4K相較1080P的優(yōu)勢與不足 未來將更成熟

    4K的興起，源于電視顯示方面，它以分辨率為4096×2160能更好滿足更高的監(jiān)視效果，運用到國內許多監(jiān)控中心。現今1080P影像投放到大屏上清晰度是跟不上的。14年下半年相應的配套設備陸續(xù)上市，如4K攝像機、4KNVR等。因而自2015年起，4K會嶄露頭角，新一輪的產品更新換代即將到來，并且率先在公安、交通等需要高清晰度的行業(yè)應用上。

    4K、高清甚至是超高清等詞的出現，讓安防廠商也紛紛對顯示器，攝像機等進行高清改造，有人提出：“超高清時代”即將到來。

    要解答這個問題，我們需要仔細分析4K相較于目前主流的1080P的優(yōu)勢和不足。

    4K光鮮的價值

    國際電信聯盟對4K超高清的定義是：水平清晰度3840，垂直清晰度2160，寬高比16：9，總約830萬像素，分辨率是1080P的4倍，720P的9倍。

    從“看”的角度來講，4K確實帶來了更高的清晰度。從定義中可以看到4K的分辨率是1080P的4倍，如果用4K攝像機和1080P攝像機拍攝相同視場角下的同一場景，4K攝像機會用4倍于1080P攝像機所用的信息量去還原場景，畫面自然更清晰、更貼近真實，如下圖所示，1080P圖像中遠處的車牌信息已經模糊，而4K圖像中依然可以清晰分辨。

    從“用”的角度來講，由于4K畫面的信息量是1080P的四倍，基于更多的信息量，就能實現更準確的智能分析，4K一旦大規(guī)模部署，智能分析的準確率就能上升一個臺階，而且也會有更豐富更令人驚喜的智能應用得到實現。另一方面，部署4K攝像機還能節(jié)省點位數量、降低整體成本，這是由于在相同清晰度的情況下，4K攝像機覆蓋的區(qū)域是1080P攝像機覆蓋區(qū)域的4倍，也就是說在一個場景中，如果你覺得1080P的畫面足夠清晰了，你可以用一臺4K攝像機替換掉4臺1080P攝像機，而且在顯示時不需要在4個畫面中來回切換著看了。

    以上兩方面就是4K相較于1080P的優(yōu)勢，“看”是很直觀就能得出的，而“用”是基于“看”得更清晰而附帶的好處。那么4K相較于1080P的不足呢?

    4K相較于1080P的短板

    其實高清監(jiān)控從來不只是監(jiān)控攝像機的高清，高清監(jiān)控是一整個監(jiān)控系統(tǒng)的高清，涉及到采集、編碼、傳輸、存儲、解碼顯示五個方面，而基于目前的技術限制，4K相較于1080P的不足，在這五個方面都有涉及。

    首先在采集端，不可否認，在正常光照環(huán)境下4K攝像機能提供更高清晰度的圖像，細節(jié)還原更貼近真實，但受限于Sensor靶面的面積，隨著像素點數量增加，單個像素點的感光面積減小，所以在低照度成像上4K不如1080P，這是目前所有4K攝像機面臨的一個嚴重問題，必須通過補光來解決。

    其次在編碼、傳輸及存儲上，目前H.265技術雖然名聲在外，但還未真正成熟，所以我們依然在用H.264作為主流高清編碼技術，4K攝像機的碼流還處在8~10M左右。對于這么大的碼流，單只提供一路實況 一路存儲，已經讓部分監(jiān)控網絡望而卻步了，更何況一旦發(fā)生突發(fā)事件，會有更多的客戶端同時訪問同一路圖像，普通的監(jiān)控網絡根本承受不住這種負擔，必須要對整個網絡進行升級;而且目前大部分的監(jiān)控網絡采用流媒體技術，流媒體服務器的轉發(fā)性能也亟待提高，否則很容易成為監(jiān)控網絡中的瓶頸。同時，更大的碼流勢必會帶來更大的存儲需求，而且對存儲設備的并發(fā)寫入/讀取性能也提出了更高的要求。簡而言之，由于在編碼技術上的限制，4K超高清攝像機的大規(guī)模使用勢必會帶來更高的網絡及存儲成本。

    最后在解碼顯示端，目前的高清解碼器普遍以1080P解碼輸出為主，4K解碼才剛起步不久。能并發(fā)解16路1080P圖像的解碼器已經非常成熟，但能并發(fā)解16路4K圖像的解碼器還離我們非常遙遠，此外在圖像顯示上，由于成本等因素，4K大屏還未能在安防界大范圍使用，目前比較能接受的是通過四塊1080P大屏拼接來解決4K圖像顯示問題，但就用戶體驗來講，肯定不如直接用4K大屏顯示。

    未來：4K或將以更成熟的姿態(tài)成為安防主流技術

    從前面的分析可以得出，目前階段，我們需要投入大量的網絡建設成本、存儲建設成本、解碼顯示成本才能真正大規(guī)模使用4K，但如此大的投入所帶來的好處卻并不多，總體而言，弊大于利。那我們是否就對4K一棍子打死了呢?

    其實不然，前文也提過，人們對于清晰度的追求是永無止境的，在一個監(jiān)控系統(tǒng)中，必然會有個別點位是需要特別關注的，可能是一個廣場、可能是一條主干道、可能是一個警戒區(qū)。對于這些地方的圖像是越清晰越好。所以目前在一個監(jiān)控系統(tǒng)中，大規(guī)模部署的還依然是1080P、720P的高清攝像機，它們所呈現的清晰度已經能滿足現階段絕大部分用戶需求了，但在個別重要點位，如果使用4K超高清作錦上添花，就能達到用不多的成本投入實現非常好的監(jiān)控效果的目的。