Пользователь
0,0
рейтинг
20 февраля 2015 в 17:33

Системы аналогового видеонаблюдения высокой четкости: HDCVI, HDTVI и AHD



Аналоговое видеонаблюдение сегодня переходит от стандартного к высокому разрешению. Ведь нужно идти в ногу со временем! Когда мониторы и телевизоры уже давно преодолели «планку» Full HD, смотреть на них изображение с камер выдающих разрешение D1 (704х576) или даже 960H (960х576) просто моветон. Поэтому производители оборудования оперативно подсуетились и предложили пользователям сразу три стандарта аналогового видеонаблюдения высокой четкости: HDCVI, HDTVI и AHD.
Аналог остается в строю.

Казалось бы, если везде идет переход на цифровые форматы, нужно ли само аналоговое видеонаблюдение? Нужно. Еще и как. Дело в том, что в мире уже развернуты сотни миллионов (!) систем аналогового наблюдения, имеющих кабельную инфраструктуру на базе коаксиального кабеля. Цифровые камеры с этой кабельной инфраструктурой работать не могут. А вот новые аналоговые HD камеры позволяют легко модернизировать все эти старые системы до современного уровня. Избегая огромных затрат на замену уже проложенных проводов на витую пару, нужную для цифровых камер. Кроме того, над цифровыми решениями аналоговые системы сохраняют определенные важные преимущества, о которых мы расскажем далее.
Все новые аналоговые стандарты видео высокой четкости предусматривают соотношение сторон изображения 16:9 и стандартные разрешения HD 720р (1280х720) и Full HD 1080р (1920x1080). По уровню детализации изображение формат HD 720р превосходит привычный аналоговый формат D1 в 2,3 раза, а Full HD превосходит его более чем в 5 (!) раз. Совершенно очевидно, что овчинка стоит выделки. Новые технологии позволяют рассмотреть даже на довольно большом расстоянии детали и нюансы, перед которыми старые аналоговые CCTV камеры пасовали: черты лиц людей, номера автомобилей, номиналы денежных купюр и т.д. Для успешного развития рынка важно и то, что цены на новое аналоговое оборудование высокой четкости не слишком превышает стоимость старой аналоговой техники, а то и вовсе находятся на одном уровне.
Конечно же, изначально предпринимались попытки монополизировать рынок аналоговых систем высокой четкости, стать «патентным троллем» и наживаться по принципу «с миру по нитке». Однако в эпоху активного развития открытых стандартов сделать это все труднее, и на рынке появились альтернативные и открытые для всех решения. Собственно, давайте проведем сравнение конкурирующих технологий.

HDCVI

Первой на рынок аналогового видео высокого разрешения вышла компания Dahua Technology со соей технологией HDCVI (High Definition Coaxial Video Interface). Это запатентованная технология, на которую другие производители должны обязательно приобретать лицензию.
Стандарт HDCVI предусматривает передачу сигнала с использованием технологии квадратурной амплитудной модуляции, полностью разделяя сигналы яркости и цветности. С оборорудованием можно ознакомится тут: http://videosecurity.su/catalog/hdcvi_oborudovanie/


Рис. 1. Технология квадратурной амплитудной модуляции, использующаяся при передаче сигнала в современных аналоговых HD системах видеонаблюдения

Разделение сигналов яркости и цветности позволяет в значительной степени устранить перекрестные искажения композитного видеосигнала, характерные для обычных аналоговых CСTV (Сlosed Circuit Television) камер, что улучшает качество изображения. Дополнительно HDCVI использует функцию автоматической коррекции сигнала, которая уменьшает искажения исходного видеосигнала при передаче на большое расстояние.

Система видеонаблюдения HDCVI имеет традиционную для аналоговых систем звездообразную топологию, когда центральный узел — видеорегистратор связан двухточечной (P2P) передачей сигнала с подключенными по коаксиальному кабелю камерами.


Рис. 2. Современная система аналогового HD видеонаблюдения использует традиционную топологию «звезда».

При этом HDCVI способна передавать сразу три типа сигнала в одном кабеле: видеосигнал, аудиосигнал и команды управления для поворотных PTZ камер (фокусировка, наклон, поворот, масштабирование, передача сигнала тревоги и т.д.). Это техническое решение существенно упрощает кабельную разводку. Аналоговые системы видеонаблюдения предыдущих поколений ничем подобным похвастаться не могли и требовали укладки дополнительных проводов для передачи аудио и сигналов управления.


Рис. 3. Технология HDCVI (а также AHD) способна передавать сразу три типа сигнала в одном кабеле – видеосигнал, аудиосигнал и команды управления

Технология HDCVI позволят передавать видеосигнал по коаксиальному кабелю на расстояние 500 метров и даже более, если использовать качественный кабель 75-5 и лучше.
К счастью, монопольное одиночество Dahua на рынке продлилось недолго. Так, компания Hikvision представила собственную конкурирующую разработку HDTVI (High Definition Transport Video Interface).

HDTVI

Производитель не стал изобретать велосипед – как и у конкурента, стандарт предполагает разделение сигнала яркости и сигналов цвета, а избежать появления помех и получить более четкое изображение помогает алгоритм предварительной обработки немодулированного видеосигнала с последующим применением квадратурной амплитудной модуляции. При этом, разумеется, этот алгоритм проприетарный (то есть уникальная разработка компании), и под патенты Dahua не подпадает. По причине использования относительно низкочастотной модуляции стандарт HDTVI, равно как и другие аналоговые HD системы, не слишком требователен к качеству изготовления и монтажа разъемов, характеристикам кабеля. В этом их принципиальное отличие и одновременно преимущество перед цифровыми конкурентами. Плюс максимальная дальность передачи видеосигнала заявлена до 500 метров при использовании коаксиального кабеля высокого качества, тогда как цифровые решения ограничены дистанцией в 100 метров по витой паре. Посмотреть камеры и регистраторы можно по ссылке: http://yumtrade.ru/200814-hd-tvi-videonabljudenie
Автоматическая компенсация сигнала (вариант АРУ, или автоматической регулировки усиления) также используется и дает возможность минимизировать искажения и потери сигнала в длинных сегментах кабеля. Однако, согласно независимым тестам (http://sec-invest.ru/articles2/videonabl/sovremennye-formaty-analogovogo-videonablyudeniya-hd-cvi--hd-tvi-i-ahd-v-sravnenii/), из трех конкурирующих систем именно система HDTVI оказывается наименее стойкой к искажению сигнала при работе на длинном комбинированном кабеле (коаксиальный + питание). Видимо это является недостатком «фирменного» алгоритма компенсации сигнала.
HDTVI предусматривает двустороннюю передачу управляющих сигналов на/от PTZ камер по одному кабелю одновременно с передачей видео. Дальнейшее развитие стандарта обещает также передачу аудиосигналов по тому же проводу.


Рис. 4. Стандарт HDTVI хотя и открыт, но со стороны оборудования пока активно поддерживается преимущественно разработчиком стандарта – компанией Hikvision

Можно добавить, что HDTVI оборудование позволяет автоматически подключать в систему видеонаблюдения не только HDTVI камеры, но и обычные аналоговые камеры. Поддержка которых реализована на аппаратном уровне. А вот одновременно поддерживать обычные аналоговые камеры, камеры высокой четкости и IP камеры технология HDTVI умеет весьма специфически. Для достижения гибридности (возможности подключения разных камер, включая цифровые IP) решению HDTVI необходим дополнительный аппаратный аналоговый видеодекодер, заметно удорожающий систему. Или поддерживается всего одна IP камера, качество изображения которой еще и дополнительно «обрезается». Можно смело говорить, что поддержка IP в случае HDTVI стоит дорого, тогда как оба конкурента изначально и совершенно бесплатно обладают этим важным преимуществом. Таким образом «открытое» HDTVI оборудование стоит несколько дороже аналогичного по возможностям «открытого» AHD. Видимо поэтому HDTVI пока уступает AHD в популярности.

AHD

Технология AHD (Analog High Definition) была разработана известным производителем микросхем для видеооборудования – компанией Nextchip. Как и HDTVI, технология AHD является абсолютно открытой для всех производителей: выпускать AHD оборудование может любой производитель, изъявивший желание. Но по сравнению HDTVI вариант AHD имеет то важное преимущество, что все видеорегистраторы AHD способны работать по мультигибридной схеме, то есть с тремя типами видеокамер одновременно, – аналоговые, AHD и IP камеры, – причем без всяких дополнительных доработок, оптимизаций и программно/аппаратных шаманств. Аналоговое, AHD- и IP-оборудование может быть легко объединено в единую видеосистему и обслуживаться одним видеорегистратором. Таким образом, если искать максимально доступное по цене оборудование с поддержкой аналогового и цифрового видеонаблюдения одновременно (а такой «симбиоз» не исключен на многих объектах), то это будет именно техника AHD. Выход в Интернет и удобная работа через облачные сервисы делают работу с AHD-регистраторами еще более комфортной для пользователя, ведь контролировать систему видеонаблюдения становится возможно из любой точки мира, где есть доступ в Интернет. Ознакомится с оборудованием AHD: http://secur.ua/videonablyudenie/analoghd/


Рис. 5. Технология AHD изначально поддерживает мультигибридный режим: AHD видеорегистраторы способны работать с аналоговыми, AHD и IP камерами одновременно.

Технология AHD способна даже полностью заменить IP решения, предлагая более низкую цену и простоту инсталляции при уровне качестве картинки не уступающем цифровому. С помощью AHD также легко обеспечить плавный переход системы видеонаблюдения с аналога на перспективное IP. Ведь, как и у цифровых систем, видеосигнал AHD успешно передается по кабелю витой пары, а не только по коаксиальному. Что касается передачи сигнала у AHD, то сигналы видео, аудио и управления также способны передаваться по одному кабелю, а видеосигнал разбит отдельно для яркости и цветности плюс защищен алгоритмами подавления помех.
Камеры AHD могут быть как самыми простыми, так и улучшенными, содержащими собственные настройки и OSD меню. В таких камерах реализованы функции базовой аналитики: детектор движения, отслеживание закрытия камеры, потери сигнала, возможно добавление защищенных от просмотра приватных зон и т.д. С помощью дополнительного программного обеспечения и благодаря высокому разрешению камер можно реализовать куда более совершенные функции систем безопасности – например, распознавание лиц, автомобильных номеров, купюр и т.п.
В то же время, хотя для всех технологий видео высокой четкости заявлена поддержка разрешений HD 720p и FullHD 1080р, камеры и рекордеры FullHD доступны пока только на базе технологий HDTVI и HDСVI. Оборудование AHD с поддержкой FullHD ожидается в ближайшем будущем.

Общее и различия

Как видим, у трех технологий HDCVI, HDTVI и AHD много общего. Выделим ключевые общие моменты:

• привычная звездообразная топология и работа с имеющимися кабельными системами упрощает процедуру монтажа и настройки;
• использование прогрессивной развертки и высокого разрешения 720р и 1080р для видео, что самым положительным образом сказывается на качестве и детализации изображения;
• улучшенная помехозащищенность благодаря использованию раздельных сигналов яркости и цветности, использования схожих алгоритмов устранения помех и коррекции сигнала;
• сравнительно невысокие требования к характеристикам кабеля, качеству изготовления и монтажа разъемов;
• возможность использования как коаксиального кабеля, так и витой пары для передачи сигнала;
• передача видео по коаксиальному кабелю на значительные расстояния без потери качества;
• нет потерь и задержек кадров, как у цифровых решений.

Отличия технологий состоят в следующем:

• HDCVI – единственная из трех закрытая технология, права на которую принадлежат исключительно компании Dahua. Поэтому оборудование HDCVI не может быть изготовлено другим производителем без лицензирования у Dahua. Это существенно ограничивает рынок совместимых устройств и удорожает конечный продукт за счет лицензионных отчислений;
• HDTVI является открытой технологией, но с ограниченной совместимостью оборудования в гибридном режиме и худшей устойчивостью к помехам при работе камер на большом удалении от регистратора;
• AHD предлагает, помимо полной открытости технологии для производителей, довольно гуманную ценовую политику на оборудование и прекрасную реализацию мультигибридности, когда даже самые недорогие видеорегистраторы способны работать сразу с тремя видами видеокамер – стандартными аналоговыми, AHD и IP.

В таблице ниже приведены более подробные сравнительные характеристики аналоговых CCTV, HDCVI, HDTVI и AHD систем, а также цифровых IP решений.

Таблица. Сравнительные характеристики CCTV, HDCVI, HDTVI, AHD и IP систем видеонаблюдения.

Характеристика
CCTV
HDCVI
HDTVI
AHD
IP
Разрешение камер
960х576, 704х576
1920x1080, 1280x720
1920x1080, 1280x720
1920x1080*, 1280x720
До 4К
Дальность передачи сигнала по коаксиальному кабелю, м
300
500
500
500
невозможно
Дальность передачи сигнала по витой паре UTP CAT.5e, м
100
150
100
150
100
Возможность одновременного подключения аналоговых, HD и IP камер
нет
да
нет
да
нет
Наличие проблем задержки изображения и выпадения кадров
нет
нет
нет
нет
да
Передача управляющего сигнала по видеокабелю
нет
да
да
да
да
Передача звука по видеокабелю
нет
да
нет**
да
да
Совместимость с устройствами разных производителей
да
нет
да
да
да


* – появится в ближайшем будущем

** – ожидается в перспективе

Итог
Современные системы аналогового видеонаблюдения HDCVI, HDTVI и AHD по качеству изображения сильно превосходят системы предыдущего поколения, что делает модернизацию видеосистем более чем оправданной. Тем более что новое аналоговое оборудование высокой четкости уже массово доступно по очень привлекательным ценам.
@kovalukigor
карма
4,0
рейтинг 0,0

Похожие публикации

Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (21)

  • 0
    Камера на первой картинке из портала или меня глючит?
    • 0
      из него самого, а что?)
  • 0
    Есть еще стандарт HD-SDI (SMPTE 292M). В прошлом году на выставке AllOverIP в Москве видел несколько производителей, выпускающих оборудование этого стандарта. Звук там тоже можно передавать, разрешение 1920х1080, рекомендуемое максимальное растояние порядка 150 метров. Правда, это уже цифровой протокол, но для передачи используется всё тот же коаксиальный кабель.
    • 0
      Да, это цифра, с высоким качеством, но которая по коаксиалу работает на намного меньших дистанциях чем аналог и практически не работает на витой паре (по имеющейся у меня информации) как аналог или IP. Поскольку в заголовке сказано о аналоговом наблюдении, HD-SDI оставим в стороне. Да и стоимость таких решений не делает их популярными, а выигрыш по сравнению с IP только в отсутствии лагов практически.
      • 0
        Еще можно использовать, когда старые коаксиальные трассы нет возможности поменять, а центральное оборудование и камеры ставится новое.
        • 0
          В принципе можно, но мне кажется аналог дешевле обойдется + дальность работы у аналога больше (не стоит забывать. что провода по дому тянуться не «напрямую» к камере, а следуют изгибам интерьера).
  • +1
    Почему в таблице написано «невозможно» для IP по коаксиальному кабелю? Один видеопоток вполне вмещается в 10 МБит/с…

    И, раз уж начали сравнивать дальности передачи сигнала по разным типам кабелей, надо и про оптоволокно вспомнить, какие там дальности и какие системы видеонаблюдения это поддерживают…
    • 0
      Оптоволокно хорошо, но ведь и дорого. Плюс не работают видеорегистраторы и камеры описанных стандартов с оптоволокном изначально. Можно «прикрутить», но ценовая оправданность — под очень большим вопросом. Поэтому оставим оптоволокно другому автору для другой статьи, это отдельная большая тема.
    • 0
      Мне кажется 10 Мбит/с сетевых карт с поддержкой коаксиала уже очень давно не выпускают. Тем более его не поддерживают IP камеры и регистраторы. В чем смысл сего действа? Тем более, что система видеонаблюдения редко ограничивается 1-й камерой, а даже одна Full HD IP камера способна сгенерить поток превсосходящий 10 Мбит/с.
      • 0
        Мне просто кажется, что «невозможно» — слишком сильное слово
        • 0
          Возможно слишком сильное, согласен.
  • 0
    >>По уровню детализации изображение формат HD 720р превосходит привычный аналоговый формат D1 в 2,3 раза, а Full HD превосходит его более чем в 5 (!) раз
    Ну уж на техническом ресурсе не надо этой маркетинговой лабуды. Считать надо увеличение линейной вертикальной чёткости, а не плотности. 1080/576=1.875раз, а не 5. Никто же в здравом уме не говорит, что например «фотография 10x10 в 4раза больше чем 5x5», потому что она только в 2 раза больше.
    • +4
      На фотографии 10х10 умещается 4 фотографии 5х5, значит фотография 10х10 больше фотографии 5х5 в 4 раза.
    • 0
      Друг мой таинственный! Представьте, что я сижу за двумя мониторами. Один — с разрешением Full HD 1920x1080. Второй — ультраширокий формат 2560×1080. Исходя из вашей феноменальной теории увеличения линейной вертикальной четкости, оба монитора показывают картинку 1 в 1 (1080/1080=1), то есть никакой более детализированной картинки я увидеть на втором мониторе не могу даже теоретически. Однако же практически мои глаза говорят об обратном, что заставляет предположить либо обман зрения, либо некоторые неточности в Вашей теории. Исходя из вашей логики даже сделанный фотоаппаратом широкоформатный панорамный снимок имеет такую же точно детализацию, как одиночный кадр. Зачем все эти глупые фотографы морочат себе голову — совершенно непонятно. А вообще секрет в том, дружище, что эпоха электронно-лучевых трубок (когда Ваша теория имела хоть какое-то право на существование) в видеонаблюдении давно закончилась, а Вы этот момент как-то пропустили.
      • 0
        Не надо путать вертикальную чёткость и горизонтальную. Ультраширокий монитор не повышает чёткость по вертикали, но расширяет доступное пространство по горизонтали на 33%.
        В первоначальном абзаце идёт именно маркетологическая подмена понятий «уровень детализации» и «площадь». Увеличение площади и пикселей в 5 раза не означает увеличение чёткости в 5 раз, а означает именно увеличение площади и пикселей, потому что чёткость — это линейное увеличение размера, а не увеличение площади.
        При одинаковом размере экрана 960x540 чётче чем 1920x1080 ровно в 2 раза, а не в 4.

        Тем же приёмом маркетологи пользуются и в фото. Линейная чёткость 16Mpx в 2 раза выше чёткости 4Mpx, несмотря на то что пикселей в 4 раза больше.
        • 0
          Уважаемый, четкость штука очень относительная. Ваша теория восходит корнями к ЭЛТ, когда электронный луч рисовал картинку построчно, и от его шага зависела четкость. Цифровые мониторы вообще с четкостью имеют проблемы в разрешении более низком, чем родное для матрицы. Можно смело говорить что четкость зависит от фокусировки камеры, наличия шумов, освещения, наличия хроматических аберраций, грязи на объективе и матрице и прочих артефактов, и согласитесь — даже больше чем от разрешения. «При одинаковом размере экрана 960x540 чётче чем 1920x1080 ровно в 2 раза, а не в 4» — здесь не понял. Почему четче? Если вы говорите о детализации изображения (о которой я писал в тексте, а как раз не о четкости), то я настаиваю что детализация кадра 1920х1080 (при прочих равных условиях) в 4 раза превосходит детализацию 960x540, поскольку на каждый пиксель (единицу визуальной информации у кадра) у разрешения 960x540 приходится 4 пикселя у 1920х1080. Если прочие условия не равные, то упомянутая вами четкость может быть хоть в 10 раз лучше на изображении 960x540, чем на 1920х1080. Равно как и наоборот. И это вообще никак не зависит от вашей любимой вертикальной линейной четкости.
  • 0
    А почему деление только на «аналог по коаксиалу» и «IP по витухе»? Неужели нельзя создать цифровую систему, но не IP, работающую по коаксиалу? Ведь телевизоры же работают с цифрой DVB-C по коаксиалу, странно что бы видеонаблюдение не занялось подобным.
    • 0
      Вот тот же HD-SDI — это цифровой протокол, работающий по коаксиалу.
      • 0
        Там речь идет о наиболее популярных IP решениях, а не вообще о всех цифровых, к которым относится HD-SDI.
    • 0
      См. мой ответ уважаемому mayorovp. Остается лишь добавить, что повсеместно распространенные маршрутизаторы и свичи с коаксиалом тоже не работают. Зачем создавать на нем цифровую систему?! Теоретически и даже практически — создать не проблема, и не только на коаксиале, а еще на куче разных проводов. Но зачем?!
  • 0
    Нашел интересное видео сравнение записей с камер конкурирующих технологий AHD CVI и TVI. Представлены камеры одного ценового диапазона. youtu.be/I68yl1HQDSM?list=PL3pQHCRT_4H252GOQF2AVrmJsQiKRKYdS

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.