□ 文/本刊記者 何遙
在國內(nèi),政府、法院、醫(yī)療、教育等行業(yè)都是云視頻會(huì)議的大客戶。他們對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的要求,也會(huì)逐漸從高清轉(zhuǎn)向超高清。對(duì)于我們的安防企業(yè)來說,抓住這一機(jī)會(huì),開發(fā)出應(yīng)用于云會(huì)議的超高清視頻,利用技術(shù)升級(jí)來拓展自身業(yè)務(wù),不失為提升企業(yè)競(jìng)爭力的方式之一。
3月2日,工信部發(fā)布《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022年)》(以下簡稱“行動(dòng)計(jì)劃”),指出2020年國內(nèi)4K產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本完善,8K關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化取得突破,而2022年4K電視終端全面普及,8K電視占比要達(dá)到5%。4K超高清正在向安防領(lǐng)域延伸,這對(duì)于安防企業(yè)來說,雖然面臨挑戰(zhàn),但不可因此而放棄大好機(jī)會(huì)。
行動(dòng)計(jì)劃指給國內(nèi)的超高清視頻產(chǎn)業(yè)規(guī)劃了方向及要求,按照“4K先行、兼顧8K”的總體技術(shù)路線,大力推進(jìn)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。2022年,我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模超過4萬億元,4K產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本完善,8K關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化取得突破,形成一批具有國際競(jìng)爭力的企業(yè)。超高清視頻內(nèi)容資源極大豐富,網(wǎng)絡(luò)承載能力顯著提高,制播、傳輸和監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)協(xié)同推進(jìn),產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐體系基本健全,形成技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)和應(yīng)用協(xié)調(diào)發(fā)展的良好格局。
行動(dòng)計(jì)劃還指出,到2020年,4K攝像機(jī)、監(jiān)視器、切換臺(tái)等采編播專用設(shè)備形成產(chǎn)業(yè)化能力;符合高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)、寬色域、三維聲、高幀率、高色深要求的4K電視終端銷量占電視總銷量的比例超過40%;建立較為完善的超高清視頻產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系;4K超高清視頻用戶數(shù)達(dá)1億;在文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通、工業(yè)制造等領(lǐng)域開展基于超高清視頻的應(yīng)用示范。
到2022年,CMOS圖像傳感器、光學(xué)鏡頭、專業(yè)視頻處理芯片、編解碼芯片等核心元器件取得突破,8K前端核心設(shè)備形成產(chǎn)業(yè)化能力;符合HDR、寬色域、三維聲、高幀率、高色深要求的4K電視終端全面普及,8K電視終端銷量占電視總銷量的比例超過5%;超高清視頻用戶數(shù)達(dá)到2億;在文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通、工業(yè)制造等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超高清視頻的規(guī)模化應(yīng)用。
超高清化是繼音視頻數(shù)字化、高清化之后的新一輪技術(shù)革新,隨著超高清產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入規(guī)模商用時(shí)代,將撬動(dòng)芯片、顯示面板、視頻制作設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、終端整機(jī)等數(shù)十個(gè)產(chǎn)業(yè)數(shù)萬億的產(chǎn)業(yè)規(guī)模增量。可以說中國4K超高清市場(chǎng)巨大,未來三年將是我國超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇期。國家政策的推動(dòng)、巨大的市場(chǎng)需求將給產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司帶來新的機(jī)會(huì)。
4K超高清,這個(gè)原本應(yīng)用于電視產(chǎn)品的技術(shù),正逐步伸向安防領(lǐng)域。《行動(dòng)計(jì)劃》提出,未來要加快推進(jìn)超高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)等研發(fā)量產(chǎn),推進(jìn)安防監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造,并支持發(fā)展基于超高清視頻的人臉識(shí)別、行為識(shí)別、目標(biāo)分類等AI算法,提升監(jiān)控范圍、識(shí)別效率及準(zhǔn)確率,打造一批智能超高清安防監(jiān)控應(yīng)用試點(diǎn)。
另外,《行動(dòng)計(jì)劃》將推動(dòng)超高清視頻技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的應(yīng)用,加強(qiáng)超高清車載圖像傳感器及車載屏幕產(chǎn)品研發(fā)量產(chǎn),提升車輛感知能力與人機(jī)交互體驗(yàn)。推動(dòng)超高清技術(shù)在交通管控中的應(yīng)用,提升復(fù)雜環(huán)境下對(duì)車牌、車型識(shí)別的正確率。開展超高清硬件、智能算法等一體化的交通智能化試點(diǎn)應(yīng)用。
在安防監(jiān)控領(lǐng)域,超高清應(yīng)用的投入將維持在一個(gè)相對(duì)高的階段,這主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施投入和系統(tǒng)本身的投入上。超高清系統(tǒng)的部署對(duì)于存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等基礎(chǔ)配套設(shè)施的要求,要比以往高清、標(biāo)清系統(tǒng)更高;而超高清設(shè)備本身的成本也會(huì)高于其他產(chǎn)品不少。對(duì)于眾多的普通行業(yè)用戶而言,投入成本是影響他們進(jìn)一步選擇的重要因素之一。由此可見,超高清的普及是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,即由高端項(xiàng)目到普通項(xiàng)目、由重點(diǎn)部位到眾多部位逐漸應(yīng)用的過程,這個(gè)過程也將是安防行業(yè)實(shí)現(xiàn)再次升級(jí)換代,走向行業(yè)發(fā)展新高度的階段。
在超高清推進(jìn)過程中,除了關(guān)注清晰度的提升,結(jié)合不同行業(yè)的應(yīng)用,還將會(huì)有豐富的結(jié)合行業(yè)業(yè)務(wù)需求的超高清方案,讓高清技術(shù)充分服務(wù)于實(shí)戰(zhàn),在一些特定行業(yè)需求環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)超高清圖像采集和分析應(yīng)用,讓公安部門偵破案件變得高效、智能和便捷。
可以預(yù)見,未來5年將會(huì)是我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期,我們必須準(zhǔn)確把握超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的重大機(jī)遇,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用普及。超高清視頻對(duì)于安防監(jiān)控的傳輸、存儲(chǔ)、智能分析等多個(gè)方面都帶來了更高的要求,現(xiàn)階段的超高清視頻應(yīng)用場(chǎng)景仍只是冰山一角,未來將需要有更多的應(yīng)用探索。在4萬億的市場(chǎng)容量下,安防企業(yè)應(yīng)當(dāng)做好準(zhǔn)備,積極擁抱新技術(shù),助推超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
4K最大的優(yōu)勢(shì)是高分辨率。而視頻監(jiān)控是一個(gè)系統(tǒng),4K對(duì)傳輸、存儲(chǔ)、智能分析都帶來了更高的要求,需要相關(guān)的配套跟上。H.265最大的優(yōu)勢(shì)是低碼率帶來高畫質(zhì),進(jìn)而可以有效減少4K對(duì)傳輸、存儲(chǔ)的壓力,H.265的誕生直接影響的是整個(gè)安防的視頻壓縮產(chǎn)業(yè),必然引起安防超高清的爆發(fā)式增長。
2010年,被認(rèn)為是安防視頻監(jiān)控行業(yè)的高清“元年”。這一年,國內(nèi)主流安防企業(yè)紛紛推出了720P和1080P的高清系列產(chǎn)品,高清產(chǎn)品逐漸成為安防工程施工和應(yīng)用的“新寵”。隨著高清的產(chǎn)品持續(xù)發(fā)酵,2011年各個(gè)安防企業(yè)推出了從前端130萬、200萬、500萬等全系列高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)到高清存儲(chǔ)、高清管理平臺(tái)、高清編解碼的系列產(chǎn)品,高清監(jiān)控從真正意義上進(jìn)入了應(yīng)用實(shí)施階段。今天,4K再次成為了安防視頻監(jiān)控行業(yè)的熱點(diǎn)。
4K超高清技術(shù)已經(jīng)成為了安防龍頭企業(yè)下一個(gè)競(jìng)爭點(diǎn)。而基于H.265技術(shù)的編碼標(biāo)準(zhǔn)或?qū)⒓铀?K技術(shù)的廣泛推廣。相關(guān)專家表示,從視頻監(jiān)控的發(fā)展歷史來看,從上一代的模擬監(jiān)控發(fā)展到IP監(jiān)控,從標(biāo)清(SD)發(fā)展到高清(HD),實(shí)現(xiàn)的是一次質(zhì)變。但是從FHD到4KUHD的話,可以認(rèn)為是一次擴(kuò)展。同時(shí)標(biāo)清到高清的普及過程正好趕上視頻監(jiān)控IP化的浪潮,同時(shí)也遇到了視頻監(jiān)控中國內(nèi)大發(fā)展的良好機(jī)遇。
盡管關(guān)于4K的安防產(chǎn)品已經(jīng)陸續(xù)面市,但是4K產(chǎn)品的運(yùn)用還存在不少問題。目前主流的高清仍然會(huì)保持1080P很長一段時(shí)間,4K監(jiān)控的整體成本還是過高,編解碼芯片、算法、網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲(chǔ)等方面仍然存在不小的瓶頸。
其中4K的超高清攝像機(jī)對(duì)于傳輸來說是很大的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)傳輸面臨的最大問題就是帶寬。以目前主流的H.264壓縮技術(shù)來看,能夠?qū)?路4K@25fps的圖像傳輸保證在15Mbps以內(nèi)就已經(jīng)很理想了。但是這樣的帶寬需求,目前在國內(nèi)還是不現(xiàn)實(shí)的。
H.265是目前公認(rèn)的4K編碼技術(shù),支持該編碼意味著可以更流暢的編碼/解碼4K視頻。和H.264來對(duì)比看,H.265提供了更多不同的工具來降低碼率,以編碼單位來說,H.264中每個(gè)宏塊(marcoblock/MB)大小都是固定的16x16像素,而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64×64。但事實(shí)上,H.265和H.264標(biāo)準(zhǔn)在各種功能上有一些重疊,例如,H.264標(biāo)準(zhǔn)中的Hi10P部分就支持10bit色深的視頻。另一個(gè)H.264的部分(Hi444PP)還可以支持4:4:4色度抽樣和14bit色深。在這種情況下,H.265和H.264的區(qū)別就體現(xiàn)在前者可以使用更少的帶寬來提供同樣的功能,其代價(jià)就是設(shè)備計(jì)算能力:因此H.265編碼的視頻需要更多的計(jì)算能力來解碼。目前行業(yè)內(nèi)各個(gè)編解碼芯片廠家也在逐步普及基于H.265算法的產(chǎn)品。
對(duì)于4K技術(shù)在安防領(lǐng)域里的運(yùn)用狀況,行業(yè)內(nèi)有人士表示,雖然4K監(jiān)控產(chǎn)品線目前還處于初級(jí)應(yīng)用階段,但是隨著H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用和普及網(wǎng)絡(luò)帶寬的更新升級(jí),必將帶動(dòng)安防行業(yè)4K超高清相關(guān)設(shè)備和產(chǎn)品的發(fā)展。所以后續(xù)4K監(jiān)控產(chǎn)品很有可能像FHD監(jiān)控取代HD監(jiān)控一樣,取代FHD監(jiān)控。
發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè),將驅(qū)動(dòng)以視頻為核心的行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)向中高端邁進(jìn),加快建設(shè)超高清視頻產(chǎn)業(yè)集群。如前文所述,預(yù)計(jì)到2022年,我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模將超過4萬億元,超高清視頻用戶數(shù)達(dá)到2億。
從理論上說,超高清產(chǎn)業(yè)前景一片光明,安防行業(yè)作為超高清應(yīng)用行業(yè)也將面臨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的又一次升級(jí)。但現(xiàn)實(shí)卻往往是殘酷的,安防行業(yè)向4k超高清邁進(jìn)依然面臨著諸多難題,其中最為關(guān)鍵的是超高清應(yīng)用成本太高。
目前在整個(gè)安防產(chǎn)業(yè)鏈上,4K超高清的布局已經(jīng)完備,且具備相當(dāng)競(jìng)爭力。從前端攝像機(jī)來看,幾年前國內(nèi)安防廠商已經(jīng)推出了具備4K超高清攝像機(jī);在系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)上,在三大運(yùn)營商的支持下我國已經(jīng)建成了比較好的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)光纖到家,同時(shí)隨著今年下半年我國5G技術(shù)的落地應(yīng)用,傳輸將不成問題;另外在后端存儲(chǔ)上,4KNVR已經(jīng)被行業(yè)廠商陸續(xù)推出,同時(shí)基于云架構(gòu)的視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)表現(xiàn)非常優(yōu)異;在顯示終端,具備4K顯示屏、大屏拼接技術(shù)也已經(jīng)表現(xiàn)的相當(dāng)成熟。
然而在安防產(chǎn)業(yè)鏈中,4K超高清應(yīng)用卻遲遲未能走出一條合適的道路,主要的原因就是整體高成本問題,首先在前端攝像機(jī)中感光芯片、編解碼芯片價(jià)格居高不下;另外在存儲(chǔ)設(shè)備上,4K超高清帶來視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量將是指數(shù)級(jí)是增長,存儲(chǔ)設(shè)備投入將不菲;另外4K超高清顯示終端目前只在家用電視機(jī)上發(fā)展非常迅速,在安防行業(yè)里4K圖像還需要用大屏拼接來實(shí)現(xiàn),對(duì)于大多數(shù)的用戶來說還是太奢侈。
就目前安防行業(yè)發(fā)展而言,1080P、720P的高清攝像機(jī)是監(jiān)控系統(tǒng)中采用的主流攝像機(jī),他們所提供的圖像已足夠滿足人們?nèi)粘1O(jiān)控的需求,4K更多的是作為一種錦上添花般的存在。各大安防廠商為迎合用戶的需要,還是會(huì)更多的專注在改善高清攝像機(jī)在低照、強(qiáng)逆光等環(huán)境中的圖像效果,降低成本上。
除了成本以外,在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,產(chǎn)業(yè)鏈上的各家企業(yè)對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和體驗(yàn)等級(jí)各自解讀、各自定義、各自發(fā)展,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈步調(diào)不一致,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的4K超高清還需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與步伐。
企業(yè)一直都沒有放棄視頻會(huì)議這一相關(guān)領(lǐng)域,比如蘇州科達(dá)等公司在視頻會(huì)議這一塊就做得相當(dāng)出色。
最近,隨著ZOOM云視頻會(huì)議公司在美國的上市,視頻會(huì)議市場(chǎng)的熱潮進(jìn)一步升溫。
微軟正在開發(fā)一款具有Windows Hellow功能的4K網(wǎng)絡(luò)攝像頭,特別面向Windows 10 PC 和Xbox One設(shè)備開發(fā)。這將是它們第一個(gè)獨(dú)立的Windows Hellow相機(jī)。微軟很可能將這些相機(jī)從娛樂領(lǐng)域擴(kuò)展到企業(yè)會(huì)議和活動(dòng)的應(yīng)用中。
在國內(nèi),政府、法院、醫(yī)療、教育等行業(yè)都是云視頻會(huì)議的大客戶。他們對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的要求,也會(huì)逐漸從高清轉(zhuǎn)向超高清。對(duì)于我們的安防企業(yè)來說,抓住這一機(jī)會(huì),開發(fā)出應(yīng)用于云會(huì)議的超高清視頻,利用技術(shù)升級(jí)來拓展自身業(yè)務(wù),不失為提升企業(yè)競(jìng)爭力的方式之一。