探討4K超高清技術(shù)的特點(diǎn)與存在價(jià)值

文/覃雪

由于在IP影像市場(chǎng)當(dāng)中，越清晰高解析的畫(huà)面輸出需求持續(xù)地向上攀升；而4K UHD超高清則實(shí)為下一個(gè)世代產(chǎn)品。利凌企業(yè)于2014年第一季甫發(fā)表的4K UHD超高清解析網(wǎng)絡(luò)型攝影機(jī)-UHG1182，提供出四倍HD 1080P全高清輸出倍數(shù)，30FPS高幀率以呈現(xiàn)自然無(wú)延遲的影像細(xì)部?jī)?nèi)容、并展出令人贊嘆不已的飽和色彩效果。利凌4K UHD超高清攝影機(jī)不僅有能力展現(xiàn)出雙倍的垂直輸出分辨率；由1080P升級(jí)至2160P，且支持ONVIF（Open Network Video Interface Forum）網(wǎng)絡(luò)影像監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

4K技術(shù)有待普及

然而，市場(chǎng)上對(duì)于4K UHD技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用面、需求度，仍存在許多存疑，大多數(shù)人理解4K為目前安防監(jiān)控市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，為最高端的影像技術(shù)處理效能；不過(guò)仍處于“看得到、吃不到”的未成熟發(fā)展階段，未達(dá)普及一般市場(chǎng)的程度。就如同當(dāng)年DVD時(shí)代轉(zhuǎn)換為1920 x 1080（Full HD全高清）時(shí)，所經(jīng)歷的市場(chǎng)質(zhì)疑。但時(shí)間可證，全系列影像解析技術(shù)會(huì)“改朝換代”，更高端的規(guī)格會(huì)全面取代所謂目前主流所接受之科技。4K UHD超高清時(shí)代，想當(dāng)然爾，還有一段很長(zhǎng)的路要走，等待零售價(jià)格更趨合理、相關(guān)設(shè)備同步升級(jí)等階段性技術(shù)轉(zhuǎn)換。

高清、全高清、超高清——傻傻分不清

影像畫(huà)面呈現(xiàn)越清晰、細(xì)部畫(huà)面越明顯、顏色越飽和接近實(shí)物等等都是監(jiān)控界致力達(dá)成的目標(biāo)。不過(guò)，現(xiàn)在信息有關(guān)于影像高清技術(shù)的定義，是有些混亂不清的。其實(shí)主要技術(shù)分別為以下三種：High Definition（HD）高清、Full HD（FHD）全高清、Ultra HD（UHD）超高清。他們之間的差別為像素輸出的不同，各自為100萬(wàn)畫(huà)素、200萬(wàn)畫(huà)素、800萬(wàn)畫(huà)素。畫(huà)素值越高，影像畫(huà)面的輸出是成比例越清楚。當(dāng)前占絕大主流的1080P則是隸屬于FHD全高清類別，而我們所屏息期待即將世代轉(zhuǎn)換影像輸出技術(shù)即是UHD超高清。畫(huà)素程度的提升絕對(duì)是正向的，沒(méi)有“倒退走”的道理。就如同監(jiān)控系統(tǒng)于前幾年由模擬轉(zhuǎn)換為IP網(wǎng)絡(luò)式產(chǎn)品的技術(shù)趨勢(shì)，沒(méi)有躊躇不前、向后退步的可能性。由于人類眼球本身所賦予的特性，所以越高的垂直分辨率，人眼可以捕捉了解的信息也相對(duì)地越精細(xì)敏銳；UHD超高清技術(shù)能夠提供比1080P四倍以上的垂直畫(huà)素分辨率，優(yōu)點(diǎn)即是人眼辨識(shí)率的大幅提高。

系統(tǒng)得全面配合升級(jí)

所謂4K技術(shù)，又稱為UHD（Ultra High Definition）超高清影像解析顯示規(guī)格。4K亦稱為“4K2K”，詳細(xì)敘述其分辨率，則是3,840×2,160，且像素點(diǎn)總數(shù)能夠達(dá)到八百萬(wàn)，與Full HD全高清相比之下，硬是多了整整四倍的像素輸出。目前市場(chǎng)廣泛應(yīng)用的分辨率為200萬(wàn)（1080P），然而4K UHD超高清技術(shù)卻有著龐大容量演算壓力，現(xiàn)行的4K技術(shù)仍處改善起步階段，并且缺乏所謂“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”；不過(guò)好消息是，有鑒于H.265高效編碼制程的持續(xù)發(fā)展，監(jiān)控業(yè)界對(duì)于其4K UHD超高清技術(shù)本身的開(kāi)放兼容整合性會(huì)逐步確立，在不久的未來(lái)，4K影像監(jiān)控技術(shù)會(huì)大規(guī)模地替代當(dāng)前的Full HD全高清技術(shù)。

當(dāng)然，其帶寬問(wèn)題是4K UHD超高清影像解析技術(shù)所要面對(duì)的首要課題，現(xiàn)行4K UHD超高清的傳輸帶寬需要8M，甚至更高的要求。單就在帶寬的部分，需要絕對(duì)大的空間之外，要成就絕對(duì)的4K UHD影像監(jiān)控，不僅僅前端攝影機(jī)產(chǎn)品必須具備4K UHD效能，對(duì)于配套的傳輸、顯示設(shè)備、編碼器、鏡頭等，所有環(huán)節(jié)都需符合4K UHD處理的高清解析要求。由于現(xiàn)在整個(gè)安防系統(tǒng)市場(chǎng)中，前端監(jiān)控?cái)z影產(chǎn)品和終端顯示已接力陸續(xù)推出4K UHD超高清相關(guān)產(chǎn)品，所以其他產(chǎn)品如4K硬盤錄像機(jī)、4K矩陣器、4K控制模塊也將在不久的將來(lái)應(yīng)運(yùn)而生。

不勝枚舉的種種優(yōu)勢(shì)

以利凌4K UHD超高清網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)UHG1182為例，采用到完備的芯片，提供出相當(dāng)優(yōu)秀穩(wěn)定的real-time實(shí)時(shí)H.264壓縮能力。除此之外，更有著絕佳的3D噪聲抑制，畫(huà)面上的色斑噪聲能夠降至最低，即便于4K UHD高速運(yùn)算之下，還是可以有低功率的芯片平衡效果。

4K UHD高端影像標(biāo)準(zhǔn)，賦予絕對(duì)地能力可以捕捉畫(huà)面中的各個(gè)細(xì)節(jié)，能清晰呈現(xiàn)各種特寫(xiě)鏡頭。正式因?yàn)榇朔N優(yōu)勢(shì)，其可應(yīng)用于大范圍的廣場(chǎng)、大廳，以及更多需要豐富細(xì)節(jié)內(nèi)容的地方。因?yàn)椋诋?dāng)前的監(jiān)控市場(chǎng)中，無(wú)論多復(fù)雜的光線像酒店旅游業(yè)、金融產(chǎn)業(yè)、城市交通、制造業(yè)工廠、學(xué)校政府機(jī)關(guān)、機(jī)場(chǎng)航站、博物館、精品店等類似場(chǎng)所，都需要穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的清晰超高清畫(huà)面影像。

畫(huà)質(zhì)革命

整體而言，4K超高清技術(shù)屏幕觀看最佳距離只需屏幕本身對(duì)角1.5倍數(shù)即可，不如一般HD高清屏幕3倍推薦觀看距離。即便如此短程距離之觀看模式，也不會(huì)看見(jiàn)明顯顆粒于屏幕上呈現(xiàn)，大大地提升了視覺(jué)盛宴層級(jí)。色彩部分更有著接近實(shí)際畫(huà)面的栩栩如生效果，展現(xiàn)絕對(duì)的色彩細(xì)節(jié)層次?，F(xiàn)在大多數(shù)人認(rèn)為：4K UHD為“可有可無(wú)”的選擇性產(chǎn)品，不一定需要擁有，只是一個(gè)錦上添花的附加外衣罷了。這樣的想法迄今來(lái)說(shuō)，雖然可以算是正確，但從安防監(jiān)控的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，實(shí)則是錯(cuò)誤。

4K UHD超高清技術(shù)并非去年度火熱討論的“Full HD全高清轉(zhuǎn)移3D”話題，3D技術(shù)確實(shí)不過(guò)就是隨機(jī)附增的附加選項(xiàng)而已！然而，真真正正地畫(huà)面革命，仍舊需要大幅度持續(xù)提高分辨率才是根本基礎(chǔ)，所以4K UHD超高清科技技術(shù)肯定是監(jiān)控錄像市場(chǎng)下階段邁向普及的道路。

色彩正確性可圈可點(diǎn)

上述有提到攝像機(jī)色彩的差異度，4K UHD超高清攝影機(jī)所能捕捉的顏色不僅在于實(shí)體本物的真實(shí)呈現(xiàn)，還有色彩深淺差異的細(xì)膩度。深色畫(huà)面部分是濃郁且大膽，至于淺白色、淺灰色等色系，也可以準(zhǔn)確地顯現(xiàn)其真實(shí)色調(diào)出來(lái)。畫(huà)面中的景物呈現(xiàn)出“身歷其境”的臨感場(chǎng)視覺(jué)饗宴，包括所有人物、景色、動(dòng)態(tài)移動(dòng)等，都能夠真實(shí)展現(xiàn)其厚實(shí)重量存在感。另外，4K UHD超高清圖像處理是使用到10位～12位的視頻規(guī)格系統(tǒng)；換言之，無(wú)論影像是灰色系、漸層深度色系的表現(xiàn)上，相當(dāng)可圈可點(diǎn)！

結(jié)束語(yǔ)

盡管目前4K UHD超高清技術(shù)處于“發(fā)展初期階段”，價(jià)格不斐的設(shè)備與相關(guān)器材，或許使人望之卻步。但是目前監(jiān)控影像市場(chǎng)大前提大方向都是朝向更清晰的4K UHD超高清技術(shù)，即使用16：9的比例和超大屏幕（≤70吋以上的顯示屏幕），仍不會(huì)有絲毫的粗糙感，其細(xì)致度是有目共睹的。

根據(jù)專家研究結(jié)果，要能夠完全滿足人眼的分辨率，每一度的視角必須至少達(dá)到60像素。1920 x 1080像素的Full HD全高清分辨率其實(shí)是不能符合人眼觀看標(biāo)準(zhǔn)；因?yàn)槊恳欢冉菗Q算下來(lái)實(shí)際是不足于60個(gè)像素，也同時(shí)解釋當(dāng)近距離看屏幕實(shí)，為何會(huì)有格子般的模糊感。然而，4K UHD超高清圖像處理技術(shù)的分辨率是1080P的四倍，消除所謂窗格模糊障礙，顯現(xiàn)出宛如于電影院電影輸出的近距離觀看細(xì)致畫(huà)面。

究竟4K超高清技術(shù)將會(huì)如何發(fā)展，讓我們拭目以待吧！