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4K超高清視頻監(jiān)控產(chǎn)品開啟安防新時(shí)代

2013-11-26 09:29:22   作者:   來源:CPS中安網(wǎng)   評(píng)論:0  點(diǎn)擊:


  人們對(duì)高清的追求永無止境。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超高清?核心關(guān)鍵技術(shù)是什么?應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?4K超高清監(jiān)控產(chǎn)品的出現(xiàn)會(huì)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)提出哪些要求?對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)產(chǎn)生怎樣的影響?讓我們聽一聽業(yè)內(nèi)聲音。

  什么是4K技術(shù)?其核心關(guān)鍵技術(shù)是什么?

  創(chuàng)維群欣: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,而以往的FHD(全高清)是指1920×1080,則是200萬級(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。創(chuàng)維采用最新的無損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! ∮钜暱萍迹河捎4K分辨率包含了超過八百萬的像素 ,對(duì)光學(xué)圖像、編解碼、傳輸、顯示設(shè)備都有很高的要求,只有所有環(huán)節(jié)都滿足4K處理的要求,才能完美呈現(xiàn)4K分辨率帶來的極致高清效果。

  ?低暎

  4K核心關(guān)鍵技術(shù)

 、4K分辨率面板。4K顯示面板采用氧化物薄膜晶體管制作,具備高速電子移動(dòng)速度,呈現(xiàn)畫面內(nèi)容具高分辨率及薄邊框,呈現(xiàn)超薄質(zhì)感,可使電視機(jī)更輕薄,畫面更為細(xì)致。

 、4K畫質(zhì)處理技術(shù)。目前市場(chǎng)上4K片源極度匱乏,正是為了改善這一情況,能夠?qū)?K片源提升至4K品質(zhì)的“2K轉(zhuǎn)4K關(guān)聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)”正在興起,畫質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)的高低將直接決定觀看體驗(yàn)。個(gè)別低價(jià)“4K電視”,精簡(jiǎn)了音響、接口及UHD圖像處理芯片,直接影響超高清片源播放。

  ③4K芯片解碼能力。隨著H.265技術(shù)的發(fā)展,把4K超高清影片裝進(jìn)一張光盤已不再是夢(mèng)想,新興的H.265編碼有著可確保視頻畫質(zhì)、降低體積、便于傳輸?shù)群锰帯?/p>

  ④4K兼容升級(jí)。目前的標(biāo)準(zhǔn)HDMI 1.4支持24fps幀率下的最大分辨率為4096 x2160,這略高于3840 x2160的超高清顯示屏,但不足以支持4K 3D畫面,而且也不支持更高的幀率。傳聞?wù)fHDMI 2.0可以提供更多的帶寬,更高的分辨率和幀率,但需要不一樣的發(fā)射器和接收器芯片。對(duì)消費(fèi)者而言,標(biāo)準(zhǔn)的缺失意味著高價(jià)購買的產(chǎn)品將時(shí)刻面臨被淘汰的危險(xiǎn)。目前已有廠家提出可以通過智能升級(jí)卡進(jìn)行軟硬件同時(shí)升級(jí),同步最新4K標(biāo)準(zhǔn),完成數(shù)據(jù)解碼與數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p重任務(wù)。

  英飛拓: 4K是一個(gè)視頻標(biāo)準(zhǔn),它能夠提高分辨率高達(dá)4096×2160,它是2K投影機(jī)和高清電視分辨率的4倍。在此分辨率下,可以看清畫面中的每一個(gè)細(xì)節(jié),每一個(gè)特寫。相較于目前主流的高清設(shè)備,4K無疑代表一種新的高度,無論是前端圖象采集設(shè)備還是畫面呈現(xiàn)設(shè)備,對(duì)硬件的要求會(huì)更高,算法更復(fù)雜,這一切對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)都提出更高的要求。

  目前產(chǎn)品化的4K監(jiān)控產(chǎn)品有哪些?

  創(chuàng)維群欣:在2012年的安博會(huì)上,創(chuàng)維重磅推出的全球首創(chuàng)800萬像素極限高清監(jiān)視器,采用創(chuàng)維4K×2K超高清UHD芯片進(jìn)行圖像處理,引起了市場(chǎng)的一些嘩然,可以說在4K監(jiān)視器行業(yè)內(nèi),創(chuàng)維走在了前端,吸引了眾多人的眼球,給觀眾帶來了清晰震撼的效果。事隔一年,在2013年的安博會(huì)上,英飛拓等推出了4K超高清智能攝像機(jī),采用更高性能的全新硬件平臺(tái),搭載1200萬超高清圖像傳感器,具有色彩還原準(zhǔn)確自然,畫質(zhì)干凈細(xì)膩等特點(diǎn)。目前就我們了解,產(chǎn)品化的4K監(jiān)控產(chǎn)品有監(jiān)視器和攝像機(jī)。

  英飛拓:目前可以看到包括4k前端攝象機(jī)產(chǎn)品、4K顯示器/拼接屏等。英飛拓4K超高清智能攝像機(jī)是英飛拓即將推出的更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的新一代產(chǎn)品,采用更高性能的全新硬件平臺(tái),搭載1200萬超高清圖像傳感器,擁有媲美IMAX的超高清畫質(zhì),色彩還原準(zhǔn)確自然,畫質(zhì)干凈細(xì)膩,支持12MP@20fps或8MP@30fps實(shí)時(shí)視頻,產(chǎn)品覆蓋極大視角,提供豐富細(xì)節(jié)。

  英飛拓4K超高清智能攝像機(jī)擁有感興趣區(qū)域編碼,圖像穩(wěn)定,遠(yuǎn)程聚焦,SDXC存儲(chǔ)等豐富功能,靈活的碼率策略,也為用戶提供更多的碼流組合(如2160P15+5MP10+1080P25+D1+MJPEG)。同時(shí),此款槍機(jī)具備英飛拓智能前端產(chǎn)品主要功能要素:破壞檢測(cè)、徘徊檢測(cè)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、越線入侵檢測(cè)、錯(cuò)誤方向檢測(cè)、排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)等。

  英飛拓4K超高清智能攝像機(jī)的推出,旨在與英飛拓其他高清產(chǎn)品共同為客戶提供高端優(yōu)質(zhì)的解決方案,適用于金融、電信、政府、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)、工廠、酒店、博物館、交通監(jiān)控等要求高清畫質(zhì)且光線復(fù)雜的場(chǎng)所。

  宇視科技:目前宇視科技4K監(jiān)控產(chǎn)品包括一款網(wǎng)絡(luò)高清槍機(jī),型號(hào)為HIC5681E-L,支持SFP光口+百兆電口輸出。

  ?低暎目前4K技術(shù)產(chǎn)品化方面主要體現(xiàn)在顯示類產(chǎn)品,如電視、投影儀等,在監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用幾乎沒有。不過,目前已有廠家推出了30寸的4K監(jiān)視器。

  4K產(chǎn)品適用怎樣的環(huán)境?解決什么問題?

  創(chuàng)維群欣:目前來說,4K產(chǎn)品主要應(yīng)用在對(duì)圖像分辨率,畫面質(zhì)量,清晰度,色彩要求更高的行業(yè),如醫(yī)療,衛(wèi)星地圖監(jiān)測(cè)等行業(yè)。從而可以解決由于FHD物理像素點(diǎn)的瓶頸而帶來畫面不夠清晰,圖像層次感比較差的問題。

  英飛拓:以英飛拓4K超高清智能攝像機(jī)為例,擁有媲美IMAX的超高清畫質(zhì),畫質(zhì)干凈細(xì)膩,產(chǎn)品覆蓋極大視角,提供豐富細(xì)節(jié),適用于金融、電信、政府、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)、工廠、酒店、博物館、交通監(jiān)控等要求高清畫質(zhì)且光線復(fù)雜的場(chǎng)所。

  宇視科技:4K產(chǎn)品主要應(yīng)用于廣場(chǎng)、大廳等監(jiān)控范圍廣,細(xì)節(jié)內(nèi)容豐富的場(chǎng)景,能夠在足夠大的監(jiān)控視野下,依然保證有足夠清晰的監(jiān)控畫面。4K攝像機(jī)由于像素是1080P攝像機(jī)的4倍,因此,更適合應(yīng)用于對(duì)細(xì)節(jié)內(nèi)容要求更高的場(chǎng)景。

  海康威視:目前4K技術(shù)主要應(yīng)用于廣播電視行業(yè),F(xiàn)有的1080p的分辨率在大尺寸顯示器上會(huì)有比較明顯的“顆粒”感,而4k電視則沒有。并且,一般推薦的觀看距離是屏幕高度的3倍,現(xiàn)在4k電視機(jī)只需要1.5倍的觀看距離,即使如此近距離的觀察4K屏幕,也不會(huì)發(fā)現(xiàn)明顯的“顆粒”,極大地提升了觀賞體驗(yàn)。而在3D技術(shù)方面,4K電視能夠有效解決偏光式3D電視的清晰度減半的問題。偏光式3D技術(shù)采用的左右眼分離“隔行交替掃描”的方式,這使得在收看3D畫面時(shí)垂直方向分辨率只有2D畫面一半。而在4K電視上,垂直方向分辨率一半也有1080,能夠?qū)崿F(xiàn)真正的全高清3D。

  4K的監(jiān)控前端會(huì)給視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來哪些新的需求?

  創(chuàng)維群欣:如上所述,現(xiàn)在整個(gè)安防系統(tǒng)中,前端監(jiān)控和顯示終端都已推出4K相關(guān)產(chǎn)品。這樣就對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)中間傳輸部分提出了新的需求——即可以接收和傳輸4K信號(hào)的中間設(shè)備。隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求,其他4K系列產(chǎn)品如矩陣,控制器和硬盤錄像機(jī)等產(chǎn)品也會(huì)隨之推出。

  英飛拓:高清化是安防行業(yè)發(fā)展的大方向,高清化為智能化提供了先決條件,高清監(jiān)控帶來的海量數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)與管理提出了更高的要求。4K技術(shù)的出現(xiàn),可以加速了行業(yè)高清化的進(jìn)程。

  宇視科技:4K監(jiān)控前端,對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)有如下新的要求:

  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)來說,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)。

  ?低暎目前主流的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)分辨率為130萬(720p)和200萬(1080p),而監(jiān)控市場(chǎng)上最高分辨率可達(dá)800萬實(shí)時(shí)。對(duì)于時(shí)下熱門的4K千萬像素分辨率來說,原始2160P標(biāo)準(zhǔn)的視頻是1080p的2倍,容量過于龐大,利用現(xiàn)有的H.264算法恐難達(dá)到較為理想的碼率壓縮,從而會(huì)引發(fā)一系列問題,諸如超高清超大容量數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)問題。另外,目前4K技術(shù)仍在摸索階段,還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),而在監(jiān)控領(lǐng)域兼容性和開放性的要求較高,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)是需要各個(gè)廠家均遵守相同的標(biāo)準(zhǔn)。不過,未來隨著H.265等更高效率編碼技術(shù)的發(fā)展,4K千萬像素?cái)z像機(jī)也許不再是夢(mèng)。

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

  創(chuàng)維群欣 :對(duì)于視頻監(jiān)控而言,圖像清晰度無疑是最關(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,800百萬相素;谶@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4K UHD監(jiān)控系統(tǒng)相比目前主流的1080p FHD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),在色彩方面并沒有太過明顯的提升。不過進(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,無論是灰階層次過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。

  海康威視:如前所述,4K產(chǎn)品在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用還較少,目前成型的僅為4K的監(jiān)視器,但是如果想要匹配4K監(jiān)視器的效果,需要前端4K超高清的視頻源,而千萬像素以上的攝像機(jī)以及相應(yīng)的高效壓縮算法仍在研發(fā)中。

  英飛拓:安防行業(yè)高清化顯而易見,高清產(chǎn)品分辨率的不斷提升是必然趨勢(shì)。4K超高清產(chǎn)品的推出,無疑是將高清化深度發(fā)展的必然結(jié)果。短期內(nèi),4K產(chǎn)品與其他高清產(chǎn)品共同為用戶提供高端優(yōu)質(zhì)的解決方案,長(zhǎng)期看,普及化顯而易見。

  宇視科技: 4K產(chǎn)品在監(jiān)控產(chǎn)品線中處于高端產(chǎn)品的地位,代表視頻監(jiān)控目前的制高點(diǎn)。4K產(chǎn)品帶來了細(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。

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