AHD технология: качество 720p/1080p по коаксиалу на 500 метров без задержек и потерь

Современный рынок систем видеонаблюдения предлагает широчайший выбор моделей оборудования и решений, построенных по разным технологиям и семействам технологий, таких как: CCTV, HDCCTV, IP. Так, пользующихся большим интересом технологий семейства HDCCTV, уже больше 7. Все они чем-то отличаются, в чем-то похожи, у каждой есть преимущества и недостатки. Неудивительно, что в таком многообразии сложно выбрать ту самую технологию, которая соответствует желаемому балансу стоимости-надежности-качества-простоты и будет удовлетворять специфическим потребностям заказчика.

Чтобы разобраться в этом многообразии технологий, в этой статье мы кратко сравним технологии, заслуживающие особого внимания и подробно остановимся на технологии AHD.

Analog High Definition

AHD – это технология передачи HD/Full HD видеоизображения, звука и управляющих сигналов по обычному коаксиальному кабелю на расстояние 500 м без потерь качества и задержек. Технологию AHD разработала хорошо известная на рынке систем видеонаблюдения корейская компания NEXTCHIP, продукция которой применяется в видеорегистраторах и видеокамерах большинства производителей систем видеонаблюдения.

Ключевые особенности технологии AHD

Высокое качество изображения при разрешении 720p/1080p 
  Технология использует прогрессивную развертку при формировании сигнала и разделение яркостной и цветностной составляющих аналогового сигнала: это позволяет устранять размытость и мерцания, улучшить цветопередачу.

AHD 720p

Format

  
Надежное и недорогое соединение

    Технология передачи данных AHD не предъявляет больших требований к качеству коаксиального кабеля. Поэтому для передачи может использоваться любой кабель, который имеется в наличие, в том числе комбинированный. 

Высокая дальность прокладки сетей без потери качества
    На расстояние до 500 м видеоизображение передается без потерь качества.

Coax 

           AHD видеокамера                                                         AHD видеорегистратор                    

Качественное видео без задержек
    Отсутствие задержек сигнала, характерных для IP систем.

Latency

Универсальное применение
    Видеорегистраторы AHD могут работать в трех режимах, а именно с тремя видами видеокамер: стандартными аналоговыми D1/960H, AHD видеокамерами и IP видеокамерами. Это позволяет подключить к AHD видеорегистратору уже установленные на объекте IP и/или стандартные аналоговые видеокамеры.

Scheme AHD

AHD видеорегистраторы могут быть легко внедрены в существующую систему видеонаблюдения, при этом в зависимости от скорости модернизации системы, старые аналоговые видеокамеры могут без каких либо сложностей заменяться на AHD видеокамеры.

AHD видеорегистраторы поддерживают работу с облачным сервисом и CMS системами, предоставляющими удаленное управление системой; позволяют управлять PTZ устройствами, имеют тревожные входы и выходы, поддерживают возможность резервного копирования и имеют несколько видеовыходов.

Full Scheme
  (кликните для увеличения изображения)

На схеме показано, как находясь в любой точке мира можно удаленно через сеть Интернет или Интранет, а в некоторых случаях локальную сеть, управлять, настраивать/обслуживать, получать видеоархивы с нескольких систем видеонаблюдения на нескольких объектах (ограничение только по количеству одновременно отображаемых видеоизображений с одного компьютера, т.е. можно одновременно наблюдать не более 64 видеоизображений с 64 видеокамер).

На схеме в блоке «Remote Control» изображено стационарное или мобильное рабочее место оператора. На персональном компьютере, ноутбуке или планшете должна быть установлена CMS система. В CMS системе указываются адреса видеорегистраторов, к которым нужно получить доступ. Видеорегистраторы могут быть установлены на любых территориально удаленных объектах, которые имеют подключение к локальной сети, сети Интернет или Интранет.

Модернизация существующей системы без дополнительных затрат
   Простота монтажа, наладки и обслуживания. Cтоимость оборудования AHD систем сравнима со стоимостью оборудования стандартных аналоговых систем видеонаблюдения.

Совместимость с любыми торговыми марками оборудования
  HD технология является открытой для всех производителей, что позволяет заказчику выбирать AHD оборудование от разных конкурирующих производителей, не беспокоясь о его совместимости. 


Элементы технологии AHD

Главными элементами технологии AHD являются (рисунок ниже):

  • на стороне видеокамеры процессор обработки изображений с блоком формирования и передачи AHD сигнала (ISP + AHD TX);
  • на стороне видеорегистратора аудио-видеокодек AHD RX, который формирует необходимый сигнал для цифрового процессора (SoC – система на кристалле).

Connection

    К другим наиболее важным элементам системы видеонаблюдения по технологии AHD относятся:

    • 1.3 или 2.0 мегапиксельная КМОП-матрица (1.3M/2.0M CMOS) – это неотъемлемая часть видеокамеры, которая преобразует световой поток, падающий на её чувствительную часть, в требуемые электрические сигналы, необходимые для формирования видеоизображения на экране монитора или телевизора. В видеокамерах по технологии AHD рекомендуется применять высококачественные КМОП-матрицы, например, SONY IMX238, которые обладают повышенной чувствительностью при плохом освещении (особенно в инфракрасном диапазоне), например, ночью. К наиболее важным параметрам матрицы относятся: чувствительность, разрешение, размер матрицы;
    • на строне видеорегистратора обязательным является цифровой процессор SoC, от которого требуется не только принять поток аудио- видеоданных и другие сигналы и сохранить на устройстве хранения, но и обеспечить удобную работу оператора системы видеонаблюдения при высокой стабильности всей системы. Поэтому важно правильно выбирать процессоры зарекомендовавших себя производителей с учетом соотношения "стоимость-производительность", например, Grain, HiSilicon или Texas Instruments;
    • объектив (Lens) видеокамеры. Неправильный выбор объектива может заметно ухудшить качество изображения. Так, при недостаточном оптическом разрешении изображение становится размытым, теряется четкость деталей.

    Принципиальное отличие AHD видеокамер от стандартной CCTV заключается в работе связки ISP + AHD TX, которая, принимая сигнал с матрицы высокого разрешения, производит разделение яркостной и цветностной составляющих, позволяет настроить обработку цифрового изображения (уменьшение шумов, устранение засветки, настройка чувствительности, расширение динамического диапазона и т. д.), обрабатывает PTZ-управление, управляет ИК подсветкой, затем преобразует цифровой сигнал в аналоговый для передачи на большие расстояния. От IP видеокамеры AHD отличаются отсутствием сжатия видеопотока, что также позволяет избежать задержки видеоизображения, присущей IP видеокамерам.

    На стороне AHD видеорегистратора главную функцию, которая отличает технологию AHD от других, выполняет аудио-видеокодек AHD RX. Он может принимать CVBS/COMET/AHD сигналы из коаксиальной линии, осуществляя оцифровку и декодирование, выделение цветностной и яркостной составляющих, обработку звука и другие операции. В отличие от IP видеорегистратора, AHD видеорегистратор способен принимать поток аудио-видео и других данных с CCTV, HDCCTV и IP, при этом для аналогового сигнала сжатие аудио-видеопотоков происходит с помощью цифрового процессора (SoC), а для цифрового (c IP видеокамер) потока SoC принимает уже сжатый аудио-видеопоток, как и в обычных IP видеорегистраторах.

    Сравнительная таблица семейства технологий HD-over-coax и IP систем

    Технология960НHDCVI3G-SDIAHDHD-SDIIP
    1Стандартоткрытыйзакрытыйоткрытыйоткрытыйоткрытыйоткрытый
    2СвязкаCCD+DSPCMOS+ISPCMOS+ISPCMOS+ISPCMOS+ISPCCD/CMOS+DSP
    3Тип сигналааналоговыйаналоговыйаналоговыйаналоговыйцифровой цифровой
    4Качество изображенияудовл.очень хорошееочень хорошееочень хорошееотличноеочень хорошее
    Разрешение700TVL720P/1080P720P/1080P720P/1080P1080P720P/1080Р и больше
    5Совместимость с
    инфраструктурой на коаксиальном кабеле
    высокаявысокаявысокаявысокаясредняянужен конвертер
    6Гибридный real-time режим (CCTV+HDCCTV+IP)нетдададанетнет
    7Сложность решениясредняясредняясредняянизкаясредняявысокая
    Максимальное расстояние
    линии без повторителя, м
    (кабель 5С-2V)
    200
    кабель 5С-2V, РК75-5
    500
    кабель 5С-2V, РК75-5
    500
    кабель 5С-2V, РК75-5
    500
    кабель 5С-2V, РК75-5
    150
    кабель 5С-2V, РК75-5
    150
    кабель Cat.5
    Тип кабелякоаксиалкоаксиалкоаксиаллюбой
    коаксиал
    коаксиалвитая пара
    Требования к качеству
    кабеля
    средниесредниесредниенизкиевысокиенизкие
    СигналCVBSCVBSCVBSCVBSSDIIP
    Сжатие/потеринетнетнетнетнетесть
    Задержкинетнетнетнетнетесть
    Видеорегистратор960H DVRHDCVI DVR3G-SDI DVRAHD DVRSDI DVRNVR
    8Сложность обслуживаниянизкаянизкаянизкаянизкаянизкаявысокая
    Стоимость решениянизкаясредняянизкаянизкаявысокаявысокая

    1 – открытый стандарт означает, что любой производитель может разрабатывать решения на базе данной технологии без ограничений со стороны владельца этой технологии;

    2 – под связкой понимается, какой тип матрицы и процессора используется в видеокамере;

    3 – тип сигнала указывает на то, какой сигнал передается по линии соединяющей видеокамеру и видеорегистратор;

    4 – визуальное восприятие наблюдаемого видеоизображения, сформированное оборудованием данной технологии: отсутствие артефактов, четкость линий, насыщенность и другие характеристики изображения;

    5 – под совместимостью понимается возможность успешной работы оборудования по данной технологии с использованием уже существующих на объекте коаксиальных линий связи. Если технология не требовательна к качеству коаксиальной линии, то совместимость следует считать высокой;

    6 – способность видеорегистратора одновременно работать с тремя типами видеокамер: стандартные аналоговые, HDCCTV , IP видеокамерами;

    7– под сложностью решения понимается сложность разработки проекта, монтажа и пуско-наладки системы видеонаблюдения типичного объекта;

    8 – характеризует уровень требований к навыкам и знаниям технического персонала и операторов систем видеонаблюдения.


    Из сравнительной таблицы видно, что очевидными лидерами рынка HDCCTV, а возможно и всего рынка систем видеонаблюдения в последующие годы могут быть три технологии HDCVI, HDCCTV и AHD.

    С одной стороны, технология HDCVI, в отличие от 3G-SDI и AHD является закрытой, что накладывает ограничение на распространение технологии в решениях производителей систем видеонаблюдения. Это объясняется тем, что Dahua как компания-владелец технологии HDCVI имеет все возможности обеспечить техническое и стоимостное превосходство своей продукции над решениями производителей, которым она может продать право на использование HDCVI технологии.

    С другой стороны, на первый взгляд нет разницы между технологиями 3G-SDI и AHD, однако технологию AHD разработала компания NEXTCHIP, продукция которой применяется в видеорегистраторах и видеокамерах большинства производителей систем видеонаблюдения, что может служить одной из причин более широкого распространения технологии AHD в последующие годы.

    Исходя из этого, разумно предположить, что именно технология AHD станет наиболее востребованной на рынке систем видеонаблюдения в ближайшие годы.

    Таким образом, если от системы видеонаблюдения требуется высокое качество видеоизображения, возможность записи/воспроизведения звука и управления PTZ устройствами на расстоянии 500 м и более, и при этом заказчик располагает сильно ограниченным бюджетом и не готов мириться с задержками видеосигнала, сложностью обслуживания, возможными инфраструктурными проблемами и риском несанкционированного доступа к системе видеонаблюдения через внешние сети, равно как и зависимостью от одного производителя, то открытая технология AHD, разработанная признанным участником ранка систем видеонаблюдения безусловно является достойным выбором, на который следует обратить внимание в первую очередь. Более того, AHD видеорегистраторы могут быть превосходным решением в случае гибридных систем, включающих аналоговые и IP видеокамеры.

    Модельный ряд AHD видеорегистраторов и AHD видеокамер торговой марки . представлены тремя и пятью моделями соответственно.

    Характеристики AHD видеорегистраторов:

    Параметры ADR-162 ADR-84 ADR-44
    Процессор GM8210 GM8287 GM8283
    Операционная система Embedded Linux Embedded Linux Embedded Linux
    Видео входы 16 BNC 8 BNC 4 BNC
    Видео выходы 1 VGA, 1 HDMI, 1 BNC 1 VGA, 1 HDMI, 1 BNC 1 VGA, 1 HDMI, 1 BNC
    Аудио входы 2 RCA 4 RCA 4 RCA
    Аудио выходы 1 RCA 1 RCA 1 RCA
    Разрешение экрана 1920×1080, 1280×1024, 1280×720, 1024×768 1920×1080, 1280×1024, 1280×720, 1024×768 1920×1080, 1280×1024, 1280×720, 1024×768
    Разрешение записи 960H / 720P / 960P 960H / 720P / 960P 960H / 720P / 960P
    Скорость записи

    16x(720P/960P/960H
    @400к/с) – для PAL




    16x(720P/960P/960H
    @480к/с) – для NTSC

    8x(720P/960H@200к/с)
    или
    8x(960P@160к/с) – для PAL


    8x(720P/960H@240к/с)
    или
    8x(960P@200к/с) – для NTSC

    4x(720P/960P/960H
    @100к/с) – для PAL




    4x(720P/960P/960H
    @120к/с) – для NTSC

    Тревожные входы/выходы 4/1 Нет Нет
    Сетевой порт 10/100 Мбит/с, RJ45 10/100 Мбит/с, RJ45 10/100 Мбит/с, RJ45
    Жесткий диск 2 × SATA HDD 4 TБ> 1 × SATA HDD 4 TБ 1 × SATA HDD 4 TБ
    USB интерфейс 2 × USB 2.0 2 × USB 2.0 2 × USB 2.0
    PTZ RS485 RS485 RS485
    Форм-фактор 1U 0.8U 0.8U
    Питание DC12В@4А DC12В@2А DC12В@2А

    Характеристики AHD видеокамер:

    Параметры AHD-720PWAI
    AHD-720PWAHD-720PDAI AHDL-720PW AHD-720PD
    Разрешение матрицы 1.3 Mp
    (1280×960 px)
    1.3 Mp (1280×960 px)1.3 Mp
    (1280×960 px)
    1.3 Mp (1280×960 px) 1.3 Mp (1280×960 px)
    Матрица, процессор 1/2.8" SONY IMX238 CMOS
    + NVP2431H
    1/2.8" SONY IMX238 CMOS + NVP2431H1/2.8" SONY IMX238 CMOS
    + NVP2431H
    1/2.8" SONY IMX238 CMOS + NVP2431H 1/2.8" SONY IMX238 CMOS + NVP2431H
    ИК диоды
    42 шт.
    36 шт.30 шт. 24 шт.
    36 шт.
    Дальность ИК 30 м
    30 м30 м 20 м 25 м
    Объектив Вариофокальный 2,8-12 мм
    Фиксированный 3,6 мм Вариофокальный 2,8-12 мм Фиксированный 3,6 мм Фиксированный 3,6 мм
    Нагревательный элемент Heater Heater Heater
    OSD меню
    есть
    естьесть есть есть
    Тип корпуса Weatherproof WeatherproofDome Ball Dome

    В настоящее время инженеры проводят всестороннее тестирование оборудования AHD, результаты которого помогут определиться с выбором системы видеонаблюдения, а также разобраться в различиях и тонкостях современных аналоговых технологий.

    Демонстрация: