Почему новый формат может привести к большой смене правил игры.

Технология всегда помогала нам видеть лучше — начиная с первых грубых микроскопов в конце 1500-х годов до далеко видящих глаз телескопа Хаббла, люди всегда искали пути расширения своего поля зрения.

Это стремление наиболее сильно проявилось в мире потребительской электроники: телевидения и автоматических фотокамер. Эти технологические достижения оказали большое влияние на системы видеонаблюдения и стали движущей силой развития инновационных IP-систем. Недовольство первыми зернистыми черно-белыми аналоговыми видеоизображениями помогло проложить путь для перехода к современным цифровым системам. С инновациями в сфере IP-видеонаблюдения, обусловленными законом Мура, мы видели огромный прогресс в развити от VGA и SVGA к HDTV и мегапиксельному видео, которое сегодня уже стало для всех привычным.

Затем дело дошло до формата 4K Ultra HDTV, который поможет нам видеть еще яснее.

Четыре раза по 1080p HDTV

Как и многие технические подвиги, телевидение ультравысокой четкости, или UHDTV, произошло из потребительского спроса на изображение еще более высокого качества. С удвоенным горизонтальным и вертикальным разрешением формата 1080p HDTV любители кино жаждут получить удивительные впечатления.

Как и HDTV, UHDTV придерживается определенных отраслевых стандартов индустрии развлечений SMPTE и ITU-R для обеспечения стабильного качества изображения.

• Разрешение: не менее 3840×2160 пикселей, или 8.3 мегапикселя
• Частота кадров: до 120 кадров в секунду
• Формат изображения: 16:9
• Цветовая гамма: гораздо большая цветовая палитра, чем HDTV

Когда эта технология впервые появилась на телевизионном рынке в 2012 году, то в качестве промышленного термина получила название «Ultra HD» (UHD). Тем не менее, подобно тому, как стало обычным называть разрешение наших мониторов 720 или 1080, отрасль вскоре приняла для формата Ultra HD более запоминающееся название «4K», так как стандарт предлагает почти 4000 пикселей.

Не столь важно, называет производитель новое разрешение UHDTV, UHD или 4K, наиболее важным фактором является, то что они должны поддерживать истинный отраслевой стандарт. Если нет, то есть риск, что «4К» используется в маркетинговых целях подобно тому, как «HD» было использовано для определения стандарта, который мы привыкли использовать для разрешения, частоты кадров, соотношения сторон и точности цветопередачи, когда он в действительности соответствует только числу пикселей.

Переход 4K от развлечений к видеонаблюдению

Итак, как 4K проявит себя в сфере безопасности? Очевидным преимуществом является то, что с большим разрешением можно увидеть больше деталей, что позволяет профессионалам в области безопасности легче идентифицировать людей, объекты и инциденты с больших расстояний. Пользователи всегда хотят рассмотреть поближе детали в записанном видео или иметь возможность цифрового увеличения видеоизображения в реальном времени для поиска важнейших деталей. Потому что для безопасности больше — всегда лучше, не так ли?

Ну, не всегда. Расстояние до объекта от камеры, в конечном счете определяет, сколько пикселей необходимо для идентификации. Есть еще много систем видеонаблюдения, где SVGA камера обеспечит более чем достаточное количество подробностей для возможности идентификации.

Конечно, есть вопрос касательно возможностей пропускания и хранения. В четыре раза большее разрешение, чем 1080p, означает потребность в четыре раза большей пропускной способности. Таким образом, эффективные технологии сжатия будут играть все более важную роль в новом мире 4K.

Существует также проблема в том, что матрицы видеокамер 4K нуждаются в большем количестве света, чтобы активировать меньшие, более многочисленные пиксели. Это уменьшает динамический диапазон и делает текущие камеры 4K неподходящими для определенных систем видеонаблюдения, где необходимо получить видео, несмотря на условия низкой освещенности. Но, учитывая закон Мура, вы можете быть уверены, что производители исправят это ограничение в не столь отдаленном будущем.

Применение 4K

Несмотря на ограничения, которые всегда сопровождают новые технологические инновации, есть бесконечные возможности для 4K стать разумным выбором для специалистов по безопасности. Например, в таких местах как большие автостоянки, длинные ограждения или прибрежная зона, видеокамеры наблюдения 4K могут обеспечить удивительный обзор с возможностью цифрового увеличения издалека. В четыре раза большее разрешение, чем 1080p HDTV, позволяет конечным пользователям использовать линзы с более широким углом для более широкого поля зрения, сохраняя необходимое количество пикселей для обнаружения, распознавания и идентификации. Что касается использования таких устройств в помещениях, видеокамеры наблюдения 4K могли бы стать превосходными средствами для наблюдения на больших складах или в ангарах.

Благодаря высокому разрешению в сочетании со скоростью записи до 120 кадров в секунду, камеры 4K могут также обеспечивать отличные доказательства для банков и казино, выявляя номинал купюр и фишек, в мошенничестве с которыми ловкость рук имеет первостепенное значение.

Кроме того, если вы объедините большое разрешение камер 4K с системами потребительского ТВ и видеонаблюдения, вы сможете воспроизводить в родном разрешении четыре двухмегапиксельных видеоканала или удвоить это количество, одновременно просматривая видео с восьми одномегапиксельных камер. До появления технологии 4K, вы были бы вынуждены понизить изображение до худшего разрешения, чтобы поместиться на традиционном HDTV двумегапиксельном экране. Это означало бы либо обрезание части поля вашего обзора или уменьшение количества пикселей на канал, как альтернативы, которые бы поставили под угрозу значимость видеоматериалов как доказательств в суде.

Создание настоящей среды 4K

В повседневной жизни, даже если фильм или телевизионное шоу было снято в формате 4K, мы вероятно посмотрим их в домашних условиях на экранах с разрешением 1080p. Даже сегодня, несмотря на то, что многие потребители владеют 1080p и 3D-телевизорами, большинство вещателей по-прежнему используют 720p. Так что следующий шаг для рынка безопасности заключается в адаптации нашей инфраструктуры к стандарту 4K: оборудования, систем управления видео, экранов и пропускной способности, так что конечные пользователи смогут извлечь полную выгоду от использования технологии. С выпуском 4K видеокамер наблюдения с 2014 года, эксперты прогнозируют, что мы увидим несколько вариантов полноценной системы 4K к 2015 году.

Это возвращает нас к вопросу, который я упоминал ранее: пропускная способность. Три фактора влияют на пропускную способность: разрешение, резкость изображения и движение на видео. Правило «четырежды большей пропускной способности», о котором упоминалось ранее, действительно предназначено для статического изображения. В месте с большим количеством объектов, высокой интенсивностью движения и/или низкой освещенностью, 4K может требовать еще больше пропускной способности. Таким образом, передовые технологии сжатия будут иметь решающее значение для использования 4K в реальных условиях.

H.264. Для использования 4K Ultra HD с максимальным разрешением и частотой кадров, кодек сжатия видео H.264 потребует примерно 20-30 Mbps. Если вы будете сжимать видеопоток ниже 10 Мбит, вы будете жертвовать кадрами, качеством видео или и тем, и другим.

H.265. Кодек H.265, также известный как High Efficiency Video Coding, является преемником стандарта сжатия H.264. Более эффективный алгоритм сжатия предназначен для улучшения качества видео и двойного увеличения степени сжатия по сравнению с H.264. Стандарт был официально издан Международным союзом электросвязи в июне 2013 года. Отраслевые эксперты ожидают увидеть потребительские товары с H.265 к концу года. Но переход к актуальным в мире видеонаблюдения широко доступным видеокамерам наблюдения и всем другим компонентам системы, таким как графические карты, видео дисплеи и системы управления видео, займет еще несколько лет.

Увеличение спроса на IP-видео

Хотя отсутствие поддержки 4K замедлит его принятие потребителями в наших домах, вероятно, в индустрии безопасности будет совсем другая история. Потому что 4K может ускорить переход от аналогового к IP видео и снизить цены на сопутствующие устройства 4K. Так что если вы хотите знать, будет ли 4K играть значительную роль в вашем будущем, можно смело предположить, что да.