4K超高清摄像机

与H.265技术的应用[2015年10月21日 第1261期]

[摘 要]

安防行业追求高清的步伐从未停止过,从标清到高清,再到而今炙手可热的4k与h.265技术应用,安防行业即将迎来一个超高清的时代。 [查看全文]

4K超高清摄像机与H.265技术的应用

安防行业追求高清的步伐从未停止过,从标清到高清,再到而今炙手可热的4k与h.265技术应用,安防行业即将迎来一个超高清的时代。

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4K与H.265的应用优势

仅以4K超高清摄像机的应用来说,应用千万像素级别的超高清摄像机可以在不改变摄像机数量、焦距、角度的条件下,进行全天候、全场景下的监控,更好的满足用户的监控需求。而且4K画面的丰富细节,经过多级放大后,仍能得到高清的细节画面。这就让监控者不用在同一个场景下,为了看清不同区域而架设多台摄像机,比如在交通领域监控多个车道车辆的情况下,一台摄像机就能满足多车道高清监控需求,这样就能极大的节约投资成本。近年来,不少厂家开始纷纷推出4K的IPC产品,包括各类枪机、鱼眼摄像机,甚至支持变焦的球机等等,也正是看到4K这种技术良好的发展前景。

超高清的4K视频技术的应用成为热点。当然4K技术需要更高压缩比的编解码技术,特别是H.265技术的支撑。H.265标准基本继承了H.264的框架,其中采用了大量全新的技术。在高清分辨率下,这些新技术的使用可以使H.265的压缩性能相比H.264提升50%,甚至一倍。目前200万、300万、400万、500万H.265摄像机已经在多家安防知名企业率先登陆市场。由于目前H.265芯片方案限制,其像素最高只支持500万像素,所以H.265编码的4K摄像机到现在都未诞生。值得欣慰的是,H.265由于其算法本身的特点,在4K这种更高分辨率的编码处理上效率会更高。几个知名平台厂家也都在大力研究支持超高像素的H.265芯片并取得的明显进展,只是还没有到批量生产阶段。由此可以看出,H.265必然会成为未来4K甚至8K分辨率的最佳选择。未来两年H.265编码的4K产品将会在市场得到广泛应用,特别是类似平安城市、医疗、金融等高端行业用户。4K技术视频应用结合图侦系统做更高精度的数据挖掘,提升了视频的监控效果,使画面的细节更加突出。图侦系统中常用特征检索、图像浓缩等功能在4K技术的加入后它的准确性、易用性会得到更大的提升。这也将推动整个安防监控行业技术变革,加快智慧城市建设步伐。

4K推广过程仍需技术保障

浙江大华汤杭峰认为,从整个监控市场看,4K摄像机的市场应用还是比较平淡甚至可以说是惨淡,主要原因是4K摄像机晚上低照图像效果不理想。由于4KSensor上集成像素点的增加,在正常光照环境下4K摄像机能提供更高清的图像,细节还原更贴近真实。但受到Sensor靶面面积的限制,随着像素点数量增加,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摄像机不如目前的1080P摄像机。市场还没有一款星光级的4K图像传感器,这是目前各个安防厂家碰到的,且暂时无法改变的现状。除了图像效果外,还会增加网络带宽、存储成本。目前4K摄像机码流普遍在10M-12M的码流。这么大的码流严重影响了4K整个项目解决方案的推广。

虽然在推广上会有一些障碍,但是高清的4K甚至是8K在未来一定会成为安防行业某些特殊监控监控的主流产品。

高清不代表高成本

我们一直在说,对于高清的追求是永无止境的。虽然,从4K推出以来,在业内引起了轩然大波,但是综观整个行业,4K仍处于起步阶段,要实现真正的普及还需要一些技术保障。

4K常见的分辨率有3840×2160和4096×2160像素2种规格,简单来说,4K就是800万像素,大约相当于4个1080P。4K画面,包含更多细节,可同时满足多业务部门的不同需求,实现资源共享,让智能可视化管理更高效、联动响应更及时、安全更有保障。关于4K的优势,相信不需要向大家做过多的介绍,而目前行业中的关注焦点也更多地聚集在高清带来的高存储和高带宽和成本问题上。

视频监控从模拟向数字、从标清到高清一路走来,可以说是痛并快乐着。视频清晰了,成本也上升了。在IP大时代,4K等超高清的快速发展让H.264的编码效率已经捉襟见肘,H.265标准的出现无疑给超高清的发展注入了一剂强心剂。以目前主流的分辨率为例,H.265在1080p分辨率下相比H.264码率降低40%~50%,在720p下相比降低30%~40%,这也就意味着,1080p全实时只需要1.5~2M左右的码率。而且,随着分辨率的提升,H.265码率降低也会更多,多次测试表明,H.265在4K超高清分辨率下也可获得相比H.264降低50%~60%的码率。

当4K遇上H.265让人眼前一亮。但细细想来,虽然H.265技术极大地降低了4K的码率,但是就现阶段而言,要在视频监控领域大范围普及4K仍然存在一定困难。H.265技术是大数据时代解决带宽和存储最好的技术,这一点毋庸置疑。但是真正要让4K得到大范围推广,或许H.265技术还需要一些改变。占用网络带宽能否再小一点?存储压力能否再小一点,我们还将继续探索……

总结:

安防行业高清化以及高清产品分辨率的不断提升是安防行业的必然趋势。正如安防由标清时代向高清时代的过度一样,海康威视蓝色星际、大华等众多企业都推出了支持H.265的产品。安防行业视频监控的高清之路从未停下脚步。

(感谢海康威视毛瑶瑶、浙江大华汤杭峰、蓝色星际焦成平提供资料支持。)

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结语

安防行业高清化以及高清产品分辨率的不断提升是安防行业的必然趋势。正如安防由标清时代向高清时代的过度一样,海康威视、蓝色星际、大华等众多企业都推出了支持H.265的产品。安防行业视频监控的高清之路从未停下脚步。

编辑团队
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