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[摘 要]4K摄影机是一种先进的产品，其也是科技不断发展的产物，这种摄影机拍摄出的画面比较清晰，在民航机场中有着广泛的应用。民航机场对监控设备的性能要求比较高，机场必须做好安保工作，一定要采用性能优良的安防设备。本文对4K监控摄影机在民航机场的应用情况进行了分析，对这种新型摄像机应用的优势进行了探讨，希望可以扩大4K摄像机的应用范围，保证民航机场安防系统的正常运行，有效的发挥出监控与安全保障的作用。
[关键词]4K摄影机监控民航机场应用
中图分类号：F163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0335-01
民航机场是城市重要的组成部分，其建设的规模比较大，而且每天的人流量也比较大，货物流通比较频繁，为了保证机场稳定的运行，需要做好安保工作，一定要加强对机场的监视，对出入机场的人员必须进行检查，避免其携带危险品。机场的监视系统比较发达，其应用的技术与设备也比较先进，对机场空防安全有着重要的保障作用。下面笔者对4K监视摄像机在民航机场的应用情况进行简单的分析与介绍，希望可以促进4K技术的推广与应用，可以保证机场更加稳定、安全的运营，保证机场人员以及货物流通的安全性。
一、4K摄影机概述
1、4K技术的特性与优势
4K摄影机是一种先进的电子产品，其在安防系统中应用比较多，这种摄影机的摄像效果比较高，不但画面比较清晰，而且兼容性比较强。4K电视在人们的生活中应用越来越广，4K主要是指分辨率的规格表示方式，应用4K技术可以使屏幕分辨率更加清晰。通过检测发现，4K横向分辨率为4000像素，其分辨率主要有两种形式，其中3840×2160在家电设备中应用比较多，而4096×2160在影院中应用比较多，4K技术有着较高的分辨率，其可以保证画面的清晰感，在特写画面中可以展示更多的细节。另外，4K技术还有着较强的兼容性，可以与电视信号结合，从而提高家庭电视画面的质量。
4K设备的像素超过了普通摄像机800万的像素数，其比安保行业高清像素1080P高出4倍，由于分辨率比较高，所以在安防系统的应用发挥着重要的作用，采用4K摄像机进行监控，可以清晰的看到来往人的面孔，其拍摄到的画面更加精细，不光的像素问题，其拍摄出的画面的垂直分辨率也更高，4K技术最大的特点是在相同的尺寸下，晶格比较小，通过人眼的分辨特性，可以更加敏锐的捕捉搭配画面，在辨识的过程中，画面显得更加有层次感。4K技术在多个行业都有着广泛的应用，其特性决定其在监控领域中会得到广泛的应用，而且可以发挥出监视等重要的作用，这项技术还可以扩大监视的范围，使用广角监控镜头后，监控覆盖的范围会大大增加，监控的信息也会增多。
2、视频编码技术
无论是1080P还是4K的视频，如果不进行视频编码，根本无法在现有IP网络上传输，目前，通过采用H.264编码技术，在不影响视频观看效果的情况下，1080P可达到2M左右的压缩效果，而对于4K视频而言，H.264技术则不足以完成4K视频的压缩工作，需要采用最新的H.265技术。H.265是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准，是目前公认的4K编码技术。H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进，先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。
二、在民航机场的应用分析
1、4K摄像机在民航机场的应用范围
送客大厅和接客大厅是航站楼重点监控区域，视频监控的主要需求特点是监控区域大，范围广，可选择合适的位置安装4K摄像机，避免出现监控盲区。在安检区、隔离区内，需要监控整个大厅候机乘客和工作人员的活动情况，并且及时防范意外事件和突发事件的发生，所以监控系统必须具备全方位的监控视角，以便不间断的观测任何方向的可疑人员或物品，4K摄像机拥有极大的覆盖视角，提供丰富的细节，安装在此区域正好有用武之地。
停机坪视频监控主要用来监控近机位飞机靠桥和退桥的操作过程、远机位飞机的进出情况、过夜飞机的停靠情况、地勤工作人员的工作状况、机场内部车辆的行驶状态等，避免出现机场内部车辆与飞机“抢道”的情况及其他由于人为因素造成的机场安全隐患。通过安装4K摄像机，结合全景拼接技术，可实现对整个停机坪的视频监控全覆盖。1台4K摄像机就可以将十字路口四个方向上车辆行驶情况的全景视频呈现在监控显示大屏上，对于公安等相关部门的交通监管非常有利。
2、目前影响4K摄像机大规模应用的主要问题
在实际使用中4K监控系统虽然有其优势，但由于整体成本还是过高，因此，在未来的一段时间内主流的高清仍然会以1080P为主。4K监控系统主要是在视频采集、编解码芯片、算法、网络传输、存储、后端显示等方面仍然存在一定的瓶颈。
2.1视频的前端采集。在正常光照环境下4K摄像机能提供更高清晰度的图像，细节还原更贴近真实，但受限于Sensor靶面的面积，随着像素点数量增加，单个像素点的感光面积减小，所以在低照度成像上4K不如1080P，这是目前所有4K摄像机面临的一个严重问题，必须通过补光来解决。
2.2编码、传输及存储。目前H.265是公认的未来4K要采用的编码技术，行业内已有编解码芯片厂家推出基于H.265算法的产品，但其居高不下的成本限制了H.265的普及，而且其技术成熟度也有待检验。如果采用技术成熟和成本较低H.264作为4K摄像机的编码技术，码流至少要在8-10M左右，对于这么大的码流，不但会影响视频监控的网络传输，而且也会带来更大的存储需求。总之，从目前来看，由于在编码技术上的限制，4K超高清摄像机的大规模使用势必会带来更高的使用成本。
2.3终端显示设备。目前的高清解码器普遍以1080P解码输出为主，能并发解16路1080P图像的解码器已经非常成熟，但能并发解16路4K图像的解码器目前还没有出现。此外在图像显示上，由于成本等因素，4K大屏还未能在安防界大范围使用，目前比较能接受的是通过四块1080P大屏拼接来解决4K图像显示问题，但就用户体验来讲，肯定不如直接用4K大屏显示。另外一个瓶颈就是信号传输线缆，想要完美支持4K的传输，HDMI的标准必须支持2.0规范，相对与早期的1.3、1.4的HDMI标准，新的规范将传输带宽提升至18Gbps。
三、结语
本文对4K技术以及4K摄像机的优点与特性进行了介绍，4K技术有着较高的分辨率，其在监控领域应用比较广，这主要是因为4K摄像机拍摄到的画面比较清晰，而且更加有层次感，比较符合人眼辨认的特点，可以提高人眼的辨识度。将4K摄影机应用在民航机场监控系统中，可以提高监视画面的质量，而且这种设备的投入成本比较低，有着良好的监视效果。人们对监视质量的要求在不断提高，为了保证安保行业更好的发展，需要大力推广4K技术，还要对这项技术进行不断的完善与开发，这样才能保证机场运营的安全性。
参考文献
[1] 刘华.施耐德电气旗下派尔高推出多款高清IP安防摄像机产品[J].中国数字医学.2014（08）.
[2] 王高飞，余刚，谢世斌.基于摄像机跟踪和深度信息的三维合成[J].电视技术.2015（02）.
[3] 景涛.专业级DV摄像机故障案例分析[J].广播与电视技术.2015（02）.
[关键词]4K摄影机监控民航机场应用
中图分类号：F163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0335-01
民航机场是城市重要的组成部分，其建设的规模比较大，而且每天的人流量也比较大，货物流通比较频繁，为了保证机场稳定的运行，需要做好安保工作，一定要加强对机场的监视，对出入机场的人员必须进行检查，避免其携带危险品。机场的监视系统比较发达，其应用的技术与设备也比较先进，对机场空防安全有着重要的保障作用。下面笔者对4K监视摄像机在民航机场的应用情况进行简单的分析与介绍，希望可以促进4K技术的推广与应用，可以保证机场更加稳定、安全的运营，保证机场人员以及货物流通的安全性。
一、4K摄影机概述
1、4K技术的特性与优势
4K摄影机是一种先进的电子产品，其在安防系统中应用比较多，这种摄影机的摄像效果比较高，不但画面比较清晰，而且兼容性比较强。4K电视在人们的生活中应用越来越广，4K主要是指分辨率的规格表示方式，应用4K技术可以使屏幕分辨率更加清晰。通过检测发现，4K横向分辨率为4000像素，其分辨率主要有两种形式，其中3840×2160在家电设备中应用比较多，而4096×2160在影院中应用比较多，4K技术有着较高的分辨率，其可以保证画面的清晰感，在特写画面中可以展示更多的细节。另外，4K技术还有着较强的兼容性，可以与电视信号结合，从而提高家庭电视画面的质量。
4K设备的像素超过了普通摄像机800万的像素数，其比安保行业高清像素1080P高出4倍，由于分辨率比较高，所以在安防系统的应用发挥着重要的作用，采用4K摄像机进行监控，可以清晰的看到来往人的面孔，其拍摄到的画面更加精细，不光的像素问题，其拍摄出的画面的垂直分辨率也更高，4K技术最大的特点是在相同的尺寸下，晶格比较小，通过人眼的分辨特性，可以更加敏锐的捕捉搭配画面，在辨识的过程中，画面显得更加有层次感。4K技术在多个行业都有着广泛的应用，其特性决定其在监控领域中会得到广泛的应用，而且可以发挥出监视等重要的作用，这项技术还可以扩大监视的范围，使用广角监控镜头后，监控覆盖的范围会大大增加，监控的信息也会增多。
2、视频编码技术
无论是1080P还是4K的视频，如果不进行视频编码，根本无法在现有IP网络上传输，目前，通过采用H.264编码技术，在不影响视频观看效果的情况下，1080P可达到2M左右的压缩效果，而对于4K视频而言，H.264技术则不足以完成4K视频的压缩工作，需要采用最新的H.265技术。H.265是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准，是目前公认的4K编码技术。H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进，先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。
二、在民航机场的应用分析
1、4K摄像机在民航机场的应用范围
送客大厅和接客大厅是航站楼重点监控区域，视频监控的主要需求特点是监控区域大，范围广，可选择合适的位置安装4K摄像机，避免出现监控盲区。在安检区、隔离区内，需要监控整个大厅候机乘客和工作人员的活动情况，并且及时防范意外事件和突发事件的发生，所以监控系统必须具备全方位的监控视角，以便不间断的观测任何方向的可疑人员或物品，4K摄像机拥有极大的覆盖视角，提供丰富的细节，安装在此区域正好有用武之地。
停机坪视频监控主要用来监控近机位飞机靠桥和退桥的操作过程、远机位飞机的进出情况、过夜飞机的停靠情况、地勤工作人员的工作状况、机场内部车辆的行驶状态等，避免出现机场内部车辆与飞机“抢道”的情况及其他由于人为因素造成的机场安全隐患。通过安装4K摄像机，结合全景拼接技术，可实现对整个停机坪的视频监控全覆盖。1台4K摄像机就可以将十字路口四个方向上车辆行驶情况的全景视频呈现在监控显示大屏上，对于公安等相关部门的交通监管非常有利。
2、目前影响4K摄像机大规模应用的主要问题
在实际使用中4K监控系统虽然有其优势，但由于整体成本还是过高，因此，在未来的一段时间内主流的高清仍然会以1080P为主。4K监控系统主要是在视频采集、编解码芯片、算法、网络传输、存储、后端显示等方面仍然存在一定的瓶颈。
2.1视频的前端采集。在正常光照环境下4K摄像机能提供更高清晰度的图像，细节还原更贴近真实，但受限于Sensor靶面的面积，随着像素点数量增加，单个像素点的感光面积减小，所以在低照度成像上4K不如1080P，这是目前所有4K摄像机面临的一个严重问题，必须通过补光来解决。
2.2编码、传输及存储。目前H.265是公认的未来4K要采用的编码技术，行业内已有编解码芯片厂家推出基于H.265算法的产品，但其居高不下的成本限制了H.265的普及，而且其技术成熟度也有待检验。如果采用技术成熟和成本较低H.264作为4K摄像机的编码技术，码流至少要在8-10M左右，对于这么大的码流，不但会影响视频监控的网络传输，而且也会带来更大的存储需求。总之，从目前来看，由于在编码技术上的限制，4K超高清摄像机的大规模使用势必会带来更高的使用成本。
2.3终端显示设备。目前的高清解码器普遍以1080P解码输出为主，能并发解16路1080P图像的解码器已经非常成熟，但能并发解16路4K图像的解码器目前还没有出现。此外在图像显示上，由于成本等因素，4K大屏还未能在安防界大范围使用，目前比较能接受的是通过四块1080P大屏拼接来解决4K图像显示问题，但就用户体验来讲，肯定不如直接用4K大屏显示。另外一个瓶颈就是信号传输线缆，想要完美支持4K的传输，HDMI的标准必须支持2.0规范，相对与早期的1.3、1.4的HDMI标准，新的规范将传输带宽提升至18Gbps。
三、结语
本文对4K技术以及4K摄像机的优点与特性进行了介绍，4K技术有着较高的分辨率，其在监控领域应用比较广，这主要是因为4K摄像机拍摄到的画面比较清晰，而且更加有层次感，比较符合人眼辨认的特点，可以提高人眼的辨识度。将4K摄影机应用在民航机场监控系统中，可以提高监视画面的质量，而且这种设备的投入成本比较低，有着良好的监视效果。人们对监视质量的要求在不断提高，为了保证安保行业更好的发展，需要大力推广4K技术，还要对这项技术进行不断的完善与开发，这样才能保证机场运营的安全性。
参考文献
[1] 刘华.施耐德电气旗下派尔高推出多款高清IP安防摄像机产品[J].中国数字医学.2014（08）.
[2] 王高飞，余刚，谢世斌.基于摄像机跟踪和深度信息的三维合成[J].电视技术.2015（02）.
[3] 景涛.专业级DV摄像机故障案例分析[J].广播与电视技术.2015（02）.