4K超高清產(chǎn)品開(kāi)始起步

2013第14屆CPSE安博會(huì)上，引領(lǐng)高清監(jiān)控朝著更高清晰度邁進(jìn)的4K超高清視頻監(jiān)控產(chǎn)品的亮相讓人眼前一亮。雖然目前4K超高清視頻監(jiān)控產(chǎn)品還未達(dá)到產(chǎn)品化的階段，但依然引起了市場(chǎng)的關(guān)注。

什么是4K技術(shù)?其核心關(guān)鍵技術(shù)是什么?

所謂的4K技術(shù)，又稱UHD，是一種分辨率更高的超高清顯示規(guī)格，4K的名稱得自其橫向分辨率約為4000像素(pixel)。按照國(guó)際通訊聯(lián)盟(ITU)定義的標(biāo)準(zhǔn)，4K的分辨率為3840*2160，長(zhǎng)寬比為16:9。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，該規(guī)格下顯示設(shè)備的逐行掃描線可達(dá)到2160，即我們常說(shuō)的2160P。標(biāo)準(zhǔn)的4K分辨率下，像素點(diǎn)總數(shù)可以達(dá)到800萬(wàn)，而以往的FHD(全高清)是指1920×1080，則是200萬(wàn)級(jí)別像素點(diǎn)，前者是后者的4倍。

4K的核心關(guān)鍵技術(shù)是要解決傳輸帶寬問(wèn)題，全高清的傳輸帶寬為148.5M，而4K超高清顯示的帶寬達(dá)到將近300M，這對(duì)前端的驅(qū)動(dòng)，抗干擾，工藝等都提出更高的要求。最新的無(wú)損V-By-One高速率接口，較業(yè)內(nèi)普遍采用的LVDS接口傳輸速率提升近四倍，輔以創(chuàng)維的MEMC(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償)技術(shù)，使超高清動(dòng)態(tài)畫面更加清晰，穩(wěn)定流暢，無(wú)疑是最佳選擇。

4K監(jiān)控前端，對(duì)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出什么樣的要求呢？

    更高解像力的鏡頭：4K是個(gè)全系統(tǒng)工程，配套的鏡頭至少達(dá)到800萬(wàn)以上解像力，才能充分發(fā)揮出4K相機(jī)的效果;更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬：一般傳輸1080P高清碼流，只要2-4M帶寬，4K分辨率是1080P分辨率清晰度的4倍，因此至少需要6-8M，甚至更高的帶寬。當(dāng)然4K攝像機(jī)配合H.265編碼會(huì)緩解由于分辨率的提升帶來(lái)的傳輸及存儲(chǔ)壓力;更強(qiáng)的后端解碼能力：對(duì)于后端解碼設(shè)備，處理4K碼流需要更多的計(jì)算處理能力;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;更大的存儲(chǔ)容量：對(duì)于存儲(chǔ)設(shè)備，由于4K碼流碼率更大，因此存儲(chǔ)相同時(shí)間的碼流，需要更大的存儲(chǔ)容量;更強(qiáng)的智能處理能力：對(duì)于4K分辨率的監(jiān)控圖像，畫面中的物體像素?cái)?shù)更多，細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更充分，對(duì)于基于視頻畫面處理的智能業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，提供了更保真的視頻處理圖像，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)。

4K監(jiān)控產(chǎn)品對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)會(huì)有哪些影響?

   對(duì)于視頻監(jiān)控而言，圖像清晰度無(wú)疑是最關(guān)鍵的特性。圖像越清晰，細(xì)節(jié)越明顯，觀看體驗(yàn)越好，智能等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監(jiān)控永恒的追求。衡量圖像清晰度的標(biāo)準(zhǔn)是分辨率，單位是像素。這個(gè)值越大，圖像越清晰，對(duì)于圖像顯示的精細(xì)度有非常大幅度的提升。所謂HD(高清)、FHD(全高清)，UHD(超高清)，差異也就體現(xiàn)在這里。三者之間的分界線就是100百相素，200百像素，800百萬(wàn)相素。基于這樣的標(biāo)準(zhǔn)，目前視頻監(jiān)控市場(chǎng)占主流的1080P都屬于FHD。下面，我們將從三個(gè)方面分析4KUHD監(jiān)控系統(tǒng)相比目前主流的1080pFHD監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在。

    優(yōu)勢(shì)之一：顯示分辨率的提升，使得畫面更加精細(xì)，影響畫面的精細(xì)度有兩個(gè)重要關(guān)鍵因素，一個(gè)是畫面的像素，另一個(gè)是畫面的垂直分辨率。畫面的像素越高，在相同尺寸的畫面上的像素就越精細(xì)，晶格就越小。而因?yàn)槿搜蹖?duì)于影像的垂直分辨率相當(dāng)敏感，越高的垂直分辨率，人眼就能辨識(shí)越多的細(xì)節(jié)與層次。

    優(yōu)勢(shì)之二：色彩層次與細(xì)節(jié)的增強(qiáng)，使得畫面更接近真實(shí)生活。從標(biāo)清到高清顯示系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，實(shí)際上主要是分辨率方面的升級(jí)，在色彩方面并沒(méi)有太過(guò)明顯的提升。不過(guò)進(jìn)入到4K超高清的時(shí)代，畫面方面的變化除了分辨率出現(xiàn)飛躍之外，色彩方面的變化是相當(dāng)引人注目的。這一部分都體現(xiàn)在ITU-R最新頒布的BT.2020超高清廣播標(biāo)準(zhǔn)之中。

    優(yōu)勢(shì)之三：4K視頻系統(tǒng)處理的是10位，甚至是12位編碼的視頻信號(hào)。而現(xiàn)階段高清或全高清系統(tǒng)通常采用的是8位的視頻系統(tǒng)，而4K超高清則采用10位甚至12位的視頻系統(tǒng)。因此，無(wú)論是灰階層次過(guò)渡還是色深的層次表現(xiàn)，都比高清系統(tǒng)有較大的提升。

    雖然4K監(jiān)控產(chǎn)品線還處于起步階段，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶的體驗(yàn)，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，如矩陣，控制器，硬盤錄像機(jī)等。所以后續(xù)4K監(jiān)控產(chǎn)品很有可能像FHD監(jiān)控取代HD監(jiān)控一樣，取代FHD監(jiān)控。4K產(chǎn)品在監(jiān)控產(chǎn)品線中處于高端產(chǎn)品的地位，也代表視頻監(jiān)控目前的制高點(diǎn)。4K產(chǎn)品帶來(lái)的細(xì)致入微的超清晰監(jiān)控效果，將會(huì)引領(lǐng)視頻監(jiān)控市場(chǎng)進(jìn)一步步入高清、超高清時(shí)代。