Какую систему видеонаблюдения выбрать?

Перед любым заказчиком стоит существенный вопрос, какую систему выбрать для своего объекта. Всегда хочется подешевле и чтобы было видно все и всегда. Но не стоит гнаться за дешёвыми системами, и не стоит всегда полагаться на людей, которые пытаются вам навязать свое мнение без предоставления вариантов выбора. Вы вправе выбрать то, что вам подходит под те или иные задачи и потребности. Для обзора рынка было решено провести некоторый обзор существующих систем и технологий.

В начале 2000-х мало кто знал о существовании систем с записью изображения высокой четкости и разрешением, и тем более о цифровом видеоизображении (более 0,7 MPix). Но речь не об этом, а о новых технологиях и видеокамерах HD-SDI (аналоговый сигнал) и цифровых видеокамерах с разрешением более 0,7 MPix (HD).

Рассмотрим технологию данных стандартов

Существует несколько стандартов SDI:

SD-SDI — для передачи цифрового видео вещательного качества стандартного разрешения;

ED-SDI (EnhancedDefinitionSerialDigitalInterface) — для передачи цифрового видео улучшенного качества с прогрессивной разверткой;

HD-SDI (High-DefinitionSerialDigitalInterface) — SDI для телевидения высокой четкости (ТВЧ) предусматривает поток данных 1,485 Гбит/с;

DualLink HD-SDI - для ТВЧ с прогрессивной разверткой, позволяет передавать до 2,970 Гбит/с посредством двух физических соединений HD-SDI;

3G-SDI — для передачи ТВЧ с прогрессивной разверткой потоком до 2,970 Гбит/с посредством одного коаксиального кабеля.

Эти стандарты используются для передачи некомпрессированных и некодированных цифровых видео сигналов (могут также иметь вложенные аудио потоки и/или таймкод) в профессиональном телевизионном оборудовании. Передача потока данных 270 Мбит/с возможна на расстояния до 300 м по коаксиальному кабелю.

Электрический интерфейсHD-SDI

В различных стандартах цифрового последовательного интерфейса используется один (и более) коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом и разъёмами типа BNC. Такой же кабель используется для аналогового видео, но для цифрового потока предпочтительнее кабели более высокого качества (RG-6 или лучше RG-11). Размах сигнала 800 мВ (±10 %), стандартный сигнал с размахом 1В. Затухание сигнала при передаче на большие расстояния может компенсироваться на приёмной стороне (появление задержки сигнала), что делает возможным передачу потока 270 Мбит/с на расстояние до 300 м. Для HD-потоков расстояние обычно не более 100 м без активного оборудования.

Стандарты

Остановимся подробнее на нашем стандарте

Скорости передачи данных

Для передачи SDI используются следующие скорости потока:

Для видеоустройств стандартной четкости, как установлено стандартом SMPTE 259M, возможны потоки 270 Мбит/с, 360 Мбит/с, 143 Мбит/с и 177 Мбит/с. Наиболее распространенная скорость потока — 270 Мбит/с, тем не менее, иногда встречается и 360 Мбит/с (используется для широкоэкранного видео стандартной четкости). Интерфейсы 143 и 177 Мбит/с предназначены для передачи композитного видео (PAL или NTSC) в цифровой форме и ныне считаются устаревшими.

Для устройств ТВЧ интерфейс SDI определен стандартом SMPTE 292M. Установлены два потока — 1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с. Коэффициент 1/1,001 введен, чтобы обеспечить SMPTE 292M поддержку видеоформатов с частотой кадров 59,94 Гц, 29,97 Гц и 23,98 Гц, для совместимости с ранее существующими системами NTSC. Версия стандарта 1,485 Гбит/с поддерживает и другие широко распространенные форматы с частотой кадров 60 Гц, 50 Гц, 30 Гц, 25 Гц и 24 Гц. Таким образом, при номинальной скорости потока 1,5 Гбит/с возможна передача обеих версий стандарта.

Дополнительные данные 

Стандарт SMPTE 292M включают поддержку дополнительных данных, стандарт SMPTE 291M. Дополнительные данные представляют собой стандартизованный поток данных для передачи в составе потока цифрового последовательного интерфейса. Помимо видео, в поток SDI могут быть включены вложенный звук, субтитры, тайм-код, сигналы обнаружения ошибок (EDH) и другие виды метаданных.

Вложенный звук

Стандарт HD-SDI предусматривают передачу до 16 каналов вложенного звука. Формирование пакетов звуковых данных происходит по стандарту SMPTE 299M. Частота дискретизации 48 кГц и 24-битным квантованием, совместимые со стандартом AES/EBU

А что такое HD камера с цифровым потоком данных и с разрешением более 0,7 MPix?

По своей сути технологии передачи данных HD камер цифрового потока практически не отличается от технологии HD-SDI. Исключение составляет лишь формирование выходного сигнала. Для видеокамер данного типа, с мегапиксельным разрешением, происходит компрессирование видеопотока и средой для передачи данных является стандарт Ethernet, поток TCP/ IP. Многие знают, что такое цифровая видеокамера и не буду заострять ваше внимание на данное оборудование. Особенностями данной видеокамеры является то, что без повторителя (коммутатора, роутера) нельзя передать сигнал более чем на 90 метров используя кабель типа «витая пара». Однако, используя медиаконвекторы, возможно передавать видеосигнал и на более дальние расстояния - до нескольких километров.

А также одной из особенностей системы является передача питания по тому же кабелю за счет технологий PoE,используякоммутаторы более высокого класса. <br>

В обоих стандартах используются матрицы для видеокамер различных видов: CMOS, Sony CCD, Super Had и т.д. Отличительной особенностью данных матриц является то, что CMOS сенсоры имеют высокое разрешение до 10Mpix (3648x2736), но при этом обладают пониженной чувствительностью, что не позволяет работать ночью без дополнительного хорошего освещения на объекте. Традиционные матрицы Sony имеют низкое разрешение до 2MPix (1080p – 10920x1080), но обладают более высокой чувствительностью, что позволяет производить съемку при низкой освещенности – звездное небо.

Рассмотрим ценовую политику и особенности монтажа и разработки систем при использовании данного оборудования

Для сравнения рассмотрим систему на 16 видеокамер

Как видно из малого перечня сравнений, стоимость для системы с видеокамерами мегапиксельного разрешения дешевле и гибче по отношению к оборудования HD-SDI. Многие скажут, что необходимо учесть и пропускную способность дополнительного оборудования и его стоимость, но мы говорим пока о 16 видеокамерах и нам 1Gbit/s и 10Gbit/s не нужны. Нам достаточно по 100Mbit/s на каждую видеокамеру. Требуемая скорость на 1 видеокамеру с разрешением 1,3 MPix требуется порядка 1,5-3 Mbit/s, при 2MPix от 2-5Mbit/s, при 5MPix - до 15Mbit/s. С разрешением более 5MPix не рассматриваем.

Преимущество системы HD-SDI по отношению к HD-IP – это несложная настройка оборудования, стабильность работы операционной системы центрального оборудования и более высокая защита от несанкционированного доступа к архивной информации.

Сделаем вывод

Если оборудование HD-SDI станет дешевле (в зависимости от спроса), то данное оборудование и система сможет потеснить на рынке системы до 3MPix.