人们对高清的追求永无止境。2013第14届CPSE安博会上，引领高清监控朝着更高清晰度迈进的4K超高清视频监控产品的亮相让人眼前一亮。虽然目前4K超高清视频监控产品还未达到产品化的阶段，但依然引起了市场的关注。

　　什么是4K超高清?核心关键技术是什么?应用在哪些领域?4K超高清监控产品的出现会对监控系统提出哪些要求?对产品市场产生怎样的影响?让我们听一听业内声音。

　　什么是4K技术?其核心关键技术是什么?

　　创维群欣：所谓的4K技术，又称UHD，是一种分辨率更高的超高清显示规格，4K的名称得自其横向分辨率约为4000像素(pixel)。按照国际通讯联盟(ITU)定义的标准，4K的分辨率为3840*2160，长宽比为16：9。按照这个标准，该规格下显示设备的逐行扫描线可达到2160，即我们常说的2160P。标准的4K分辨率下，像素点总数可以达到800万，而以往的FHD(全高清)是指1920×1080，则是200万级别像素点，前者是后者的4倍。

　　4K的核心关键技术是要解决传输带宽问题，全高清的传输带宽为148.5M，而4K超高清显示的带宽达到将近300M，这对前端的驱动，抗干扰，工艺等都提出更高的要求。创维采用最新的无损V-By-One高速率接口，较业内普遍采用的LVDS接口传输速率提升近四倍，辅以创维的 MEMC(运动补偿)技术，使超高清动态画面更加清晰，稳定流畅。

　　宇视科技：由于4K分辨率包含了超过八百万的像素 ，对光学图像、编解码、传输、显示设备都有很高的要求，只有所有环节都满足4K处理的要求，才能完美呈现4K分辨率带来的极致高清效果。

　　海康威视：4K核心关键技术：

　　①4K分辨率面板。4K显示面板采用氧化物薄膜晶体管制作，具备高速电子移动速度，呈现画面内容具高分辨率及薄边框，呈现超薄质感，可使电视机更轻薄，画面更为细致。

　　②4K画质处理技术。目前市场上4K片源极度匮乏，正是为了改善这一情况，能够将2K片源提升至4K品质的“2K转4K关联补偿技术”正在兴起，画质转换技术的高低将直接决定观看体验。个别低价“4K电视”，精简了音响、接口及UHD图像处理芯片，直接影响超高清片源播放。

　　③4K芯片解码能力。随着H.265技术的发展，把4K超高清影片装进一张光盘已不再是梦想，新兴的H.265编码有着可确保视频画质、降低体积、便于传输等好处。

　　④4K兼容升级。目前的标准HDMI 1.4支持24fps帧率下的最大分辨率为4096 x2160，这略高于3840 x2160的超高清显示屏，但不足以支持4K 3D画面，而且也不支持更高的帧率。传闻说HDMI 2.0可以提供更多的带宽，更高的分辨率和帧率，但需要不一样的发射器和接收器芯片。对消费者而言，标准的缺失意味着高价购买的产品将时刻面临被淘汰的危险。目前已有厂家提出可以通过智能升级卡进行软硬件同时升级，同步最新4K标准，完成数据解码与数据传输的双重任务。

　　英飞拓： 4K是一个视频标准，它能够提高分辨率高达4096×2160，它是2K投影机和高清电视分辨率的4倍。在此分辨率下，可以看清画面中的每一个细节，每一个特写。相较于目前主流的高清设备，4K无疑代表一种新的高度，无论是前端图象采集设备还是画面呈现设备，对硬件的要求会更高，算法更复杂，这一切对于产品研发团队都提出更高的要求。

　　目前产品化的4K监控产品有哪些?

　　创维群欣：在2012年的安博会上，创维重磅推出的全球首创800万像素极限高清监视器，采用创维4K×2K超高清UHD芯片进行图像处理，引起了市场的一些哗然，可以说在4K监视器行业内，创维走在了前端，吸引了众多人的眼球，给观众带来了清晰震撼的效果。事隔一年，在2013年的安博会上，英飞拓等推出了4K超高清智能摄像机，采用更高性能的全新硬件平台，搭载1200万超高清图像传感器，具有色彩还原准确自然，画质干净细腻等特点。目前就我们了解，产品化的4K监控产品有监视器和摄像机。

　　英飞拓：目前可以看到包括4k前端摄象机产品、4K显示器/拼接屏等。英飞拓4K超高清智能摄像机是英飞拓即将推出的更具市场竞争力的新一代产品，采用更高性能的全新硬件平台，搭载1200万超高清图像传感器，拥有媲美IMAX的超高清画质，色彩还原准确自然，画质干净细腻，支持12MP@20fps或8MP@30fps实时视频，产品覆盖极大视角，提供丰富细节。

　　英飞拓4K超高清智能摄像机拥有感兴趣区域编码，图像稳定，远程聚焦，SDXC存储等丰富功能，灵活的码率策略，也为用户提供更多的码流组合(如2160P15+5MP10+1080P25+D1+MJPEG)。同时，此款枪机具备英飞拓智能前端产品主要功能要素：破坏检测、徘徊检测、人数统计、越线入侵检测、错误方向检测、排队长度检测等。

　　英飞拓4K超高清智能摄像机的推出，旨在与英飞拓其他高清产品共同为客户提供高端优质的解决方案，适用于金融、电信、政府、学校、机场、工厂、酒店、博物馆、交通监控等要求高清画质且光线复杂的场所。

　　宇视科技：目前宇视科技4K监控产品包括一款网络高清枪机，型号为HIC5681E-L，支持SFP光口+百兆电口输出。

　　海康威视：目前4K技术产品化方面主要体现在显示类产品，如电视、投影仪等，在监控行业的应用几乎没有。不过，目前已有厂家推出了30寸的4K监视器。

　　4K产品适用怎样的环境?解决什么问题?

　　创维群欣：目前来说，4K产品主要应用在对图像分辨率，画面质量，清晰度，色彩要求更高的行业，如医疗，卫星地图监测等行业。从而可以解决由于FHD物理像素点的瓶颈而带来画面不够清晰，图像层次感比较差的问题。

　　英飞拓：以英飞拓4K超高清智能摄像机为例，拥有媲美IMAX的超高清画质，画质干净细腻，产品覆盖极大视角，提供丰富细节，适用于金融、电信、政府、学校、机场、工厂、酒店、博物馆、交通监控等要求高清画质且光线复杂的场所。

　　宇视科技：4K产品主要应用于广场、大厅等监控范围广，细节内容丰富的场景，能够在足够大的监控视野下，依然保证有足够清晰的监控画面。4K摄像机由于像素是1080P摄像机的4倍，因此，更适合应用于对细节内容要求更高的场景。

　　海康威视：目前4K技术主要应用于广播电视行业。现有的1080p的分辨率在大尺寸显示器上会有比较明显的“颗粒”感，而4k电视则没有。并且，一般推荐的观看距离是屏幕高度的3倍，现在4k电视机只需要1.5倍的观看距离，即使如此近距离的观察4K屏幕，也不会发现明显的“颗粒”，极大地提升了观赏体验。而在3D技术方面，4K电视能够有效解决偏光式3D电视的清晰度减半的问题。偏光式3D技术采用的左右眼分离“隔行交替扫描”的方式，这使得在收看3D画面时垂直方向分辨率只有2D画面一半。而在4K电视上，垂直方向分辨率一半也有1080，能够实现真正的全高清3D。

　　4K的监控前端会给视频监控系统带来哪些新的需求?

　　创维群欣：如上所述，现在整个安防系统中，前端监控和显示终端都已推出4K相关产品。这样就对安防监控系统中间传输部分提出了新的需求——即可以接收和传输4K信号的中间设备。随着技术的发展和市场的需求，其他4K系列产品如矩阵，控制器和硬盘录像机等产品也会随之推出。

　　英飞拓：高清化是安防行业发展的大方向，高清化为智能化提供了先决条件，高清监控带来的海量数据对存储与管理提出了更高的要求。4K技术的出现，可以加速了行业高清化的进程。

　　宇视科技：4K监控前端，对视频监控系统有如下新的要求：

　　更高解像力的镜头：4K是个全系统工程，配套的镜头至少达到800万以上解像力，才能充分发挥出4K相机的效果;更高的网络传输带宽：一般传输1080P高清码流，只要2-4M带宽，4K分辨率是1080P分辨率清晰度的4倍，因此至少需要6-8M，甚至更高的带宽。当然4K摄像机配合H.265编码会缓解由于分辨率的提升带来的传输及存储压力;更强的后端解码能力：对于后端解码设备，处理4K码流需要更多的计算处理能力;更大分辨率的显示设备：显示设备必须至少具有4K物理像素，才能无损的呈现4K图像的效果;更大的存储容量：对于存储设备，由于4K码流码率更大，因此存储相同时间的码流，需要更大的存储容量;更强的智能处理能力：对于4K分辨率的监控图像，画面中的物体像素数更多，细节呈现更充分，对于基于视频画面处理的智能业务来说，提供了更保真的视频处理图像，同时也需要更大计算能力处理这些更丰富的细节。

　　海康威视：目前主流的高清网络摄像机分辨率为130万(720p)和200万(1080p)，而监控市场上最高分辨率可达800万实时。对于时下热门的4K千万像素分辨率来说，原始2160P标准的视频是1080p的2倍，容量过于庞大，利用现有的H.264算法恐难达到较为理想的码率压缩，从而会引发一系列问题，诸如超高清超大容量数据的传输和存储问题。另外，目前4K技术仍在摸索阶段，还缺乏统一的标准，而在监控领域兼容性和开放性的要求较高，实现互联互通的基础是需要各个厂家均遵守相同的标准。不过，未来随着H.265等更高效率编码技术的发展，4K千万像素摄像机也许不再是梦。

　　4K监控产品对产品市场会有哪些影响?

　　创维群欣 ：对于视频监控而言，图像清晰度无疑是最关键的特性。图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能等应用业务的准确度也越高。所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。衡量图像清晰度的标准是分辨率，单位是像素。这个值越大，图像越清晰，对于图像显示的精细度有非常大幅度的提升。所谓HD(高清)、FHD(全高清)，UHD(超高清)，差异也就体现在这里。三者之间的分界线就是100百相素，200百像素，800百万相素。基于这样的标准，目前视频监控市场占主流的1080P都属于FHD。下面，我们将从三个方面分析4K UHD监控系统相比目前主流的1080p FHD监控系统的优势所在。

　　优势之一：显示分辨率的提升，使得画面更加精细，影响画面的精细度有两个重要关键因素，一个是画面的像素，另一个是画面的垂直分辨率。画面的像素越高，在相同尺寸的画面上的像素就越精细，晶格就越小。而因为人眼对于影像的垂直分辨率相当敏感，越高的垂直分辨率，人眼就能辨识越多的细节与层次。

　　优势之二：色彩层次与细节的增强，使得画面更接近真实生活。从标清到高清显示系统的转变，实际上主要是分辨率方面的升级，在色彩方面并没有太过明显的提升。不过进入到4K超高清的时代，画面方面的变化除了分辨率出现飞跃之外，色彩方面的变化是相当引人注目的。这一部分都体现在ITU-R最新颁布的BT.2020超高清广播标准之中。

　　优势之三：4K视频系统处理的是10位，甚至是12位编码的视频信号。而现阶段高清或全高清系统通常采用的是8位的视频系统，而4K超高清则采用10位甚至12位的视频系统。因此，无论是灰阶层次过渡还是色深的层次表现，都比高清系统有较大的提升。

　　虽然4K监控产品线还处于起步阶段，但是随着技术的发展和用户的体验，必将带动安防行业其他4K相关设备和产品的发展，如矩阵，控制器，硬盘录像机等。所以后续4K监控产品很有可能像FHD监控取代HD监控一样，取代FHD监控。

　　海康威视：如前所述，4K产品在监控领域的应用还较少，目前成型的仅为4K的监视器，但是如果想要匹配4K监视器的效果，需要前端4K超高清的视频源，而千万像素以上的摄像机以及相应的高效压缩算法仍在研发中。

　　英飞拓：安防行业高清化显而易见，高清产品分辨率的不断提升是必然趋势。4K超高清产品的推出，无疑是将高清化深度发展的必然结果。短期内，4K产品与其他高清产品共同为用户提供高端优质的解决方案，长期看，普及化显而易见。

　　宇视科技： 4K产品在监控产品线中处于高端产品的地位，代表视频监控目前的制高点。4K产品带来了细致入微的超清晰监控效果，将会引领视频监控市场进一步步入高清、超高清时代。

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