В мире установлено 400 миллионов камер. Дело в том, что аналоговые системы до сих пор правят рынком систем видеонаблюдения, несмотря на сравнительно недавнее появление (и хорошую репутацию) IP-видеонаблюдения. Хоть IP-видеонаблюдение и популярно, но аналоговое все еще доминирует. Клиенты четко заявили о предпочтении видеосистем высокой четкости (HD). Поэтому, чтобы оставаться конкурентоспособными, аналоговые решения развиваются и совершенствуются для достижения высоких разрешений.
Благодаря технологии HD-CVI, достижение высокого разрешения изображения не требует перехода на IP. Интеграторам и конечным пользователям не нужно мириться с эксплуатационными расходами, новыми требованиями к кабелям и другими сложностями, связанными с IP-видеонаблюдением. Аналоговые системы высокой четкости позволяет заказчикам недорого модернизировать существующие аналоговые системы стандартной четкости до HD. Более того, технологические возможности аналоговых систем продолжают расширяться.
Эта статья об аналоговой HD-over-coax технологии HDCVI 3.0, разработанной Dahua. Новые функции HDCVI 3.0 включают в себя широкую совместимость с рядом других, даже конкурирующих технологий; Ultra HD разрешение (UHD или 4K); и интеллектуальные функции, сравнимые с теми, которые доступны в IP-системах.
Что такое HDCVI
Технология композитного видеоинтерфейса высокой четкости (HD-CVI) – аналоговый стандарт передачи HD-видео по коаксиальному кабелю. Этот стандарт передает HD-видео на большие расстояния дешевле, чем IP-системы.
Вот три основных преимущества HDCVI 3.0
Совместимость
HDCVI 3.0 совместим с другими технологиями (HD-CVI 2.0, AHD, CVBS), доступными на рынке видео, и может объединить несколько технологий в одну систему. HDCVI 3.0 обратно совместима с обычными аналоговыми системами, а еще к HD-CVI регистраторам можно подключать IP-камеры. Кроме того, HDCVI 3.0 совместим с конкурирующими технологиями HD-TVI и AHD. Система объединяет видео, аудио и контрольные сигналы, а также питание в одном кабеле. В системе можно использовать коаксиальный кабель или витую пару (UTP). Благодаря ONVIF-профилю S цифровой видеорегистратор (DVR) интегрируется с другими сетевыми видеорегистраторами (NVR) и VMS.
HDCVI 3.0 – первая технология, способная передавать 4к-видео по коаксиалу. У камер есть технология Starlight – при 2-мегапиксельном разрешении с светочувствительность камеры с подсветкой 0,008 люкс, поддерживается широкий динамический диапазон 120 дБ (WDR). В нем интеллектуальные функции – распознавание лиц, интеллектуальное отслеживание, подсчет людей, “тепловые карты”, и интеллектуальная адаптация сцены. Есть и интеллектуальные детекторы – детектор вторжения, пересечение линии, пропавший объект, оставленный предмет и смена сцены. Ещё есть “антитуман” и сигнализация перегрузки по напряжению. Даже при наличии новых функций важно, чтобы аналоговые системы сохраняли те преимущества, которые сделали их популярными – простота установки и эксплуатации. HDCVI 3.0 сохраняет эту простоту и настраивается как обычная система аналогового видео – камеры нужно подключить к DVR с помощью коаксиального кабеля. Видео передается на большие расстояния без задержек, что важно для PTZ камер в торговых центрах и камер, которые устанавливаются на строительных кранах.
Детали технологии HDCVI
Схема камеры HDCVI аналогична схеме с чипсетом аналоговой камеры. Чип HD-видеопроцессора включает в себя внутрисистемное программирование (ISP), передачу видео, аудио и приемопередатчик данных. Цифровой видеорегистратор прост и похож на традиционную аналоговую схему DVR. BNC входы идут к HDCVI видео декодер, который включает в себя прием видео, аудио прием и приемопередатчик данных.
Чипсет HDCVI Dahua состоит из передающего и принимающего чипов. Dahua продает наборы чипов другим производителям видеокамер и предоставляет протоколы и интерфейсы. Решения HDCVI включают камеры и цифровые видеорегистраторы, работающие в топологии “звезда”, в которой DVR служит узлом для передачи данных “точка-точка” к камерам по коаксиальным кабелям. HDCVI включает 1080p (1920×1080 пикселей) и 720p (1280×720 пикселей) [сопоставимые с HD и fullHD изображениями, предоставляемыми IP-системами].
HDCVI использует аналоговую базовую полосу пропускания и квадратурной модуляции, которая представляет собой аналоговую схему. Передается три аналоговых сигнала (Y,U,V) путем изменения (модуляции) фаз двух несущих волн, используя квадратурную технологию модуляции и аналоговую схему амплитудной модуляции.
Благодаря запатентованной технологии автоматической компенсации сигнала (ASC), HDCVI добивается низкого уровня искажений сигнала при передаче на большие расстояния. Каналы прямой и обратной передачи данных объединены в области затухания кадра, поэтому можно осуществлять двустороннюю сквозную передачу для поддержки элементов управления камерой – фокусировка камеры, PTZ-управление, тревожные входы\выходы и т.п.
Прямые выходные данные поддерживают высокую скорость передачи в бодах, так как скорость передачи времени и электрического сигнала в бодах на камеру предсказуема, а направление приема использует высокую производительность ASC. Обратные выходные данные поддерживают более низкую скорость передачи из-за низкой частоты сигнала и ограниченных данных, на которые влияет соответствие импеданса и неопределенность передачи канала. Принимая ASC, обратный канал может восстановить некоторую степень электрического сигнала во время передачи на большие расстояния.
Аудиосигналы при передаче встраиваются в зону блокировки, поэтому звук передаётся синхронно с видео видеосистемой и поддерживает частоту дискретизации 44,1 кГц.
Простота HDCVI сделала его популярным – сообщества установщиков полюбили аналоговые системы за их низкую стоимость и простоту установки. Разнообразие применений HDCVI по всему миру демонстрирует прочность и надежность технологии для различных областей применения.
Преимущества HDCVI
Интеграция систем HDCVI
Камеры HDCVI дешевле, чем IP-камеры. Кроме того, интеграция систем HDCVI предлагает и другие преимущества:
– Использование существующей аналоговой инфраструктуры. Прокладка кабеля – это затраты. Но системы HDCVI работать на уже имеющемся коаксиальном кабеле.
– Снижение затрат на установку. IP-системы требуют больше знаний и более высокого уровня квалификации от монтажников. И даже опытные инсталляторы сталкиваются со сложностями при запуске больших систем. Сложность равнозначна стоимости. Простота установки систем HDCVI означает быструю и надежную установку при меньших затратах.
– Гибкость в адаптации к существующим системам. Когда установщик или конечный пользователь может использовать существующее оборудование, затраты ниже. Системы HDCVI гибко подключаются к другим системам. DVR совместимы с большим количеством камер. HDCVI 3.0 совместим со всеми пятью технологиями, представленными на рынке. Поэтому мы применяем этот стандарт при установке видео на складах и в кафе.
Сравнение HDCVI с другими вариантами выбора на рынке
Конечные пользователи и интеграторы сегодня имеют выбор, когда речь заходит о видеонаблюдении. Некоторые заказчики смотрят на добавление новых технологий как на обеспечение большей гибкости; но для других обилие выбора приводит к путанице. Эти варианты описаны ниже:
– HDTVI, конкурирующая технология. Поддержка управляющего сигнала доступна в HDTVI 2.0, а также разрешения 720p и 1080p. Расстояние передачи составляет 300 м для кабеля RG59 и 500 м для RG6.
– AHD еще одна конкурирующая технология. Включает поддержку управляющего сигнала и поддерживает разрешения 720p и 1080p, но расстояние коаксиальной передачи (RG59) составляет 300м, а расстояние передачи UTP – 200м.
– IP-системы. Поддерживают несколько разрешений, в том числе 720p, 1080p и выше, например 5-мегапиксельные изображения. Расстояние передачи составляет 100 м. Чувствительны к задержкам. Если задержка передачи видео составляет 300 миллисекунд – происходит потеря данных, связанная с кодированием. На качество видео могут негативно влиять такие элементы, как артефакты блоков. Монтаж сети передачи данных может быть сложным, а стоимость системы относительно высока. Однако IP-видео – это быстрорастущий рынок . Переход от существующей аналоговой системы видеонаблюдения будет сложным и дорогостоящим, потому что всю старую инфраструктуру придется демонтировать.
– Системы HD-SDI основаны на стандарте последовательного цифрового интерфейса высокой четкости (HD-SDI), утвержденном Обществом инженеров по кинематографии и телевидению (SMPTE). Системы HD-SDI обеспечивают высокое разрешение (720p и 1080p) по коаксиальным кабелям без потерь и задержек. Однако недостатки HD-SDI – короткие расстояния передачи (менее 100 м), высокая стоимость системы и уязвимость к помехам беспроводного сигнала. Системы могут передавать видео и аудио, но не данные.
– Традиционные аналоговые системы обеспечивают только разрешение D1 или 960H, чего недостаточно для удовлетворения требований конечных пользователей и интеграторов. К традиционным преимуществам аналоговых систем относятся простота конструкции и установки, низкая стоимость системы и массовая доступность на рынке. Простота аналоговых систем помогает объяснить их нынешнее доминирующее положение на рынке. Также отсутствует задержка в видео. Видео передается на расстояние более 300 м по коаксиальному кабелю. Тем не менее, перекрестные помехи из-за сглаживания Y/C могут вызвать проблемы, связанные с качеством видео.
– HDCVI обеспечивает разрешение ultra HD без потерь и задержек. Коаксиальная передача по кабелю может достигать 500 м для RG59 и 1200 м для RG6. Передача по витой паре на 300 м. Независимая передача Y/C означает отсутствие перекрестных помех. Можно передавать несколько сигналов по каждому кабелю – видео, аудио и данные управления, такие как фокус камеры и панорамирование (PTZ). Конфигурация системы проста, а схема общепринятая.
Продукция HDCVI уже серийно выпускается, уже изготовлено 20 миллионов камер. Кроме того, продукты HDCVI защищены патентами, в отличие от некоторых конкурирующих систем, поэтому нет никакого риска, связанного с интеллектуальной собственностью. HDCVI защищен пятью патентами на модуляцию и демодуляцию, пятью патентами на передачу сигнала и двумя дополнительными патентами на сопутствующие продукты.
Итог
HDCVI 3.0 предлагает низкую стоимость, большие расстояния передачи, высокое качество изображения и растущий набор интеллектуальных функций, сравнимых с возможностями IP-систем. Это не новый продукт, а, логическое развитие предыдущего стандарта. А еще можно использовать существующую коаксиальную кабельную сеть. Кроме того, этот стандарт позволяет избежать сложностей и дополнительных расходов, связанных с передачей видеопотока в IP-систему, если такое потребуется . HDCVI 3.0 совместим со всеми пятью основными форматами, доступными сегодня на рынке систем видеонаблюдения.