И всё-таки HD-SDI. Чему быть того не миновать

Не один год идут споры по поводу целесообразности использования HD-SDI в CCTV системах. Есть как сторонники этой технологии, так и ярые противники, считающие это направление тупиковым. И тем не менее, пока идут обсуждения и споры, продажи оборудования HD-SDI продолжают расти. Целью данной статьи является не агитация за или против оборудования высокой четкости, а попытка простым языком объяснить, что такое системы HD-SDI, как использовать возможности этой технологии и как понять, в каких случаях целесообразно строить систему видеонаблюдения на этой базе и на что обратить внимание при выборе оборудования.

Итак, HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) или SMPTE 292M, а по-простому, последовательный цифровой (обратите внимание на это слово) интерфейс высокой четкости или разрешения. Сразу хотелось бы прояснить ситуацию с аналоговым сигналом - его там нет. От камеры до оборудования регистрации идет цифровой поток 1,485 Гб/с, а вот средой передачи является, как правило, коаксиальный кабель, который наиболее часто применяется в аналоговых CCTV системах и наиболее приемлем для передачи высокочастотного сигнала. «А витая пара?» - спросит любой профессиональный инсталлятор. Витая пара напрямую использоваться не может по причине своей низкой пропускной способности (до ~100МГц 5-я категория и 200MГц 6-я категория), которой явно недостаточно для HD-SDI потока. При необходимости передачи по витой паре необходимо использовать специализированные передатчики.

Что входит в систему HD-SDI?

• Видеокамера HD-SDI
• Мегапиксельный объектив (с четкими углами)
• Коаксиальный медный кабель RG6
• Стандартные BNC разъемы
• Видеорегистратор HD-SDI или гибрид (HD-SDI+аналог)
• Кабель HDMI
• Монитор с разрешением Full HD и разъемом HDMI
• Переходник HD-SDI – HDMI (при отсутствии видеорегистратора)

Разрешение

Главной причиной, по которой стоит обратить внимание на данную технологию, - это Full HD разрешение, получаемое в системах HD-SDI, а именно 1920х1080, что значительно (~ в 5 раз) отличается от привычного нам разрешения 720(704)х576 в аналоговых системах и позволяет заменить одной HD-SDI камерой до 5 аналоговых камер. Иными словами, любимая лужайка за домом, производственные цеха, офис или парковка с вашей машиной будут выглядеть так же четко и красиво, как и любая передача, которые вы смотрите на HD канале на вашем телевизоре (если в нем есть поддержка Full HD).

Детализация

Вооружившись калькулятором (кто не помнит), без труда можно посчитать, что Full HD разрешение 1920х1080 приблизительно равно 2MП. При этом, если параллельно поставить ту же IP камеру с аналогичным разрешением, мы получим изображение на порядок хуже. Причина такого парадокса кроется в том, что в отличие от IP камеры, HD-SDI никакой компрессией и соответственно отбрасыванием «лишней» информации не занимается. От камеры идет просто упакованный в цифровые пакеты сигнал, а уже мощные процессоры на регистрирующем оборудовании обрабатывают изображение и формируют столь приятную по детализации картинку. В связи с этим, решение таких задач, как определение номеров автомобилей и распознавание лиц, становится гораздо проще и позволяет обойтись минимальным количеством камер.

Объективы

Естественно, если стоит задача получить максимально качественное и детализированное изображение, никак не обойтись без соответственного объектива. Через объектив на матрицу камеры поступает сфокусированный, дозированный световой поток и чем лучше объектив, тем выше чувствительность, меньше паразитных засветок и выше детализация изображения (не только в центральной зоне, а и по всему полю кадра). В целом можно сказать, что от объектива зависит от 30% до 50% качества изображения. В виду того, что камеры HD-SDI обладают Full HD разрешением, вместе с ними просто необходимо использовать мегапиксельные объективы с высоким разрешением. Поэтому при выборе камер HD-SDI под объектив надо обязательно выбирать объективы известных производителей (наилучшим образом себя зарекомендовали объективыTamron), а что касается камер со встроенным объективом – надо обращать внимание на разрешение не только по центру, т.к. при подборе некачественного объектива исчезает весь смысл HD-SDI системы (например, номер автомобиля, находящегося в углу изображения, нельзя будет определить, если объектив мылит изображение по углам).

Чувствительность

При переходе от аналоговых систем к IP решениям одним из неприятных сюрпризов является крайне низкая чувствительность IP камер в случаях неудовлетворительной освещенности на объекте ( за исключением специализированных камер, которые стоят от 2000$). Что касается HD-SDI камер, то уже на сегодняшний день существуют модели (ТМ Balter), которые максимально приближены по чувствительности к аналоговым системам, при этом технологии постоянно развиваются и не исключено, что в ближайшем будущем системы HD-SDI будут такие же или даже лучше, чем аналоговые системы по чувствительности. Так же стоит повторить, что чувствительность системы зависит не только от камеры, но и от объектива, и, применяя светосильные объективы, можно добиться значительного улучшения показателей.

Динамический диапазон

Одним из ярких преимуществ HD-SDI в сравнении с аналогом и IP системами является наличие моделей (ТМ Balter) с настоящим режимом WDR (широкий динамический диапазон). Под настоящим подразумевается не цифровая обработка, а реальное двойное сканирование изображения со смещением экспозиции в светлую и темную сторону и последующим объединением кадров в одно изображение. При этом обычно объединение кадров сопровождается появлением различных артефактов (вплоть до потери четкости), что в камерах ТМ Balter абсолютно исключено и выполнено достаточно корректно благодаря обработке изображения как при помощи матрицы, так и процессором.

Передача сигнала

По сравнению с IP системами в системе HD-SDI исключены любые задержки передачи видеосигнала, связанные с ограничением канала передачи или затратой времени на обработку видео в самой камере. Это особо актуально для систем со скоростными поворотными камерами, где критична задержка отображения события даже в несколько секунд.

Дальность передачи

Дальность передачи сигнала в системах HD-SDI напрямую зависит от типа используемого кабеля. Следует заметить, что в силу своей природы сигнал от камеры до регистрирующего оборудования передается фактически без потери качества и только при критичном затухании в среде передачи он просто не доходит. Т.е. он либо есть, либо его нет. Заявленные по стандарту расстояния передачи по RG6 -100 м и RG 59 – 50 м на практике могут быть гораздо больше и доходить до 300 метров в первом случае и 130 метров во втором. При этом надо использовать качественный кабель с медной центральной жилой (с не заниженным диаметром сечения) и медным экранирующим слоем. Можно использовать магистральный коаксиальный кабель RG-8/11 и разогнать дальность передачи до 400-500 метров, но применение такого кабеля зачастую нецелесообразно из-за неудобства монтажа. Обычно для удлинения линии передачи сигнала HD-SDI используют повторители (ретрансляторы HD-SDI сигнала), которые позволяют увеличить дальность на 200 метров относительно существующего расстояния. При этом количество таких ретрансляторов в линии не ограничено.

Помехозащищенность

Благодаря цифровым «корням» HD-SDI системы, еще одним из ее преимуществ является ее высокая помехозащищенность по сравнению с аналоговым сигналом (например, нет таких часто встречающихся помех как земляная петля, импульсные и другие наводки).

Система регистрации и отображения

Для регистрации в системе HD-SDI необходимо использовать специальный HD-SDI видеорегистратор, который ничем не отличается от аналоговой модели кроме поддержки HD-SDI сигнала и наличия специальных функций для его обработки. Для отображения HD-SDI сигнала необходим монитор с поддержкой Full HD разрешения и наличием входного разъема HDMI. Так же существует возможность подключить камеру HD-SDI непосредственно на монитор без видеорегистратора, применив при этом специальные переходники HD-SDI сигнала в HDMI.

Работа по сети

Если необходим удаленный доступ к одной или нескольким системам, его достаточно легко организовать, как и в аналоговых системах, при помощи бесплатного программного обеспечения CMS. При этом необходимо применять только те HD-SDI видеорегистраторы, которые могут по сети передавать изображение в разрешении Full HD 1920x1080. Хотим обратить внимание, что на рынке существуют модели с передачей сигнала по сети в разрешении HD 1024х720, однако в таком случае теряется смысл приобретения всей HD-SDI системы в целом.

Простота использования

Это пункт интересен тем людям, которые привыкли устанавливать аналоговые системы или пользуются своей уже давно существующей аналоговой системой и хотят сделать ее апгрейд на систему с разрешением Full HD, но не готовы изучать все нюансы IP систем. Никакого дополнительного обучения кроме ознакомления с меню устройством не потребуется. Что бы не рассказывали производители IP относительно простоты использования их систем, откровенно говоря, не все так просто. Зачастую разбираться в настройках сетей, потоках, серверах, дополнительном оборудовании и пр. простому пользователю или инсталлятору, привыкшему работать с аналоговой системой, просто нет возможности или времени. Кроме этого, велика вероятность ошибиться в просчетах и получить IP систему, которая в лучшем случае работает нестабильно.

Учтем ещё тот факт, что оборудование HD-SDI в случае апгрейда аналоговой системы элементарно подключается к существующей разводке видео на коаксиальном кабеле и не требует дополнительных затрат по прокладке кабеля и подключения дополнительного сетевого оборудования. Исключения составляют случаи с некачественным и непрофессионально проложенным кабелем или критично дальними расстояниями, но и в этом случае можно исправить ситуацию, используя повторители (ретрансляторы сигнала, описанные выше). Так же хотелось бы обратить внимание, что наибольшие потери сигнала как правило происходят в местах соединения (BNC разъёмы) или в местах механического повреждения кабеля. Иногда достаточно поменять старый разъем на обжимной или компрессионный для того, чтобы оживить существующую линию. Так же хотим развеять существующий миф о том, что для HD-SDI систем необходимы специфические дорогие BNC разъёмы. На самом деле, подойдут стандартные разъемы, при этом мы рекомендуем использовать обжимной или компрессионный тип разъемов BNC.

Надежность и ресурс

Еще одним плюсом HD-SDI cистем является высокая степень надежности и ресурсоемкость системы, что достигается за счет высокой сбалансированности всех элементов системы в целом. Например, камеры не задействованы такой дополнительной работой, как компрессия в различные кодеки, прорисовка WEB интерфейса и прочее, поэтому в сравнении с IP исключаются поломки, например, связанные с перегревом элементной базы камеры из-за постоянной нагрузки на процессор и т.д. Так же нет вспомогательного сетевого оборудования, которое является дополнительным элементом ненадежности в IP системе, не требуется защита сервера от вирусов и несанкционированного доступа через интернет.

ИТОГО

Как видно, системы видеонаблюдения, построенные на HD-SDI, имеют множество плюсов при использовании, которые мы кратко изложили в данной статье. Естественно, все достоинства легко превратить в недостатки, если использовать некачественное оборудование в погоне за ценой. Поэтому самой главной рекомендацией будет использование оборудования только тех производителей, в качестве оборудования которых вы уверены.

Что касается HD-SDI систем ТМ Balter, то хочется отметить, что оборудование данной торговой марки отличается от других HD-SDI систем следующим:

1. Чувствительность камер – в наших камерах применяется самый дорогой на сегодняшний день процессор, который позволяет максимально приблизить чувствительность к аналоговым камерам TM Balter на процессоре DSP2 (лучшая чувствительность среди аналоговых моделей).
2. Высококачественная мегапиксельная оптика с высоким разрешением по всей области изображения (описано в статье).
3. Реальный режим WDR (описан в статье).
4. Цифровое подавление шумов DNR - данный режим работает даже днем и позволяет при цифровом увеличении темного объекта получить бесшумное четкое изображение.
5. Передача Full HD (1920х1080) разрешения по сети (описано в статье).
6. Быстрый Back-Up архивов по сети.

Информация предоставлена компанией Balter Security