人们关于明晰度的寻求是永无止境的，这个从现在漫山遍野的4K电视广告中可见一斑。4K电视之所以能在一夜之间成为人们重视的焦点，一部分原因是人们关于新式技能的猎奇，更多的原因在于4K技能带来史无前例的超高清视觉体会。
不仅在民用电视职业，在视频监控范畴，人们关于明晰度的寻求相同从未留步。在2010年之前，视频监控还处于“标清年代”，监控体系大都选用标清摄像机，其D1的画质越来越难以满意用户对明晰度的需求。从2010年开端，视频监控大步跨入“高清年代”，1080P和720P高清摄像机替代了本来的标清摄像机，高清画质得到了用户的广泛认可，“高清改造”也成为了这一阶段视频监控范畴最热的词。但是，当人们还沉浸在“高清年代”带来全新的视觉体会时，安防业界的大厂商们都相继推出了4K超高清摄像机，NHK作为安防工业上游厂家也现已开发出了一款8K的CMOS图画传感器，并在本年5月举办的“NHK技研展2014”进步行了揭露展现，这全部好像都预示着“超高清年代”渐行渐近。
超高清监控技能的优越性
以4K为例，世界电信联盟对4K超高清的界说是：水平像素值为3840，笔直像素值为2160，宽高比16：9，总约830万像素。从界说中能够看出4K的分辩率是1080P的4倍，是720P的9倍。假如分别用4K摄像机和1080P摄像机去拍照相同视场角下的同一场景，4K摄像机会用4倍于1080P摄像机所用的信息量去复原场景，画面天然更明晰、更靠近实在。如图1所示，1080P图画中远处的车牌信息现已含糊，而4K图画中仍然能够明晰分辩。
别的还有两个不那么显着的优势是从运用的视点来讲。一方面，因为4K画面的信息量是1080P的四倍，根据更多的信息量，就能完成更精确的智能剖析，4K一旦大规模布置，智能剖析的精确率就能上升一个新台阶，并且也会有更丰厚更令人惊喜的智能运用得以完成；另一方面，在确保相同明晰度的状况下，4K摄像机掩盖的区域其实是1080P摄像机掩盖区域的4倍，也便是说在一个场景中，假如你觉得1080P的画面满意明晰了，你能够用一台4K摄像机替换掉4台1080P摄像机，节省点位数量然后下降全体本钱。
亟待打破的技能壁垒
尽管好处多多，但超高清技能是否真的现已老练了呢？超高清摄像机是否能够大规模投入运用了呢？其实不然！超高清监控历来都不仅仅监控摄像机的超高清，而应该是整个监控体系的超高清，其涉及到收集、编码、传输、存储、解码显现五个方面，进入“超高清年代”仍存在许多的技能壁垒需求攻破，这首要体现在五个方面。
收集——超低照度时，五颜六色图画作用欠安
以4K为例。从4K的界说中能够很显着看到的一点是，因为Sensor上集成像素点的添加，在正常光照环境下4K摄像机能供给更高清的图画，细节复原更靠近实在。但遭到Sensor靶面面积的约束，跟着像素点数量添加，单个像素点的感光面积反而减小，所以在超低照度成像上4K摄像机远远不如现在的1080P摄像机，这是现在全部4K摄像机面对的一个关键问题。天然，8K摄像机的五颜六色超低照成像作用会更不尽善尽美。
编码——H.265芯片约束
从技能方面来讲，H.265规范是在现有的干流视频编码规范H.264的根底上做了晋级：保存老练的技能，一起对一些其他的技能进行改善，旨在低带宽下传输更高质量的视频流。结果表明，在压缩率上H.265相较于H.264进步了近一倍，即仅需原先的一半带宽即可传输相同质量的视频，一起H.265规范也完美满意4K和8K超高清视频的传输编码需求。能够说，H.265规范让视频编码跟上了收集端与显现端的“超高清化”的脚步。
但即使H.265编码技能现已日渐老练，在H.265编码技能的落脚点——芯片上，却还存在许多掣肘：一方面，H.265技能新出来不久，商场化比较低，许多芯片厂商都仅仅试水这个商场，并未大规模投入生产；另一方面，就现在已发布的几款H.265芯片来看，相关的软硬件本钱偏高，还涉及到许多的研制及测验本钱，性价比达不到用户的要求，还不能被商场承受。所以咱们现在仍然在用以H.264为干流的高清编码技能，H.265技能要成为干流仍需待以时日。
H.264现已是十分老练的编码规范了，特别是H.264HighProfile能把干流的1080P高清视频流压缩成4M乃至2M的码流进行传输，作用十分不错，可一旦前端悉数晋级到超高清摄像机之后，以4K举例，经过H.264HighProfile编码也还需求至少10M的带宽，
关于这么大的码流，仅一路实况加一路存储，现已让监控网络望而生畏了。若一旦产生突发事件，更多的客户端来并发恳求某一路实况流，传统的流媒体架构会呈现很大的功能问题，流媒体服务器的转发功能、出入口带宽都亟待进步。在许多职业中，监控体系还有显着的上下级架构，以金融职业为例，在总行与分行、分行与各网点之间便是最常见的上下级域联系，现在的状况是大部分的域间带宽缺乏，不能支撑多路4K码流的调用，4K运用要进入这些职业需求对根底网络做全体晋级。
存储——本钱倍增
在存储容量方面，因为码流翻倍、磁盘耗费翻倍，也就意味着相同的点位数需求投入两倍于原先的硬盘数量。另一方面，每个IPSAN或NVR都存在写入/读取的功能约束，在码流翻倍的状况下同一台设备能并发处理的路数会折半，也便是说需求更多的IPSAN或NVR了。总而言之，因为在编码技能上的约束导致码流的翻倍，而码流的翻倍则需求投入成倍的硬盘、IPSAN及NVR，无形中全体建造本钱又添加了不少。
解码——4K解码没有老练
终究在解码显现端，可细分红解码与显现两个部分。
现在的高清解码器遍及以1080P、720P及标清解码输出为主，4K解码才刚起步不久，整个商场中4K解码器还并不多。除了款型的选择不多外，4K解码器的功能也偏弱，能并发解16路1080P图画的解码器现已十分老练，但能并发解16路4K图画的解码器还离咱们十分悠远。
在显现端，尽管4K电视反常火爆，大大小小的品牌任君选择，但在安防职业，现在还没有4K监视器或拼接屏，所以在监控室里4K图画解码上墙暂时还需求经过其他途径来处理。
处理之道日渐明晰
早年面的剖析来看，好像超高清监控的遍及还有十分悠远的一段路要走，但知道技能难点在哪里就现已成功了一半，剩余的便是找到对应的处理办法。
首先在五颜六色超低照成像方面。两年前安讯士刚推出“觅光者”技能时，也仅仅在标清摄像机上运用，没能在高清上遍及的首要原因便是像素越高技能完成越难，但两年后的今日，1080P的五颜六色超低照成像现已十分老练，信任不久之后，4K的五颜六色超低照成像问题也能得到处理。
其次在H.265芯片上，从现在的技能开展来看，H.265芯片的老练仅仅时刻问题，一旦H.265芯片产品老练，前端超高清摄像机出来的将会是低带宽高质量的视频流，监控网络及后端存储功能上的问题也会得到缓解。而在服务器、IPSAN、NVR、解码器的功能问题上，除了经过H.265编码来缓解，终究能够经过计算机硬件技能的开展来彻底处理。而计算机硬件技能作为开展最迅猛的技能之一，硬件的功能每年都在提高，信任过了H.265技能带来的这个缓冲时刻段，全部硬件功能问题都将不复存在。
终究在显现端，从技能视点来讲，家用电视与监控大屏并没有太大差异，4K电视的老练必定会促进安防监视器及拼接屏的开展，估计在不久的将来，监控室里4K大屏也将得到批量运用。
能够看到前文说到的这些技能壁垒都能够在必定时刻后得到处理，能够说在未来超高清监控的运用不是问题，那么在当下超高清监控运用是否具有可行性呢？答案是必定的，这也是为什么有部分大厂商相继推出4K超高清摄像机的原因。
在一个监控体系中，对前端成百上千个监控点位按重要性排序，必定能提取出最受重视的几个重关键位，可能是一个广场，可能是一条主干道，可能是一个戒备区等等，关于一般的点位以1080P或许720P的明晰度现已满意满意现阶段用户的需求了，而关于这些重关键位，运用4K超高清摄像机就能到达十分好的视觉作用，在夜晚配合补光灯也不会影响低照成像。
在编码上，现在并没有很好的办法优化，但许多监控体系的建造都是从无到有的，在规划根底网络的时分就能够考虑到这几个点位的高码流状况，所以在运用时便不会带来网络功能瓶颈，而单个点位的高码流对全体存储的影响也微乎其微；在显现端，大屏拼接技能现已十分老练，而4K图画的上墙完全能够经过4块1080P大屏以2×2的拼接方法来处理，也能取得不错的上墙显现作用。
结语
技能更迭，超高清产品的呈现是大势所趋。4K超高清摄像机在安防范畴自推出以来，已在部分项目中的重关键位得以运用，有厂家选用全交流架构技能，以处理网络压力问题，用户只需投入少数的存储本钱就能取得超高清体会。信任跟着时刻的推移，与之相应的技能亦会得到快速开展，一起随同超高清摄像机配套设备的进一步提高，4K在安防业的运用将会越来越广泛。
