На рынке технологий безопасности IP устройствам серьезную конкуренцию составляют системы аналогового видеонаблюдения высокой четкости. Это стандарты AHD, HD-CVI, HD-TVI. Они были разработаны различными производителями устройство для систем видеонаблюдения независимо друг от друга. Поставленная задача была решена, теперь конечный пользователь, у которого установлено аналоговая система видеонаблюдения, может значительно улучшить качество получаемого изображения с 600 ТВЛ до 1080р, не заменяя кабельные сети.
При создании новых стандартов перед разработчиками были поставлены следующие цели:
- Значительно повысить качество изображения, делая его сопоставимым с мегапиксельным разрешением;
- Увеличить расстояние передачи аналогового сигнала без снижения его качества, не используя дополнительное устройство усиления;
- Доступная стоимость для конечного пользователя по сравнению с основным конкурентом IP устройствами;
- Возможность монтажа на старых коаксиальных кабелях, простота установки и настройки;
- Решение проблемы задержки видеосигнала при передаче на значительные расстояния.
HD-TVI
Был разработан компанией Hikvision в 2012 году. Передает изображение высокого разрешения 720/1080 р по стандартному коаксиальному кабелю. Является перспективной разработкой с большими потенциальными возможностями. Данная технология позволяет не только передавать изображение от камеры к видеорегистратору, но также осуществлять управление PTZ устройствами, получать аудиосигнал, контролировать различные функции (BLC, WDR, DNR) через OSD меню камеры непосредственно с регистратора. Большинство видеорегистраторов, выпускаемых компанией Hikvision, являются гибридными. К ним можно подключить несколько IP-видеокамер через цифровой
канал передачи информации.
TVI является открытой технологией, но ее широкое распространение всё ещё сильно зависит от инвестиционной деятельности компании Hikvision. К тому же стоимость данной продукции несколько выше стандартных бюджетных решений системы видеонаблюдения по технологии AHD, которые в последнее время получили довольно широкое распространение.
AHD
Аналоговая система высокой четкости AHD впервые была представлена корейским разработчикам чипсета для камер видеонаблюдения Nextchip в 2013 году. Стандарт имеет открытый код и благодаря дружественной политике компании продукция с его поддержкой выпускается многими предприятиями. Передача изображения осуществляется по обычному коаксиальному кабелю, кроме того, этот стандарт мнение требователен к его качеству. Принцип действия и главное преимущество стандарта состоит в том, что принимая сигнал от светочувствительной пзс матрицы, процессор видеокамеры осуществляет разделение цифровых потоков описывающих яркость и цвет изображения. Это позволяет осуществить цифровую обработку изображения с применением всех доступных функций. Потом уже кабелю осуществляется передача командных импульсов для ptz привода, ручного управления ИК-подсветкой, трансляции аудиосигнала.
На данный момент устройства для систем видеонаблюдения с поддержкой AHD производится более чем на 50 заводах Китая и Южной Кореи. При этом, разработка и дальнейшая модернизация стандарта осуществляется независимо на каждом предприятии. Это дает толчок в быстром развитии технологии. А довольно высокая конкуренция оказывает влияние на снижение цен.
HD-CVI
Композитный видео интерфейс высокого разрешения, представленный компанией Dahua в 2012 году. Стандарт способен передавать видео высокого качества в не сжатом формате с разрешением до 1920х1080р. По тому же каналу осуществляется передача звука и команд управления функциями OSD и устройствами PTZ. Технология получила меньшее распространение в связи с использованием только лицензионных чипов произведенных компанией.
ВАЖНО! Как правило, Dahua реализует уже готовые решения для систем видеонаблюдения. Закупив продукцию компании один раз, пользователь вынужден и в дальнейшем прибегать к ее услугам и использовать оригинальные устройства. Это значительно снижает свободу выбора. А учитывая, что стоимость изделий компании несколько выше, чем у конкурентов, затраты на модернизацию существующей системы видеонаблюдения могут превысить установку новой.
Краткая характеристика стандартов
Проанализировав данные представленные в таблице можно прийти к следующим выводам. Все три технологии обладают общими возможностями, которые значительно улучшают эксплуатационные характеристики аналоговых видеокамер высокого разрешения:
- Передача сигнала без существенных потерь на значительные расстояния, сопоставимые или превышающие передачу пакетированной информации по кабелю витая пара;
- Использование старых коаксиальных кабельных сетей не только для трансляции видеосигнала высокой четкости, но и для передачи аудио потока, информационных сигналов для управления OSD/PTZ устройствами;
- Нет проблем с превышением пропускной способности задержкой сигнала или пропажей передаваемых пакетов как в IP технологиях;
- Чипсет каждого аналогового стандарта поддерживает прогрессивное сканирование.
Вместе с тем представленные технологии имеют и определенные отличия, которые нашли отражение не только в видеокамерах и сопутствующим оборудованием, но и в политике компаний производителей и особенности продвижения продукции на рынке систем безопасности.
Доступность кода . Технология HD-CVI является проприетарной, то есть производитель Dahua закрыл возможность для внесения корректировок в код для чипсета. Он выступает как крупный производитель устройств для систем видеонаблюдения, и представляет на рынке широкую номенклатуру продукции, самодостаточной, но несовместимой с другими форматами. TVI и AHD пошли по иному пути и открыли формат, дав возможность любому производителю чипсета выпускать такую продукцию. Это дало значительные преимущества в разнообразии изделий, их характеристик, области использования и сделало ценовую политику более конкурентной и клиентоориентированной.
Совместимость со старыми видео форматами передачи изображения . Модернизация многих сетей видеонаблюдения ведется по остаточному принципу. Новые устройства приобретаются постепенно и должны быть полностью совместимы с уже работающими. Однако, видеорегистраторы старого образца не поддерживает новые технологии высокого разрешения. Поэтому перед покупкой и установкой таких видеокамер необходимо заменить видеорегистратор. Устройства, поддерживающие технологию AHD полностью совместимы со старыми форматами 960Н и D1, могут воспринимать и записывать информацию с устаревших камер. Технология HD-TVI может поддерживать только формат 960Н при условии приобретения и установки дополнительного чипсета, что несколько повышает стоимость таких видеорегистраторов.
Распространение стандарта . Технология CVI была представлена на рынке самой первой среди аналоговых стандартов высокого разрешения. Однако продукция компании Dahua позиционируется в высоком ценовом диапазоне и в связи с высокой стоимостью не завоевала ключевых позиций на рынке видеонаблюдения. На данный момент наиболее распространенной является стандарт AHD. Согласно рейтингу, который публикуется в интернет-ресурсе посвященном системам безопасности ASMAG Security 50, стандарт AHD поддерживает более 35% компаний производителей. Кроме того цена такого оборудования вполне сопоставима по стоимости с изделиями CCTV стандарта. Стандарт TVI от Hikvision также ведет подобную политику открытости. На данный момент многие производители оборудования для систем видеонаблюдения совмещают в своей продукции возможность подключения обоих форматов. Давая широкие возможности совместимости при подборе устройств от различных производителей.
Особенности практического использования
Расстояние, на которое передается аналоговый сигнал без потери качества и применения различных усилителей и приемопередатчиков в новых стандартах составляет 500 м. При том, что витая пара в без дополнительных приспособлений способна передавать информацию не искажая ее на расстоянии не более 100 м, а старые аналоговые форматы ограничивались 150 м. Все производители рекомендуют использовать только коаксиальный кабель высокого качества RG-59 или его отечественный аналог РК 75-5. При этом наибольшую устойчивость к внешним помехам демонстрирует стандарт HD-CVI. AHD при недостаточном качестве кабеля может самотроизвольно переключиться на передачу чёрно-белого изображения. А устройства HD-TVI могут прекратить передавать изображение вовсе.
Все представленные стандарты регламентируют передачу по коаксиальному кабелю не только изображения, но и аудио данных, команд управления различными удаленными устройствами. Фактически это уравнивает возможности IP технологий и систем аналогового видеонаблюдения высокой четкости, предоставляя последним возможность использования в системах управления контролем доступа.
Однако на практике стандарт HD-TVI если отстаёт от основных конкурентов по функционалу. На данный момент в нем реализована возможность двусторонней передачи видеосигнала и управление удаленными устройствами через протокол rs485.
Немаловажным фактором при создании систем видеонаблюдения является возможность использования как ip-видеокамер, так и аналоговых. Гибридность подключения полностью реализована в стандартах AHD и CVI, где поддержку нужных форматов обеспечивает приёмный чип. Это позволяет соединить различные типы видеокамер в одну сеть без дополнительных затрат. Причём создатели стандарта АHD пошли ещё дальше, реализовав возможность подключения всех трех типов видеокамер: IP, высокой четкости и устаревших ССТV (PAL).
Стоимость для многих пользователей является основоположным фактором при приобретении устройств видеонаблюдения. Изначально цена на все три стандарта была сопоставимой и довольно высокой. На данный момент в производстве задействованы более 30 ведущих предприятий Китая и Северной Кореи, что значительно снизило стоимость продукции. Наиболее доступными являются изделия стандарта AHD. На 5-15% дороже продукция компании Dahua, которая практически монопольно выпускает устройства поддерживающие CVI. Оборудование стандарта TVI на данный момент считается наиболее дорогим, в среднем на 15-20% дороже, чем аналогичные по функциональным возможностям устройства AHD. Однако, активное продвижение на рынке и поддержка компанией разработчиком Hikvision приводит к постоянному снижению стоимости.
Новинки готовых решений
- Готовый комплект видеонаблюдения, состоящий из камер Dahua HDW1000RP и видеорегистратора Dahua DHI-HCVR4108C-S2.
Является стандартизированным решением за использование в частном доме, офисе, на небольшом предприятии и т.п. Фактически это масштабируемая система, в которой количество камер может изменяться от 3 до 8. При этом приобретение видеорегистраторов марок DHI-HCVR4103(4,6)C-S2 нецелесообразно, так как это серьезно ограничивает возможности расширения системы.
- Готовый комплект видеонаблюдения HD-TVI, реализованный на базе регистратора HiWatch DS-H104G.
При этом предоставляется возможность выбора видеокамеры 4 различных типов: Двух купольных для использования внутри помещений и двух уличных.
- Готовый комплект видеонаблюдения на 8 камер, поддерживающий технологию AHD.
Производство китайской компании Cantonk. В комплект входит видеорегистратор T9708, есть возможность выбора и подключения любых видеокамер этого производителя.
AHD
Несмотря на то, что аналоговые системы видеонаблюдения упираются в ограничение общепринятого стандарта систем цветного телевидения PAL (вместимостью 625ТВЛ по вертикали), их потенциал далеко не исчерпан.
В последнее время наметились тенденции увеличения горизонтального разрешения аналоговых камер путём внедрения матриц более высокого разрешения, и для обеспечения передачи формируемого подобной аналоговой камерой сигнала была увеличена длина строки — так на свет появился стандарт 960H, который остался всё тем-же PAL в вертикальном разрешении. Но камеры разрешением выше 700ТВЛ, например в 1000ТВЛ, 1200ТВЛ - никакого отношения к вертикальным телевизионным линиям не имеют, данные значения являются субъективными и зависят от типа используемой матрицы, а именно от её горизонтального разрешения.
Чтобы иметь возможность передавать большее количество информации о кадре видеоизображения необходимо уйти от общепринятых стандартов PAL/SECAM/NTSC. Современное развитие вычислительной техники сделало возможным производить ресурсоёмкие вычисления с невообразимыми ранее скоростями, что в свою очередь позволяет использовать сложные математические алгоритмы цифровой обработки сигналов.
Результатами работ по увеличению разрешающей и пропускной способностей аналоговых систем видеонаблюдения стали стандарты AHD - Analog High Definition - Аналоговые системы высокой чёткости.
Сравнивая со своими аналоговыми предшественниками аналоговый стандарт AHD обеспечивает более качественную цветопередачу и большее пространственное разрешение изображения.
Объекты, построенные для аналоговых систем видеонаблюдения, могут быть модернизированы на аналоговые системы высокой чёткости посредством замены видеокамер и видеорегистраторов стандарта PAL/960H на новые камеры и видеорегистраторы стандарта AHD, без необходимости проведения монтажных работ по прокладке нового кабеля.
Данный стандарт использует привычную для аналоговых систем среду передачи данных — обыкновенный коаксиальный кабель, и менее требователен к качеству исполнения кабеля, нежели цифровой стандарт HD-SDI.
Кроме того по сравнению с PAL, стандарт AHD использует разделение несущих составляющих для цветов и яркости, без привычной цветовой субдискретизации, как Сhroma и Luma для стандарта PAL.
TVI
На сегодняшний день по миру развернуто огромное количество коаксиальных линий для подключения. В связи с развитием прогресса, более половины данных камер будут заменяться камерами современнее, обладающими высоким разрешением. Необходимость замены кабеля значительно усложняет процесс, и рост суммы заказа в смете для конечного потребителя.
HDTVI — ультрасовременный стандарт передачи аудио- и видеосигнала разрешением 720P/1080P и сигналов управления поворотными камерами по коаксиальному кабелю. Рабочая дистанция при применении данной технологии составляет порядка 500 метров. Технология HDTVI может считаться более легким в установке и использовании решением для организации видеонаблюдения с картинкой высокого качества.
Отличительные особенности технологии HD-TVI:
Изображение высокого качества — 720/1080P
-Передача по коаксиальному кабелю как аудио/видео сигналов, так и управляющих сигналов
-При передаче HD-сигнала не происходит потеря качества изображения
-Дальность передачи сигнала почти 500 метров
- Не сложно произвести апгрейд аналоговой системы до HD-TVI.
HD CVI
1. Цена: сравнивая камеры HD CVI и аналоговые мы видим, что разница в цене между двумя протестированными продуктами составляет порядка 15%. Разница же в цене 4х канального регистратора почти такая же, может даже меньше.
2. Аналоговый видеосигнал. Оба используемых видеостандарта являются аналоговыми. Похоже, что применение аналового оборудования для видеонаблюдения будет распространено еще долгое время в виду его нескольких преимуществ:
Не высокая стоимость оборудования, надежность, передача сигнала на дальние расстояния., легкость в установке и настройке, не требующая особых навыков.
Ну и о достоинствах технологии HD-CVI перед простым аналогом:
1. Разрешение изображения. Заявленное разрешение камер HD CVI составляет 720р или 1280×720, это значительно выше чем у стандартных аналоговых камер — 700 ТВЛ максимум.
2. Полностью адаптированы к современным мониторам. Практически все современные мониторы имеют 16:9 соотношение сторон. Матрица камеры HD-CVI использует точно такое же соотношение сторон, что, в свою очередь, позволяет видеть картинку безо всяких искажений. Матрица стандартной аналоговой камеры имеет соотношение сторон 4:3. Принято считать, что данный формат является более правильным для осуществления охранного видеонаблюдения. Однако, на сегодняшний день, практически не осталось мониторов 4:3, или они имеют необоснованно высокую цену. Соответственно, картинка 4:3 при отображении на мониторе 16:9 будет деформироваться тем или иным образом.
3. Расширенный функционал. Прогрессивная развертка. При применении данной технологии, управление меню и передача аудио и видео сигналов происходит по одному коаксиальному кабелю. Дальность передачи сигналов без усиления составляет порядка 500 м.
Подведем итоги в сравнительной таблице ниже.
|
HD - TVI |
HD - SDI |
HD -AHD |
HD - CVI |
|||
|
Полное название и расшифровка |
High Definition Transport Video Interface - видеоинтерфейс разработанный techpoint, основан на преобразовании цифровых сигналов в аналоговый и передача его по коаксиальному кабелю, что расширяет дальность передачи и снижает стоимость |
High-Definition Serial Digital Interface последовательный цифровой интерфейс высокого разрешения и пришла данная технология в системы видеонаблюдения из HDTV - телевидения высокой четкости. Иными словами HDSDI- это стандарт высокого качества изображения. |
Analog High Definition- - это новая, революционная технология в области технических средств безопасности, возможности которой значительно превышают существующие в настоящее время, технология AHD позволяет передавать по единому коаксиальному кабелю сигналы видео, аудио, а также управление! |
High Definition Composite Video Interface - интерфейс состоит из видео высокой четкости, эта технология добавляет к особенностям аналоговых устройств качество изображения HD и обеспечивает настраиваемое решение для всех видов требований видеонаблюдения и приложений |
||
|
Общее для всех стандартов |
||||||
|
CVI TVI AHD все эти стандарты являются продолжением прогрессивной развертки аналогового видео высокой четкости на основе коаксиального кабеля |
||||||
|
Эксплуатация совпадает с традиционными аналоговыми устройствами, легкость замены оборудования, камеры и dvr |
||||||
|
Большая дальность передачи сигнала на расстоянии без потери сигнала, задержек. |
||||||
|
Видео разрешение |
1080р/720р |
1080р/720р |
1080р/720р |
1080р/720р |
||
|
Задержка передачи |
Нет |
Нет |
нет |
Нет |
||
|
Дальность передачи(без повторителя) |
500 |
150 |
500 |
500 |
||
|
RS -485 управление по коаксиальному кабелю |
Да |
Да, но необходимо дополнительно оборудование |
да |
да |
||
|
Стоимость |
Низкая |
Высокая |
низкая |
низкая |
||
|
Помехоустойчивость |
Высокая |
Низкая |
высокая |
высокая |
||
|
Надежность передачи |
Высокая |
Низкая |
высокая |
высокая |
||
|
Чипсет |
US Professional third Party Chipset vendor |
SD/HD/3G — SDI |
Nextchip |
dahua |
||
Свое название формат HD-CVI передачи аналогового видеосигнала получил благодаря технологии прямой передачи и квадратурной амплитудной модуляции, использование которой позволяет избежать перекрестных искажений композитного видеосигнала CVBS. При этом полностью разделяются сигналы яркости и цветности, сохраняя при передаче качество видео. Технология принадлежит компании Dahua.
HD-CVI включает в себя набор микросхем: передающая - TX и принимающая микросхема RX, разработанные для видеорегистраторов и видеокамер, служащие для обработки данных.
Рекомендуется использовать кабели 75-5 и 75-3 HDCVI позволяет передавать сигнал Full HD видео 1080P (1920 ×1080) без искажения на расстояние 300 метров для кабеля РК-75-3 или 400 метров для РК-75-5, а сигнал 720P (1280 ×720) на расстояние 500 метров с использованием кабеля РК-75-3 или до 650 метров при РК-75-5.
Для построения системы видеонаблюдения с применением стандарта высокого разрешения видеосигнала применяются камеры HD-CVI , так и цифровые HDCVI видеорегистраторы . Система имеет структуру звездообразной топологии: видеорегистратор является узлом для двухточечной передачи сигнала на камеру по коаксиальному кабелю. Технология HD-CVI поддерживает два формата видео высокой четкости: 1080p (1920 ×1080) и 720p (1280 ×720). Технология оснащена функцией автоматической коррекции сигнала (ASC ), которая практически не допускает искажения сигнала при передаче на большом расстоянии.
По сравнению с IP видеонаблюдением, HD-CVI системы не используют кодирование/декодирование передаваемых/получаемых сигналов с аналога в цифровой формат и обратно, вследствие чего, мегапиксельное видеоизображение от HD-CVI камер наблюдения Dahua передается на видеорегистратор с нулевой задержкой.
Сигнал в HD-CVI системах видеонаблюдения передается на частоте ниже 50 МГц и намного более устойчив к помехам, нежели при использовании, например, технологии HD-SDI.
HD-CVI совмещает видео-, аудио сигналы и сигналы управления, а затем передает их по одному коаксиальному кабелю, упрощая тем самым всю систему.
Для дальнейшего осуществления передачи множества сигналов по одному кабелю аудиосигналы и сигналы двусторонней передачи данных помещаются в зону затухания сигналов. Таким образом, усиливается синхронизация с видеосигналом, а благодаря автоматической коррекции сигнала поддерживается максимальная частота дискретизации в 44,1 кГц.
Сравнение HD-CVI и IP камер
Преймущества.
Камеры IP не может передавать видео на расстояние более 100 метров без использования дополнительных устройств. Формат HD-CVI может передавать видео на 500 метров без использования доп. устройств по коаксиальному кабелю или сетевому кабелю.
Камеры IP требуют определенной (не малой) пропускной способности в сети и могут быть задержки и потери в видеопотоке, а также конфликты с другим IP оборудованием. Камеры HD-CVI не имеют проблем с задержками или потерями видеопотока.
HD-CVI технология намного дешевле, чем камеры IP и NVR.
Камеры IP не могут передавать видео по коаксиальному кабелю изначально (без дополнительных преобразователей), для них сети должны быть построены с применением сетевой кабеля или оптоволокна.
Недостатки.
Камеры IP способны работать на более высоких разрешениях, чем 1080p и доступные разрешения будут продолжать расти в будущем.
Камеры IP способны получать питание по сетевому кабелю (POE ), что не требует дополнительных кабельных систем для питания камер.
Если есть существующая инфраструктура сети и пропускная способность сети достаточно велика, то можно добавить дополнительные IP камеры к существующей сети не создавая новую инфраструктуру.
Сравнение технологий HD-CVI и HD-SDI
Сети HD-SDI ограничивается 150-250 метров для передачи видео. HD-CVI может передаваться до 500 метров и даже чуть более (720p ).
HDCVI в отличии от технологии HD-SDI хорошо защищена от электромагнитных помех другим методом кодирования, разделяя сигналы яркости, цветности особым образом.
Оборудование технологии HDCVI значительно дешевле, чем HD-SDI.
Не прошло и года с того момента, как было заявлено о создании новой системы видеонаблюдения, а точнее, нового формата телевидения высокой четкости (High Definition), но с аналоговым методом передачи сигнала. Компания-разработчик имела недюжинную смелость взять на себя ответственность за продвижение нового формата в индустрию видеонаблюдения
Николай Чура
Технический консультант ООО "Фирма “ВидеоСКАН"
Базовые параметры нового формата отвечают стандартным значениям 720р и 1080р. Данный формат предполагает горизонтальное разрешение в 800 и 1200 ТВЛ с соотношением сторон 16:9 при прогрессивном разложении. Поначалу казалось, что формат будет монополизирован патентообладателем. Однако в наше время, когда "все уже изобретено", удержать что-либо одному производителю не представляется возможным. Технические решения создаются сегодня путем компиляции интегральных решений, разработанных в большинстве своем крупными мировыми производителями. Кроме того, основные технические решения разработаны много лет назад. В конечном итоге первое HD-телевидение было все-таки аналоговым, а многие проблемы тех лет ныне успешно решаются благодаря современной элементной базе большой интеграции с высокими характеристиками.
Сравнение конкурентных HD-технологий
Одиночество Dahua, разработчика и держателя патентов, длилось недолго. Наметились уже три конкурирующие компании, не считая крупного создателя элементной базы NextChip, обладающие аналогичными разработками. Формально предлагаются три технологии с весьма схожими характеристиками. Это HD-CVI (High Definition Coaxial Video Interface) от компании Dahua, а также HD-TVI (High Definition Transport Video Interface), предлагаемая компаниями Hikvision и Hi Sharp. Компания Hi Sharp одновременно производит камеры типа AHD (Analog High Definition), которые практически полностью идентичны HD-TVI. По всей видимости, в них Hi Sharp использует элементную базу компании NextChip, которая и является создателем технологии и самого термина AHD. И скорее всего именно факт производства элементной базы дает основания заявлять о преемственности именно технологии AHD для третьих сторон. На рис. 1 приведена общая структурная схема новой системы.
Несмотря на то, что для всех технологий заявлены оба разрешения HD (720p и 1080р), реально камеры FullHD производятся пока только компаниями Dahua и Hikvision. Не зря эти два "титана" являются основными конкурентами в Китае. Различия форматов представлены в таблице.
Из таблицы видно, что говорить о различиях в данном случае весьма затруднительно. Каждый из разработчиков предлагает сравнительный анализ характеристик всех форматов, применяемых в видеонаблюдении. В них, естественно, новый формат демонстрирует существенные достоинства, и изучение различий и особенностей может доставить много радости специалистам. Например, системы IP и SDI существенно проигрывают по разрешению аналогового выхода, хотя сравнивать параметры возможных технологических (вспомогательных) выходов не совсем правильно. Очевидна дешевизна кабеля для CVI, аналогичного типовому аналоговому CCTV. Однако, как показывает практика, для CVI кабель требуется практически идентичный системе SDI, особенно с учетом заявленной дальности. При этом экономия получается только на отсутствии репитеров при дальности более 100 м, как в SDI. Главным сравнительным фактором в настоящее время является дальность передачи сигнала. Но применительно к аналоговому способу передачи говорить о дальности передачи не всегда корректно. Для цифровых сигналов определяющими являются возможность синхронизации или число ошибок, ограничивающих скорость при пакетной передаче, поэтому можно довольно точно определить дальность передачи для каждого вида кабеля. В случае аналоговой передачи качество изображения заметно ухудшается при сохранении довольно уверенной синхронизации, поэтому определить предельную длину кабеля довольно сложно, не учитывая изменения цветопередачи и разрешения получаемого изображения.
Очередное знамя, под которым идет "революция" видеонаблюдения, – это передача качественного FullHD-изображения аналоговым методом по обычному коаксиальному кабелю на 500 м. Под этим "соусом" многие менеджеры сообщают, что формат HD-SDI со своими 100 м – это что-то устаревшее и отжившее. Да, можно уже констатировать, что избыточное качество HD-SDI-изображения профессионального класса практически не востребовано рынком безопасности из-за высокой цены оборудования. Если цифровая передача "пиксель в пиксель" несжатого изображения в телецентрах и между ними является непременным условием поддержания общего стандарта качества, то в видеонаблюдении это оказалось излишеством, не покрывающим другие возникающие сложности. На рис. 2 приведены увеличенные фрагменты измерительной таблицы, выделенные из изображений систем HD-SDI и HD-CVI для камер FullHD.
Горизонтальное разрешение можно оценить в 1000–1050 ТВЛ для HD-SDI и 900–950 ТВЛ для HD-CVI. Камеры подключены на коротких кабелях в 1 м. Необходимо учитывать, что результаты являются совокупными для камер и регистраторов с кодеком сжатия H.264 (неизвестным) и переформатированием из формата в формат при выводе. Можно считать, что это системный результат.
К сожалению, используемая в испытаниях относительно современная таблица с наличием измерительных элементов более 600 ТВЛ мало того что имеет формат 4:3, так и примерно на 20% завышает оценку горизонтального разрешения. Это выяснилось при сравнении геометрии фрагмента 600 ТВЛ с телевизионной таблицей 1972 года из Московского телецентра, где это разрешение максимальное. Поэтому полученные оценки необходимо умножить на 1,33, чтобы привести разрешение к формату 16:9, и дополнительно умножить на 0,8, чтобы скорректировать положительную погрешность. Полученный поправочный коэффициент 1,064 говорит о том, что в данном случае можно ориентироваться на прямые данные таблицы
Недостатки формата высокой четкости
Так ли все безоблачно в новом формате HD-CVI (он же TVI, он же AHD)? Еще в начале "трудного пути" HD-SDI тоже говорилось об обычном коаксиальном кабеле от старой системы видеонаблюдения. Возможно, для США или Западной Европы, где этот кабель в худшем случае RG-59, а чаще всего RG-6, это справедливо. В России же эти кабели, как правило, КВК-3, КВК-2 или КВТ-2, но встречается и экранированный провод ШГЭС-2 или 4, поэтому ожидать "чудес" и даже простого функционирования не приходится.
Требуемые разработчиками кабели 3С и 5С являются близкими общим типовым моделям RG-59 и RG-6. Можно сказать, что для российской действительности это уже не совсем "любые РК-75", как заявляет изготовитель. Причем это вполне достойные варианты и для системы HD-SDI с полосой 1,5 ГГц и несущей частотой импульсной последовательности 750 МГц.
Спектр аналогового видеосигнала CVI (TVI или AHD) даже для FullHD не превышает 26 МГц, что для коаксиального кабеля, нормируемого обычно до 1000 МГц, не является чем-то невыполнимым. Вместе с тем это превышает по спектру типовой телевизионный сигнал более чем в 4 раза и предъявляет к кабелям связи несколько повышенные требования.
На рис. 3 увеличенные фрагменты клина оценки горизонтального разрешения изображения формата CVI FullHD при передаче по кабелю РК-75-4-361, аналогу RG-6 с длиной 0, 500 и 890 м, а также комбинированному кабелю КВК-2-2П и КВК-2 Rexant c длиной 200 м.
Как ни странно, четкость изображения при кабеле в 500 м даже несколько выше, чем при длине 1 м. Даже для дешевого кабеля Rexant разрешение не снижается до 800 ТВЛ и при дальности 200 м. Но с увеличением потерь на линии сильно меняется цветопередача, которая проиллюстрирована рис. 4. Очевидно, что нежелательно увеличивать дальность более 500 м даже при хорошем кабеле, а дешевые кабели не следует применять длиннее 75–100 м.
Примечательно, что управление камерой также нарушается при длине кабеля более 500 м. Это довольно труднообъяснимый технический феномен, характеризующий полную закрытость информации о принципах передачи данных.
Строго говоря, обещания обеспечивать разрешение 1920х1080p и нормирование как 1080р разрешение камер и регистраторов HD-CVI, а также аналогичных HD-TVI и AHD являются принципиально невыполнимыми. В системе происходит переход на аналоговый сигнал с преобразованием яркости в амплитуду и передачей цветности квадратурной модуляцией поднесущей, по принципу действия практически аналогичной стандарту PAL, с последующим преобразованием по сути композитного сигнала в цифровую форму для записи и вывода в формате HDMI. Этим нарушается принцип передачи "пиксель в пиксель" и заставляет оценивать разрешение системы HD-CVI как в аналоговых системах – только в телевизионных линиях. Кроме того, дополнительные преобразования "аналог – цифра – аналог – цифра" при некорректном их выполнении могут служить причиной артефактов и муара. Следует также настороженно относиться к заявлениям разработчиков о "высокой защищенности" аналоговой передачи HD-изображения амплитудной модуляцией по коаксиальному кабелю. Коаксиальный кабель мало защищен до 5–10 МГц, а передача информации изменением амплитуды является самым чувствительным к помехам методом передачи. По всей видимости, по чувствительности к помехам система HD-CVI должна быть подобна типовой аналоговой CCTV.
Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод о перспективности нового формата (CVI, TVI или AHD) для видеонаблюдения, если, конечно, цена оборудования будет существенно ниже, чем у систем HD-SDI. Но, к сожалению, только увеличение дальности передачи изображения, которое одновременно с переходом в аналог привело к некоторому снижению его качества, не сделает новый формат или форматы особенно привлекательными.
В 2014 году рынок охранного видеонаблюдения с большими ожиданиями встретил появление новых форматов HDCVI, AHD и несколько позже HDTVI . Дело в том, что их предшественник формат HD видеонаблюдения HD-SDI произвел впечатление на многих качественной картинкой, после традиционной аналоговой картинки. Он имел и существенные недостатки, не позволившие ему стать распространенным. Это высокая стоимость видеорегистраторов, камер, высокие требования к кабельной сети, ограниченные длиной 70-100 метров. Все в нем было хорошо кроме цены и неудобств использования.
Существенным для появления таких форматов, так же было желание использовать имеющиеся у потребителей коаксиальные сети, традиционность и простота способа для всех установщиков систем, в отличие от ip систем видеонаблюдения. Свою роль играет и технический прогресс - появление HDD накопителей большой емкости необходимые для записи тяжелой HD видеозаписи.
Рынок охранного видеонаблюдения требовал ставшего уже обычным в быту качества HD 720p, FullHD 1080p и HDTV высокой четкости, доступного и без ограничений передачи формата SDI.
В стремлении побороть эти недостатки и сделать доступным hd видеонаблюдение известная компания Dahua разрабатывает свой стандарт HD-CVI передачи HD сигнала по коаксиальным сетям, используя систему кодирования. HD-CVI позволил без потери качества передать сигнал на 350-500 метров, в зависимости от качества кабеля.
Вскоре о появлении своего формата AHD заявила корейская компания NextChip и с некоторым западанием конкурирующая с ними Hikvision с форматом HD-TVI .
Особенности форматов HD-CVI, AHD и HD-TVI.
Проведенные тесты показали не совместимость новых форматов между собой. По своей сути они остаются аналоговыми и потому качество кабеля, сечение и протяженность линии оказывают влияние на разрешение и чистоту кадра, его цветность. И в этом в сравнении с традиционным аналоговым сигналом PAL/NTSC форматы HD-CVI, AHD и HD-TVI имеют весьма заметное преимущество.
На RG-59, аналогичному отечественному кабелю РК-75-3,7-32 (33 ,34,35), все — Dahua, NextChip и Hikvision заявляют уверенную передачу сигнала 720p на 500 метров без снижения качества, занижая, к слову, данные конкурентов. Тесты вполне подтверждают эти данные.
На коаксиальном кабеле худшего качества РК-75-3 и тем более РК-75-2 можно увидеть различие HD-CVI, AHD и HD-TVI в проявлении и снижении характеристик. Формат HD-CVI на 500 метровом участке несколько потерял в разрешении и чистоте (незначительные шумы). А вот AHD видеосигнал с тем же разрешением 720p, на той же протяженности растерял цветность, передал, по сути, черно-белое изображение. При тех же условиях HD-TVI искажал и временами терял изображение вовсе.
Важное новшество форматов возможность передачи по одному кабелю совместно с видео так же звука и сигналов телеметрии заявлены всеми разработчиками.
Первыми подтвердили и продемонстрировали на работающем оборудовании передачу по одному кабелю звука представители компании Dahua в формате CVI. В серийном оборудовании передача телеметрических данных пока не представила не одна из компаний.
Совместимость с аналоговым CVBS сигналом.
Различия так же выявлены в совместимости с аналоговыми камерами и сигналом CVBS. Так в оборудовании AHD и HD-CVI совместимость заложена в принимающем входном чипе. В формате же HD-TVI такая поддержка реализуется дополнительным декодирующим устройством.
Разрешение и перспективы его увеличения.
Представленные первоначально в качестве 720p, все конкурирующие производители уже серийно освоили производство в формате 1080p. Первыми были представители Dahua c HD-CVI. Кроме того заявлен разработка и выход оборудования с разрешением 2048х1536 соответствующем 3 мегапикселям и даже с разрешением 4К.
Стоимость оборудования HD-CVI, AHD и HD-TVI.
На этот фактор оказывает влияние маркетинговая политика компаний Dahua, и Hikvision, и NextChip . Сложившиеся цены оборудования таковы - AHD от NextChip является наиболее доступной и уверенно конкурирует со старым аналоговым форматом. Несколько дороже (на 10%, оправданное качеством передачи и реализацией заявленной передачей звука) оборудование Dahua HD CVI. Более существенная разница с ценовым лидером AHD - оборудование TVI около 20%.
На ценообразование существенно влияет продвижение продаж микросхем названных производителей среди других разработчиков. Не удивительно, что в этом наиболее преуспел традиционный поставщик электронных компонентов компания NextChip и AHD.
Не смотря на то что, для завоевания рынка все производители открыли свои технологии сторонним разработчикам, технология TVI не так успешна вследствие большей себестоимости.
В связи с выше перечисленным, напрашиваются два вывода. О лидерстве в качестве технологии Dahua HD-CVI . Однако в большей распространенности и ценовой политике лидирует формат AHD компании NextChip.
Загрузка...