文/本刊记者 何遥

高清是安防视频监控的发展趋势。原本用于电视产品的技术4K，正在向安防领域延伸。4K常见的分辨率有3840×2160、4096×2160两种像素规格。“4K”名称就来源于其水平方向的像素数，4K分辨率相当于4个1080P或8个720P。4K摄像机就是分辨率为800万像素的摄像机。4K的应用于2013年开始出现在安防领域。

4K技术在安防行业的应用现状

4 K方案是一项已经开始应用于实际的高清解决方案。4 K提供了4096x2160超高分辨率（830万像素），约相当于全高清摄像机分辨率的4倍。和当初1080p推出之初一样，4K目前主要应用于室外监控，提供更大的视场角，同时兼顾到更多的细节，比如体育场。传统的高清摄像机，安装在高处俯瞰一片区域时，如果想看清楚一处的细节，虽然可以对特定地方进行局部放大，但是要牺牲一些清晰度。而4K则提升了一个档次，在不损失分辨率和清晰度的基础上，可以看清任何细节，能看到更广阔的场景，非常适合于城市监控和物流运输领域应用。再加上1台4K摄像机可以替代多台传统摄像机，不仅降低整体方案的成本，包括施工成本，而且监控没有任何盲点。不得不提的是，运用4K技术还有助于对视频录像的数据收集和分析。例如，可以捕捉到目标更精确的行进路线。足够高的分辨率可以对多种智能分析提供强有力的支持，例如车牌抓拍，提供更精确的辨识，减少错误报警。4K还有助于在拥挤人群中快速准确地定位目标，并提供周界防护。在智慧城市项目中，4K依靠超宽的视角，可以监控多条车道。

尽管4K系统毫无疑问市场前景很大，但是技术还远没有成熟。用户想要采购4K系统前，首先要考虑清楚的是：现场是否适合应用4K摄像机？供应商是否能提供与4K摄像机完全兼容的系统？一套完整的4K系统，除了摄像机，还需要与之相匹配的摄像机编码技术、后端设备、存储能力和显示设备，如电视墙和监视器。

在安防领域目前有一些行业使用了4K的超高清摄像机，主要是使用在机场、火车站以及交通路口。这些地方使用4K，优势相当明显。以火车站为例，广场前使用1支4K摄像机，监控范围基本能够覆盖到整个站前广场，同时基本能够看清行人的面貌。在交通上，十字路口安装一台4K摄像机，能够覆盖到路口4个方向的车辆监控，如果使用传统的720P或1080P摄像机则需要安装4台。如果是抓拍车牌，200万级的IPC能拍一根车道，4K则可以直接拍摄4条车道。”

4K在安防领域应用的难题

虽然4K技术得到了很快的发展，但4K技术在实际项目应用上一直不温不火， 4K技术的普及，需要克服一系列的障碍。

目前4K技术的普及面临的最大问题，是其超高清分辨率带来的超大带宽占用和超高存储成本。现有的编码算法H.264至今已沿用十多年，4K分辨率需要8-16M的超大码率才能保证图像质量，这对于带宽或存储都是很大的压力。在这样的背景下，需要有比H.264更高效的视频压缩标准才能推动视频高清化发展。最新的H.265编码标准延续了H.264编码框架，同时采用了大量全新的编码压缩技术。这些新技术的使用可以使H.265的压缩性能相比H.264提升一倍，换句话说，就是相同视频质量下，高清视频所需要的传输带宽或者存储空间则为H.264的一半左右。由此可以看出，H.265编码技术必然会成为4K，未来8K甚至更高分辨率的最佳选择。

其次是后端显示设备的问题，许多厂商推出了超高清的摄像机，但并不生产后端显示设备，而目前安防行业视频播放设备一般都是液晶监视器，超高清的监控设备太少，不足以支持全面的4K应用。

不久的将来，4K肯定会成为视频监控产品分辨率的新标准。不过，在此之前必然有许多困难需要厂商客服，例如，视频码流高，难以捕捉快速移动目标，低照环境下表现糟糕等等。其中低照的问题主要是因为过小的传感器和像素过于集中的画面之间的矛盾，导致进光量过少。目前大多数4K产品使用的传感器质量较差，镜头光圈较慢，并且没有提供红外灯补光。一旦4K能够解决上述问题，更好地应用于各种不同的场景，它将对安防行业带来巨大改变。不过，即便H.265技术日趋成熟，4K技术想要大规模地应用也至少需要一年以上。毫无疑问，H.265技术将会是超高清摄像机的最好选择。凭借出色的压缩技术，H.265将会减少50%的码率，这也是超高分辨率监控方案的最重要的部分。

4K将成安防主流技术

4K仍是高清化浪潮的延续，但是4K带来的却不仅仅只是分辨率的增加。要真正实现4K的超高清监控，需要集成一系列视音频编解码、图像处理、智能分析等技术来支撑。

从高清产品各个模块来讲，这是一个产业链条，从镜头到传感设备，到编码，结合4K，包括后端显示设备，只有产业链的各个环节都能实现4K应用，并且能够进入一个价格相对合理的区间，4K才具有真正的应用空间。国内安防产业已经形成了前后端、高中低、IPC、NVR、DVR全面囊括的产品布局，也不乏安防整体解决方案供应商。越来越多的企业在研发相关高清技术的同时，结合不同行业需求，致力于整体高清解决方案和4K技术兼容性的开发。在未来的几年内，随着安防厂商不断努力，整个4K产业链也会越来越完善，中国安防业将会逐步进入真正的高清和超高清的时代。