cookieOptions = {...}; ‧ 看安防行業 4K 超高清應用挑戰在何處 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2014年7月24日 星期四

來源:慧聰安防網

隨著技術的發展和傳輸條件的改善,人們對監控圖像清晰度的需求越來越高,從2010年高清網路攝開始,挑戰傳統類比攝影機,到如今高清成為許多用戶的基本需求,用戶對於清晰度的追求是芝麻開花節節高。
  

如今專案市場上200萬像素攝影機已是家常便飯,而具備300萬或500萬像素的攝影機也不斷出現,變得常見起來,而更高像素的4k(830萬像素)也並不少見了。”日常中,我們看到的4K高清影院,各大家電賣場的4K超高清電視,包括今年巴西世界盃杯賽場內的大螢幕也採用了4K的顯示技術。
  
何為4K?
常見的4K畫面像素數為800萬,清晰度為3840*2160(QFHD)4096*2160(UHD),是傳統全高清1080P4倍,是準高清720P8-9倍左右。4K技術的應用除了涉足傳統家電市場外,在安防監控領域也開始慢慢嶄露頭角。 “在規格上,不論是家電行業還是安防領域,對於4K的定義是一致的。”
  
高解析度,大範圍監控
4K技術如此之高的清晰度,對於實際的安防應用究竟能夠帶來多大的幫助呢? 4K技術最明顯的優勢是顯示解析度的提升,使得監控畫面更加精細。監控中影響畫面精細度的關鍵因素有二:一是畫面像素數,二是畫面的垂直解析度。畫面的像素數越多,在相同尺寸的畫面上表現得就越精細,晶格就越小。因為人眼對於影像的垂直解析度相當敏感,越高的垂直解析度,人眼就能辨識越多的細節與層次。4K技術在監控領域裡應用效果是提高像素數同時,又增強了畫面的垂直解析度,使得畫面的細節和層次更加精準,同時配合監控廣角專用鏡頭,能夠實現更大的監控範圍覆蓋。”

  
傳輸瓶頸阻隔4K安防行業普及
雖然安防行業也沐浴在4K風中,但是目前高端專案市場主流高清仍然是1080P,至少一段時間內是這樣的。因為4K監控的整體成本還是過高的,如感光晶片、編解碼晶片;在演算法,網路傳輸、儲存等方面仍然存在不小的瓶頸。

談到高清必連帶網路頻寬,4K這樣的超高清需要的頻寬遠遠超越一般高清“以目前主流H.264壓縮技術來看,能夠將14K@25fps的圖像傳輸,保證在15Mbps以內就已經很好了。那麼對於我們目前網路條件來說,這樣的頻寬需求,顯然還是太高了。4k技術在未來能夠得到進一步推進的另一個重大技術是H.265編碼,H.265是目前公認的未來4K編碼技術,支援該編碼意味著可以更流暢的編碼/解碼4K影像。

但是和現在主流的H.264來對比看,H.265提供了更多不同的工具來降低碼率,以編碼單位來說,H.264中每個宏塊(marcoblock/MB)大小都是固定的16x16像素,而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8 到最大的64×64。但事實上,H.265H.264標準在各種功能上有一些重疊,例如,H.264標準中的Hi10P部分就支援10bit色深的影像。
另一個H.264的部分(Hi444PP)還可以支援 444色度抽樣和14bit色深。在這種情況下,H.265H.264的區別,就體現在前者可以使用更少的頻寬來提供同樣的功能,其代價就是要求設備計算能力更高。H.265編碼的影像需要更多的計算能力來解碼。

目前行業內各個編解碼晶片廠家也在逐步推出基於H.265演算法的產品,但是居高不下的成本也,從一定方面限制了H.265的普及。”通過焦成平的話可以看出,要想使4K推廣,無非是成本與技術的問題。
  
後端顯示裝置也在扯後腿
假設上述前端設備和中端傳輸頻寬問題能夠解決,是否4K高清攝就可以奔赴監控現場了呢?後端顯示裝置同樣是在扯後腿。 “雖然現在4K電視大量湧現,但是在安防行業,顯示裝置通常使用的是液晶監視器,就目前的市場情況來看,支援4K超高清的監視器還是很少。

其次,信號傳輸線纜也是一個阻隔,想要完美支持4K傳輸,HDMI的標準必須支援2.0規範,相對與早期的1.31.4HDMI標準,新的規範將傳輸頻寬提升至18Gbps。同時由於高清影像圖像只能夠使用HDMI線纜進行傳輸,而HDMI線纜的理論傳輸距離是10-15米,超過這個距離,就需要中繼設備的支援。綜合來看,在超高清的後端顯示部分,目前的投入成本還是相對較高。”
成本高,應用範圍尚小
怎麼算都不划算的4K技術是空中樓閣嗎?只能海市蜃樓的幻想麼?其實,4K超高清攝影機在監控行業的某些領域應用,還是有相當明顯的優勢。如機場、火車站及交通路口。 “以火車站為例,廣場前使用14K攝影機,監控範圍基本能夠覆蓋到整個站前廣場,同時基本能夠看清行人的面貌。

在交通上,十字路口安裝一台4K攝影機,能夠覆蓋到路口4個方向的車輛監控,如果使用傳統的720P1080P攝影機則需要安裝4台以上。如果是拍攝車牌,200萬級的IP Cam能拍一條車道,4K則可以直接拍攝4條車道。”
  
對於4K技術在安防領域的運用狀況,業內人士表示,雖然4K監控產品線目前還處於起步階段,但是隨著技術發展和用戶體驗,必將帶動安防行業其他4K相關設備的發展和應用環境的改善,如後端的顯示裝置、解碼器、控制器、雲端儲存、網路硬碟錄影機、網路環境等。所以後續4K監控產品很有可能像高清監控取代標清監控一樣,UHD會取代HD監控。

                                                                                                                                                                                                                            

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