浅谈4K摄像机的规模化应用

□文/赵闻宇

浅谈4K摄像机的规模化应用

□文/赵闻宇

超高清4K无疑是时下最热门的话题，数字电视以分辨率达到4K为卖点，智能手机以能够播放并拍摄4K视频为荣，桌面显示器也正在往4K发展的道路上持续前进。那么，在安防行业，4K又有怎样的表现及发展前景呢？

4K在安防行业的出色表现

所谓4K超高清（(Ultra High Definition），简单来说就是800万像素，相当于4个1080P，是继HD（High Definition高清）、Full HD（全高清）之后的下一代技术。

2013年安博会上4K技术展露苗头，部分厂商对于4K网络摄像机的展示引起了业内人士的诸多关注。2014年北京展会上，各大厂家都开始在4K这个卖点上大做文章，推出了诸如4K枪球联动等多种应用，同时4K NVR等配套产品也有推出。2015年，4K技术再次突破，几大厂家的4K网络摄像机已经支持1200万分辨率，相较于传统4K 800万分辨率，覆盖面积更广、清晰度更高。2016年，4K技术在各行各业都得到了长足的发展，部分厂商已经做到在4K级别整合3D图像，带来更高的对比度和更好的色彩表现。

优势显而易见。在安防行业，视频的清晰度一直是各个企业不断追求的目标，因而摄像机也从最开始的标清摄像机，历经720P、1080P，近年来逐渐发展到了4K。得益于超高清分辨率，4K摄像机的优势显而易见。

提供更清晰的图像细节：通过4K摄像机，能够获得更加清晰的图像，从而捕捉更为丰富的细节画面。在同样的视野条件下，4K摄像机比1080P摄像机能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，例如平安城市、智能交通等项目的建设。

覆盖的视野范围更大：相同的清晰度条件下，4K摄像机的视野更大。如果安装在十字路口，能够覆盖至少2个以上方向的车辆监控，而使用传统720P或1080P摄像机则至少需要4台或更多。因而，无论从实用性还是美观性角度，以及成本来讲，4K摄像机的表现都更为出色。

应用于大场景监控：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，同时经过多级放大后，仍能够看清行人的面貌，这在高空瞭望、广场监控、森林防火等实际应用场景中具有非常重要的价值。

4K摄像机规模化应用的讨论

谈到4K摄像机，不得不说的另一项就是H.265编解码技术。4K视频的分辨率是1080P的4倍，在保持画质的情况下，数据量也同样是1080P的四倍，这就为数据的传输带来了一定的压力。搭载H.265的4K摄像机能将动辄10-15Mbps的4K码流，降低至6-8Mbps，让4K码流在普通带宽下的流畅传输成为可能，也就使得4K摄像机在大型安防监控下的规模化应用提供了前提条件。然而，相比1080P，4K摄像机的优势及应用前景都是显而易见的，但至今未能形成规模化应用，原因则在于以下几个方面：

镜头稀缺且价格昂贵

4K摄像机配套的镜头至少需要达到800W以上的解像力，才能充分呈现4K的效果。但是目前，真正达到800W以上解像力的镜头不多而且成本较高，适合安防应用的、支持变焦的机芯镜头更是少之又少。

后端配套的空缺

虽然现在不少安防厂商都已经推出了4K产品，但是多数还是前端摄像机系列，后端的存储以及显示环节的产品则不多。但是要实现4K，不是解决了前端就可以，它是一个系统性的问题，需要前后端匹配起来，提供整体端到端4产品级解决方案。以4K监视器为例，虽说现在市场中4K 电视已经大量出现，但是在安防行业，显示设备通常使用的是液晶监视器，就目前的市场情况来看，支持4K超高清的监视器还是很少。

低照度效果略显逊色

由于同样靶面大小的芯片，像素越高，感光性能就会越差，4K摄像机的低照度效果普遍低于同等规格的1080P摄像机，但现在需要24小时监控的场景越来越多，对摄像机的低照度的要求也越来越高，这是4K摄像机的一大痛点。

H.265尚未普及

H.265技术虽然有了很大的发展，但目前主流编码技术仍为H.264，4K分辨率的视频图像正常帧率为25帧，需要占用16M的带宽，这对网络承载能力、存储、媒体流转发都带来了很大的压力。

4K摄像机应用案例分享

作为领先的安防解决方案供应商，科达早前已经推出了全新的H.265 4K系列摄像机，具备枪机、球机两种形态，能够满足多种场景的应用需求。

华东理工大学平安校园

去年5月，在华东理工大学奉贤校区校园安防系统建设中，为实现对校内人工湖（镜湖）学生活动区域的全景监控，应用2台科达4K摄像机（IPC185-AN）达成8台1080P摄像机的监控效果，同时采用视频拼接技术，所见即所得。由于配置更广角的镜头，将原本架设在镜湖边理工学院楼顶的8台1080P摄像机换成2台4K摄像机，监控位置不变、保留原先设置好的2个监控机盒，取得的画面效果让校方非常满意。此外，为充分利旧，科达4K摄像机具备将1路4K码流分为4路1080P码流的功能，可以接入学校原有1080P的配套后台设备进行解码、存储，并显示于2×4的1080P监控电视墙上。

▲华东理工监控中心

滁州法院高清监控

2015年9月，科达完成滁州法院高清监控项目，项目采用多种科达高清摄像机，完成对法院门口、院内、法庭外、楼道等多处的监控覆盖。其中，由于法院外场景较大，采用传统1080P摄像机成本较高且效果不佳，最终应用2台科达4K摄像机+视频拼接技术，将法院院外全景纳入眼下。除了4K摄像机外，项目还采用2套智能枪球联动系统，部署于法院院内，在监控全景的同时，也不遗漏车牌、人脸等小细节。

安徽省内4所中学

2016上半年，在安徽省内部分中学平安校园建设中，为实现对操场等大场景的监控覆盖，采用科达4K摄像机部署于4所中学内，1台摄像机即可覆盖校内操场，且人员等细节清晰可见。

作者单位：苏州科达科技股份有限公司