На что влияет разрешение видео
Что такое разрешение видео и какое лучше: HD, Full HD, 2K, 4K и 6К
WVGA, FWVGA, QHD, HD, Full HD, Quad-HD, 2K, Ultra-HD, 4K… – так много терминов. Не каждый пользователь смартфона знает, что обозначают эти аббревиатуры. На самом деле, все они обозначает разрешение видео. Читайте подробное описание каждого.
Что такое разрешение видео
Разрешение – очень важная характеристика видеоролика. Она означает количество пикселей по горизонтали и вертикали. Естественно, чем оно больше, тем более подробная и четкая будет картинка на видео, снятом на телефоне. Производители телевизоров, смартфонов и других устройств с экранами часто ограничиваются указанием числа горизонтальных линий (например, 720p).
Но все-таки, подробное значение разрешения обычно пишется как 720×1280. Т.е. указывают еще и число вертикальных линий. Чтобы упростить людям жизнь, были придуманы еще буквенные аббревиатуры. Их проще запомнить и понять, что они значат. Давайте разбираться со всей этой путаницей.
Разрешение HD (720p, 1280×720)
HD – (high definition) переводится как высокое разрешение. В цифрах это 1280×720 пикселей. Еще часто обозначается, как 720p. Термин появился в начале 21-го века. И тогда это действительно было высокое разрешение. До сих пор многие телеканалы транслируются свою картинку в этом формате. Но разрешение уступило первенство более четким. На большом экране телевизора иногда может смотреться не очень.
Full HD (1080p, FHD)
Full HD (full high definition) является следующим шагом в увеличении разрешения видео. В Full HD роликах 1920×1080 пикселей. Такое разрешение обеспечивает картинку с разрешением 2,07 млн. пикселей при соотношении сторон экрана 16:9. Пока еще самый популярный телевизионный формат. Обеспечивает четкую картинку, которую можно смотреть на больших экранах современных телевизоров.
2K видео (2048p, QHD)
Тут произошла странная история. На самом деле, многие производители телевизоров, да и большие кинокомпании сразу перескочили на 4K. Поэтому люди, скорее всего, никогда не видели 2К- видео на своем телевизоре или смартфоне. Такое разрешение, однако, использовалось в кинематографии. Большинство цифровых кинопроекторов, используемых в кинотеатрах, имеют разрешение 2K. Число горизонтальных линий составляет 2048 пикселей.
Часто можно столкнуться с путаницей, когда термином 2K называют Full HD видео. Это не так. DCI, группа киностудий, которая разрабатывает стандарты для цифрового кино, называет 2K разрешение 2048×1080. Однако дисплеи с таким разрешением очень редки. И 2k мониторы, которые доступны на рынке, чаще всего имеют разрешение 2560×1440. Разрешение таких мониторов, если быть точным, называется QHD.
Разрешение 4K (4096p, Ultra HD)
Разрешение 4K или Ultra HD (UHD) – одно из самых популярных стандартов разрешения видео в последние годы. Согласно Digital Cinema Initiatives (DCI), разрешение 4K равно 4096×2160 пикселей. Однако телевизоры и мониторы часто имеют разрешение 3840×2160 пикселей. Как видите, это чуть меньше полноценного 4K. Поэтому официально данное разрешение называется Ultra HD (UHD). Но так как разница между 4K и UHD незначительна. Их часто путают. Или считают одним и тем же разрешением видео. В результате, часто производители мониторов указывают на них 4K/UHD.
Видео в разрешении 4K очень четкое и насыщенное деталями. Человеческий глаз уже, практически, не может отличить такое изображение от картинки в жизни. Казалось бы, вот мы достигли идеала! Но как бы не так. Маркетологи требуют еще больше пикселей. И поэтому в последнее время уже идет речь о 6K видео и даже 8K. Есть уже и несколько смартфонов, которые могут снимать такое видео. Правда, чтобы посмотреть его без потери качества надо прикупить в довесок телевизор за пару-тройку тысяч долларов.
Разрешение 6K
Это переходное разрешение, которое насчитывает примерно 6000 (6K) пикселей по горизонтали. Некоторые производители техники уже поторопились выпустить телевизоры с таким разрешением. Но, думается, их ждет судьба 2K. Скорее всего, индустрия видео сразу перейдет к 8K.
Разрешение 8K (4320p)
Разрешение 4320p = 7680×4320 обычно известно как 8K. Вы могли бы подумать, что разрешение 8K – это удвоение количества пикселей по сравнению с разрешением 4K. Но это не так. Так как мы здесь говорим о горизонтальных и вертикальных линиях в видео, то на самом деле, в 8K в 16 раз больше пикселей, чем в HD и в 4 раза больше пикселей, чем в 4K.
В видео 8K насчитывается 33 миллиона пикселей (точнее 33117600), вместо 3840×2160 (8294400 пикселей) в 4K. Для правильного понимания, предположим, что четыре телевизора 4K TV помещены в сетку 4 на 4. Это много пикселей. А значит и картинка будет чрезвычайно детальной!
И теперь немного о том, как над нами издеваются производители телефонов. Часто они выбирают промежуточные разрешения, которые очень сложно отнести к Full HD или 2K. Поэтому для таких разрешений видео часто используется обозначение Full HD+ и т.п.
Разбираемся какие бывают видоразрешения, и как выбрать видеокамеру.
1. Что такое камера видеонаблюдения высокого разрешения?
Все форматы изображения с разрешением от 1280×720, считаются форматом высокой четкости (HD). В современном мире видеонаблюдения существуют два направления: аналоговое и цифровое. Соответственно, существуют аналоговые и сетевые (IP) HD-камеры. Разрешение 960H (NTSC: 960×480) не относится к категории HD. Текущие форматы разрешения HD включают в себя: 1.0 мегапиксель (720p), 1,3 мегапикселя (960p), 2 мегапикселя (1080p), 3 мегапикселя, 5 мегапикселей, 8 мегапикселей (4K UHD), 12 мегапикселей, 33 мегапикселя (8K UHD).
Как правило, сетевые HD камеры обеспечивают несколько лучшее качество изображения, чем аналоговые HD камеры того же разрешения (например, 720p).
Недавно назад один из наших клиентов сообщил, что установил систему видеонаблюдения на AHD камерах 720p (производитель заявил 1000ТВЛ) и остался недоволен: качество изображения этих 720p AHD камер оказалось даже хуже, чем у старых камер 960H. Почему это произошло, мы расскажем в четвёртой части статьи.
2. Преимущества высокой чёткости
3. Различные форматы разрешения HD
IP камеры высокого разрешения занимают главное место в системах видеонаблюдения. Они могут обеспечить более качественное видео с большей детализацией изображения и широким охватом, чем камеры стандартного разрешения. Вы можете подобрать нужный формат сетевых (IP) камер в соответствии с вашими требованиями. Например, для приложений распознавания лиц или автомобильных номеров выбирайте мегапиксельные сетевые камеры с разрешением 1080p и более. Чтобы узнать разрешение того или иного HD формата, обратитесь к следующей таблице:
| Формат | Разрешение (в пикселях) | Соотношение сторон | Развёртка |
| 1MP/720P | 1280×720 | 16:9 | Прогрессивная |
| SXGA/960P | 1280×960 | 4:3 | Прогрессивная |
| 1.3MP | 1280×1024 | 5:4 | Прогрессивная |
| 2MP/1080P | 1920×1080 | 16:9 | Прогрессивная |
| 2.3MP | 1920×1200 | 16:10 | Прогрессивная |
| 3MP | 2048×1536 | 4:3 | Прогрессивная |
| 4MP | 2592×1520 | 16:9 | Прогрессивная |
| 5MP | 2560×1960 | 4:3 | Прогрессивная |
| 6MP | 3072×2048 | 3:2 | Прогрессивная |
| 4K Ultra HD | 3840×2160 | 16:9 | Прогрессивная |
| 8K Ultra HD | 7680×4320 | 16:9 | Прогрессивная |
4 Выбор HD камеры видеонаблюдения
Что ещё помимо разрешения изображения следует учитывать при выборе сетевых HD камер? Здесь мы поделимся информацией о том, как правильно выбрать HD камеры с точки зрения установщика.
Низкая освещённость (Low illumination)
В настоящее время оптимальным значением для большинства областей видеонаблюдения является разрешение 2Мп (1080p/FullHD), именно под это разрешение существует большинство сенсоров из серии Low Illumination.
Задержка видео (Time lag)
Все сетевые (IP) камеры видеонаблюдения имеют некоторую задержку в сравнении с реальным временем, и стоимость или качество камеры не является определяющей величины этой задержки. Например, для того же изображения с разрешением 720p время задержки видео для некоторых камер составляет 0,1 с, а для некоторых других сетевых камер это время может составлять 0,4с, и даже больше 0,7с. Почему время задержки видео отличается? В отличие от аналоговой камеры, сетевая камера сжимает видео (этот процесс называется кодированием), а на пользовательских устройствах происходит декодирование видео для отображения, что приводит к задержке видео. Обычно, чем меньше время задержки, тем лучше возможности процессора обработки изображения. Это означает, что нужно выбрать сетевую камеру с наименьшей задержкой видео.
Тепловыделение
Когда камера видеонаблюдения работает, она выделяет тепло, особенно когда ночью включается инфракрасная подсветка. Это правило справедливо для любой камеры видеонаблюдения. Чрезмерное тепловыделение увеличивает вероятность перегрева и, как следствие, повреждения камеры. При выборе мегапиксельных камер обращайте внимание на:
Выбирайте камеру с меньшим энергопотреблением. Низкое энергопотребление означает, что камера экономит электроэнергию, выделяет меньше тепла. Обратная сторона: в зимнее время камера с малым тепловыделением может замёрзнуть (обычно это касается ИК фильтра), а также малое потребление означает, что установлена слабая ИК подсветка, это тоже следует учитывать.
Выбирайте камеру в корпусе с хорошим рассеиванием тепла. Металлический корпус предпочтительнее пластикового. Для обеспечения надёжной работы, сетевые камеры элитной серии используют ребристый радиатор на корпусе для максимального рассеивания тепла, что значительно помогает камере в обеспечении надежной работы.
Техническая поддержка
В заключение хочу сказать, что сетевые камеры также должны иметь хорошую техническую поддержку. Несмотря на то, что IP камеры становятся все более простыми в настройке и эксплуатации, конечные пользователи могут столкнуться с техническими проблемами, которые потребуют сторонней помощи. Столкнувшись с такой проблемой, вы получите у нас техническую поддержку в течение 1-2 дней, это вполне приемлемо. Именно из-за этого лично я не советую покупать камеры видеонаблюдения на Aliexpress, так как в будущем вы вряд ли получите техническую поддержку от продавцов оперативную поддержку.
Мегапиксели против ТВ-линий
| Тип устройства | ТВЛ/Мегапиксели | Итоговое разрешение NTSC | Итоговое разрешение PAL | Мегапиксели NTSC | Мегапиксели PAL |
| Аналоговые матрицы SONY CCD | 480TVL | 510H*492V | 500H*582V | ≈0.25 мегапикселей | ≈0.29 мегапикселей |
| 600TVL | 768*494 | 752*582 | ≈0.38 мегапикселей | ≈0.43 мегапикселей | |
| 700TVL | 976*494 | 976*582 | ≈0.48 мегапикселей | ≈0.56 мегапикселей | |
| Аналоговые матрицы SONY CMOS | 1000TVL | 1280*720 | ≈0.92 мегапикселей | ||
| IP камеры и IP регистраторы | 720P | 1280*720 | ≈0.92 мегапикселей | ||
| 960P | 1280*960 | ≈1.23 мегапикселей | |||
| 1080P | 1920*1080 | ≈2.07 мегапикселей | |||
| 3MP | 2048×1536 | ≈3.14 мегапикселей | |||
| 5MP | 2592×1920 | ≈4.97 мегапикселей | |||
| Аналоговые регистраторы | QCIF | 176*144 | ≈0.026 мегапикселей | ||
| CIF | 352*288 | ≈0.1 мегапикселей | |||
| HD1 | 576*288 | ≈0.16 мегапикселей | |||
| D1(FCIF) | 704*576 | ≈0.4 мегапикселей | |||
| 960H | 928*576 | ≈0.53 мегапикселей | |||
| Название формата | Количество отображаемых на мониторе точек | Пропорции изображения | Размер изображения |
|---|---|---|---|
| QVGA | 320×240 | 4:3 | 76,8 кпикс |
| SIF (MPEG1 SIF) | 352×240 | 22:15 | 84,48 кпикс |
| CIF (MPEG1 VideoCD) | 352×288 | 11:9 | 101,37 кпикс |
| WQVGA | 400×240 | 5:3 | 96 кпикс |
| [MPEG2 SV-CD] | 480×576 | 5:6 | 276,48 кпикс |
| HVGA | 640×240 | 8:3 | 153,6 кпикс |
| HVGA | 320×480 | 2:3 | 153,6 кпикс |
| nHD | 640×360 | 16:9 | 230,4 кпикс |
| VGA | 640×480 | 4:3 | 307,2 кпикс |
| WVGA | 800×480 | 5:3 | 384 кпикс |
| SVGA | 800×600 | 4:3 | 480 кпикс |
| FWVGA | 848×480 | 16:9 | 409,92 кпикс |
| qHD | 960×540 | 16:9 | 518,4 кпикс |
| WSVGA | 1024×600 | 128:75 | 614,4 кпикс |
| XGA | 1024×768 | 4:3 | 786,432 кпикс |
| XGA+ | 1152×864 | 4:3 | 995,3 кпикс |
| WXVGA | 1200×600 | 2:1 | 720 кпикс |
| HD 720p | 1280×720 | 16:9 | 921,6 кпикс |
| WXGA | 1280×768 | 5:3 | 983,04 кпикс |
| SXGA | 1280×1024 | 5:4 | 1,31 Мпикс |
| WXGA+ | 1440×900 | 8:5 | 1,296 Мпикс |
| SXGA+ | 1400×1050 | 4:3 | 1,47 Мпикс |
| XJXGA | 1536×960 | 8:5 | 1,475 Мпикс |
| WSXGA (?) | 1536×1024 | 3:2 | 1,57 Мпикс |
| WXGA++ | 1600×900 | 16:9 | 1,44 Мпикс |
| WSXGA | 1600×1024 | 25:16 | 1,64 Мпикс |
| UXGA | 1600×1200 | 4:3 | 1,92 Мпикс |
| WSXGA+ | 1680×1050 | 8:5 | 1,76 Мпикс |
| Full HD 1080p | 1920×1080 | 16:9 | 2,07 Мпикс |
| WUXGA | 1920×1200 | 8:5 | 2,3 Мпикс |
| 2K | 2048×1080 | 256:135 | 2,2 Мпикс |
| QWXGA | 2048×1152 | 16:9 | 2,36 Мпикс |
| QXGA | 2048×1536 | 4:3 | 3,15 Мпикс |
| WQXGA / Quad HD 1440p | 2560×1440 | 16:9 | 3,68 Мпикс |
| WQXGA | 2560×1600 | 8:5 | 4,09 Мпикс |
| QSXGA | 2560×2048 | 5:4 | 5,24 Мпикс |
| 3K | 3072×1620 | 256:135 | 4,97 Мпикс |
| WQXGA | 3200×1800 | 16:9 | 5,76 Мпикс |
| WQSXGA | 3200×2048 | 25:16 | 6,55 Мпикс |
| QUXGA | 3200×2400 | 4:3 | 7,68 Мпикс |
| QHD | 3440×1440 | 43:18 | 4.95 Мпикс |
| WQUXGA | 3840×2400 | 8:5 | 9,2 Мпикс |
| 4K UHD (Ultra HD) 2160p | 3840×2160 | 16:9 | 8,3 Мпикс |
| 4K UHD | 4096×2160 | 256:135 | 8,8 Мпикс |
| 4128×2322 | 16:9 | 9,6 Мпикс | |
| 4128×3096 | 4:3 | 12,78 Мпикс | |
| 5120×2160 | 21:9 | 11,05 Мпикс | |
| 5K UHD | 5120×2700 | 256:135 | 13,82 Мпикс |
| 5120×2880 | 16:9 | 14,74 Мпикс | |
| 5120×3840 | 4:3 | 19,66 Мпикс | |
| HSXGA | 5120×4096 | 5:4 | 20,97 Мпикс |
| 6K UHD | 6144×3240 | 256:135 | 19,90 Мпикс |
| WHSXGA | 6400×4096 | 25:16 | 26,2 Мпикс |
| HUXGA | 6400×4800 | 4:3 | 30,72 Мпикс |
| 7K UHD | 7168×3780 | 256:135 | 27,09 Мпикс |
| 8K UHD (Ultra HD) 4320p / Super Hi-Vision | 7680×4320 | 16:9 | 33,17 Мпикс |
| WHUXGA | 7680×4800 | 8:5 | 36,86 Мпикс |
| 8K UHD | 8192×4320 | 256:135 | 35,2 Мпикс |
Таблица объема (Гб) часа записи камер видеонаблюдения для кодека H.264 при разрешении D1, 1Mp (1280*720), 2Mp (1920*1080), 3Mp(2048*1536), 5M(2560×1920) при частоте кадров 8, 12, 25 к/с и различной интенсивности движения.
Для уменьшения объема хранимой видеоинформации в видеорегистраторах применяются различные алгоритмы ее компрессии.
Основным преимуществом алгоритма H.264 является межкадровое сжатие, при котором для каждого следующего кадра определяются его отличия от предыдущего, и только эти отличия после компрессии сохраняются в архиве. При работе алгоритма периодически в архиве сохраняются опорные кадры (I-кадры), представляющие собой сжатое полное изображение, а затем на протяжении 25-100 кадров сохраняются только изменения, называемые промежуточными кадрами (P- и B-кадрами). Такой способ компрессии позволяет получить высокое качество изображения при малом объеме, но требует большего объема вычислений, чем компрессия в стандарте MJPEG.
При использовании алгоритма MJPEG компрессии подвергается каждый кадр не зависимо от наличия в нем отличий от предыдущего. Поэтому единственным способом уменьшения объема сохраняемых данных является увеличение компрессии и тем самым снижение качества записи. Такой способ используется только в простых автономных видеорегистраторах, не требующих длительного хранения информации.
Еще одним преимуществом алгоритма H264 является его возможность работы в режиме постоянного потока (CBR — constant bit rate) при котором степень компрессии видеоинформации изменяется динамически и таким образом четко фиксируется объем создаваемого архива за одну секунду. Такая особенность алгоритма позволяет однозначно определить максимальный объем архива за час непрерывной работы системы, а также необходимый сетевой трафик при удаленном доступе.