Вы здесь

HDTV

Оглавление

Введение

1. HDTV влияние на рынке систем видеонаблюдения

2. Развитие HDTV

3. Как HDTV работает

4. HDTV стандартизации

5. HDTV форматов

6. Преимущества HDTV в видеонаблюдения

7. Вывод

Введение

Телевизионный рынок движется быстротой к телевидению высокой четкости, HDTV. Это изменение дает в пять раз выше разрешение и в два раза большее линейное разрешение, чем аналоговое ТВ.

Рост потребительского рынка HDTV-впечатляет. В 2007 году HDTV было в США - примерно 35%. Согласно оценкам, 85% всех зрителей, будет иметь HDTV дома к 2012 году. Уже сегодня практически все крупные телевизионные поддерживают HD.

Два основных стандарта HDTV сегодня SMPTE 296M и SMPTE 274M, которые определяются Обществом Инженеров кино и Телевидения, SMPTE.

1. HDTV влияние на рынке систем видеонаблюдения

Это развитие, сейчас начинает оказывать влияние на рынке систем видеонаблюдения, а клиенты выбирают стандарт с более высоким качеством изображения. Возможность ясного и чёткого изображения - эти качества долго искали в технологии видеонаблюдения, т.е. в тех случаях, когда объекты перемещаются или точной идентификации является жизненно важным.

Можно сказать, что эти требования выполнились с помощью мегапиксельных камер. Высокое разрешение подразумевает огромные данные, которые ограничивают частоту кадров. Поэтому мегапиксельные камеры не являются «синонимом» высокого качества.

В отличии от сетевой камеры, стандарт HDTV гарантированно обеспечивает некоторые характеристики: определенное разрешение, частоту кадров и цвет верности, тем самым, гарантируя качество видео.

2. Развитие HDTV

Основные отличия между HDTV и традиционными аналоговыми камерами – количество точек составляющие изображение на экране. Во второй половине 20-го века доминировали два стандарта: PAL и NTSC.

PAL, или Phase Alternating Line, находится в Европе и большей части Азии. Это система, с 576 активных телевизионных линиях (ТВЛ) при 50 Гц и частотой кадров 25 кадров в секунду (fps). В Северной и Центральной Америке, а также некоторых частях Азии выбрали для NTSC, (National Television System Committee). Эта система трансляции 480 активных ТВ-линий при 60 Гц (30 кадров / с).

Телевидения высокого разрешения, можно сказать, идти так далеко назад, в 1958 году. Первый разработанный метод, который дал очень ясное и четкое изображение, был создан советским военным. Их системы для телевизионных конференций, Трансформатор, способный производить изображения, состоящие из 1125 линии. Десять лет спустя, японский государственный телеканал, NHK, разработал первую систему для коммерческого использования.

Длительный процесс развития был связан не с равнодушием или отсутствие спроса населения. Отрасли осознали потенциал роста массового рынка. Но нужен был метод сжатия для передачи больших объемов данных.

Экспериментальные HDTV системы, например, в США все были отклонены из-за их высокой полосы пропускания. Как правило, требуется в два-четыре раза большую пропускную способность стандартной четкости. Вскоре стало очевидным, что для успешного стандарта HDTV, необходимые улучшения эффективности.

Было также условлено, что только цифровая система может доставить желаемых результатов, но такая система еще не была разработана.

Первый крупный прорыв случился в начале 1990-х годов с набором стандартов сжатия MPEG, который был основан для распознавания образов исследований для крылатых ракет созданной лабороторией NASA Jet Propulsion. Стандарт MPEG-2, созданный  в 1993 году, стимулировал развитие еще дальше. Совместный проект между Video Coding Experts Group of the International Telecom Union, ITU, в конечном счете, привело в стандарт H.264, также известный как MPEG-4 Part 10/AVC. Этот метод сжатия не только сделал HDTV вещания возможным, но и экономически выгодным.

3. Как работает HDTV

HDTV представляет собой огромный скачок в качестве изображения, предоставляя до пяти раз более высоким разрешением, чем обычное аналоговое ТВ. Это означает четкое изображение, лучшая точность цветов и широкий формат экрана, т.е. соотношение 16: 9.

Слева, полноразмерное изображение JPEG (704x576 пикселей) от аналоговой камеры с использованием чересстрочной развертки. Справа, полноразмерное изображение JPEG (разрешение 640 х 480 пикселей) с сетевой камеры Axis используя технологию прогрессивной развертки. Обе камеры используется один и тот же тип объектива и скорость автомобиля была же на 20 км/ч (15 миль/ч). Фон нормально видно в обоих случаях. Однако, водитель был отчетливо виден только на изображении, в котором используется технология прогрессивной развертки.

Различия форматов NTSC и HDTV

В стандарт HDTV входит: размер кадра, система сканирования и частота кадров.

Размер кадра

Размер кадра определяет число пикселей по горизонтали по вертикали, например, 1280x720 и 1920x1080. Количество пикселей по горизонтали часто опущены, поскольку оно подразумевается в контексте. Поэтому различные системы обычно называют 720 или 1080, в сочетании с буквой i или p в зависимости от того, что метод сканирования используется.

Учитывая, что традиционные телевизионные обычно вещания в 704x576i или 704x480i, визуальной информации на HDTV в два-пять раз больше.

Сканирование

Существуют две технологии для сканирования: чересстрочное и прогрессивное, обозначающие буквами i и p соответсвенно.

Чересстрочной разверткой изначально была введена для того, чтобы улучшить качество изображения, видеосигнала без использования дополнительной пропускной способности. Метод вскоре стала повсеместной в традиционных аналоговых телевизоров. Проще говоря, техника разделяет каждый кадр на две так называемые поля. Сканирование начинается в левом верхнем углу и уничтожающий все так, чтобы в правом нижнем углу, пропуская каждый заместитель строки в путь. Чересстрочное видео, таким образом, снижает пропускную способность сигнала в два раза, обеспечивает высокую частоту обновления экрана и, таким образом, уменьшения мерцания и улучшения изображения движения.

Есть, однако, некоторые минусы для чересстрочного видео. Например, если объекты перемещаются достаточно быстро, то они будут в разных положениях, когда каждый полевой съемки. Это может привести к тому, что называется артефакты движения. Как правило, они не видны, но могут появиться, если файл отображается на более низкой скорости. Еще одна потенциальная проблема называется interline twitter. Это эффект того, что появляется, когда снимаемый объект содержит очень тонкие вертикальные детали, которые подход горизонтальное разрешение видео формат.

Этих недостатков можно избежать при помощи прогрессивной развертки. Эта техника захватов, передает и отображает все строки, в изображение, в один кадр. Сканирование осуществляется построчно, сверху донизу. Иными словами, изображения не распадалась на отдельные поля, как в чересстрочной развертки, поэтому практически нет эффекта "мерцания".

Это  может быть важным для просмотра деталей движущихся изображений, например, работа человека или объектом в движении. Другое преимущество этого метода в том, что отдельные кадры можно использовать для изготовления бумажных копий с почти фотографического качества. Это может быть важно, если материал, например, будет использоваться в качестве доказательств в суде. Конечно, эти потенциальные выгоды должны быть взвешены против прогрессивного сканирования, которому требуется несколько более высокая пропускная способность.

Слева, полноразмерное изображение JPEG (704x576 пикселей) от аналоговой камеры с использованием чересстрочной развертки. Справа, полноразмерное изображение JPEG (разрешение 640 х 480 пикселей) с сетевой камеры Axis используя технологию прогрессивной развертки. Обе камеры используется один и тот же тип объектива и скорость автомобиля была же на 20 км/ч (15 миль/ч). Фон нормально видно в обоих случаях. Однако, водитель был отчетливо виден только на изображении, в котором используется технология прогрессивной развертки.

Частота кадров

Частота кадров определяется количество кадров изображения в секунду (fps). Страны были разделены на два лагеря - по причинам, которые очень сильно зависели от частоты сети электрического питания, что, в свою очередь, влияет  на стабильность изображения -25/50 fps или 30/60 кадров в секунду. Тем не менее, обе системы, совместимый с HDTV и, следовательно, также встретиться с полной частотой кадров и требования видеонаблюдения.

4. Стандарт HDTV стандартизации

Введение в MPEG-1 стандарта сжатия, как основу для цифрового ТВ и подстегнуло развитие современных телевизионных стандартов во всем мире.

Сегодня, стандарта HDTV стал основой научных или инженерных решений. Группа, признанная мировым лидером в области разработки стандартов и практики для кино, телевидения, видео и мультимедиа, определил два важнейших стандартов: SMPTE 296M и SMPTE 274M.

В основном, SMPTE 296M определяет разрешением 1280x720 пикселей с использованием прогрессивной развертки, а SMPTE 274M определяет разрешением 1920x1080 пикселей, используя либо с чересстрочной и прогрессивной развертки.

С помощью цифровых методов сжатия, таких как MPEG-2 и H.264, пропускания для одного аналогового телеканала достаточно, чтобы передать до пяти регулярных цифровых телевизионных каналов или до двух каналов HDTV с использованием прогрессивной разверткой.

5. Формат HDTV

HDTV, как правило, подразумевает широкоэкранный формат 16: 9 и разрешением по горизонтали 1920 пикселей с прогрессивной разверткой. Частота кадров может изменяться и определяется после буквы p, например: 1080p30 или 1080p50.

Другие формата HDTV - 1080i и 720p. Формат одинаков: 16: 9, 1080i показывает 1920x1080 линии с чересстрочной разверткой, а 720p отображает с прогрессивной разверткой.

6. Преимущества HDTV в видеонаблюдения

Сетевая камера с форматом высокой четкости HDTV использует true color и четкое изображение, даже если объект движется быстро. Это делает его весьма привлекательным решением для наблюдения, где не требуется большая детализация изображения, например, в розничных магазинах, аэропортах, паспортного контроля, казино и автомобильных дорог.

Стандарт H.264 является открытым и может уменьшить размер файлов цифрового видео без ущерба качества изображения более чем на 80% по сравнению с Motion JPEG форматом и не менее чем на 50% по сравнению с MPEG-4 Part 2. Из-за гибкости в сочетании с его экономии полосы пропускания и памяти, H.264, как ожидается, будет более широко применен, чем предыдущие стандартаы сжатия.

Нет сомнения, что H.264 является необходимым условием для внедрения HDTV в видеонаблюдения. Эффективное сжатие одновременно обеспечивает высокое разрешение и частоту кадров и соотношением сторон 16: 9.

Телевизоры основаны на квадратные пиксели, похожие на компьютерные экраны, так что HDTV-видео с сетевых видео продуктов могут быть показаны на любом HDTV экране или стандартном компьютерном монитором. Однако, с HDTV прогрессивная развертка видео, конвертация или преобразование (деинтерлейс) должны применяться, когда видео будет обработан на компьютере, или на экран компьютера.

7. Заключение

Качество изображения улучшения, достигнутые high-definition TV, был хорошо принят и порождает большой спрос на потребительском рынке. Следовательно, подобная тенденция уже можно увидеть в традиционном рынке систем видеонаблюдения. HDTV-совместимые сетевые камеры обеспечивают разрешение, цветность, соотношение сторон 16: 9 и частоту кадров, в соответствии с международными стандартами, делая их привлекательным решением проблемы наблюдения в ситуациях, требующих высокого качества изображения.

Преимущества HDTV

  • Международный стандарт
  • Превосходное качество изображения
  • Минимум 25/30 кадров
  • Высокое разрешение
  • Цветовая точность
  • Соотношением сторон 16: 9

Добавить комментарий

You must have JavaScript enabled to use this form.

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
CAPTCHA
Ответь, если ты не спаммер
6 + 0 =
Solve this simple math problem and enter the result. E.g. for 1+3, enter 4.