HDCVI – nowa technologia w systemach CCTV

HDCVI – nowa technologia w systemach CCTV

hdcvi

BCS – HDCVI

W ostatnim czasie sektor zabezpieczeń przeżywa oblężenie w dziedzinie monitoringu HD. Producenci prześcigają się w ofertach na swoje produkty prezentując różne rozwiązania i masę dodatkowych aplikacji, aby tylko ich produkt został zauważony. Generalnie jednak w temacie monitoringu w wysokiej rozdzielczości przyjęły się rozwiązania oparte przede wszystkim na technologii IP oraz technologii HD-SDI. Jednak każde z tych rozwiązań – jak to zwykle bywa – ma swoje wady i zalety. Chcąc wyjść naprzeciw rosnącym oczekiwaniom klientów powstała technologia HDCVI, której zadaniem jest wyeliminowanie w mniejszym lub większym stopniu „niedoskonałości” związanych z wykorzystaniem w/w technologii. Czym jest technologia HDCVI – dowiemy się w dalszej części artykułu.

Czym jest technologia HDCVI?

Skrót HDCVI pochodzi od słów High Definition Composite Video Interface, co można tłumaczyć jako technikę analogowej transmisji wideo o wysokiej rozdzielczości. Technologia HDCVI moduluje sygnał na sygnał cyfrowy za pomocą techniki QAM (kwadraturowa modulacja amplitudowo–fazowa). Ta technologia pozwala uniknąć zakłóceń znanych z CVBS, jednocześnie całkowicie oddziela jasność i barwę przesyłanego sygnału, a więc dodatkowo poprawia jakość obrazu.
Rozwiązanie HDCVI obejmuje zarówno kamery, jak i rejestratory. Jego budowa opiera się na topologii gwiazdy, w której głównym węzłem jest rejestrator, a poszczególne kamery łączą się z nim na zasadzie punkt-punkt. HDCVI wspiera rozdzielczości 720p i 1080p, dodatkowo technologia ta zapewnia automatyczną kompensację sygnału (ASC), która wpływa na bardzo niskie zniekształcenia sygnału przy transmisji na większe odległości.
Technologia HDCVI została opracowana przez firmę Dahua, aby konkurować z rozwiązaniami opartymi na technologii IP oraz technologii HD-SDI, w której aby przesłać obraz na dłuższym dystansie (na ogół do 100m) trzeba było zastosować lepszej jakości kabel koncentryczny oraz wzmacniacze sygnału. Tutaj zaś transmisja obrazu może być przeprowadzona na znacznie większym dystansie – nawet 500m (kabel RG59 – YWDXpek 75-1,0/4,8).
Dzięki temu, że interfejs HDCVI pozwala na jednoczesną transmisję trzech sygnałów – wizyjnego, dźwiękowego i sterującego – za pośrednictwem jednego kabla koncentrycznego
(co znacznie upraszcza okablowanie systemów dozorowych), możliwe stało się transmitowanie obrazów w rozdzielczości HD na znaczne odległości jednocześnie zachowując niski koszt samej instalacji.

hdcvi 2

Technologia HDCVI wspiera rozdzielczość 720p (1280×720) i 1080p (1920×1080) (czyli ze skanowaniem progresywnym) – przy szybkości zapisu 25kl./s. Sygnał taki dochodzi do rejestratora nieskompresowany i bez opóźnień oraz rozbieżności czasowych między dźwiękiem a wideo, jak ma to miejsce np. przy wykorzystaniu technologii IP.

HDCVI vs. HD-SDI

Po niewątpliwej zalecie, jaką jest zasięg transmisji, kolejnym argumentem „in plus” w porównaniu do technologii HD-SDI, jest większa odporność na zakłócenia. W środowisku silnie narażonym na działanie promieniowania elektromagnetycznego oraz działanie takich urządzeń, jak telefony komórkowe czy bezprzewodowe routery powodowało pogorszenie obrazu przy HD-SDI. Tutaj technologia HDCVI dzięki zaadaptowaniu techniki modulacji o niskiej częstotliwości poprawiła odporność na tego typu zakłócenia.

HDCVI vs. HD IP

W technologii HDCVI transmisja odbywa się na zasadzie punkt-punktu, z kolei przy wykorzystaniu technologii IP transmisja opiera się na sieci Ethernet przy użyciu routerów, switchy itp. co niesie ze sobą ryzyko fluktuacji sieci, utraty części transmitowanych pakietów itd. Aby zapewnić płynne odtwarzanie technologia IP używa technik buforowania wideo co przekłada się tym, że występują opóźnienia w przesyłanym obrazie, których przy wykorzystaniu technologii HDCVI nie uświadczymy.

Kolejnym argumentem „za” w porównaniu do technologii IP są same koszty instalacji. Pomijając już fakt, że modernizując monitoring analogowy do HDCVI wystarczy zmienić osprzęt, to przy budowaniu monitoringu od podstaw wybierając technologię IP musimy uwzględnić dodatkowe urządzenia, jak routery czy switche. Tym samym musimy przewidzieć na nie miejsce przy projektowaniu topologii monitoringu, niejednokrotnie dojdzie do sytuacji, że aby zapewnić prawidłowe działanie monitoringu trzeba będzie doprowadzić dodatkowy (osobny) sygnał internetowy, by nie zakłócić działania (czyt. zbyt obciążyć) sieci wewnątrz firmy. To wszystko nakłada się na dodatkowe koszty. Ostatnim argumentem za HDCVI w porównaniu do IP jest praktycznie bezobsługowa instalacja, opierająca się jedynie na podłączeniu kamery koncentrykiem, zaś w technologii IP – kamery IP niejednokrotnie trzeba podłączyć pod komputer i skonfigurować aby działały.

Czy warto?

Jednak ze względu na to, że jest to nowość w branży telewizji dozorowej, aby w pełni korzystać z dobrodziejstw technologii HDCVI (kamery 2 i 3 megapikselowe zapewniające bardzo dobrą jakość w rozdzielczości 1080p) trzeba jeszcze poczekać przynajmniej kilka tygodni. Niemniej jest to technologia przyszłościowa oferująca szereg korzyści dla klienta.

Reasumując, z zastosowania technologii HDCVI wynikają następujące korzyści:

  • łatwość budowy systemów wizyjnych oraz ich rozbudowy, które pracują w standardzie HD (1080p i 720p) z wykorzystaniem konwencjonalnych technik analogowych,
  • megapiskelowy obraz jakości 1080p i 720p,
  • modulacja analogowa – wolny od przesłuchów i nieskompresowany sygnał,
  • automatyczna kompensacja i długi zasięg transmisji. Transmisja odbywać się może na dużym dystansie (na odległość do 500m z wykorzystaniem standardowego kabla koncentrycznego o impedancji falowej 75 Ω, czy na odległość do 300m z wykorzystaniem skrętki),
  • transmisja punkt-punkt bez dodatkowych przekaźników, a podczas samej transmisji nie występują opóźnienia jak w przypadku technologii IP, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości obrazu,
  • za pośrednictwem jednego kabla koncentrycznego transmitowane są trzy sygnały: wizyjny, dźwiękowy i sterujący (PTZ, zoom itp.), a sama transmisja danych jest dwukierunkowa.

Na poniższej tabeli przedstawiono najważniejsze różnice pomiędzy poszczególnymi technologiami.

Technologia/parametryHDCVICVBSHD-SDIHD IP
Rozdzielczość720p/1080pD1720p/1080p>1080p
Jakość obrazuHD, w czasie rzeczywistym, bezstratnaSD, w czasie rzeczywistym, bezstratnaHD, w czasie rzeczywistym, bezstratnaHD, mogą występować fluktuacje
Sterowanie przezkabelwspierawymagane dodatkowe urządzeniawymagane dodatkowe urządzeniawspiera
Sygnał audio przezkoncentrykwspieranie wspierawspierawspiera
Opóźnienia w transmisjibrakbrakbrakwystępują
Medium transmisyjneRG59(YWDXpek 75-1,0/4,8)RG59(YWDXpek 75-1,0/4,8)RG59(YWDXpek 75-1,15/5,0)skrętka(UTP 5e)
Odległość transmisjido 500mdo 500mdo 100mdo 100m
Instalacjałatwałatwałatwaskomplikowana
Odporność nazakłócenia zew.relatywnie dużarelatywnie dużasłabaduża
Niezawodność transmisjiwysokawysokaniskaniska
Kosztniskiniskiwysokiwysoki