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4K相較1080P的優(yōu)勢與不足 未來將更成熟
編輯:如秋 [ 2014-12-17 11:40:55 ] 文章來源:數(shù)字標(biāo)牌網(wǎng)
數(shù)字告示

  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(yùn)用到國內(nèi)許多監(jiān)控中心。現(xiàn)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(yīng)的配套設(shè)備陸續(xù)上市,如4K攝像機(jī)、4KNVR等。因而自2015年起,4K會嶄露頭角,新一輪的產(chǎn)品更新?lián)Q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(yīng)用上。

  4K、高清甚至是超高清等詞的出現(xiàn),讓安防廠商也紛紛對顯示器,攝像機(jī)等進(jìn)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(xì)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(lián)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(shí)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(jī)和1080P攝像機(jī)拍攝相同視場角下的同一場景,4K攝像機(jī)會用4倍于1080P攝像機(jī)所用的信息量去還原場景,畫面自然更清晰、更貼近真實(shí),如下圖所示,1080P圖像中遠(yuǎn)處的車牌信息已經(jīng)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(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的智能分析,4K一旦大規(guī)模部署,智能分析的準(zhǔn)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(yīng)用得到實(shí)現(xiàn)。另一方面,部署4K攝像機(jī)還能節(jié)省點(diǎn)位數(shù)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(jī)覆蓋的區(qū)域是1080P攝像機(jī)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(jī)替換掉4臺1080P攝像機(jī),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(shí)高清監(jiān)控從來不只是監(jiān)控攝像機(jī)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(shù)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(rèn),在正常光照環(huán)境下4K攝像機(jī)能提供更高清晰度的圖像,細(xì)節(jié)還原更貼近真實(shí),但受限于Sensor靶面的面積,隨著像素點(diǎn)數(shù)量增加,單個像素點(diǎn)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(jī)面臨的一個嚴(yán)重問題,必須通過補(bǔ)光來解決。

  24K相較于1080P的短板

  其次在編碼、傳輸及存儲上,目前H.265技術(shù)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(shù),4K攝像機(jī)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(shí)況一路存儲,已經(jīng)讓部分監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)根本承受不住這種負(fù)擔(dān),必須要對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級;而且目前大部分的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用流媒體技術(shù),流媒體服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)性能也亟待提高,否則很容易成為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(shù)上的限制,4K超高清攝像機(jī)的大規(guī)模使用勢必會帶來更高的網(wǎng)絡(luò)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(jīng)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(yuǎn),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(yàn)來講,肯定不如直接用4K大屏顯示。

  未來:4K或?qū)⒁愿墒斓淖藨B(tài)成為安防主流技術(shù)

  從前面的分析可以得出,目前階段,我們需要投入大量的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、存儲建設(shè)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(shí)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(diǎn)位是需要特別關(guān)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(jī),它們所呈現(xiàn)的清晰度已經(jīng)能滿足現(xiàn)階段絕大部分用戶需求了,但在個別重要點(diǎn)位,如果使用4K超高清作錦上添花,就能達(dá)到用不多的成本投入實(shí)現(xiàn)非常好的監(jiān)控效果的目的。


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