СТАТЬИ И ОБЗОРЫ

СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ. ЧТО ЭТО СЕГОДНЯ?

На современном рынке систем охранного телевидения или видеонаблюдения предлагается огромное разнообразие оборудования одинакового по назначению, но относящегося к совершенно различным системам, основанным на совершенно различных принципах и технологиях. Вместе с тем все они являются замкнутыми системами телевидения (CCTV) для обеспечения безопасности, включая даже масштабные IP системы видеонаблюдения, работающие в различных регионах страны и обслуживающие многие десятки и даже сотни пользователей.

ТРАДИЦИОННЫЕ АНАЛОГОВЫЕ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Наиболее востребованными в нашей стране пока остаются аналоговые системы CCTV, основанные на стандарте аналогового вещательного телевидения PAL. Правда за последние годы это стало в основном цветное телевидение формата D1, а чаще даже 960H. В системах видеонаблюдения используется исключительно цифровая запись с возможностью удаленного наблюдения и управления через локальную сеть или интернет. Широко предлагаются возможности входа в системы для наблюдения и просмотра через мобильные устройства. При весьма разумной стоимости, основным недостатком подобных систем остается невысокое качество изображения, ограниченное стандартом PAL. Это обусловлено горизонтальным разрешением не превышающим 600-650 ТВЛ и интерлейсингом в результате чересстрочного разложения по вертикали при тотальном использовании мониторов с построчным разложением (прогрессивная развертка).

Аналоговая система CCTV

IP-СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Вторым по распространенности и первым по популярности является стремительно развивающееся IP видеонаблюдение. Сначала это было наблюдение на основе стандартного телевидения с чересстрочным разложением и форматом изображения не более D1. Только с появлением мегапиксельных камер системы IP получили неоспоримые преимущества по разрешению или другими словами четкости изображения. Принципиально в этих системах могут использоваться изображения любого формата и разрешения. В IP системах видеонаблюдения используется цифровая пакетная передача сжатых изображения и звука, а также телеметрии от всех камер видеонаблюдения по одному цифровому каналу. Сетевой принцип позволяет строить гибкие распределенные и наращиваемые системы. Но "интеллектуальность" и сложность IP камер видеонаблюдения, а также всего сетевого оборудования обуславливает их высокую стоимость. Причем удешевление и упрощение, к сожалению, здесь напрямую снижает надежность функционирования. Сложность настройки и поддержания функционирования системы IP видеонаблюдения требует квалифицированного IT персонала, знакомого с принципами видеонаблюдения. Технологическими недостатками подобных систем является:
- безусловное использование сжатия, часто адаптивного, когда исходное разрешение камеры видеонаблюдения еще не гарантирует получения качественного изображения;
- наличие задержки изменения изображения из за времени обработки в IP камере видеонаблюдения;
- нестабильная частота кадров, обусловленная работой сети (пропускной способностью сети).

IP CCTV

HD-SDI СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Развитие вещательного телевидения и переход его на цифровые системы высокой четкости (High Definition) с панорамным изображением 16:9 прогрессивного сканирования взамен традиционного формата 4:3 создали условия внедрения аналогичного оборудования в видеонаблюдение. Так родились цифровые системы HDcctv или HD-SDI с эксклюзивно высоким качеством изображения HD (1280х720р) и Full HD (1920х1080р), аналогичным студийному. Передача изображения здесь обеспечивается последовательным цифровым потоком без сжатия с битрейтом до 1,5 Гбит/с. Практически, это является единственной системой видеонаблюдения с передачей изображения "пиксель в пиксель".
Высокие требования к каналу передачи такого сигнала существенно увеличивают и без того высокую стоимость подобных систем. К сожалению, на цену существенно влияют лицензионные проблемы профессиональных технических решений. Реальная дальность передачи изображения для таких систем по типовым коаксиальным кабелям даже верхнего ценового диапазона (RG59 и RG6) обычно не превышает 100-150 м.
В настоящее время появилось техническое решение снижающее цифровой поток с 1,5 Гбит/с до 270 Мбит/с без ухудшения качества изображения и быстродействия. Приемо - передающие устройства EX-SDI (HD-VLC) в виде отдельных устройств или встроенные в HD-SDI камеры видеонаблюдения и видеорегистраторы позволяют увеличить дальность передачи изображения разрешения HD или Full HD по тем же кабелям в 3-5 раз или применить кабели бюджетного типа, например КВК-2 (РК75-2-13) до 100 м.

HD-SDI CCTV

АНАЛОГОВЫЕ HD СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Практически полная исчерпанность возможностей традиционного аналогового видеонаблюдения, высокая стоимость и приведенные выше недостатки альтернативных мегапиксельных вариантов, привели разработчиков оборудования к созданию мегапиксельных вариантов камер видеонаблюдения и видеорегистраторов, использующих аналоговую передачу такого изображения по типовым коаксиальным кабелям 75 Ом.
Традиционное цветное вещательное телевидение создавалось на основе уже действующего черно-белого. Это требовало создания цветного формата, полностью совместимого с применяемым передающим и приемным оборудованием.
Условия сохранения ширины спектра сигнала требовали размещения цветовой информации в спектре сигнала яркости. Это несколько снижало качество получаемого изображения, из за возникновения взаимовлияния сигналов яркости и цветности. В данном случае эти требования отсутствовали и цветовая поднесущая находится выше спектра яркости. В конечном итоге почти одновременно появились три варианта систем HD с аналоговой передачей изображения: HD-CVI, HD-TVI и AHD от известных крупных торговых марок Dahua, Hikvision и Nextchip соответственно.

К сожалению, несмотря на применение аналогового не кодированного сигнала и похожесть технических решений все три формата совершенно не совместимы друг с другом. По крайней мере для передачи цветного изображения. Видеорегистраторы аналоговых HD камер видеонаблюдения как правило поддерживают запись стандартных аналоговых сигналов D1 и 960H, в последних реализациях уже при любом порядке подключения. Правда необходимо учитывать, что стандартный кадр 4:3 в этом случае растягивается до формата 16:9 и несколько изменяет пропорции объектов. Другими словами люди становятся ниже и толще в 1,33 раза. Во второй половине 2015 года анонсировано появление видеорегистраторов, поддерживающих одновременно два стандарта аналогового HD: HD-TVI и AHD. Уже сейчас встречаются CCTV видеорегистраторы для создания гибридных систем видеонаблюдения с одновременной записью IP камер.

AHD CCTV

В ТАБЛИЦЕ СВЕДЕНЫ ВСЕ ПРИМЕНЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ.

Система CCTV

Аналоговая

Цифровая IP

HDcctv

Цифровая HD-SDI

Аналоговая HD

HD-CVI

HD-TVI

HD-AHD

Изображение

4:3

4:3 и 16:9

16:9

16:9

16:9

16:9

Разрешение изображения

D1 или 960H

D1, 960H или мегапиксельное

1280х720р

1920х1080р

1280х720р

1920х1080р

1280х720р

1920х1080р

1280х720р

1920х1080р

Качество изображения

Среднее

Хорошее

Отличное

Хорошее

Использование сжатия

При записи

При передаче

При записи

При записи

Передача изображения

Непрерывная

В основном по детектору

Непрерывная

Непрерывная

Тип передачи

Аналоговая

Цифровая пакетная

Цифровая

Аналоговая

Передача звука и телеметрии

Отдельные каналы

В общем цифровом канале

Пока отдельные каналы *

В общем коаксиальном кабеле

Есть

Есть**

Есть***

Сенсор (матрица)

CCD или CMOS

CCD или CMOS

CMOS

CMOS

Система разложения

Чересстрочная

Чересстрочная или построчная (прогрессивная)

Построчная (прогрессивная)

Построчная (прогрессивная)

Частота кадров

Стабильная; 25 к/с

Нестабильная; 25, 30 к/с

Стабильная; 25,30,50,60 к/с

Стабильная; 25, 30 к/с

Выпадение кадров

Нет

Есть

Нет

Нет

Типовая линия передачи

Коаксиальный кабель

Витая пара

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель

Длина линии, м

до 200-500****

100

100-150

до 300-500*****

Число каналов в линии передачи

Один

до 16-20 (для 100 Мбит/с)

Один

Один

Один

Один

Совместимость оборудования

Полная

Условно совместимо (ONVIF)

Совместимо

Совместимо только в пределах формата!

Стоимость монтажа и настройки

Низкая

Высокая

Низкая

Низкая

Стоимость владения

Низкая

Высокая

Низкая

Низкая

* Сам по себе стандарт передачи SDI предполагает возможность одновременной передачи телетекста служебной информации и до 7 каналов звука, но совершенствование видеонаблюдения HD-SDI сильно замедлилось ввиду незначительного спроса и высокой стоимости.

** Возможность передачи звука и управления заявляется, но не подтверждается повсеместно.

*** Возможность передачи звука и управления заявляется, но пока практически не встречается.

**** Дальность передачи сигнала классического аналогового видеонаблюдения всегда занижается в расчете на применение исключительно бюджетных вариантов коаксиального кабеля с высокими потерями. По принципу действия и даже несколько меньшей чем в аналоговых HD системах ширине спектра, дальность передачи имеет аналогичные значения.

***** Многие поставщики оборудования конкретного производителя/марки заявляют как преимущество применение любого коаксиального кабеля. Это принципиально не может соответствовать действительности, поскольку дальность передачи качественного видеосигнала зависит от погонных потерь в кабеле, а соответственно зависит от его типа.


Автор: Николай Чура
Технический консультант

ООО Фирма ВидеоСКАН