技術演進路、爭春會有時——8K安防，漸行漸近

      從高清到更高清，8K來了，這是一條技術探索與市場應用的磨合碰撞之路，雖未掀起大風大浪，但不免引發行業的陣陣漣漪與技術猜想。

     8K安防的“先天因素”

      與4K一樣，技術從廣電與家電行業對接而來，也與4K一樣，編碼技術標準H.265出現才讓4K登上舞臺。

      在廣電行業，8K已經到來了，8K超高清的生態鏈已日趨完善。專門針對8K超高清的新一代編碼技術標準（H.266以及國內的AVS3）已發布，CCTV的超高清頻道（CCTV-8K）已于2021年2月1日開始試驗播出，5G發展步伐明顯加快，電視芯片廠商推出8K電視解決方案（比如海思8K端側全系列解決方案），中國超高清視頻產業聯盟成立并發布多項相關標準。從前端視頻采集制作、編碼、到傳輸，到最后終端用戶顯示呈現，8K在廣電行業的應用已落地并且前景越來越明朗。

      那安防行業的8K呢？在技術革新發展上始終略微落后廣電行業的安防行業的8K要來了嗎？

8K，簡單的看，是一個分辨率概念，指7680 X 4320，大約330M像素的分辨率（水平分辨率7680，約等于于8000，所以把此分辨率稱為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，意味著監控視野更開闊，畫面更清晰，細節更豐富，錄制下來的視頻也更有價值。 前面提到，在廣電領域，8K超高清的生態鏈已日趨成熟。從視頻拍攝，編碼，到數據傳輸，最后到消費端的解碼呈現，均有完整的解決方案和產品。

編碼技術

      在安防領域，4K分辨率，H.265編碼的監控視頻碼流大約是8000kbps。8K的分辨率是4K的4倍，如果碼流也按照4倍計算，大約是32000kbps，如果采用最新的H.266編碼，那碼流應該是16000kbps，從視頻編碼技術角度看，8K超高清應用于安防行業沒有問題。

芯片技術

      作為安防攝像機來說，最重要的組成部分就是視頻編碼芯片（DSP）以及前端圖像傳感器（sensor）。

      8K攝像機使用的視頻編碼芯片和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輸入，可支持最大分辨率為 16384 x 8640 H.265視頻編碼。

      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圖像采集輸出。

      性價比很高的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。

傳輸

      更大分辨率，更大的碼流，意味著占用的傳輸帶寬越高，但是得益于最新的視頻編碼技術，8K視頻所占用的帶寬是我們現有的有線網絡可以承受的。

      前面分析了，8K視頻如果采用H.265編碼，碼流大約是 32000kbps ，換算成帶寬就是40MB，如果是H.266編碼，占用帶寬就是20MB，這對于有線網絡完全是可以承受的。

      5G的應用也使得8K通過移動信號傳輸成為了可能，單個5G基站總的上傳速率最大能達到300Mbps（實際體驗能達到 200Mbps左右）（5G在安防視頻監控中應用），因此使用5G來傳輸H.266編碼的8K攝像機也是可能的。

      如果采用無線傳輸，目前的Wi-Fi 6，理論最高可支持9.6Gbps的傳輸速率，完全能滿足8K超高清視頻監控攝像機的傳輸要求。

顯示

      8K視頻解碼顯示需要8K甚至更高分辨率的顯示設備。因為在廣電行業的迅速發展，8K分辨率的顯示設備已比較常見。

      Canon，Sharp，Philips，Dell，BOE以及LG，Samsung，Sony等均有支持8K分辨率的顯示器，監視器面市。線纜接口方面，最新的HDMI 2.1最大已能支持10K@120 Hz。

存儲

      8K的碼流是4K的4倍，如果采用H.266編碼，與現有視頻監控系統對比（采用H.265編碼），僅僅增長2倍左右，對硬盤的容量及讀寫速度要求的增長不多，現有視頻存儲系統及硬盤性能仍能滿足8K監控視頻的需要。

      從視頻采集編碼，數據傳輸，然后到終端的解碼顯示，錄像存儲這一整體都要解決8K的難點，才是8K時代的真正到來。

8K在安防的“綻放”

      8K在帶來超高清畫質和高分辨率的同時，也帶來了高帶寬、高存儲、高碼流等一系列問題。與AI技術在行業的發展類似，8K仍需經過一段時間的沉淀才能發揮其應有的價值。

     而近兩年，8K技術或許會取得較大的突破，但要實現大規模落地仍需經過更長的時間。但，這不妨礙8K在安防的初探，現在沒成主流，未來必成主流，這是行業大勢，不可逆轉。由于8K的安防落地較少，很難從應用端來分析其能力與價值。為此，我們更多從產品端來介紹與分析，8K的安防之路，在何處綻放光彩。

8K智能攝像機的極致視界

       安防始于報警，得益于監控讓其走向盛世，因此，8K安防的前端產品不可缺席，畢竟感知是安防的第一步，也是最為關鍵一步。

     “海大宇”是行業巨頭，也是造攝像機的“最大專業戶”，但由于各種原因，8K監控攝像機成品并未在他們企業出現，還在技術儲備階段。尤其是宇視前不久提出的“無限視界”概念，已然將8K納入研發日程。

      博冠創立于2000年，擁有20余年的運動光學行業技術與應用沉淀。這家企業不僅有技術，還能落地。

      2019年,博冠成功發布全球首款8K超高清監控攝像機。2021年，博冠8K進駐國家超高清視頻產業發展試驗區、廣州超高清視頻產業的重要示范基地——花果山超高清視頻產業特色小鎮。

      以8K超高清前端視頻采集設備為基礎，利用5G+AI技術，為電視臺、運營商、互聯網視頻等提供一站式的超高清直播系統解決方案。

      其中，博冠8K因地制宜，根據實際需要實現細分化運用。一是以博冠小型化8K超高清攝像機G1為核心的網絡直播方案，一是以博冠8K+5G+AI超高清監控攝像機S1為核心的超高清大場景監控直播解決方案。

      博冠8K+5G智能超高清安防監控攝像機S1-X7,搭載具有超高分辨率的8K 4/3英寸CMOS影像傳感器。提供3300萬像素真8K畫質,輸出分辨率高達7680*4320。

      結合大光圈、超廣角、超低色散鏡片等特點,使畫面光暗層次以及色彩更豐富,不錯過任何細節變化。同時,在暗光環境下拍攝也能捕捉到噪點更少的高清畫質,讓細節抓拍毫發畢現,帶來臨場感與沖擊力十足的畫面體驗。8K超高清攝像機,可以采集遠超4K的質感與細節,從而獲得身臨其境般的真實感和沉浸感。不僅僅是安全，還有體驗與更多服務，這或許就是8K監控攝像機的外延與拓展。

邊緣端的8K能力

      隨著現代社會的快速發展，人們的需求也在不斷變化，在以視頻監測為主的產業也是如此——為了實現特定場景全覆蓋，用戶已經不再滿足于看得見、看得清、看得懂，而是在這一基礎提出新的“苛求”——看得遠、看得全、看得廣。

      為了解決用戶的具體需求，企業在提升智能攝像機像素的同時，也在不斷擴展鏡頭數量，讓用戶僅需一個攝像機系統，即可實現對大場景及局部場景的全面監測。

      超高清的智能時代，云邊端為一體，?？低曌鳛橐患覐氖翹VR研發及生產制造多年的廠家，其在多年的發展中也不斷針對NVR進行升級迭代。而在今年，?？低暩前l布了8K級產品——DS-9600N-I8R網絡硬盤錄像機。這款新作不但承接了8K攝像機的接入及視頻存儲，還承擔了8K視頻的轉發解碼，最重要的是設備本身還支持8K輸出，從而在解決方案中，完美的實現全8K視頻。該產品的8K能力十分突出，表現在：8K視頻接入&存儲：采用了高性能8核64位SoC芯片，給大碼率通道接入提供了安全穩定保障。在碼流存儲上，設備創新性的應用動態緩存技術，可以根據高并發大碼率碼流自適應調整各通道需要的緩存，有效調整整機性能的動態應用，以較小的硬件資源實現碼流的高效存儲。8K視頻轉發：設備內置高碼率大I幀（關鍵幀）轉發優化技術，有效解決傳統轉發方式中由于硬件能力不足出現的丟幀、延遲等現象。新技術采取按需獲取，小包轉發，按包解析的策略，保障轉發碼流完整性的同時，提高了8K碼流的轉發效率。在a&s測評中可以發現，該NVR整體轉發碼流高達400Mbps。8K視頻解碼：設備集成了高性能codec硬核單元，擁有高效的解碼性能，最高可達32個1080P@30fps，可高效解碼2路8K實時碼流，流暢地將視頻碼流轉換為視頻原始數據。8K視頻輸出：打破過去硬盤錄像機最高支持4K輸出的格局，采用了HDMI2.1接口，這款8K級NVRHDMI輸出口實現了8K(7680×4320)/30H輸出，兼容多種8K分辨率顯示器，可向下兼容其他分辨率。

      以上足見，8K的盒子，其科技之能依然在引領風尚。

一屏萬象的8K顯示終端

      如果要找尋8K安防的盛開處，非顯示大屏不可。2022年冬奧會8K顯示終端，大放異彩。

      在開幕式舉辦時，北京街頭突現的多個8K超高清大屏，也在全市范圍內對冬奧會開幕式進行了實時直播，4倍于4K、16倍于1080P的超高清分辨率，從色域、色深等多方面無限接近于人眼真實視覺的超高清畫面充分呈現……在8K技術應用下，賽場外的市民群眾在大屏前將現場的局部細節盡收眼底，仿佛親臨冬奧現場。

      在顯示端8K在技術上追求“無縫時代”，同樣在產品嫁接上與安防顯示也是無縫對接于平滑升級。記者在采訪雷曼科技董事長李漫鐵時了解到，就在前不久他們發布了全球第一款基于COB技術的8K 163吋超級Micro LED巨幕。

      據了解，雷曼8K 163吋超級Micro LED巨幕，使用國產海思Hi3751V900 8K+AI 旗艦芯片，適用于8K智能電視和智慧家庭中心等場景，集成8核64位Cortex-A73 CPU，可支持各種家庭復雜場景的高速運算，內置超大內存容量（DDR4 16G/EMMC 128GB），極致畫質，分辨率達到 8K（7680×4320），能提供強大的邊緣智能計算能力，支撐AI+交互等場景拓展并基于 Android10 操作系統進行深度定制，具有豐富的擴展接口、卓越的硬件性能和流暢的操作系統。

      LED行業的領航者利亞德同樣在8K顯示終端發力，2020年他們參與了由中央廣播電視總臺牽頭制定并發布的《8K超高清大屏幕系統視音頻技術要求》，為8K超高清大屏幕系統建設、應用、測試和運行維護提供了技術規范，進一步推動了國內超高清產業應用落地。進入2021年以來，8K超高清大屏幕應用場景進一步拓展。

      據了解，利亞德8K超高清戶外顯示屏入選國家級超高清視頻典型應用案例，包括廣播電視領域、文教娛樂領域、安防監控領域、醫療健康領域、智能交通領域和工業制造領域。

      入選案例均具有較高技術水平和完整解決方案，具有較強的代表性、示范性、創新性和可推廣性，能充分體現超高清視頻產業的技術特點和適用場景，對相關行業或企業具有較強借鑒意義和推廣價值。

結語

      當然，從核心配件看，支持8K的鏡頭、芯片與處理器等，幾乎依賴進口，不過國產品牌相信在不久也會出現。8K在安防，之于當下時代，是否是個偽命題，還難以斷定，不僅有產品，8K在安防項目落地中也有跡可循：

      智慧城市8K超高清大場景監控解決方案：8K超高清結合AI、5G等前沿技術,打造單點部署、全域超高清監控、一機多能的解決方案，提升智慧城市可視化管理與數字城市建設水平。

      智慧文旅8K慢直播解決方案：依托8K超高清攝像機實時拍攝旅游景點、名勝景區等，結合5G、VR/AR/XR等技術,實現跨屏融合傳播與VR FOV體驗，令觀眾身臨其境感受全域景區風景,有利于打造文旅應用新標桿，開啟后疫情時代下四季暢游的智慧旅游新格局。

      森林防火8K解決方案：充分運用8K、AI、5G、紅外熱成像等先進技術，具有24小時全天候自動巡航監測、自動識別火情、自動準確定位火點位置功能，能準確監測到野外用火和森林火情火災，幫助構建森林草原防火立體監測網絡。當然，如果以安防在AIOT應用中視角看，以上零散應用不值得太多稱頌，或許任一技術的初探，莫過于此。值得一提的是，8K依賴5G，但5G+8K不僅僅是技術上的簡單疊加與整合。就像我們談論5G時，它已經不僅是一項通信技術，而是基于5G網絡打造云邊端融合的智能化全新生態場景。當我們談論8K安防時，它也不僅只是視頻/顯示清晰度的演進方向，而是代表應用新場景的誕生、顯示新技術的迭代、商業新模式的構建。技術演進路，8K在安防，應用有方向，爭春會有時！