【CPS中安网 cps.com.cn】 从高清到更高清,8K来了,这是一条技术探索与市场应用的磨合碰撞之路,虽未掀起大风大浪,但不免引发行业的阵阵涟漪与技术猜想。
8K安防的“先天因素”
与4K一样,技术从广电与家电行业对接而来,也与4K一样,编码技术标准H.265出现才让4K登上舞台。
在广电行业,8K已经到来了,8K超高清的生态链已日趋完善。专门针对8K超高清的新一代编码技术标准(H.266以及国内的AVS3)已发布,CCTV的超高清频道(CCTV-8K)已于2021年2月1日开始试验播出,5G发展步伐明显加快,电视芯片厂商推出8K电视解决方案(比如海思8K端侧全系列解决方案),中国超高清视频产业联盟成立并发布多项相关标准。从前端视频采集制作、编码、到传输,到最后终端用户显示呈现,8K在广电行业的应用已落地并且前景越来越明朗。
那安防行业的8K呢?在技术革新发展上始终略微落后广电行业的安防行业的8K要来了吗?
8K,简单的看,是一个分辨率概念,指7680 X 4320,大约330M像素的分辨率(水平分辨率7680,约等于于8000,所以把此分辨率称为8K,4K亦如此。)。
8K的分辨率是4K的4倍,是FHD的16倍。分辨率越高,意味着监控视野更开阔,画面更清晰,细节更丰富,录制下来的视频也更有价值。
前面提到,在广电领域,8K超高清的生态链已日趋成熟。从视频拍摄,编码,到数据传输,最后到消费端的解码呈现,均有完整的解决方案和产品。
编码技术
在安防领域,4K分辨率,H.265编码的监控视频码流大约是8000kbps。8K的分辨率是4K的4倍,如果码流也按照4倍计算,大约是32000kbps,如果采用最新的H.266编码,那码流应该是16000kbps,从视频编码技术角度看,8K超高清应用于安防行业没有问题。
芯片技术
作为安防摄像机来说,最重要的组成部分就是视频编码芯片(DSP)以及前端图像传感器(sensor)。
8K摄像机使用的视频编码芯片和sensor目前市面上已有多款。比如海思的Hi3559AV100,最大分辨率支持到33M(7680 x 4320)或者36M(6000 x 6000)sensor输入,可支持最大分辨率为 16384 x 8640 H.265视频编码。
支持8K及以上分辨率的sensor目前面市的也有很多,比如Sony的2.7’的IMX455 sensor,最大分辨率61.17M,支持8K@30fps图像采集输出。
性价比很高的Omnivision有多款32M及以上分辨率的sensor,比如OV32A (最大分辨率32M),OV40A (最大分辨率40M) ,OV48B (最大分辨率48M) ,OV50A (最大分辨率50M) ,OV60A (最大分辨率60M) ,OV64A(最大分辨率64M)等。
传输
更大分辨率,更大的码流,意味着占用的传输带宽越高,但是得益于最新的视频编码技术,8K视频所占用的带宽是我们现有的有线网络可以承受的。
前面分析了,8K视频如果采用H.265编码,码流大约是 32000kbps ,换算成带宽就是40MB,如果是H.266编码,占用带宽就是20MB,这对于有线网络完全是可以承受的。
5G的应用也使得8K通过移动信号传输成为了可能,单个5G基站总的上传速率最大能达到300Mbps(实际体验能达到 200Mbps左右)(5G在安防视频监控中应用),因此使用5G来传输H.266编码的8K摄像机也是可能的。
如果采用无线传输,目前的Wi-Fi 6,理论最高可支持9.6Gbps的传输速率,完全能满足8K超高清视频监控摄像机的传输要求。
显示
8K视频解码显示需要8K甚至更高分辨率的显示设备。因为在广电行业的迅速发展,8K分辨率的显示设备已比较常见。
Canon,Sharp,Philips,Dell,BOE以及LG,Samsung,Sony等均有支持8K分辨率的显示器,监视器面市。线缆接口方面,最新的HDMI 2.1最大已能支持10K@120 Hz。
存储
8K的码流是4K的4倍,如果采用H.266编码,与现有视频监控系统对比(采用H.265编码),仅仅增长2倍左右,对硬盘的容量及读写速度要求的增长不多,现有视频存储系统及硬盘性能仍能满足8K监控视频的需要。
从视频采集编码,数据传输,然后到终端的解码显示,录像存储这一整体都要解决8K的难点,才是8K时代的真正到来。
8K在安防的“绽放”
8K在带来超高清画质和高分辨率的同时,也带来了高带宽、高存储、高码流等一系列问题。与AI技术在行业的发展类似,8K仍需经过一段时间的沉淀才能发挥其应有的价值。
而近两年,8K技术或许会取得较大的突破,但要实现大规模落地仍需经过更长的时间。
但,这不妨碍8K在安防的初探,现在没成主流,未来必成主流,这是行业大势,不可逆转。由于8K的安防落地较少,很难从应用端来分析其能力与价值。为此,我们更多从产品端来介绍与分析,8K的安防之路,在何处绽放光彩。
8K智能摄像机的极致视界
安防始于报警,得益于监控让其走向盛世,因此,8K安防的前端产品不可缺席,毕竟感知是安防的第一步,也是最为关键一步。
“海大宇”是行业巨头,也是造摄像机的“最大专业户”,但由于各种原因,8K监控摄像机成品并未在他们企业出现,还在技术储备阶段。
尤其是宇视前不久提出的“无限视界”概念,已然将8K纳入研发日程。
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