ahd монитор что это
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, тот же Foscam, 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 (1920×1080). 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.
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: Dahua
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).
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.
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.
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.
AHD видеонаблюдение – есть ли смысл переходить на AHD-Н?
В области охранного видеонаблюдения происходят стремительные перемены. Старое аналоговое видео форматов D1 и 960Н навсегда исчезает в прошлом, как морально устаревшее – в современно мире мало кто использует технологии «вчерашнего дня», особенно когда дело касается безопасности. На смену старенькому аналогу пришли технологии AHD, HDCVI и HDТVI. Их огромный плюс был в том, что они без проблем способны работать с уже существующей инфраструктурой систем видеонаблюдения на базе коаксиального кабеля. Среди этих технологий максимальную популярность в итоге снискали AHD, HDCVI и чуть меньше HDТVI (из-за проблем с надлежащей поддержкой режима гибридности, когда с видеорегистратором одновременно работают аналоговые и IP камеры). AHD и HDCVI, благодаря очевидным преимуществам – универсальности (AHD еще и открытый формат, доступный всем желающим), ценовой доступности, развитой поддержке гибридных режимов и явному превосходству в эксплуатационно-техническом плане стали наиболее распространенными.
Естественно, лидирующие технологии аналогового HD видеонаблюдения не стоят на месте и продолжают интенсивно развиваться. Например, технология AHD сейчас как раз переживает очередной виток технической эволюции, когда на смену широко распространенному стандарту записи AHD-М (720р) приходит более прогрессивный стандарт AHD-Н (1080р), привносящий изображение качества Full HD в аналоговое видеонаблюдение. AHD-Н камеры дают возможность видеть контролируемую территорию с недостижимыми ранее на AHD-оборудовании детализацией и четкостью! Формат AHD-Н превосходит по разрешению традиционный формат кадра аналоговых камер D1 (720х576) в 5 раз, а считавшийся не так давно передовым формат 960Н (960х576) – в 3,75 раза. И даже вроде бы неплохой стандарт AHD-М уступает AHD-Н в 2,25 раза по разрешению. Совершенно очевидно, что при прочих равных условиях, на кадре с вдвое-впятеро большим разрешением можно увидеть намного больше мелких деталей и тонких нюансов, чем на меньшем изображении. Это весьма убедительный «теоретический» аргумент в пользу перехода на технологию AHD-Н. Но каково это преимущество на практике, заметно ли оно в действительности? Попробуем проверить!
Пока новое AHD-Н оборудование не слишком распространено на рынке. Если говорить об Украине, то на момент написания статьи AHD-H видеотехника была доступна только у одной компании (кстати, это та самая компания, которая в свое время первой завезла и настоящее честное AHD (AHD-М) оборудование на украинский рынок, тогда как многие не брезговали приторговывать китайскими регистраторами и камерами т.н. стандарта AHD-L, который по сути своей представлял переименованный в угоду конъюнктуре стандарт 960Н – было и такое). Но насыщение рынка – дело времени, нам же более важно другое, а именно то, что эта компания при желании дает попробовать «горячую» новинку партнерам и постоянным клиентам. Как постоянный клиент этой компании мы не могли упустить возможность и взяли на тест 2МП AHD камеру Tecsar AHDW-2M-20F (http://secur.ua/videonablyudenie/analoghd/ahdcams/AHDW-2M-20F.html) в паре с регистратором Tecsar B84-2FHD2P-H (http://secur.ua/videonablyudenie/analoghd/ahdvideoregi/TecsarB84-2FHD2P-H.html), чтобы лично оценить для себя актуальность перехода на AHD-Н.
Наша бригада, отвечающая за охранную съемку всевозможных выездных мероприятий «на природе» (а площади там обычно немалые и высокая детализация более важна, чем при съемке в небольшом помещении), вооружившись новой AHD-Н техникой, отправилась ее испытывать. Собственно, вот что из этого получилось. По ходу тестирования ребята устроились на мосту над оживленным Московским проспектом и сняли вот это видео. Тут как раз и все прелести работы в реальных условиях – отличнейшая тряска от проходящего по мосту транспорта.
На видеоролике невооруженным глазом отлично заметно что камеры D1 не выдерживают никакой критики, они банально неспособны выдать настолько качественное изображение, чтобы на кадрах можно было разглядеть важные детали – марку автомобиля (не говоря уже о номере), мелкие элементы окружающей обстановки, движение людей вдали и т.п. Видеонаблюдение AHD-М благодаря значительно более высокому разрешению улучшает ситуацию, но некоторые мелкие детали на изображении все еще видны недостаточно четко. И только AHD-H кардинально меняет изображение в лучшую сторону!
Посмотрите на четкость отображения номера проезжающей машины на фрагментах стоп-кадров из каждого ролика – ни одна камера кроме AHD-H не позволила разглядеть номер настолько ясно, чтобы распознать все цифры и буквы без сомнений. Это – самая наглядная демонстрация реального преимущества AHD-H. (Для перфекционистов, уже начинающих бухтеть типа «все это ерунда, обычных автономеров вон все равно на машинах не видно ни разу» скажу, что вопрос подробного рассмотрения автомобильных номеров на проезжающем транспорте – это всего лишь вопрос смены объектива у камеры. В данном случае все камеры тестировались со стандартным комплектным объективом с фокусным расстоянием 3,6 мм/F2.0. К тому же расстояние до машины здесь довольно большое – высокий мост, плюс угол установки у камер здесь вообще не такой, который выбирают при необходимости детально рассмотреть автомобильный номер).
Очевидно, что оборудование класса AHD-H действительно демонстрирует существенно более четкую картинку с хорошей различимостью деталей. Плюс AHD-H кадр имеет такое же Full HD разрешение, как и экраны многих современных мониторов и телевизоров. Это позволяет видеть идеально согласованное по размеру изображение без геометрических искажений и интерполяции, что самым позитивным образом сказывается на удобстве эксплуатации системы видеонаблюдения.
Кстати, если у читательской аудитории будет желание увидеть исходные ролики, из которых монтировалось данное видео – могу выложить отдельно, хотя по существу дополнительной пользы от них абсолютно никакой не будет.
AHD камеры супротив IP
Неудивительно, что в мире повсеместного господства «цифровых» технологий многие, не задумываясь, отдают предпочтение именно цифровым IP камерам. Конечно, о больших перспективах IP камер никто не спорит. Но все же есть у этих камер пара «грешков», которые делают их далеко не самым лучшим выбором для охранных систем видеонаблюдения…
Так, аналоговые камеры нового поколения, включая AHD-H (http://secur.ua/videonablyudenie/analoghd/ahdcams/), способны без существенных искажений передавать видеосигнал по коаксиальному кабелю длиной до 300 м (это официально по спецификации), и даже больше (для камер AHD-М испытан и оказался вполне работоспособен вариант на 800 м) без использования промежуточных усилителей сигнала. А что же «передовые» цифровые IP камеры? Они ограничены длиной Ethernet-кабеля в 100 метров. Ну максимум, что удастся вытянуть без критических помех — метров 120. Совершенно очевидно, что такое существенное ограничение по длине кабеля не позволяет без дополнительных ухищрений и лишних расходов установить цифровые камеры в нужных местах на большом объекте. Ведь идущий к камере кабель обычно вынужден следовать изгибам стен внутри помещения, в результате чего он существенно «удлиняется». И 100 метров может банально не хватить. Также, когда речь идет о наружном видеонаблюдении (например, о наблюдении за частной территорией с большой площадью), использование промежуточных усилителей сигнала зачастую вообще невозможно. И в этом случае вариант IP камер попросту отпадает. Автономные цифровые Wi-Fi камеры здесь тоже не выход – такое решение априори не годится для мало-мальски серьезной охранной системы. И даже если в помещении удается использовать всевозможные промежуточные усилители (типа концентраторов с автономным питанием или даже поддержкой технологии PoE), то нужно понимать, что всякие дополнительные электронные элементы сильно снижают надежность системы видеонаблюдения. Впрочем, небольшая дистанция – это еще не самый значительный «грешок» IP камер.
Самая большая проблема в IP видеонаблюдении – передача изображения с задержкой во времени. Чтобы оцифровать изображение, разбить его на пакеты и передать по сети, камере объективно требуется определенное время. Тогда как аналоговые камеры, в том числе AHD, не оцифровывают видео и всегда транслируют изображение в режиме реального времени без заметных задержек. Например, даже в небольшой локальной сети, использующий всего 1 коммутатор, видео с IP камеры может «запаздывать» на 2-4 секунды относительно камеры AHD. Казалось бы, ну что такое пара секунд? Это же совсем немного! Но давайте воспользуемся объективным языком цифр – попробуем подсчитать, какое расстояние успеет преодолеть злоумышленник за это вроде бы незначительное время.
Медленный шаг 0,5 м/с: расстояние 1 — 3 м (для 2 и 4 секунд соответственно);
Быстрый шаг 1,2 м/с: расстояние 2,4 – 4,8 м;
Бег 4 м/с: расстояние 8 – 16 м;
Быстрый бег 7 м/с: 14 – 28 м.
Если это видео заставило задуматься, то уверяем вас, что переход с «задумчивых» IP на быстрые AHD камеры гораздо проще, чем многие думают. При этом сменять кабельную инфраструктуру, опять же, не придется: AHD-Н камеры прекрасно работают по тому же Ethernet кабелю, что и IP камеры. И даже питание для AHD камер можно организовать по этому же проводу (так как для передачи видеосигнала здесь задействуются всего одна пара из 2-х проводов, еще одну пару можно использовать для питания). Более того, на один 8-жильный Ethernet-кабель можно «прикрутить» сразу несколько AHD камер (до 2 с передачей питания и до 4 без передачи питания), если потребуется. Единственное – AHD камерам нужен совместимый видеорегистратор (http://secur.ua/videonablyudenie/analoghd/ahdvideoregi/). Тогда как IP камеры могут обходится без него, ведя запись напрямую на компьютер, облачный сервис или мобильное устройство. AHD камеры тоже могут писать на компьютер, облачный сервис или мобильное устройство – но исключительно через видеорегистратор.
Подытожим. Итак, есть ли смысл переходить на AHD-Н? Однозначно есть, если в системе наблюдения все еще используются старые аналоговые камеры стандартов D1 или 960Н. В этом случае вы получите гораздо более высокое качество изображения, причем без необходимости менять уже используемую кабельную инфраструктуру. Если в охранном наблюдении используются «медлительные» IP камеры, то выгода от использования AHD-Н тоже будет: благодаря трансляции изображения в режиме реального времени охрана сможет оперативно реагировать на происшествия, что сократит убытки от краж, вандализма и прочих правонарушений.
Собственно, применение AHD-H оборудования более чем актуально на любых объектах: от небольших частных магазинчиков до огромных складов, от частного подворья загородного дома до огромной территории большого промышленного предприятия. Причем технология AHD-Н дает возможность получить видеоизображение не только быстро, но и с отменным качеством, вполне сопоставимым с качеством картинки более дорогих IP камер.
Плюс на базе AHD-Н видеорегистраторов легко строить гибридные комплексы видеоконтроля, в которых могут применяться камеры самых различных поколений, стандартов и разрешений. Так, не слишком критичные по важности участки могут контролироваться при помощи старых аналоговых камер – их не придется списывать. А вот в важных зонах или в областях повышенного риска могут быть одновременно использованы камеры с высоким разрешением AHD-H и IP камеры.
Одинаково надежная работа AHD-Н камер по коаксиальному или Ethernet кабелю позволяет использовать такие камеры в любой существующей системе видеонаблюдения без дорогостоящей смены кабельной инфраструктуры. А поскольку развертывание и управление системами AHD видеонаблюдения намного проще, чем решений на базе IP, плюс AHD камеры еще и существенно дешевле цифровых – технология AHD-Н оказывается неплохим вариантом в условиях нынешней непростой экономической ситуации, когда частному сектору и компаниям приходится экономить на расходах, в том числе на безопасность.