4K主流：超高清4K技术发展现状与安防应用情况

　　超高清视频的定义源自视频画面分辨率在4K及以上，通过提高分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围、三维声六个维度技术，为观众带来颠覆式、更具感染力和沉浸感的临场体验。

（版权图片 请勿转载）

　　分辨率技术决定图像清晰度。从全高清到4K超高清、8K超高清，画面每帧分辨率从1920×1080（约207万像素）提升到3840×2160（约829万像素）、7680×4320（约3386万像素）。高分辨率技术提供了更丰富的画面层次和更精致的画面效果，呈现出场景的立体感和空间感。
　　4K超高清视频技术包括信息显示、采集、传输、存储、处理，其中显示技术已经实现，采集和存储目前也没有问题，因此，只要传输和处理技术及时跟上，就应该没有什么太大障碍。
　　一、4K带来的安防技术变革
　　4K对于安防行业的影响，可以说是在技术上从”看得清”向”看得更清”迈进。在4K分辨率下，系统能够获取更多的细节特征，清晰地呈现监控现场原貌，同时能实现对于车牌识别、人脸识别及行为侦测等的智能分析应用。总的来看，主要带来以下几个方面的技术变革。
　　（一）超高清画质
　　现在广泛应用的1080P全高清，其像素点是200万，4K的分辨率相当于4个1080P、8个720P，即一部4K监控摄像机可以当4个准高清监控摄像机用。使用超高分辨率为视频监控采集超高清图像，即使图片放大了也不会造成图片模糊不清的状况。
　　（二）宽角度：大范围与小细节的同步呈现
　　4K摄像机能够解决大场景的监控问题，应用1台4K摄像机就可以覆盖火车站站前广场，同时基本能够看清行人的面貌。其次，同样的视野，比1080P摄像机看到更多的图像细节，比如人脸、车牌等，这些细节在实际应用中往往十分关键。
　　（三）高编解码视频系统：色泽的层次分明
　　4K超高清则采用10位甚至12位的视频编解码系统，对于色泽的处理非常分明，无论是灰阶层次过渡还是色深的层次表现，都优于高清系统，色彩层次感和画面感增强，更加真实地还原生活。
　　与高清的应用类似，4k超高清的视频监控系统除了在前端采集视频数据外，还要在后端进行图像视频的存储、传输、编解码和智能分析上与之相匹配。从核心图像传感器上来说，超高清视频采集产生的数据量约为高清视频数据量的2~4倍，采集性能上对于分辨率、高量化级、宽色域、高动态范围以及高信噪比等指标的要求亦大幅提升；另外，系统需要更高的带宽，全面落地商用的5G需要更快的与视频监控系统向融合；在存储方面，更大的存储空间如云技术的应用需要持续在安防行业落地。
　　目前在整个安防产业链上，4K超高清的布局已较为完备，且具备相当竞争力。从前端摄像机来看，几年前国内安防厂商已经推出了具备4K超高清摄像机；在系统传输网络上，在三大运营商的支持下国内已经建成了比较好的网络，实现光纤到家，同时随着5G技术的落地应用，传输将不成问题；另外在后端存储上，4KNVR已经被行业厂商陆续推出，同时基于云架构的视频云存储系统已经表现非常优异；在显示终端，具备4K显示屏、大屏拼接技术也已经表现的相当成熟。
　　二、4K推广应用迟缓的原因
　　在安防产业链中，4K超高清应用却迟迟迈不开步伐，主要的原因就是整体”高成本”问题，首先在前端摄像机中感光芯片、编解码芯片价格居高不下；另外在存储设备上，4K超高清带来视频监控数据量将是指数级是增长，存储设备投入将不菲；另外4K超高清显示终端目前只在家用电视机上发展非常迅速，在安防行业里4K图像还需要用大屏拼接来实现，对于大多数的用户来说还是太奢侈。
　　就目前安防行业发展而言，1080P、720P的高清摄像机是监控系统中采用的主流摄像机，他们所提供的图像已足够满足人们日常监控的需求，4K更多的是作为一种锦上添花般的存在。各大安防厂商为迎合用户的需要，发力点还是会在改善高清摄像机在低照、强逆光等环境中的图像效果，降低成本上。
　　除了成本以外，在标准规范方面，产业链玩家对技术标准和体验等级各自解读、各自定义、各自发展，导致产业链步调不一致，实现系统的4K超高清还需要统一标准与步伐。
　　在安防监控领域，超高清应用的投入将维持在一个相对高的阶段，这主要体现在基础设施投入和系统本身的投入上。超高清系统的部署对于存储、网络带宽等基础配套设施的要求，要比以往高清、标清系统更高；而超高清设备本身的成本也会高于其他产品不少。对于众多的普通行业用户而言，投入成本是影响他们进一步选择的重要因素之一。由此可见，超高清的普及是一个循序渐进的过程，即由高端项目到普通项目、由重点部位到众多部位逐渐应用的过程，这个过程也将是安防行业实现再次升级换代，走向行业发展新高度的阶段。
　　在超高清推进过程中，除了关注清晰度的提升，结合不同行业的应用，还将会有丰富的结合行业业务需求的超高清方案，让高清技术充分服务于实战，在一些特定行业需求环节实现超高清图像采集和分析应用，让公安部门侦破案件变得高效、智能和便捷。
　　超高清视频对于安防监控的传输、存储、智能分析等多个方面都带来了更高的要求，现阶段的超高清视频应用场景仍只是冰山一角，未来将需要有更多的应用探索。在4万亿的市场容量下，安防企业应当做好准备，积极拥抱新技术，助推超高清视频产业发展。
　　三、4K超高清的技术优势
　　超高清的优势在于三点：超高清画质、大范围与小细节同步呈现、色泽层次分明。在安防领域，超高清摄像机能够用更多的信息量去还原场景，实现更为准确的智能分析。一旦大规模落地应用，智能分析准确率将迅速大幅度提升，推动智慧城市、平安城市乃至智慧交通领域的进一步发展。
　　与高清应用类似，4k超高清的视频监控系统不仅需要采集视频数据，还要在存储、传输、编解码和智能分析上与之相匹配。从核心图像传感器上来说，超高清视频采集产生的数据量约为高清视频数据量的2~4倍，采集性能上对于各项指标的要求亦大幅提升，存储与传输方面也提出了更高要求，因此更先进的技术将持续在安防行业落地。可以说4k超高清视频监控将会推进整个安防行业各个领域技术变革。
　　综上所述，安防行业在・向4k超高清迈进依然面临着诸多难题，其中最为关键的是超高清应用成本太高。