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成都監控:4K超高清視頻監控漸行漸近

瀏覽次數:352時間:2017-10-23 10:53:52

監控清晰度一直是使用監控的人們的一個痛點,也是整個行業的痛點。雖然現在,監控的清晰度越來越高,但是還是無法滿足人們對于監控的高畫質的要求。

人們對高清的追求是永無止境的,4K只是順應時代需求的必然產物。理論上講,4K仍是高清浪潮的延續,但4K帶來的絕不僅僅是分辨率的增加,因為要真正實現4K的超高清監控,需要一系列視音頻編解碼、圖像處理、智能分析等技術來支撐。

2010年“高清元年”至今,高清視頻監控經歷了突飛猛進的發展,720p甚至1080p攝像機已經成為市場主流。那么接下來,高清又該如何更好地走下去?答案其實很簡單,那就是繼續往更高清的方向發展??赡苡械娜藭岩筛咔宓谋匾?,但從4K被提出以來市場的反應和表現來看,4K超高清已經近在眼前。

4K的起源和及優勢

4K最早是起源于電視行業。很多時候,我們視頻監控行業的發展也是緊隨著電子消費類市場的腳步的,例如電視機分辨率的演變經歷了標清的CRT顯像管電視——>720P高清背投電視——>1080P全高清平板電視?——>再到現在非常熱門的4K超高清電視,而反觀視頻監控行業攝像機的發展,也同樣經歷了標清模擬攝像機——>720p高清網絡攝像機——>1080p全高清網絡攝像機的階段,到現在各大廠商也相繼推出了自己的4K超高清網絡攝像機產品。因此,不管在哪個領域,人類對于高清的追求都是永無止境的。

4K常見的分辨率有3840×2160和4096×2160像素2種規格?!?K”名稱就來源于其水平方向的像素數,4K分辨率相當于4個1080P,8個720P。4K攝像機就是分辨率為800萬像素的攝像機,其超高清的分辨率讓其在未來的監控市場發展中具有非常大的優勢。首先4K攝像機可以很好的縱覽全局,可以在不改變攝像機數量、焦距、角度的條件下,進行全天候、全場景下的監控。其次,在同一個場景下無需架設多臺攝像機,節約了投資成本。再有,4K畫面的豐富細節,可以實現多個業務部門信息共享,并讓可視化管理更高效、聯動響應更及時、安全系統更有保障。

4K的系統組成

如果只有4K的前端攝像機,而沒有后端以及中心的配套產品,對于監控來說是沒有實用意義的。因此4K想要更好的發展,必然是要形成4K的完整的系統方案,推出配套的產品。

首先,由于4K在電視行業的快速發展,4K監控系統中最早出來的就是4K的大屏,84英寸的4K面板已經上市,大尺寸顯示屏成為整個4K系統的先行者。

其次是4K的攝像機。在一些專用領域如智能交通道路監控,因為在需要較大分辨率的攝像機來監控多個車道的車輛情況,300萬、600萬像素的IP攝像機也不斷得到應用,4K即800萬像素甚至是1200萬像素的IP攝像機也逐漸推出市場。

除了前端以及顯示設備,中間傳輸的光端機采用光纖傳輸,不必太擔心分辨率的問題,因此原有設備便可支持4K的傳輸,那么就只剩下后端的解碼設備和存儲設備了。隨著性能的提升,縱然現在的解碼設備還不具備解碼多路4K攝像機的能力,但集中力量解一路視頻還是沒問題的。另外,各大廠商已相繼推出4KNVR產品,它能夠接入4K分辨率的超清網絡攝像機,在不進行縮放的前提下對4K圖像進行預覽、錄像、解碼回放和顯示輸出,這對于NVR來說也是一個新的高度。

4K面臨的主要問題

目前,4K普及面臨的最主要問題,是其超高清分辨率帶來的超大帶寬占用和超高存儲成本,而利用現有的編碼算法H.264可能需要8-16M的超大碼率才能保證圖像質量,這對于帶寬或存儲都是很大的壓力。因此,必需有更高效的視頻壓縮算法來推動視頻超高清化發展。

2010年,JVT-VC小組開始著手下一代視頻壓縮標準的定制,并于2013年定稿發布,命名為HEVC(HighEfficiencyVideoCoding),然后分別被ITU-T和ISO/IEC采納成為國際標準,也就是H.265視頻壓縮標準。最新H.265標準基本繼承了H.264的框架,但是其中采用了大量全新的技術。在高清分辨率下,這些新技術的使用可以使H.265的壓縮性能相比H.264提升一倍。簡單來說,就是相同視頻質量下,高清視頻所需要的傳輸帶寬或者存儲空間則為H.264的一半左右。從客觀效果測試提升上來看,測試結果表明,H.265在1080P分辨率下相比H.264碼率降低40%~50%,在720p下相比降低30%~40%。

更值得欣慰的是,H.265由于其算法本身的特點,在4K這種更高分辨率的編碼處理上效率會更高。由此可以看出,H.265必然會成為未來4K甚至8K分辨率的最佳選擇。其實,目前市場上已有支持H.265的4K攝像機和NVR,未來有望成為主流產品。

4K的應用場景

在電子消費類市場,4K技術已經逐步進入了人們的生活,應用于4K超高清電視、4K的高清醫療影像展示、4K超高清的賽事(如2014年巴西世界杯足球賽的4K試播)盛況直播等等,都給人們帶來了超高清的生活體驗和更多智能化的應用。

而在安防監控領域,4K技術才剛剛起步,但其未來卻不可估量,可應用于平安城市的全景監控、超寬車道的監控、公安GIS地圖的指揮調度中等等。未來,4K帶來的變革是多方面的,一方面它給我們帶來視頻分辨率上超高清、極清的體驗,另一方面,它將很有可能改變我們傳統的監控應用模式?,F在我們都是通過錄像回放的方式來查找線索,而未來,我們也許可以截取單張4K監控畫面,進行多級放大后獲取我們想要的信息,因為4K最大的優勢,就在于圖像放大4倍后仍能得到1080p的全高清畫面。

人們對高清的追求是永無止境的,4K只是順應時代需求的必然產物。理論上講,4K仍是視頻監控高清浪潮的延續,但是4K帶來的絕不僅僅只是分辨率的增加,因為要真正實現4K的超高清監控,需要一系列視音頻編解碼、圖像處理、智能分析等技術來支撐,這也從另一方面推動了整個監控行業技術的快速變革。

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