Estándar HD en CCTV.

El término vídeo HD (alta definición), es decir, vídeo de alta definición, llegó a CCTV procedente del campo de la televisión y los multimedia. A principios del nuevo siglo, el rápido crecimiento de las tecnologías de visualización de plasma y cristal líquido (la capacidad de crear pantallas económicas con una gran diagonal) permitió apreciar los beneficios de las imágenes de alta resolución. El formato analógico ha sido sustituido por formatos de televisión digitales de alta definición.

Hoy en día, a la hora de adquirir un televisor moderno, prestamos atención a la etiqueta que dice HD ready y al estándar de imagen digital soportado: 720p, 1080i, etc., que caracteriza la resolución de la imagen.
Los estándares de vídeo HD más comunes hoy en día son:
720 p (1280 x 720 pc, relación de aspecto 16:9, escaneo progresivo);
1080 p (1920 x 1080 px, relación de aspecto 16:9, escaneo progresivo).
En muchos países de Europa occidental, la televisión de alta definición se ha vuelto común desde hace mucho tiempo. Se han desarrollado sintonizadores de televisión para recibir señales de alta definición, interfaces digitales (HDMI, DVI-D) para monitores que proporcionan transmisión de señales digitales sin comprimir y formatos para medios de almacenamiento (Blue Ray, HD DVD).
El gobierno ruso tiene previsto que en 2015 la televisión en nuestro país también pase al estándar HDTV.
Por supuesto, los procesos que tienen lugar en la televisión abierta, la fotografía digital y la tecnología de vídeo no pueden ignorar la televisión aplicada, que es CCTV. La capacidad de pasar a estándares de vídeo digital de alta definición abre nuevas oportunidades para los sistemas de videovigilancia.
En primer lugar, cabe destacar la posibilidad de obtener una imagen muy detallada con posibilidad de escalado posterior. El procesamiento digital de imágenes de megapíxeles permite analizar áreas individuales del encuadre: por ejemplo, reconocer la matrícula de un automóvil o la cara de un intruso.

La segunda ventaja importante de la transición del CCTV a los estándares digitales de alta definición fue el logro de un equilibrio entre la resolución de la imagen de vídeo generada por la cámara y la resolución del monitor. La era de los monitores de tubos de rayos catódicos ha pasado irrevocablemente, pero el estándar de señal de vídeo analógico permanece. La visualización de una imagen estándar analógica en la pantalla de un monitor de plasma y cristal líquido se acompaña de un deterioro en el contraste y el brillo de la imagen, y el color se ve afectado. La necesidad de utilizar potentes procesadores de imagen en los monitores para compensar los artefactos aumenta innecesariamente el coste de los paneles de vídeo. La resolución de las cámaras megapíxeles corresponde a la resolución de los monitores modernos y garantiza un alto grado de fiabilidad de la imagen y comodidad visual para el operador.
Finalmente, varias empresas que fabrican cámaras megapíxeles en sus productos están implementando la idea de reemplazar varias cámaras analógicas instaladas una al lado de la otra por una cámara digital de alta resolución. Hay algo de verdad en esto. Los objetos pequeños (cafés, gasolineras, pequeñas tiendas) pueden equiparse con cámaras de uno o dos megapíxeles con una lente gran angular especializada. En condiciones de área de vigilancia limitada, son capaces de reemplazar de 3 a 4 cámaras de televisión analógicas estándar.
Cabe señalar que la penetración de las tecnologías de video de alta definición en el campo de CCTV estuvo asociada con la necesidad de resolver una serie de problemas técnicos.
La tarea más importante fue la necesidad de seleccionar una interfaz de transmisión de imágenes. A diferencia de la televisión de alta definición, donde se utilizan ampliamente canales de transmisión de datos por satélite o cables ópticos, para CCTV era necesario utilizar una interfaz más económica y más universal que permitiera un escalamiento rápido y sencillo del sistema. Una red informática de información basada en la pila de protocolos TCP/IP se convirtió en dicha interfaz. De hecho, una red IP es la más adecuada para crear un sistema de videovigilancia de alta definición. Los datos se transmiten digitalmente, por lo que no estamos sujetos a ningún estándar analógico. La topología de una red IP puede ser tan variada y compleja que escalar el sistema no resulta difícil.
Sin embargo, todavía existen dificultades y hasta hace poco eran difíciles de resolver.
Tras adoptar los estándares HDTV (720 p, 1080 p), los sistemas de videovigilancia de alta definición se enfrentaron a la necesidad de encontrar un algoritmo óptimo de compresión de imágenes. El algoritmo M-JPEG, utilizado para cámaras IP con resolución analógica de 768 x 576 píxeles, no es óptimo para cámaras IP HD, ya que el flujo de datos de una cámara de megapíxeles puede ser de hasta 30 a 40 Mbit (cámara con una resolución de 3 MP ). Por tanto, para crear un sistema de vídeo IP de alta definición, es necesario utilizar costosas tecnologías de red gigabit. No menos relevante para los sistemas de seguridad es la cuestión de la grabación de imágenes en el disco. Grandes volúmenes de información requieren grandes gastos para crear un archivo a largo plazo.
Por supuesto, existen algoritmos de compresión más eficientes: MPEG4, H.264, pero la implementación de estos algoritmos para cámaras de megapíxeles requirió el uso de procesadores potentes y costosos. Como resultado, el CCTV HD siguió siendo un hermoso sueño y las cámaras de megapíxeles se utilizaron principalmente en tareas aplicadas.
No menos grave fue el problema de la escasez de lentes especializados que proporcionen la resolución necesaria para las cámaras de vídeo de megapíxeles. En el mercado sólo existían ópticas caras para cámaras de visión artificial de megapíxeles con un formato poco característico de CCTV.
Las tecnologías se están desarrollando. El año 2008 supuso un punto de inflexión para los sistemas de videovigilancia IP de alta definición. Casi todos los fabricantes de cámaras IP megapíxeles para CCTV han actualizado la gama de soluciones que ofrecen. El eficaz algoritmo de compresión H.264 High Profile, capaz de comprimir el flujo de vídeo de una cámara de 2 MP a 4 Mbit/s, está presente en los nuevos modelos no como códec alternativo, sino como principal, desplazando finalmente a M-JPEG. . La potencia informática de los procesadores universales ha hecho posible crear estaciones de trabajo para decodificar y visualizar múltiples transmisiones HD simultáneamente. El software de los sistemas de vídeo HD permite analizar eficazmente la imagen en diferentes áreas del encuadre, creando «zonas de interés» separadas para el operador. Finalmente, todos los fabricantes de ópticas para CCTV han comenzado a producir lentes “megapíxeles”, optimizando su coste.
Sin lugar a dudas, este es un gran avance y un nuevo paso en el desarrollo de CCTV, ya que se ha alcanzado un nivel cualitativo fundamentalmente nuevo. Si hasta hace poco los oponentes a los sistemas de videovigilancia IP reconocían objetivamente sólo una ventaja del sistema digital: la distribución, ahora la calidad objetivamente alta de la imagen es innegable.
De hecho, la tesis de que la calidad de un sistema de vídeo está determinada por la calidad del elemento más débil del sistema se está convirtiendo en una cosa del pasado. Las cámaras digitales HD son capaces de generar imágenes de alta calidad y alta resolución, transmitir redes digitales y monitores que muestran imágenes sin pérdida de calidad. Y aunque todavía no se han resuelto todos los problemas y el coste de un sistema de vídeo HD sigue siendo elevado en comparación con un sistema de calidad analógica, nadie tiene dudas sobre el futuro del CCTV HD.