AHD технология

До недавнего моменда для построения систем видеонаблюдения использовались 2, сильно отличающихся технологий аналоговое CCTV и IP. В современном, быстроизменяющемся мире появились новые технологии  и семейства технологий, на базе которых производится огромное количество вариантов оборудования видеонаблюдения. 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.

AHD – это технология передачи HD/Full HD видеоизображения, звука и управляющих сигналов по обычному коаксиальному кабелю на расстояние до 500 м без задержек и потери качества. 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 FullHD (1920x1080) и HD (1280x720) при технологии AHD
  

Данная технология использует прогрессивную развертку при формировании сигнала и разделение яркостной и цветностной (Y/C) составляющих аналогового сигнала. Это позволяет устранять размытости и мерцания, а также улучшить цветопередачу.

• Надежное и недорогое соединение при AHD

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. Принцип построения системы одинаков с привычными всем аналоговыми системами.

• Высокая дальность прокладки сетей без потери качества с технологией AHD 

AHD в отличие от HD-SDI использует низкочастотную модуляцию, в результате чего к коаксиальному кабелю и разъёмам для монтажа не предъявляется особых требований. За счет такой модуляции AHD имеет меньшие потери на помехах кабеля, поэтому картинка чище чем у аналога и не так зависит от длины кабеля. У технологии AHD нет 100 метрового ограничения дистанциии передачи сигнала. Длина линии между камерой и устройством регистрации может достигать 500 метров.

• Качественное видео без задержек 

Возможность передавать видеосигнал высокого разрешения, без каких либо задержек, характерных для систем IP видеонаблюдения.

• Универсальное применение AHD 

Видеорегистраторы, поддерживающие технологию AHD могут работать в трех режимах, а именно с тремя видами видеокамер: со стандартными аналоговыми D1/960H, AHD видеокамерами 720p/1080p и IP видеокамерами 720p/1080p. Это позволяет подключить к AHD видеорегистратору уже установленные на объекте IP и/или стандартные аналоговые видеокамеры. Помимо того, многие аналоговые камеры могут быть с легкостью заменены на AHD камеры. Дополнительная универсальность достигается возможностью у AHD камер переключения режимов работы Аналог ↔ AHD.

Одним из немногих недостатков видеорегистраторов AHD является органиченность режимов работы. Нельзя выполнить свободный выбор технологии для каждой камеры. У регистраторов некоторых производителей это проявляется так, что устанавливать технологию AHD или обычный аналог можно только для парных каналов. У других же выбор технологии осуществляется исключительно по 4 или 8 каналов. Это лишает определенной гибкости в настройке. Хотя, это скорее особенность, к котороой надо привыкнуть. 

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.

• 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.  Оборудование AHD различных производителей будет уживаться в единой системе. 

• Размер записи архивов

Данный расчет является примерным.

• Подтипы AHD

AHDL, AHDM, AHDH – эти подтипы являются технологией AHD, но при этом имеют различное разрешение изображения. AHDL (960h стандарт, с увеличенным количеством строк).

Элементы технологии AHD

Главными элементами технологии AHD являются:

• 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).

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

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 HD-CVI, HD-TVI и AHD.

С одной стороны, технология HD-CVI, в отличие от HD-TVI и AHD является закрытой, что накладывает ограничение на распространение технологии в решениях производителей систем видеонаблюдения. Это объясняется тем, что Dahua как компания-владелец технологии HD-CVI имеет все возможности обеспечить техническое и стоимостное превосходство своей продукции над решениями производителей, которым она может продать право на использование HD-CVI технологии. Что характерно, HD-CVI не получила такого широкого распространения, пока, как HD-TVI, HD-SDI и AHD. 

С другой стороны, на первый взгляд нет разницы между технологиями HD-TVI 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.