□文 /吴参毅

4K的引入

近几年上，一些监控厂家推出了4K分辨率前端，显控厂家也推出了配套大屏，非常热闹。何为4K？简单理解，所谓4K是只水平方向分别率接近4000或4096的超高清图像。要详细了解4K，必须要了解超高清电视（Ultra HighDefinitionTelevision，即Ultra HD television，UHDTV,UHD），UHD 包 括 4K UHD 和 8K UHD两种分辨率，这两种数字视频格式由日本NHK建议，并最终称为ITU国标标准（如图1所示）。同时于2012年10月消费电子联盟也把这两种UHD分辨率也作为显示分辨率。4K UHD分辨率为3840×2160（2160p，8.3Megapixels），4 倍 于 1920×1080（1080p，2.1 Megapixels）。8K UHD 分辨率为 7680×4320（4320p，33.2Megapixels），16 倍于1080P。1080P HD、4K 和 8K UHD的纵横比均为16∶9。除此之外，数字影院促进会还定义了另外一种4K分辨率4096×2160（8.8Megapixels，纵横比为17∶9）。监控领域大多使用ITU定义的应用于电视领域的4K UHD。

UHD 相 比 于 FHD（即 HD，1920×1080），不 仅仅分辨率加大，颜色空间和帧率也进行扩展。FHD的色彩空间定于Rec.709，而UHD的色彩空间定义于Rec.2020（2012年正式发布）当处理CIE 1931颜色空间时，Rec.2020颜色空间可以覆盖到75.8%，但是Rec.709颜色空间只能覆盖到35.9%（如图2）。Rec.2020还允许帧率达到120fps，Rec.709最大只达到60fps。

▲图1 SDTV、HDTV、4KUHDTV、8KUHDTV分辨率对比

▲图2 CIE 1931颜色空间

说明：Rec.2020(UHD)颜色空间为外三角，Rec.709(HD)颜色空间为内三角，光源D65同时为两者的白点。

由此可见，4倍1080p的超高清分辨率，带来的最直观的好处就是清晰度更高，画面色彩鲜艳，文字清晰锐利，和1080p相比，同一画面下细节更清楚。 图3是宇视1080p的IP摄像机的测试图像；图4是宇视4K的IP摄像机的测试图像。

▲图3 宇视1080p测试图像

▲图4 宇视4K测试图像

粗略看，好像差不多，但放大看细节就能看出明显的差别，图5是两者细节对比图。

由图5所示的细节对比图可以看出，4K带来的好处显而易见，很多关键的信息不丢失，颜色更丰富，不仅仅主观感觉图像效果不同，对智能分析应用准确率提高大有裨益。……