安防行业的8K会来吗？
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？
答案是肯定的，好像又不是。写到这里，想起秦晖先生评价辛亥革命的一段话：演员越来越清晰，剧本越来越模糊……，用在这里来描述8K之于安防行业再合适不过了。在理解我这段感触之前，我们还是先来看下8K的概念以及安防行业进入8K时代，技术储备够了吗？
8K
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。那安防行业呢，8K超高清的完整解决方案有了吗？
安防行业进入8K的技术储备
我们也从视频采集编码，数据传输，然后到终端的解码显示，录像存储这一过程来分析下8K超高清应用于安防领域是否可行。
编码技术
继H.265以后，新一代视频编码标准H.266（VVC）已于2020年7月发布了第一版，H.266支持4K到16K的分辨率以及全景视频，与H.265/HEVC相比，在不降低视频质量的前提下，H.266能节省大约50%的码流。与H.266技术相当的中国国内视频编码标准AVS3也已推出。
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），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。
问题
通过以上的分析，一切似乎都是水到渠成，8K超高清视频监控的发展和未来似乎很清晰了。
然而，如果把上面提到的促成8K超高清在安防领域发展的各种因素看成演员的话，我们会发现演员的确越来越清晰，但是8K在安防领域发展的前景似乎还不明朗，没有按照剧本预期发展，甚至剧本本身越来越模糊。
演员越来越清晰，剧本越来越模糊……，原因何在？
从1927年6月视频监控系统出现，至今不过百年，而更高清和更智能一直是推动视频监控系统发展的两个驱动点。从模拟标清时代的cif，4cif（D1），960H到网络时代的720P，1080P，乃至4MP，5MP，直至现在的4K。另一方面，从早期的移动侦测分析，图像质量诊断分析，到拌线，入侵，越界，物品看守等简单的智能分析，到人形侦测，人脸识别，声音侦测，表情分析， 车牌识别等，乃至深度学习，结构化数据，人脸比对，智能交通，SDC（software defined camera）等。
然后随着前端监控摄像机数量越来越多，视频监控图像越来越清晰，一个很现实的问题摆在了我们面前。越高清并不意味着越智能。
安防视频监控最终是给机器看，并不是给人眼看。人力毕竟有限，曾经警匪片中几名警察坐在监视器前目不转睛盯着录像视频，查找线索的场景早已是过去式。取而代之的是人工智能（AI），深度学习。通过智能的监控系统，目标人物的踪迹很容易，很快能被从浩如烟海的视频监控录像资料中找出来。
安防视频监控最终给机器看，太高的清晰度，分辨率，更多的像素意味着需要更多的计算资源，算力。更多的计算资源，算力成本是昂贵的。
另一方面，更高清的视频对AI，深度学习来说不是必须的。早期模拟标清监控时代，车牌识别的准确度已相当高。现在用在智能交通领域的车牌识别摄像头也多为300-500万像素，很少使用更高像素的。这样单个摄像头足以覆盖2-3个车道，清晰度也能满足车牌识别的需要，资源利用率最高。公安部GA/T 893中要求字母辨识度达到15像素（200像素/米）即可。
再举个例子，GB/T 35678-2017 公共安全人脸识别应用图像技术要求中注明，进行人脸识别时， 两眼间距应大于等于30像素，推荐大于等于60像素。一般的，人脸像素达到80×80像素左右即能满足机器人脸识别的需要。按照三星(Hanwha)的标准，要实现深度学习的人体探测，车牌识别，目标像素达到1.33px/cm即可。（以上可以参考 从像素密度考虑摄像机选型，人脸识别算法 等文章）
AI功能主要受算法，算力，大数据这三因素影响。其中的大数据与图像清晰度关系不太大，核心是需要将大量的监控数据结构化，而不是需要更高的清晰度。（安防视频监控中的AI功能）
广电行业的8K已经到了。电视终端面向的是人眼，而安防最后的受众将是机器，机器视觉（至少趋势是如此）。更高清，还是更智能？安防行业似乎选择了后者。从软件定义摄像机，software define camera（SDC）到软件定义一切（SDx），安防行业与高清已经渐行渐远。
