Risoluzione video

Anche se la risoluzione nel settore analogico non è molto diversa da quella nel settore digitale, vi sono alcune differenze sostanziali nella rispettiva definizione. Le immagini dei video analogici sono costituite da righe, le righe del televisore, poiché la tecnologia analogica è stata appositamente sviluppata per l’industria televisiva. Nei sistemi digitali le immagini sono costruite da pixel (elementi immagine).

Risoluzioni NTSC e PAL

Nel Nord America e in Giappone, lo standard più comunemente utilizzato per il video analogico è lo standard NTSC (National Television System Committee), mentre in Europa si utilizza principalmente lo standard PAL (Phase Alternation by Line). Entrambi gli standard sono stati sviluppati nell’ambito dell’industria televisiva. NTSC offre una risoluzione pari a 480 righe, una frequenza di aggiornamento di 60 campi interfacciati al secondo (o 30 fotogrammi completi al secondo). Lo standard PAL offre una risoluzione pari a 576 linee e una frequenza di aggiornamento pari a 50 campi interlacciati al secondo (o 25 fotogrammi completi al secondo). La quantità complessiva di dati trasmessi al secondo è la stessa per entrambi gli standard.

Se un video analogico viene digitalizzato, il numero massimo di pixel che può essere creato varia a seconda del numero di righe TV disponibili per la digitalizzazione. Nello standard NTSC, le dimensioni massime delle immagini digitalizzate sono 720×480 pixel, nello standard PAL le dimensioni massime sono invece pari a 720×576 pixel (D1). 4CIF 704×576 PAL / 704×480 NTSC sono le risoluzioni più comunemente usate.

Una risoluzione 2CIF è quindi pari a 704×240 (NTSC) o 704×288 (PAL) pixel, il che equivale a dividere il numero di righe orizzontali per 2. Nella maggior parte dei casi, ogni riga orizzontale viene visualizzata due volte, ossia raddoppiata, in modo da mantenere inalterate le proporzioni delle immagini. Questa soluzione consente di ovviare al problema delle immagini sfuocate tipica della scansione interfacciata.

In alcuni casi viene usato un quarto dell’immagine CIF, ossia un’immagine QCIF, che sta per Quarter CIF.

Immagine, con risoluzioni differenti in NTSC Immagine, con risoluzioni differenti in PAL

Risoluzione VGA

L’introduzione delle telecamere di rete permette oggi di progettare sistemi completamente digitali, senza le limitazioni degli standard NTSC e PAL. I nuovi sistemi digitali utilizzano risoluzioni elaborate dall’industria informatica che garantiscono una maggiore flessibilità e che sono riconosciute come standard a livello mondiale.

VGA è l’acronimo di Video Graphics Array, un sistema di visualizzazione grafica su PC originariamente sviluppato da IBM. La risoluzione è pari a 640×480 pixel, ossia è molto simile a quella degli standard NTSC e PAL. La risoluzione VGA è generalmente più indicata per le telecamere di rete poiché i video vengono solitamente visualizzati su schermi di computer con risoluzioni in VGA o multipli di VGA.

Anche il formato QVGA (pari a ad un quarto della risoluzione VGA), con una risoluzione di 320×240 pixel, è molto diffuso in quanto le sue dimensioni sono simili a quelle della risoluzione CIF. La risoluzione QVGA viene spesso chiamata SIF (Standard Interchange Format), che non deve essere confusa con CIF. Altre risoluzioni basate sul formato VGA sono la XVGA (1024×768 pixel) e quella da 1280×960 pixel, pari a un quadruplo della risoluzione VGA, con una risoluzione in megapixel.

Risoluzione MPEG

Resolutions used in MPEG:

La risoluzione MPEG indica generalmente una delle seguenti risoluzioni:

• 704×576 pixels (PAL 4CIF)
• 704×480 pixels (NTSC 4CIF)
• 720×576 pixels (PAL o D1)
• 720×480 pixels (NTSC o D1)

Risoluzione in megapixel

Più alta è la risoluzione e maggiore è il livello di dettaglio dell’immagine. Questo elemento è molto importante nelle applicazioni di videosorveglianza dove un’immagine ad alta risoluzione può permettere di identificare il colpevole di un reato. La risoluzione massima degli standard NTSC e PAL, dopo la digitalizzazione del segnale video con un DVR o un server video, è di 400.000 pixel (704×576 = 405.504). 400.000 equivale a 0,4 megapixel.

Sebbene il settore della videosorveglianza sia finora riuscito a sopravvivere a queste limitazioni, l’introduzione delle telecamere di rete ha eliminato definitivamente il problema consentendo l’uso di risoluzioni più alte. Un formato megapixel comune è quello da 1280×1024, che offre una risoluzione pari a 1,3 megapixel, ossia 3 volte superiore a quella delle immagini generate dalle telecamere analogiche. Sono disponibili anche telecamere con risoluzioni pari a 2 e 3 megapixel e in futuro è probabile che vengano introdotte telecamere con risoluzioni ancora maggiori.

Le telecamere di rete in megapixel offrono il vantaggio di poter usare proporzioni diverse. Sui sistemi CCTV standard viene normalmente utilizzata una proporzione pari a 4:3, mentre per il cinema e i televisori a schermo gigante si utilizza una proporzione di 16:9. Queste proporzioni offrono il vantaggio di eliminare, in fase di elaborazione, la parte superiore e inferiore dell’immagine, che sono generalmente inutili ma che occupano preziosi pixel e contribuiscono ad aumentare la larghezza di banda.

Inoltre, le telecamere di rete consentono anche di usare le funzioni PTZ digitali senza perdita di risoluzione, che permettono all’operatore di scegliere le parti delle immagini in megapixel da visualizzare, senza che ciò comporti alcun movimento meccanico della telecamera. Queste funzioni offrono una maggiore affidabilità