Стандарты видеонаблюдения CCTV AHD TVI CVI. Что такое HDCVI видеонаблюдение, чем лучше IP, HD-SDI и аналогового CVBS Tvi выход

В какой-то момент казалось, что IP-технологии достаточно быстро возьмут верх над аналоговыми системами видеонаблюдения. Но требования покупателей превыше желания поставщиков. В мире достаточно компаний, чьи системы видеонаблюдения требуют обновления, но далеко не все они готовы переходит на новейшие сетевые технологии. Это дорого и требует переобучения персонала, дополнительных затрат на монтаж. В этом смысле форматы передачи картинки высокого разрешения по обычному коаксиальному кабелю сопротивлением 75 Ом - спасательный круг для таких компаний. Формат HD-TVI, разработанный Hikvision, самый новый на сегодня, а потому в нём учтены недостатки предшественников и включены их достоинства.

HD-TVI: картинка до 1080p

Анонсирован формат HD-TVI довольно давно. Официальный пресс-релиз на сайте компании Hikvision датируется 15 декабря 2014 года. Картинка передаётся по обычному коаксиальному кабелю. В отличие от сетевых видеокамер, здесь не происходит оцифровки и сжатия изображения. Технология модуляции здесь схожа с обычным аналоговым видеонаблюдением. Зато чёткость картинки намного выше.

В качестве предельно возможного разрешения HD-TVI заявлено 1080p. Анализируя решения на рынке, можно сказать что большим спросом пока будут пользоваться 720p. Они дешевле, но картинка уже намного чётче, чем в морально устаревшем PAL с его 700 ТВЛ. Причём расстояние передачи сигнала у HD-TVI – до 500 метров даже по обычному коаксиальному кабелю. Есть положительный опыт использования для этого витой пары, UTP. Но в этом случае расстояние передачи падает до 100 метров.

Что даст HD-TVI потребителям

Вот самые главные плюсы, которые получат потребители от использования HD-TVI. Hikvision называет такие камеры и видеорегистраторы Turbo HD.

• В видеокамерах HD-TVI используются современные мегапиксельные объективы и сенсоры . А значит, теперь нет необходимости ставить обязательно IP-устройства для получения картинки высокого разрешения.
• В случае Hikvision, а именно она и будет поставлять подавляющую долю оборудования HD-TVI, мы имеем ещё и современные цифровые системы обработки видеоизображения . Раньше их можно было встретить только в сетевых камерах.
• Возможность передавать по одному кабелю и картинку, и PTZ-сигналы . Это необходимо для работы с поворотными и зум-камерами.
• Модернизация старых систем видеонаблюдения станет дешевле . Все ваши затраты состоят в приобретении нового видеорегистратора с технологией HD-TVI и нескольких камер на самых ответственных участках. Остальные могут пока оставаться старыми, аналоговыми. Регистратор гибридный и может работать и с теми, и с теми.

HD-TVI и AHD: что лучше

Так уж вышло, что единственным реальным конкурентом HD-TVI выступает ранее анонсированный формат AHD. На стороне последнего более низкая цена видеокамер и видерегистраторов . Остальные характеристики примерно одинаковые у обоих форматов. У AHD заявленное расстояние передачи сигнала тоже составляет 500 м обычному кабелю PK-75-3. Разрешение также ограничено 1080p.

На стороне HD-TVI - опыт и знания лидера мирового видеонаблюдения . Качество и продуманность решений Hikvision зарекомендовали себя неплохо. А вот преимущества недорогих устройств AHD от куда меньше известных китайских производителей нам только ещё предстоит оценить.

Также немаловажный факт, что видеорегистраторы HD-TVI от Hikvision - полноценные гибриды. Они могут работать с любыми комбинациями камер: аналог/HD-TVI/IP . Большинство бюджетных решений на AHD себе такого пока позволить не могут. Вы должны выбрать какой-то один стандарт.

Сможет ли HD-TVI заменить IP

При всех достоинствах новой технологии, сетевым системам видеонаблюдения это не конкурент. У IP-технологии есть свои плюсы, которые раскрываются как в масштабных распределённых системах, так и в небольших бюджетных решениях. Картинка в этом формате оцифрована, а значит доступно больше вариантов её передачи без потери качества в любую точку мира. По разрешению у IP-технологии теоретически нет предела. Во всяком случае уже сегодня он выше, чем 1080p.

Но как ступенька для перехода к IP-видеонаблюдению, HD-TVI - несомненно подходит. Есть и ещё один плюс технологии. HD-TVI видеорегистратор способен работать и с сетевыми камерами, а значит в будущем вы сможете использовать и их, не меняя регистратор.

Сегодня хотелось бы поговорить о трех стандартах видеонаблюдения высокого разрешения. Разработчики всех трех стандартов видеонаблюдения преследовали одни и те же цели:

• создать систему видеонаблюдения, не уступающую по качеству IP видеонаблюдению.
• обеспечить надежную передачу на большое расстояние.
• обеспечить высокое разрешение,
• при всем этом максимально уменьшить стоимость.

В связи с этими запросами и появились все три стандарта видеонаблюдения AHD, CVI, TVI которые позволили передавать видеосигнал в формате 720p, 1080p и более, на большие расстояния по коаксиальному проводу без ухудшения качества.

Теперь для замены аналогового видеонаблюдения не надо перетягивать всю проводку, необходим лишь заменить камеры и видеорегистратор.

И так поговорим о каждом формате поподробнее...

AHD

Формат передачи аналогового видеосигнала высокой четкости (Analog High Definition) был разработан Южнокорейской фирмой Nextchip – это самый распространенный открытый формат систем видеонаблюдения. На данный момент в Китае и Корее находится более 30 заводов, выпускающих и совершенствующих данный формат. Высокая конкуренция среди производителей приводит к постоянному снижению цены на данный вид камер видеонаблюдения и ее быстрому совершенствованию.

CVI

Данный формат является разработкой и собственностью фирмы Dahua. Формат является одним из самых первых в мире форматов высокого разрешения, так как компания Dahua является собственником данного формата, то другие производители систем видеонаблюдения, желающие выпускать формат CVI, обязаны приобретать лицензию от производителя. Поэтому сторонние заводы по умолчанию не могут конкурировать с основным заводом производителем.

TVI

Разработчиком этого формата является компания Techpoint. Компания Hikvision является всего лишь главным распространителем этого формата видеонаблюдения.

Формат является открытым, что в последнее время приводит к распространению этого формата по миру.

Отличия форматов по техническим характеристикам не принципиальны и в основном заключается в стоимости построения систем видеонаблюдения. Безусловным лидером по стоимости – самым демократичным и бюджетным, то есть недорогим вариантом является формат AHD.

Для детального сравнения форматов передачи изображения возьмем одну из основных характеристик - дальность передачи изображения при неизменном качестве картинки.

Этот параметр является одним из основных, так как ключевой особенностью этих форматов является увеличенная дальность передачи данных.

Каждый производитель заверяет, что дальность передачи их системы доходит до 500 метров. В это же время, если сравнить таблицы от разных производителей, то можно проследить как занижаются параметры конкурентов.

Но практика показала, что все форматы на расстоянии до 400 метров показывают одинаково хорошо. А если и есть отличия, то они не вооруженным глазом не заметны.

А вот на расстоянии более 400 метров разница уже становиться заметна. Если CVI выдерживает это испытание без проблем, то на формате AHD уже может теряться цветность (все зависит от качества кабеля), а формат TVI вообще может искажать и срывать картинку.

Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод:

Так как качество изображения на всех форматах видеонаблюдения не сильно отличается друг от друга да и возможности по подключению и поддержке тоже, то в есть смысл ориентироваться на ценовую категорию. А в ценовой категории, за счет открытости и доступности формата лидером является AHD формат. Поэтому рекомендуем обратить внимание на системы видеонаблюдения формата AHD.

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.

До недавнего момента спрос на аналоговые системы планомерно снижался по причине низкого разрешения и растущих требований к качеству изображения. При этом полностью отказываться от аналоговых систем рынок не спешит, так как они просты в установке и обслуживании, а инсталляторам не требуется переквалификация на другие технологии. В связи с этим на рынке безопасности стали появляться новые аналоговые технологии, позволяющие решить проблему низкого разрешения. Одной из них стала TVI

Михаил Плотников
Технический директор ООО "Новикам"

Ведущие производители рынка CCTV разработали три технологии высокого разрешения для встряски аналогового рынка: CVI, AHD и TVI. И сегодня речь пойдет о HD-TVI (High Definition Transport Video Interface), или просто TVI (Turbo Video Interface).

Становление новой технологии

TVI – это самый новый стандарт передачи аудио- и видеосигналов с разрешением 720p/1080p, а также сигналов управления поворотными камерами по коаксиальному кабелю на расстояние до 500 м.

Технология разработана в 2014 г., а продукция, в которой она реализована, уже появилась на рынке видеонаблюдения и вывела конкурентоспособность аналоговых систем на новый уровень. В свое время это удалось сенсору Sony IMX 138 c неприличным количеством телевизионных линий, теперь настало время следующего шага – увеличения разрешения аналоговых систем до HD и Full HD.

TVI-видеооборудование использует мегапиксельные CMOS-сенсоры, сигнал c них преобразовывается для передачи на высокой частоте специальным чипом передачи (Transmitting Chip), который распознается чипом приема (Receiving Chip), и передается на процессор (рис. 1).

Чип приема может автоматически распознать сигнал не только с камер TVI, но и с других стандартных аналоговых камер.

Ключевые отличия

Камеры TVI обладают максимальной детализацией изображения и улучшенным качеством цветопередачи благодаря самой высокой полосе пропускания среди всех трех новых технологий HD – до 55 МГц. Более того, сигнал имеет более высокую помехоустойчивость в сравнении с обычным аналоговым сигналом.

Важным отличием от стандартной аналоговой технологии является то, что TVI позволяет по одной линии с видеосигналом передавать управляющие сигналы для контроля встроенного меню и движения PTZ-камер. Такая технология управления получила название UTC и является современным решением для замены RS-485.

Важнейшим преимуществом технологии TVI является высокое разрешение, и тут никто не останется разочарованным – 720р и 1080р с частотой 25 или 50 кадр/с уже стали той планкой, которую обязан держать любой уважающий себя производитель. Именно низкое разрешение аналоговых видеокамер заставляло потребителей переходить на цифровые технологии. TVI передает видеосигнал без задержек в реальном времени, и, в отличие от IP-систем, кадры изображения не могут быть потеряны из-за загруженности сети.

Просто, удобно, выгодно

TVI, имея высокое разрешение, как у цифровых систем, сохраняет простоту и удобство стандартной аналоговой системы. Сигнал успешно передается как по коаксиальному, так и по UTP-кабелю, что позволяет модернизировать систему видеонаблюдения до высокого разрешения без прокладки новых коммуникаций или создать новую систему, минимизируя затраты на кабель. Благодаря тому, что подключение TVI-систем идентично подключению аналогового оборудования, монтажные бригады смогут использовать богатый имеющийся опыт и им не потребуется переквалификация. Более того, оборудование на объекте может обновляться постепенно, поскольку основное звено системы – видеорегистратор – успешно работает с обычными аналоговыми видеокамерами. Видеорегистраторы также поддерживают подключение IP-видеокамер, что закладывает огромный потенциал для проектирования системы видеонаблюдения, когда аналоговое, TVI-и IP-оборудование может быть объединено в одну систему и записываться одним устройством.

Приятная особенность оборудования TVI – его стоимость, которая сопоставима с аналоговыми устройствами и в разы дешевле систем IP и HD-SDI. Следует учитывать, что TVI, как и другие CCTV-стандарты, неудобен для построения очень больших систем, состоящих, например, из нескольких сотен камер. Впрочем, это присуще и СVI, и SDI, и аналогу. Зато для небольших и средних систем (до 100 камер) технология идеально подходит.

В камерах присутствует базовая аналитика – детектор движения и закрытия камеры. Более продвинутые интеллектуальные функции, например, такие как распознавание автомобильных номеров или лиц, можно реализовать с помощью внешнего программного обеспечения.

"Второе дыхание" аналога

Если размышлять о последующих этапах развития TVI, то можно предположить, что разрешение видеокамер будет увеличено до 3 и 5 Мпкс. Технология TVI построена на открытой платформе, что дает возможность многим производителям конкурировать на рынке данного оборудования. Для потребителей это выигрышная формула – улучшение качества и снижение цен.

Мы сравнили основные характеристики технологий высокого разрешения CVI, AHD и TVI, основываясь на предоставленных производителями данных (см. таблицу).

Субъективно оценивая изображение, стоит отметить, что благодаря широкой полосе пропускания наиболее четкую и насыщенную картинку показали камеры, построенные на основе TVI.

Резюмируя, можно сказать, что успешная история аналогового наблюдения повторяется, только на уровне высокого разрешения. Впереди борьба трех практически одинаковых технологий. Какая из них окажется наиболее популярной – покажет время, но явный лидер уже наметился.

Работы по увеличению пропускной и разрешающей способностей аналоговых систем видеонаблюдения привели к созданию нескольких новых стандартов высокой четкости. Наиболее распространены среди них AHD, TVI и CVI.

Эти стандарты несовместимы как с аналоговым форматом PAL, так и между собой. Однако в случае модернизации системы видеонаблюдения пользователю не придется менять все установленные компоненты. Стандарты AHD, TVI и CVI работают посредством тех же коаксиальных кабелей, которые используются в составе аналоговых модулей. Таким образом в ходе модернизации достаточно обновить камеры и регистраторы.

AHD

В этом стандарте реализован частичный уход от рамок формата PAL. Сигнал AHD идентичен аналоговому и имеет ту же конфигурацию и параметры, что и полный классический телевизионный видеосигнал (сокр. ПТВС). Однако в компоновке имеются существенные отличия:

• покадровая прогрессивная развертка. Это означает, что в стандарте AHD осуществляется передача полных кадров со скоростью 25 к/с;
• повышенное количество элементов отображения по вертикали (до 720 строк с 1280 точками в каждой). Это позволило увеличить длительность кадра до 40 ms и верхнюю частоту до 16,84 МГц. В итоге на приемной части сигнал очень близок по геометрическим параметрам к цифровому HD-сигналу;

По сути, AHD - это модернизированный аналоговый стандарт с применением частотной модуляции. Такая технология позволяет передавать сигнал вплоть до уровня Full HD 1080p без существенных потерь и искажений на расстояние до 500 м в рамках стандартного коаксиального кабеля типа RG-59,.

Иначе говоря, с помощью AHD-регистраторов и камер можно организовать аналоговое видеонаблюдение с качеством IP-систем, но без необходимости проведения сложной настройки.

HD-TVI

Новый стандарт аналогового видеонаблюдения, позволяющий, в отличие от стандарта PAL, передавать сигнал разрешением до 1920х1080 пикселей.

Формат HD-TVI изобретен компанией Techpoint, хотя в Сети авторство часто приписывают фирме HikVision. Стандарт является открытым, поэтому его может использовать любой производитель техники для видеонаблюдения.

В основу HD-TVI положена измененная технология формирования и передачи сигнала. Стандарт предполагает полное разделение видеосигнала цветности и яркости, что позволяет избежать накопления помех и обеспечить более четкое изображение.

Кроме того, в TVI реализован алгоритм предварительной обработки сигнала с последующим использованием квадратурной амплитудной модуляции. Это дает возможность передавать видео по обычному коаксиальному кабелю, который имеет волновое сопротивление 75 Ом.

CVBS

Полный цветной телевизионный сигнал (сокр. ПЦТС) стандартов SECAM, PAL и NTSC. CVBS - это композитный видеосигнал, который нередко применяется для передачи изображения в аналоговых камерах.

Он представляет собой микс сигналов синхронизации и цветоразностных сигналов (смесь видеосигналов красного или синего цвета с сигналом яркости). Импульсы синхронизации цвета, а также строчной и кадровой разверток гарантируют стабильное отображение картинки на экране монитора.

HD-CVI

CVI (Composite Video Interface, т. н. композитный видеоинтерфейс высокого разрешения) - аналоговая технология, базирующаяся на передаче сигнала по коаксиальному кабелю.

HD-SDI

Этот неаналоговый стандарт базируется на идее использования кабельных коаксиальных линий для передачи цифрового сигнала высокой четкости. SDI имеет важное достоинство перед IP-системами: в нем исключены любые задержки в передаче видеосигнала, связанные с ограничением канала или затратой времени на обработку изображения в самой видеокамере. Подобное преимущество весьма актуально для систем со скоростными поворотными камерами, поскольку для них критична даже секундная задержка отображения события.

Дальность передачи видеосигнала в системах HD-SDI зависит от типа используемого кабеля. При этом сигнал от видеокамеры до регистрирующего оборудования передается практически без потери качества. Изображение не доходит до адресата только при критическом затухании в среде передачи. Заявленные по стандарту HD-SDI расстояния:

• по RG 59 - 50 м;
• по RG6 - 100 м.

Отличия стандартов IP, HD-SDI и аналогового видеонаблюдения

Аналоговые системы видеонаблюдения отличаются низкой ценой, отсутствием задержек и большой длиной применяемых кабелей. Для просмотра можно использовать бытовой телеприемник. Основной недостаток: неудовлетворительное качество видео.

IP-системы позволяют использовать сетевую инфраструктуру ЛВС и СКС. Нет ограничений на количество мегапикселей. Камеру можно подключить напрямую к интернету. Среди недостатков:

• задержки при передаче сигнала, обусловленные применением IP-сетей;
• лимит на максимальную длину кабеля (90 м согласно стандартам СКС).

Стандарт HD-SDI позволяет модернизировать аналоговую систему видеонаблюдения для получения изображения HD-качества. При этом можно использовать уже существующие сети на базе коаксиального кабеля. В отличие от IP-систем стандарт HD-SDI не имеет задержки в передаче сигнала. Однако в нем также предусмотрены ограничения по длине кабеля, а также требования к самому кабелю, соединению и разъемам.