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.

* – 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.

Автор: kovalukigor

Источник