文/陈乾

从近几年的视频监控技术发展来看，人们对清晰度的追求一直在提升，无论是宽动态技术还是星光级低照技术，都是为了更清晰的图像，而支撑这些技术的基础是足够高的分辨率：分辨率低——如模拟时代的CIF、D1，画面本身清晰度就不足，再多的技术也无法提升画面的效果；而分辨率高——如现在常见的720P、1080P，在正常光线下图像的清晰度已经能满足人们的需求，而如宽动态、星光级低照等技术只是解决一些特殊场景中的清晰度不足的问题。所以在提升画面清晰度的探索上，人们首先关注的是提升画面分辨率。

4K应用于安防行业是必然趋势

早在一年多前，4K刚在视频监控这个领域出现时，这个出自高清电视产品的技术就一直被大众所推崇，成了高端产品的代名词。国际电信联盟对4K超高清的定义是：水平清晰度3840，垂直清晰度2160，宽高比16∶9，总约830万像素，分辨率是1080P的4倍，720P的9倍。从这个定义中就能看出4K最大的特点就是其800万的像素组成的超高清画面，四倍于1080P的分辨率，使得同一场景下4K会用四个像素点去描述1080P画面中一个像素点描绘的信息，所以4K画面自然更清晰、更贴近真实。

如下图所示，1080P图像中远处的车牌信息已经模糊，而4K图像中依然可以清晰分辨。

4K的优势也是得益于其超高清的画面。首先，如前文所述高清晰度使得画面中的细节也都能得到保留，清晰度高、画面中获得的信息量提升；其次由于4K画面的信息量提升，基于更多的信息量，就能实现更准确的智能分析，所以基于4K画面的智能分析会更加准确，而且也将有更多令人惊喜的智能应用得以实现；最后由于4K技术所采用的Sensor靶面尺寸更大，其画面覆盖的范围也整体提升，能实现全局与细节兼顾，所以在同一个场景中，采用4K技术能一定程度上降低布点密度，节省整体项目成本。

而这一年多来，4K技术在视频监控领域的应用一直在不断发展。2013年安博会上4K技术展露苗头，但当时只是仅限于前端采集部分——4K网络摄像机的展示；而在2014年北京安博会上，各大厂家都开始在4K这个卖点上大做文章，推出了诸如4K EPTZ、4K枪球联动等多种应用，同时4K NVR等配套产品也有推出，获得了不少客户的认可；到了2015年，4K技术再次突破，几大厂家的4K网络摄像机已经支持1200万分辨率，相较于传统4K的800万分辨率，覆盖面积更广、清晰度更高。如下图所示，这是宇视HIC5681-L在变电站的制高点的应用，从图片中可以清楚的看到，1200万相较于4K的覆盖范围提升了近50%，而且依然能保证画面中远景部分细节的清晰还原。

4K技术带来的挑战

不过虽然4K技术得到了很大的发展，但4K技术在实际项目应用上却一直不温不火，这不得不提到4K技术在普及上面临的一系列障碍。其实要实现超高清视频监控从来不只是视频监控某个部件——比如采集的摄像机实现超高清就可以了，超高清视频监控是一整个监控系统的超高清，涉及到采集、编码、传输、存储、解码显示各个方面，而目前的障碍主要在编码和解码显示两个方面。

首先在编码传输端，4K图像的码流过高，导致传输、存储的成本普遍提高。虽然目前H.265技术呼声很高，但在与4K技术的结合上，一直没有得到实际应用。所以业界依然还在用H.264作为主流高清编码技术，4K摄像机的码流还处在8～10M左右。对于这么大的码流，单只提供一路实况+ 一路存储，已经让部分监控网络望而却步了，更何况一旦发生突发事件，会有更多的客户端同时访问同一路图像，普通的监控网络根本承受不住这种负担，必须要对整个网络进行升级；而且目前大部分的监控网络采用流媒体技术，流媒体服务器的转发性能也亟待提高，否则很容易成为监控网络中的瓶颈。同时，更大的码流势必会带来更大的存储需求，而且对存储设备的并发写入/读取性能也提出了更高的要求。简而言之，由于在编码技术上的限制，4K超高清摄像机的大规模使用势必会带来更高的网络传输及存储成本。

其次在解码显示端，目前的高清解码器普遍以1080P解码输出为主，4K解码才刚起步不久。能并发解16路1080P图像的解码器已经非常成熟，但能并发解16路4K图像的解码器还离我们非常遥远，而且现在的4K解码器单路解码成本普遍偏高。此外在图像显示上，由于成本等因素，4K大屏还未能在安防界大范围使用，目前比较能接受的是通过四块1080P大屏拼接来解决4K图像显示问题，但就用户体验来讲，肯定不如直接用4K大屏显示。

结束语

总而言之，4K技术普及的主要障碍就是应用成本过高，导致用户的需求并没那么强烈。不过随着技术更迭，更加高清产品的投入使用是大势所趋，随着时间推移，技术及配套设施的进一步提高，4K技术的性价比达到一个合适的度，4K必将以更成熟的姿态得到普及应用，成为安防主流技术，展示超高清带来的更多价值。