4K攝像機規模化應用的難點及展望

文/周宇杰

經過將近一年的發展，H.265技術已漸趨成熟，各安防主流廠商相繼推出H.265系列攝像機、網絡錄像機、解碼器等等。對于4K攝像機而言，H.265可以讓4K圖像傳輸帶寬、存儲空間要求大幅降低，使4K攝像機的規模化應用成為可能。因此，科達近期推出全新H.265 4K系列攝像機，具備槍機、球機兩種形態，能夠滿足多種場景的應用需求。

4K應用案例分享

相較于1080P高清攝像機，4K能夠解決更多的工程應用問題：

①得益于4K的超高清分辨率，其獲得的圖像會更加豐富清晰——同樣的視野，能夠呈現更多的圖像細節，如人臉、車牌等，而這些細節在實際公安等行業應用中往往十分關鍵；

②相同的清晰度，4K攝像機的視野更大——安裝在十字路口，能夠覆蓋至少2個以上方向的車輛監控，使用傳統720P或1080P攝像機則至少需要4臺或更多，無論從實用性還是美觀性角度，或是未來規模化應用的成本上來講，使用4K攝像機都更為出色；

③4K攝像機能夠解決大場景的監控問題——應用1臺4K攝像機，就可以覆蓋火車站站前廣場等大場景，且同時能夠基本看清行人面貌，這在高空瞭望、廣場監控、森林防火等實際應用場景中具有非常重要的價值。

基于以上幾點優勢，目前4K攝像機已在多個行業獲得應用。

華東理工大學案例分析

去年5月，在華東理工大學奉賢校區校園安防系統建設中，為實現對校內人工湖（鏡湖）學生活動區域的全景監控，應用2臺科達4K攝像機（IPC185-AN）達成8臺1080P攝像機的監控效果，同時采用視頻拼接技術，所見即所得。

由于配置更廣角的鏡頭，將原本架設在鏡湖邊理工學院樓頂的8臺1080P攝像機換成2臺4K攝像機，監控位置不變、保留原先設置好的2個監控機盒，取得的畫面效果讓校方非常滿意。此外，為充分利舊，科達4K攝像機具備將1路4K碼流且分為4路1080P碼流的功能，可以接入學校原有1080P的配套后臺設備進行解碼、存儲，并顯示于2×4的1080P監控電視墻上。

華東理工監控中心

安徽省內4所中學案例分析

今年上半年，在安徽省內部分中學平安校園建設中，為實現對操場等大場景的監控覆蓋，采用科達4K攝像機部署于4所中學內，1臺攝像機即可覆蓋校內操場，且人員等細節清晰可見。

滁州法院案例分析

2015年9月，科達完成滁州法院高清監控項目，項目采用多種科達高清攝像機，完成對法院門口、院內、法庭外、樓道等多處的監控覆蓋。其中，由于法院外場景較大，采用傳統1080P攝像機成本較高且效果不佳，最終應用2臺科達4K攝像機+視頻拼接技術，將法院院外全景納入眼下。除了4K攝像機外，項目還采用2套智能槍球聯動系統，部署于法院院內，在監控全景的同時，也不遺漏車牌、人臉等小細節。

4K攝像機規模化應用的難點

雖然目前4K攝像機在多個行業已經有了應用，但相比1080P高清攝像機而言，要實現其規模化應用，還有很長一段路要走，要解決的問題也是不少。

眾所周知，4K攝像機配套的鏡頭至少需要達到800W以上解像力，才能充分呈現4K的效果，但目前真正能達到800W以上解像力的鏡頭不多且成本高昂，適合安防行業使用的、支持變焦的機芯鏡頭則少之又少；

雖然現在不少安防廠商都已經推出了4K產品，但是多數還是前端攝像機系列，后端的存儲以及顯示環節的產品則不多。但是要實現4K，不是解決了前端就OK了，它是一個系統性的問題，需要前后端匹配起來，提供整體端到端4產品級解決方案；產品級解決方案尚且不多，能夠針對細分垂直行業，提供4K行業級系統方案的廠商則更少了；

H.265技術雖然有了很大的發展，但目前主流編碼技術仍為H.264，4K分辨率的視頻圖像正常幀率為25幀，需要占用16M的帶寬，這堆網絡承載能力、存儲、媒體流轉發都帶來了很大的壓力；

同樣靶面大小的芯片，像素越高，感光性能就會越差，這也是4K攝像機的低照度效果普遍低于同等規格的1080P攝像機的原因。但在平安城市等項目實際建設中，需要24小時監控的場景越來越多，對攝像機的低照度要求也越來越高。

以上問題也導致了用戶對4K攝像機的需求不強烈、熱情不高，從而從根本上導致規模化應用難以推進。

4K攝像機下一步發展方向

在規模化應用不斷實現的過程中，4K攝像機自身仍需不斷優化，對安防廠商而言，4K攝像機研發上的難點主要有：

如何在已有網絡條件下，使4K碼流傳輸更平滑；如何降低視頻傳輸中的延時；4K超高清圖像能夠提供更多的圖像細節，非常有利于提升視頻智能分析的準確率，但無論是提高4K攝像機的低照度效果，還是滿足智能功能前移的發展趨勢，其關鍵都是攝像機芯片運算能力的提升；由于4K攝像機多用于大場景監控，這也就決定了其形態主要為槍機。另外，從技術角度看，要呈現4K的分辨率，槍機最容易實現，而半球、球機等尚有制約。雖然目前科達已經推出4K球型攝像機，但未來需求4K的監控場景必然會越來越多，產品形態仍需進一步多樣化。

上述三點技術難點，也是4K攝像機的下一步完善方向。同時，如上文中提到的，要實現4K，光是前端是遠遠不夠的，只有搭配4K NVR、平臺、解碼器、存儲，以及4K鏡頭、顯示器等配套外設，才能形成完整的4K產品級解決方案。對安防廠商而言，針對各行業具體需求，制定切實可行的行業級4K解決方案，也是下一步應該做的事情。