Обзор стандартов видеонаблюдения | Системы безопасности и контроля дома
Меню

Устаревшие стандарты в видеонаблюдении

ТВЛ (телевизионные линии) — это единица измерения, которая обозначает количество вертикальных линий (видимых переходов яркости) в кадре. Другим словом — это количество пикселей по горизонтали кадра, умноженное на коэффициент 0,65 (с учетом неизбежных потерь четкости в процессе преобразования и обработки видеосигнала).  Вертикальное же разрешение в пикселях жестко задано количеством строк в телевизионном стандарте (576 в европейском и 480 в американском) и не меняется в зависимости от разрешения камеры, заявленного производителем. Поэтому разрешения более 420 ТВЛ, передаваемые в обычном аналоговом телевизионном стандарте дают повышенную четкость только по горизонтали.

Размер изображения, MpРазерашющая способность, px Телевизионных линий, ТВЛ
0,3 Mp640 x 480380
0,36 Mp720 x 576420
0,5 Mp800 x 600480
0,65 Mp933 x 700560
0,75 Mp1024 x 756600
1,23 Mp1280 x 960800
1,92 Mp1600 х 12001000

В аналоговых системах видеонаблюдения используются следующие разрешения:

D1 — общепринятое сокращение от Full D1 (Full Definition Standard 1)- полное разрешение, равное для PAL и SECAM — 720х576 пикселей.

2CIF или Half D1 — разрешение «чересстрочного» кадра, равное для PAL и SECAM — 720х288.

CIF (Common Intermediate Format), также, известный как FCIF (Full Common Intermediate Format) — стандарт размера изображения графических и видеофайлов равный для PAL и SECAM — 352 x 288 пикселей.

D1 или 4CIF – самое высокое разрешение, иначе называется «полный кадр», размер изображения 704х576 — позволяет получить максимальное качество изображения при использовании аналоговой камеры высокого разрешения (более 540 ТВЛ), используется для получения записи самого высокого качества.

DCIF — «расширенный» кадр, размер изображения 528х384. По сравнению с D1 характеризуется 30% потерей исходной информации. Считается промежуточным разрешением.

2CIF или HalfD1— полукадр или «поле» ( так как кадр формата PAL состоит из двух полей), размер изображения 704х288 — используется одно поле изображения, но с максимальным разрешением по горизонтали. Характеризуется достаточно хорошим горизонтальным разрешением и позволяет почти в 2 раза уменьшить объем архива по сравнению с D1. Используется главным образом при панорамном обзоре.

CIF — «четверть» кадр, размер изображения 352х288 — усеченное поле. Разрешение, дающее грубую картинку, но экономящее место на диске, и позволяющее экономить трафик при передаче видео по сети. При этом малый объем видеопотока позволяет резко увеличить емкость архива.

QCIF — размер изображения 176х144 — разрешение, дающее очень плохую картинку, но позволяющее существенно экономить сетевой трафик по низкоскоростным каналам связи с потоком до 56-128 Кбит/с. 

Разрешение D1 = 4 CIF. Таким образом, наилучшим изображение будет при разрешении записи в формате D1, наихудшим — при записи в разрешении CIF.

Камеры видеонаблюдения с таким низким разрешением безнадежно устарели, но они все еще продолжают использоваться на некоторых объектах.

Обозначения качества изображения, применяющееся в стандартах сигналов (IP, HD-TVI, AHD)

Разрешающая способность («разрешение» записи или «размер кадра» видео) определяется количеством пикселей (точек) при оцифровывании изображения (по горизонтали и вертикали соответственно). 

Mp – это общее число мегапикселей (миллионов точек), полученное перемножением числа столбцов (точек по горизонтали) на число строк (точек по вертикали). Обозначение «Mp, Mpx, Мп»(1Mp; 1,3Mpx; 2,1Мп).Например, для камеры 1080p: 1920 столбцов умножаем на 1080 строк и получаем 2.1Mp.

Число с символом «p» соответствует полному числу строк в видеокадре (количество точек в кадре по вертикали). Обозначение (720p, 960p, 1080p, 2160p). Например, видео, обозначаемое как 720p, содержит 720 строк пикселов (при общей площади 1.3Mp). Видео, обозначаемое как 1080p, содержит 1080 строк пикселов (при общей площади 2.1Mp). Наконец, видео, обозначаемое как 2160p, содержит 2160 строк пикселов (при общей площади 8.3Mp).

Обозначение «H и K»  указывает на число столбцов (точек по горизонтали), выраженное H — в единицах, К — в тысячах и округленное. Например, видео с обозначение 4K содержит около 4000 столбцов пикселов. Реально видео «4К» содержит или 3840 столбцов, или 4096 столбцов, хотя в видеонаблюдении это почти всегда 3840.

Количество мегапикселейРазрешающая способностьСтандартное обозначение
0.02Mp176×120QCIF
0.08Mp352×240CIF
0.1Mp352×288CIF
0.2Mp704×2402CIF
0.4Mp704×4804CIF
0.4Mp704×576D1 (420ТВЛ)
0.6Mp960×576960H
1MP1280×720720p
1.3MP1280×960960p
Half 2Mp960×10801080N
2Mp1600×1200
2.1Mp (2Мп)1920×10801080p
3.1 Mp2048×1536
4Mp2304×1728
4Mp2592×1520
5Mp2560×1920
5Mp2592×1920
6Mp3072×2048
8Mp3840×21604K
12Mp4000×30004K

Cтандарты аналогового видеонаблюдения HD-CVI, HD-TVI, AHD, HD-SDI были разработаны независимо друг от друга с целью создания аналогового видеонаблюдения высокой четкости как реальной альтернативы IP видеонаблюдению. Они обеспечивают надежную передачу аналогового видеосигнала высокой четкости на дальние расстояния по коаксиальному кабелю. В настоящее время пользователи устаревших аналоговых систем видеонаблюдения могут качественно улучшить имеющуюся систему до разрешения высокой четкости на уровне 720p или 1080p, обновив только конечные устройства используя старую кабельную структуру.

Одним словом HD-CVI, HD-TVI, AHD – это современная бюджетная технология аналоговой передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю на расстояние до 500 метров с цифровым качеством картинки до FullHD 1920х1080 мпкс, без задержек сигнала и искажений картинки.

Стандарт AHD (Analog High Definition) – это открытый стандарт передачи аналогового сигнала высокой четкости, сменивший стандартные системы с аналоговыми камерами. Главное его достоинство это невысокая стоимость оборудования, простота его монтажа, настройки и эксплуатации, высокая дальность трансляции сигнала без искажений и задержек.  Цена AHD оборудования для видеонаблюдения сравнима со стоимостью стандартных аналоговых систем, но получаемое качество видеоизображения существенно выше. 

Аналоговый стандарт HD-TVI от HikVision похож по характеристикам на стандарт AHD. Основное его отличие от AHD это другая технология формирования видеосигнала. Применена технология разделения сигнала яркости и цветности, за счет этого удается избежать помех для получения более четкого изображения.

HD-TVI новый стандарт аналогового видеонаблюдения, который позволяет передавать видеосигнал с разрешением 1280×720 либо 1920×1080 пикселей. Разработчиком и владельцем прав на HD-TVI владеет компания Techpoint, широко используется торговой маркой Hikvision, из отечественных — RVI, Space Tehnology, LTV и другие. Основное отличие стандарта заключается в измененной технологии формирования и передачи видеосигнала: стандарт предполагает полное разделение сигнала яркости и сигналов цветности, что позволяет избежать накопления помех для получения более четкого изображения. В камерах HD-TVI также реализован алгоритм предварительной обработки немодулированного видеосигнала с последующим применением квадратурной амплитудной модуляции для передачи по линии связи – обычному коаксиальному кабелю волновым сопротивлением 75 Ом. По кабелю передаются видеосигнал и управляющие сигналы; в отличие от своих оппонентов компания Techpoint пока не снабдила формат HD-TVI возможностью передачи звука, но, по заявлениям специалистов, передача звука по одному кабелю с видеосигналом скоро будет доступна. HD-TVI – это открытый формат, то есть оборудование HD-TVI могут производить любые компании.

Для передачи видео HD-TVI 720p до 500 метров рекомендуются кабели RG-6, Рк-75-4 или RG-59, для передачи HD-TVI 1080p потребуются такие же кабели не более 300 метров длины. Для коаксиальных кабелей РК-75-2 или РК-75-3 рекомендации не более 100 и 200 метров соответственно.

Аналоговый стандарт HD-TVI от Dahua похож на AHD, но это закрытый стандарт, который контролируется компанией Dahua. Компании выпускающие оборудование по технологии CVI должны покупать чипсеты у Dahua.  В связи с этим, этот стандарт не получил широкого распространения.

Цифровой стандарт IP (Internet protocol) – это технология передачи сжатого сигнала в цифровом виде по средствам цифровых пакетов данных. Например, сигнал от IP камеры до монитора, через регистратор или сервер проходит в цифровом виде, то есть не трансформируется из цифрового в аналоговый и обратно, что сказывается на качестве картинки. Эта технология позволяет получать картинки большого разрешения, вплоть до мегапиксельных.

Технология IP позволяет по одному LAN кабелю передавать не только видеосигнал, звук, управляющий сигнал, но и питание (технология PoE). Все видеокамеры работающие по этой технологии имеют свой собственный IP адрес, то есть можно IP камеру минуя регистратор сразу вывести в интернет и организовать с нее удаленный просмотр.

Аналоговый сигнал CVBS (англ. Color, Video, Blanking and Sync)- это полный цветной телевизионный сигнал (сокр. ПЦТС) стандартов SECAM, PAL и NTSC. CVBS — это композитный видеосигнал, который часто применяется для передачи изображения в аналоговых камерах. Сигнал CVBS  представляет собой смесь 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.

Камеры, работающие в AHD, HD-TVI или HD-CVI форматах обычно могут переключаться в формат CVBS для сохранения возможности работы со старыми аналоговыми видеорегистраторами. В настоящее время  выпускаются современные мультиформатные (4 в 1) аналоговые видеокамеры и видеорегистраторы высокой четкости, со встроенной возможностью работы в любом из видеоформатов AHD, HD-TVI, HD-CVI и CVBS. Кроме того существуют мультиформатные гибридные видеорегистраторы (5 в 1), позволяющие одновременно работать с видеокамерами  AHD, HD-TVI, HD-CVI, CVBS и IP форматов.

HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) — это цифровой стандарт передачи видеоданных по коаксиальному кабелю. Эта технология позволяет передавать FullHD 1920х1080 мпкс, то есть качество картинки будет отличное. Сжатие сигнала, в отличии от IP, происходит уже в видеорегистраторе,  то есть сигнал от камеры до него идет в несжатом виде. Сигнал передается по обычному коаксиальному кабелю типа RG6. Качество и дальность передачи сигнала напрямую связаны с качеством кабеля. При дальности передачи более 130-150 метров рекомендуется применять повторители сигнала или перейти на оптоволоконные кабели.

Отзыв