實(shí)現(xiàn)不了經(jīng)濟(jì)可靠的4K產(chǎn)品，4K拼接短期內(nèi)較難普及，雖然4K液晶拼接是現(xiàn)在的一個(gè)熱點(diǎn)，但是對(duì)于在大型拼接墻中單一的單元分辨率提升的價(jià)值，業(yè)界看法并不一致;

　　6、更強(qiáng)的視頻處理能力：對(duì)于4K分辨率的監(jiān)控圖像，畫(huà)面中的物體像素?cái)?shù)更多，細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更充分，但同時(shí)也需要更大計(jì)算能力處理這些更豐富的細(xì)節(jié)，這對(duì)于安防應(yīng)用中對(duì)圖像的處理如圖像增強(qiáng)、去霧等，以及對(duì)視頻的智能分析如視頻濃縮、數(shù)據(jù)檢索、人臉識(shí)別等都將提出更高的要求;

　　7、更低廉的成本和更親民的價(jià)格：目前，1080P、720P的高清攝像機(jī)所提供的圖像已能滿(mǎn)足人們?nèi)粘１O(jiān)控的需求，由于成本的制約，4K更多的是作為一種錦上添花般的存在。隨著4K相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟，其使用成本必將大幅降低，這也為4K超高清視頻監(jiān)控的普及應(yīng)用帶來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　4K的普及取決于技術(shù)的發(fā)展能否很好的解決4K的超高清視頻帶來(lái)相關(guān)挑戰(zhàn)，但一旦克服這些障礙，4K將勢(shì)不可擋。

　　中國(guó)傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院教授楊磊認(rèn)為，從某種意義上講，目前4K仍是一種技術(shù)儲(chǔ)備，預(yù)計(jì)今年的安博會(huì)將有更多、更成熟的4K產(chǎn)品面世。作為安防企業(yè)來(lái)講，對(duì)新技術(shù)包括4K都應(yīng)該保持高度關(guān)注，并緊跟技術(shù)發(fā)展的潮流和趨勢(shì)，如果企業(yè)缺乏創(chuàng)新，產(chǎn)品沒(méi)有技術(shù)含量而單純拼價(jià)格的話(huà)，企業(yè)必然會(huì)被淘汰。因此，安防廠商應(yīng)當(dāng)關(guān)注技術(shù)、找出自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、選擇合適的市場(chǎng)發(fā)展策略。