中山监控系统之超高清技术解决之道日渐清晰

人们对于清晰度的追求是永无止境的，这个从目前铺天盖地的4K电视广告中可见一斑。4K电视之所以能在一夜之间成为人们的焦点，一部分原因是人们对于新兴技术的好奇，更多的原因在于4K技术带来前所未有的超高清视觉体验。

不仅在民用电视行业，在视频监控领域，人们对于清晰度的追求同样从未停步。在2010年之前，视频监控还处于“标清时代”，中山监控系统大都采用标清摄像机，其D1的画质越来越难以满足用户对清晰度的需求。从2010年开始，视频监控大步跨入“高清时代”，1080P和720P高清摄像机取代了原来的标清摄像机，高清画质得到了用户的广泛认可，“高清改造”也成为了这一阶段视频监控领域Z热的词。然而，当人们还沉浸在“高清时代”带来全新的视觉体验时，安防业界的大厂商们都相继推出了4K超高清摄像机，NHK作为安防产业上游厂家也已经开发出了一款8K的CMOS图像传感器，并在今年5月举行的“NHK技研展2014”上进行了公开展示，这一切似乎都预示着“超高清时代”渐行渐近。

超高清监控技术的优越性

以4K为例，国际电信联盟对4K超高清的定义是：水平像素值为3840，垂直像素值为2160，宽高比16:9，总约830万像素。从定义中可以看出4K的分辨率是1080P的4倍，是720P的9倍。如果分别用4K摄像机和1080P摄像机去拍摄相同视场角下的同一场景，4K摄像机会用4倍于1080P摄像机所用的信息量去还原场景，画面自然更清晰、更贴近真实。如图1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。

另外还有两个不那么明显的优势是从使用的角度来讲。一方面，由于4K画面的信息量是1080P的四倍，基于更多的信息量，就能实现更准确的智能分析，4K一旦大规模部署，智能分析的准确率就能上升一个新台阶，而且也会有更丰富更令人惊喜的智能应用得以实现;另一方面，在保证相同清晰度的情况下，4K摄像机覆盖的区域其实是1080P摄像机覆盖区域的4倍，也就是说在一个场景中，如果你觉得1080P的画面足够清晰了，你可以用一台4K摄像机替换掉4台1080P摄像机，节省点位数量从而降低整体成本。

解决之道日渐清晰

从前面的分析来看，似乎超高清监控的普及还有非常遥远的一段路要走，但知道技术难点在哪里就已经成功了一半，剩下的就是找到对应的解决方法。

首先在彩色超低照成像方面。两年前安讯士刚推出“觅光者”技术时，也只是在标清摄像机上应用，没能在高清上普及的主要原因就是像素越高技术实现越难，但两年后的今天，1080P的彩色超低照成像已经非常成熟，相信不久之后，4K的彩色超低照成像问题也能得到解决。

其次在H.265芯片上，从目前的技术发展来看，H.265芯片的成熟只是时间问题，一旦H.265芯片产品成熟，前端超高清摄像机出来的将会是低带宽高质量的视频流，监控网络及后端存储性能上的问题也会得到缓解。而在服务器、IPSAN、NVR、解码器的性能问题上，除了通过H.265编码来缓解，Z终可以通过计算机硬件技术的发展来彻底解决。而计算机硬件技术作为发展Z迅猛的技术之一，硬件的性能每年都在提升，相信过了H.265技术带来的这个缓冲时间段，一切硬件性能问题都将不复存在。

Z后在显示端，从技术角度来讲，家用电视与监控大屏并没有太大差异，4K电视的成熟必定会促进安防监视器及拼接屏的发展，预计在不久的将来，监控室里4K大屏也将得到批量应用。

可以看到前文提到的这些技术壁垒都可以在一定时间后得到解决，可以说在未来超高清监控的应用不是问题，那么在当下超高清监控应用是否具有可行性呢?答案是肯定的，这也是为什么有部分大厂商相继推出4K超高清摄像机的原因。

在一个中山监控系统中，对前端成百上千个监控点位按重要性排序，必然能提取出Z受的几个重要点位，可能是一个广场，可能是一条主干道，可能是一个警戒区等等，对于普通的点位以1080P或者720P的清晰度已经足够满足现阶段用户的需求了，而对于这些重要点位，使用4K超高清摄像机就能达到非常好的视觉效果，在夜晚配合补光灯也不会影响低照成像。

在编码上，目前并没有很好的方法优化，但很多中山监控系统的建设都是从无到有的，在设计基础网络的时候就可以考虑到这几个点位的高码流情况，所以在使用时便不会带来网络性能瓶颈，而个别点位的高码流对整体存储的影响也微乎其微;在显示端，大屏拼接技术已经非常成熟，而4K图像的上墙可以通过4块1080P大屏以2×2的拼接方式来解决，也能获得不错的上墙显示效果。

技术更迭，超高清产品的出现是大势所趋。4K超高清摄像机在安防领域自推出以来，已在部分项目中的重要点位得以应用，有厂家采用全交换架构技术，以解决网络压力问题，用户只需投入少量的存储成本就能获得超高清体验。相信随着时间的推移，与之相应的技术亦会得到快速发展，同时伴随超高清摄像机配套设施的进一步提升，4K在安防业的应用将会越来越广泛。  http://www.tianquandz.com/