Независимый эксперт Похоже, период младенчества для HDcctv, или, как его попросту называют "китайские товарищи", HD-SDI, заканчивается. Получилось, что талантливое дитя без начальной школы сразу переходит в среднюю. Формат 720p недолго оставался базовым, он практически не успел им стать. Уже сейчас наиболее востребованным форматом и практически основным в системах HDcctv (HD-SDI) является 1080p. На это есть масса причин.
Мода на качество
Аналогичная ситуация сейчас и в распространении цифрового бытового телевидения, – и сразу FullHD. Бытовая видеосъемка, даже с помощью мобильных устройств, – также FullHD. Автомобильные регистраторы FullHD не являются экзотикой, и если люди тратят на это деньги, то часто покупают именно такие. Другими словами, создается привычка к качеству, и даже мода на него. Но существуют также технические и технологические причины. Примечательно, что в IP-наблюдении камеры 1,3 Мпкс еще достаточно востребованы. Не будем акцентировать внимание на экономии трафика и архива. В данном случае IP-системы спасает не только возможность работы с "модным" форматом 720р (0,9 Мпкс) и кадром 16:9, но и возможность использовать большее разрешение 1280х960 (1,3 Мпкс) с кадром 4:3. В этом случае качество в погонном разрешении по сравнению с привычным форматом видеонаблюдения D1 возрастает в два раза. А это очень заметный рост качества и детальности изображения. В первом же случае этот рост составляет всего 20–25% и на глаз мало ощутим. В таблице приведены расчетные данные увеличения погонного разрешения по сравнению с форматом D1 (SD).
![1.jpg 1.jpg](/upload/medialibrary/1d8/1d8a9e0b48154bb69d15cf9ca6d98a33.jpg)
Только погонное разрешение на единицу длины или высоты кадра характеризует способность передать детали изображения. Собственно, нужда в погонном разрешении возникла, когда в видеонаблюдении появились кадры различного формата. При типовом телевидении с кадром 4:3 достаточно было знать горизонтальное разрешение и часть кадра, занимаемого интересуемым объектом. При этом вертикальное разрешение было фиксированным и определялось стандартом разложения. Для адекватного сравнения изображений HDcctv, IP и CCTV необходимо как минимум вписать кадр 4:3 в кадр 16:9. Небольшая неточность различий вертикальных разрешений между HD (720р) и SD (582i или 576i) не превышает 20– 25%. На рис. 1 приведен кадр HD формата 16:9 с выделенной частью, эквивалентной кадру CCTV с форматом 4:3. Примечательно, что погонное разрешение по горизонтали кадра 4:3, эквивалентное вертикальному разрешению в 720 пкс, составляет 960 пкс, практически равных новому формату 960H Sony (976 пкс).
![2.jpg 2.jpg](/upload/medialibrary/28f/28f949d50c7dbda0ad9e6affcd7a7875.jpg)
Такое количество пикселей обеспечивает разрешение по горизонтали 600–650 ТВЛ, несмотря на то что во всем кадре укладывается 800 ТВЛ. Именно поэтому качество картинки HD в сравнении с 960H Effio и даже с D1 не производит впечатления чего-то фантастического. И это естественно, поскольку разрешение в лучшем случае выше на 25% как по горизонтали, так и по вертикали.
Изображение "пиксель в пиксель"
Совершено другая история с форматом FullHD. В сравнении с D1 мы получаем двукратный рост погонного разрешения по обеим координатам. Это субъективно воспринимается как существенный рост качества и детальности изображения. Можно сказать, что появление и развитие HDcctv положили конец долгим спорам о разрешении изображения системы видеонаблюдения. Практически впервые возникла возможность получать, передавать, записывать и воспроизводить изображение цифровым способом "пиксель в пиксель". В аналоговых системах изображение многократно преобразуется из аналогового вида в цифровой и обратно, изменяется в формате представления. На качество изображения сильно влияет амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики всего тракта. В IP-системах, несмотря на только цифровой метод представления сигнала изображения, неизбежно применение сжатия, часто адаптивного типа, и преобразование форматов изображения. В процессе этого возникают неизбежные искажения изображения, уменьшающие реальное разрешение. И только в системах HDcctv возможен и предпочтителен принцип сохранения формата и разрешения на всем протяжении канала. Более того, в системе не используется сжатие при передаче, а при записи могут быть выбраны оптимальные алгоритмы и минимальность сжатия как такового. Появление и развитие HDcctv положили конец долгим спорам о разрешении изображения системы видеонаблюдения. Практически впервые возникла возможность получать, передавать, записывать и воспроизводить изображение цифровым способом "пиксель в пиксель" Это позволяет быть уверенным, что пиксельное разрешение однозначно характеризует разрешение, а значит качество и детальность изображения. Система наблюдения IP в силу внесистемности структуры и мультимедийности принципов практически не ограничена в разрешении камер. Если не учитывать реальные технические проблемы с трафиком, торможением обработки и демонстрации изображения, то разрешение камер может быть практически любым.
Какие перспективы у HDcctv?
Есть ли принципиальные перспективы в увеличении разрешения HDcctv более FullHD и можно ли догнать IP по разрешению? Конечно, в IP-наблюдении камеры от 5 до 10 Мпкс применяются еще крайне редко. Учитывая неизбежное сжатие видео в самой камере и ее ограниченные вычислительные способности, частота кадров с подобным разрешением всегда незначительна и часто не превышает нескольких кадров в секунду. Поскольку предтечей HDcctv является вещательное цифровое телевидение HD и FullHD, можно ожидать дальнейшего развития и уже появившегося нового формата вещательного телевидения Ultra HD television, или UHDTV. UHDTV включает в себя два формата: 4К UHD (2160p) или 3840х2160 (8,3 Мпкс), что в 4 раза превышает разрешение FullHD (1080p), и 8К UHD (4320p) или 7680х4320 (33,2 Мпкс), что в 16 раз превышает разрешение FullHD (1080p). 8K UHD практически соответствует киноразрешению формата IMAX. На рис. 2 представлены относительные размеры кадров в пикселях систем телевидения, начиная со стандартной чересстрочной SD для формата PAL 720х576 (752х582).
![3.jpg 3.jpg](/upload/medialibrary/a6b/a6b4ed0b21b76cd58afb43f778920ad8.jpg)
Безусловно, ожидать в видеонаблюдении формат IMAX, наверное, не имеет смысла, да и скорее всего это не нужно. Хотя здесь вспоминаются эксклюзивные системы с суперпанорамными кадрами для кругового осмотра площадей, где размер кадра даже превышает 8K UHD и доходит до 120 Мпкс. Первая генерация UHD 4K вполне может быть востребована, и несжатый цифровой видеопоток имеет не запредельный объем для оптоволоконного канала.
Николай Чура
Опубликовано: Video & Vision-2013