淺談4K攝像機的規(guī)?；瘧?/h1>
2017-03-08 07:48:24趙聞宇
中國公共安全 2017年1期 關鍵詞：細節(jié)
□文/趙聞宇
淺談4K攝像機的規(guī)模化應用
□文/趙聞宇
超高清4K無疑是時下最熱門的話題，數(shù)字電視以分辨率達到4K為賣點，智能手機以能夠播放并拍攝4K視頻為榮，桌面顯示器也正在往4K發(fā)展的道路上持續(xù)前進。那么，在安防行業(yè)，4K又有怎樣的表現(xiàn)及發(fā)展前景呢？
4K在安防行業(yè)的出色表現(xiàn)
所謂4K超高清（(Ultra High Definition），簡單來說就是800萬像素，相當于4個1080P，是繼HD（High Definition高清）、Full HD（全高清）之后的下一代技術。
2013年安博會上4K技術展露苗頭，部分廠商對于4K網(wǎng)絡攝像機的展示引起了業(yè)內(nèi)人士的諸多關注。2014年北京展會上，各大廠家都開始在4K這個賣點上大做文章，推出了諸如4K槍球聯(lián)動等多種應用，同時4K NVR等配套產(chǎn)品也有推出。2015年，4K技術再次突破，幾大廠家的4K網(wǎng)絡攝像機已經(jīng)支持1200萬分辨率，相較于傳統(tǒng)4K 800萬分辨率，覆蓋面積更廣、清晰度更高。2016年，4K技術在各行各業(yè)都得到了長足的發(fā)展，部分廠商已經(jīng)做到在4K級別整合3D圖像，帶來更高的對比度和更好的色彩表現(xiàn)。
優(yōu)勢顯而易見。在安防行業(yè)，視頻的清晰度一直是各個企業(yè)不斷追求的目標，因而攝像機也從最開始的標清攝像機，歷經(jīng)720P、1080P，近年來逐漸發(fā)展到了4K。得益于超高清分辨率，4K攝像機的優(yōu)勢顯而易見。
提供更清晰的圖像細節(jié)：通過4K攝像機，能夠獲得更加清晰的圖像，從而捕捉更為豐富的細節(jié)畫面。在同樣的視野條件下，4K攝像機比1080P攝像機能看到更多的圖像細節(jié)，比如人臉、車牌等，這些細節(jié)在實際應用中往往十分關鍵，例如平安城市、智能交通等項目的建設。
覆蓋的視野范圍更大：相同的清晰度條件下，4K攝像機的視野更大。如果安裝在十字路口，能夠覆蓋至少2個以上方向的車輛監(jiān)控，而使用傳統(tǒng)720P或1080P攝像機則至少需要4臺或更多。因而，無論從實用性還是美觀性角度，以及成本來講，4K攝像機的表現(xiàn)都更為出色。
應用于大場景監(jiān)控：4K攝像機能夠解決大場景的監(jiān)控問題，應用1臺4K攝像機就可以覆蓋火車站站前廣場，同時經(jīng)過多級放大后，仍能夠看清行人的面貌，這在高空瞭望、廣場監(jiān)控、森林防火等實際應用場景中具有非常重要的價值。
4K攝像機規(guī)模化應用的討論
談到4K攝像機，不得不說的另一項就是H.265編解碼技術。4K視頻的分辨率是1080P的4倍，在保持畫質(zhì)的情況下，數(shù)據(jù)量也同樣是1080P的四倍，這就為數(shù)據(jù)的傳輸帶來了一定的壓力。搭載H.265的4K攝像機能將動輒10-15Mbps的4K碼流，降低至6-8Mbps，讓4K碼流在普通帶寬下的流暢傳輸成為可能，也就使得4K攝像機在大型安防監(jiān)控下的規(guī)?；瘧锰峁┝饲疤釛l件。然而，相比1080P，4K攝像機的優(yōu)勢及應用前景都是顯而易見的，但至今未能形成規(guī)?；瘧茫騽t在于以下幾個方面：
鏡頭稀缺且價格昂貴
4K攝像機配套的鏡頭至少需要達到800W以上的解像力，才能充分呈現(xiàn)4K的效果。但是目前，真正達到800W以上解像力的鏡頭不多而且成本較高，適合安防應用的、支持變焦的機芯鏡頭更是少之又少。
后端配套的空缺
雖然現(xiàn)在不少安防廠商都已經(jīng)推出了4K產(chǎn)品，但是多數(shù)還是前端攝像機系列，后端的存儲以及顯示環(huán)節(jié)的產(chǎn)品則不多。但是要實現(xiàn)4K，不是解決了前端就可以，它是一個系統(tǒng)性的問題，需要前后端匹配起來，提供整體端到端4產(chǎn)品級解決方案。以4K監(jiān)視器為例，雖說現(xiàn)在市場中4K 電視已經(jīng)大量出現(xiàn)，但是在安防行業(yè)，顯示設備通常使用的是液晶監(jiān)視器，就目前的市場情況來看，支持4K超高清的監(jiān)視器還是很少。
低照度效果略顯遜色
由于同樣靶面大小的芯片，像素越高，感光性能就會越差，4K攝像機的低照度效果普遍低于同等規(guī)格的1080P攝像機，但現(xiàn)在需要24小時監(jiān)控的場景越來越多，對攝像機的低照度的要求也越來越高，這是4K攝像機的一大痛點。
H.265尚未普及
H.265技術雖然有了很大的發(fā)展，但目前主流編碼技術仍為H.264，4K分辨率的視頻圖像正常幀率為25幀，需要占用16M的帶寬，這對網(wǎng)絡承載能力、存儲、媒體流轉發(fā)都帶來了很大的壓力。
4K攝像機應用案例分享
作為領先的安防解決方案供應商，科達早前已經(jīng)推出了全新的H.265 4K系列攝像機，具備槍機、球機兩種形態(tài)，能夠滿足多種場景的應用需求。
華東理工大學平安校園
去年5月，在華東理工大學奉賢校區(qū)校園安防系統(tǒng)建設中，為實現(xiàn)對校內(nèi)人工湖（鏡湖）學生活動區(qū)域的全景監(jiān)控，應用2臺科達4K攝像機（IPC185-AN）達成8臺1080P攝像機的監(jiān)控效果，同時采用視頻拼接技術，所見即所得。由于配置更廣角的鏡頭，將原本架設在鏡湖邊理工學院樓頂?shù)?臺1080P攝像機換成2臺4K攝像機，監(jiān)控位置不變、保留原先設置好的2個監(jiān)控機盒，取得的畫面效果讓校方非常滿意。此外，為充分利舊，科達4K攝像機具備將1路4K碼流分為4路1080P碼流的功能，可以接入學校原有1080P的配套后臺設備進行解碼、存儲，并顯示于2×4的1080P監(jiān)控電視墻上。
▲華東理工監(jiān)控中心
滁州法院高清監(jiān)控
2015年9月，科達完成滁州法院高清監(jiān)控項目，項目采用多種科達高清攝像機，完成對法院門口、院內(nèi)、法庭外、樓道等多處的監(jiān)控覆蓋。其中，由于法院外場景較大，采用傳統(tǒng)1080P攝像機成本較高且效果不佳，最終應用2臺科達4K攝像機+視頻拼接技術，將法院院外全景納入眼下。除了4K攝像機外，項目還采用2套智能槍球聯(lián)動系統(tǒng)，部署于法院院內(nèi)，在監(jiān)控全景的同時，也不遺漏車牌、人臉等小細節(jié)。
安徽省內(nèi)4所中學
2016上半年，在安徽省內(nèi)部分中學平安校園建設中，為實現(xiàn)對操場等大場景的監(jiān)控覆蓋，采用科達4K攝像機部署于4所中學內(nèi)，1臺攝像機即可覆蓋校內(nèi)操場，且人員等細節(jié)清晰可見。
作者單位：蘇州科達科技股份有限公司
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所謂4K超高清（(Ultra High Definition），簡單來說就是800萬像素，相當于4個1080P，是繼HD（High Definition高清）、Full HD（全高清）之后的下一代技術。
2013年安博會上4K技術展露苗頭，部分廠商對于4K網(wǎng)絡攝像機的展示引起了業(yè)內(nèi)人士的諸多關注。2014年北京展會上，各大廠家都開始在4K這個賣點上大做文章，推出了諸如4K槍球聯(lián)動等多種應用，同時4K NVR等配套產(chǎn)品也有推出。2015年，4K技術再次突破，幾大廠家的4K網(wǎng)絡攝像機已經(jīng)支持1200萬分辨率，相較于傳統(tǒng)4K 800萬分辨率，覆蓋面積更廣、清晰度更高。2016年，4K技術在各行各業(yè)都得到了長足的發(fā)展，部分廠商已經(jīng)做到在4K級別整合3D圖像，帶來更高的對比度和更好的色彩表現(xiàn)。
優(yōu)勢顯而易見。在安防行業(yè)，視頻的清晰度一直是各個企業(yè)不斷追求的目標，因而攝像機也從最開始的標清攝像機，歷經(jīng)720P、1080P，近年來逐漸發(fā)展到了4K。得益于超高清分辨率，4K攝像機的優(yōu)勢顯而易見。
提供更清晰的圖像細節(jié)：通過4K攝像機，能夠獲得更加清晰的圖像，從而捕捉更為豐富的細節(jié)畫面。在同樣的視野條件下，4K攝像機比1080P攝像機能看到更多的圖像細節(jié)，比如人臉、車牌等，這些細節(jié)在實際應用中往往十分關鍵，例如平安城市、智能交通等項目的建設。
覆蓋的視野范圍更大：相同的清晰度條件下，4K攝像機的視野更大。如果安裝在十字路口，能夠覆蓋至少2個以上方向的車輛監(jiān)控，而使用傳統(tǒng)720P或1080P攝像機則至少需要4臺或更多。因而，無論從實用性還是美觀性角度，以及成本來講，4K攝像機的表現(xiàn)都更為出色。
應用于大場景監(jiān)控：4K攝像機能夠解決大場景的監(jiān)控問題，應用1臺4K攝像機就可以覆蓋火車站站前廣場，同時經(jīng)過多級放大后，仍能夠看清行人的面貌，這在高空瞭望、廣場監(jiān)控、森林防火等實際應用場景中具有非常重要的價值。
4K攝像機規(guī)模化應用的討論
談到4K攝像機，不得不說的另一項就是H.265編解碼技術。4K視頻的分辨率是1080P的4倍，在保持畫質(zhì)的情況下，數(shù)據(jù)量也同樣是1080P的四倍，這就為數(shù)據(jù)的傳輸帶來了一定的壓力。搭載H.265的4K攝像機能將動輒10-15Mbps的4K碼流，降低至6-8Mbps，讓4K碼流在普通帶寬下的流暢傳輸成為可能，也就使得4K攝像機在大型安防監(jiān)控下的規(guī)?；瘧锰峁┝饲疤釛l件。然而，相比1080P，4K攝像機的優(yōu)勢及應用前景都是顯而易見的，但至今未能形成規(guī)?；瘧茫騽t在于以下幾個方面：
鏡頭稀缺且價格昂貴
4K攝像機配套的鏡頭至少需要達到800W以上的解像力，才能充分呈現(xiàn)4K的效果。但是目前，真正達到800W以上解像力的鏡頭不多而且成本較高，適合安防應用的、支持變焦的機芯鏡頭更是少之又少。
后端配套的空缺
雖然現(xiàn)在不少安防廠商都已經(jīng)推出了4K產(chǎn)品，但是多數(shù)還是前端攝像機系列，后端的存儲以及顯示環(huán)節(jié)的產(chǎn)品則不多。但是要實現(xiàn)4K，不是解決了前端就可以，它是一個系統(tǒng)性的問題，需要前后端匹配起來，提供整體端到端4產(chǎn)品級解決方案。以4K監(jiān)視器為例，雖說現(xiàn)在市場中4K 電視已經(jīng)大量出現(xiàn)，但是在安防行業(yè)，顯示設備通常使用的是液晶監(jiān)視器，就目前的市場情況來看，支持4K超高清的監(jiān)視器還是很少。
低照度效果略顯遜色
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H.265尚未普及
H.265技術雖然有了很大的發(fā)展，但目前主流編碼技術仍為H.264，4K分辨率的視頻圖像正常幀率為25幀，需要占用16M的帶寬，這對網(wǎng)絡承載能力、存儲、媒體流轉發(fā)都帶來了很大的壓力。
4K攝像機應用案例分享
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華東理工大學平安校園
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▲華東理工監(jiān)控中心
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2015年9月，科達完成滁州法院高清監(jiān)控項目，項目采用多種科達高清攝像機，完成對法院門口、院內(nèi)、法庭外、樓道等多處的監(jiān)控覆蓋。其中，由于法院外場景較大，采用傳統(tǒng)1080P攝像機成本較高且效果不佳，最終應用2臺科達4K攝像機+視頻拼接技術，將法院院外全景納入眼下。除了4K攝像機外，項目還采用2套智能槍球聯(lián)動系統(tǒng)，部署于法院院內(nèi)，在監(jiān)控全景的同時，也不遺漏車牌、人臉等小細節(jié)。
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2016上半年，在安徽省內(nèi)部分中學平安校園建設中，為實現(xiàn)對操場等大場景的監(jiān)控覆蓋，采用科達4K攝像機部署于4所中學內(nèi)，1臺攝像機即可覆蓋校內(nèi)操場，且人員等細節(jié)清晰可見。
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