当视频监控遇上4K

    【CPS中安网 cps.com.cn】  2013年，包括索尼、三星、东芝、海信、TCL等众多国内外品牌相继推出了4K电视机产品，三星更是提出“让生活拥有更美的电视”口号，欲以4K电视打造一种新的生活方式。2014年巴西世界杯聚焦了全世界的目光，国际足联表示部分重要赛事将首次实现超高清信号(即4K)转播，4K电视又火了。

　　视频监控行业的发展通常是紧随电子消费类市场的发展，电视技术已经步入4K时代，视频监控在可预见的将来，也将更多的出现4K的身影。

　　4K技术概念

　　什么是4K?4K和目前项目上主流使用的720p、1080p的设备有什么内在关系吗?在视频监控行业，4K的名称主要源自其水平方向的像素数，常见的分辨率有3840×2160和4096×2160像素2种规格。4K分辨率相当于4个1080p和8个720p。针对前端设备，主要指的就是分辨率为800万像素以上的设备，800万像素能为我们的生活带来什么?

　　其实，4K已经不知不觉的在改变着我们的生活，因为4K，我们可以享受更极致的电视观看体验、更精细的医疗影像展示、更细腻的赛事盛况直播等应用，能带来的改变还有很多，但我们更关注的是4K如何改变视频监控。

　　4K面临的挑战

　　4K超高清仅仅是像素点的增加吗?举几个例子，在光照条件恶劣的环境下，仅凭提升像素数量就能改善图像效果吗?在雾气笼罩的户外，仅凭提升像素数量就能让我们看得更清吗?在数万支摄像头的城市监控系统中，仅凭提升像素数量就能让我们抓到更多坏人吗?答案恐怕都是否定的。

　　在整个系统中，除了4K超高清摄像机需要搭配更高解像力的镜头，还需要更先进的编码压缩技术，后端需要更强性能的解码设备，中心需要更高清的显示设备。如何将图像处理技术、智能视觉技术及海量信息处理技术更好的和4K技术相融合，也是每一个厂家在视频监控变革的机遇前面临的巨大挑战。

　　因此，当大家都在争先恐后的争夺所谓“首家推出4K监控摄像机的厂家”的头衔时，真正有研发实力的企业，如：海康威视却在关注4K背后的支撑技术，因为高清绝不仅仅是像素点的增加，真正的高清是分辨率和图像处理技术、智能视觉技术、海量信息处理技术共同提高的高清，请注意，一定是“共同提高”。所以，海康威视提出高清解决方案，就是——聪明的高清、智能的高清和智慧的高清。

　　4K技术支撑

　　首先是“聪明的高清”，它致力于解决如何让摄像机看得更清、看得更好的问题。其中的技术包括在摄像机中加入实时视频透雾、星光级超低照度技术，通过自主研发的ISP图像处理算法提升摄像机。

    在雾霾天气或者夜间光照条件差等恶劣环境下的图像质量，让摄像机看得更清晰。而ROI感兴趣区域编码、H.265编码则在目前业界低码率普及的情况下，进一步降低超高清数据的网络传输带宽和存储空间，为未来超高清监控做好充足的准备。有了前面介绍的这些ISP图像处理、编解码等技术的积累，可以保证我们的图像质量、节约我们存储和带宽成本等等。但是对于聪明的高清来说，这些还远远不够。为了给用户提供更便捷的、更易用的高清摄像机产品，海康威视在业界首次推出了新一代的SmartIPC，掀起了“微智能，大智慧”的监控新风向。（点击下页）

　　其次是“智能的高清”，它致力于解决看得更充分、看得懂的问题。其中涵盖图像增强、图像复原、浓缩播放、人脸比对、人体属性分析、三维立体识别、车脸检索、热度图等智能分析算法及软件。图像增强和图像复原目前已经在公安上得到广泛应用，围绕公安刑侦破案的需求，针对夜间监控录像较差的效果进行图像增强，同时通过对聚焦、运动等原因造成图像模糊的过程进行建模，利用解卷积算法能部分恢复车牌文字、人脸等关键信息，提升破案效率。说了这么多视频处理技术，我们再来看看之前因为马航客机的失联事件变得热门起来的人脸识别技术。在沸沸扬扬的马航事件当中，有专业人士认为，如果安装了人脸识别系统，我们就可以将安检现场抓拍下来的人脸和护照人脸库进行比对，来评判是否“人照合一”，从一定程度上通过技术为安检加码，提高机场、车站等公共场所的安全防范水准。除了人脸比对，我们还可以通过双目立体识别技术，对抓拍下来的人脸进行人体属性分析，得出此人的性别、年龄、身高以及是否戴眼镜等信息。

　　未来，我们或许可以增加对异常人脸属性的分析，比如说蒙面、戴帽子，就可以从一定程度上预防火车站、机场等公众场所的暴力、恐怖袭击事件。

    了解了人脸识别技术的深入应用，我们再来看看车辆识别技术的发展。我们在刑侦中通常会采用车牌识别、车牌跟踪的方式来定位可疑车辆，而一旦犯罪分子狡猾的更换了车牌，我们就无从查起了。不过短时间内换个车牌很容易，要彻底改变车的样子就比较困难了。因此，我们可以根据一张已有的嫌疑车辆照片，从车辆卡口信息库中将与嫌疑车辆最相似的照片快速检索出来，我们把这项技术形象的称为“车脸检索”。

　　介绍完了聪明的高清和智能的高清，最后我们来看智慧的高清。聪明的高清解决的是微观层面的问题，而智能的高清则更进一步，解决一般性问题。我们通常把“智慧”这个词与“大”字结合，讲“大智慧”。在视频监控中，什么问题是“大”问题呢? “大数据”是近年来很热门的话题，互联网上的数据每年将增长50%，每两年翻一番，而目前世界上90%以上的数据是最近几年才产生的。安防中的大数据就是我们的海量视频数据，尤其是其中的人脸数据和卡口数据。

　　安防行业拥有大数据、云计算能力的企业并不多。海康威视已于几年前组建了研发团队，经过多个项目实际运营，推出了针对视频监控应用的专业级云存储系统，解决海量数据存储的问题。创建海康威视的大数据处理平台HDH(海康hadoop)，解决海量数据大容量存储管理、快速检索、统计和分析的问题。

　　4K改变视频监控

　　对于视频监控来说，4K才刚刚起步，虽然4K面临着很多挑战，但是4K的未来却不可限量，超宽车道监控、平安城市全景监控、公安GIS地图指挥等等，都将陆续出现4K的身影。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。视频监控的发展紧随电子消费类市场的发展。在电子消费类市场，人们对高清的追求其本质是为了追求更高的生活品质，而在监控行业，人们对高清的追求，则预示着对业务品质的更高追求，我们要看的清、看的懂、还要看的深。

    向着这个目标，未来4K，甚至8K都不会遥远。（作者单位：杭州海康威视数字技术股份有限公司）