Analog High Definition (AHD). Общее описание технологии

Современный рынок систем видеонаблюдения предлагает широчайший выбор моделей оборудования и решений, построенных по разным технологиям и семействам технологий, таких как: CCTV, HDCCTV, IP. 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.

HD – это технология передачи HD/Full HD видеоизображения, звука и управляющих сигналов по обычному коаксиальному кабелю на расстояние 500 м без потерь качества и задержек. 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 720p/1080p
Технология использует прогрессивную развертку при формировании сигнала и разделение яркостной и цветностной составляющих аналогового сигнала: это позволяет устранять размытость и мерцания, улучшить цветопередачу.

Надежное и недорогое соединение
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.

Высокая дальность прокладки сетей без потери качества
На расстояние до 500 м видеоизображение передается без потерь качества.

Качественное видео без задержек

Отсутствие задержек сигнала, характерных для IP систем.

Универсальное применение
Видеорегистраторы AHD могут работать в трех режимах, а именно с тремя видами видеокамер: стандартными аналоговыми D1/960H, AHD видеокамерами и IP видеокамерами. Это позволяет подключить к AHD видеорегистратору уже установленные на объекте IP и/или стандартные аналоговые видеокамеры.

На схеме показано, как находясь в любой точке мира можно удаленно через сеть Интернет или Интранет, а в некоторых случаях локальную сеть, управлять, настраивать/обслуживать, получать видеоархивы с нескольких систем видеонаблюдения на нескольких объектах (ограничение только по количеству одновременно отображаемых видеоизображений с одного компьютера, т.е. можно одновременно наблюдать не более 64 видеоизображений с 64 видеокамер).
На схеме в блоке «Remote Control» изображено стационарное или мобильное рабочее место оператора. На персональном компьютере, ноутбуке или планшете должна быть установлена CMS система. В CMS системе указываются адреса видеорегистраторов, к которым нужно получить доступ. Видеорегистраторы могут быть установлены на любых территориально удаленных объектах, которые имеют подключение к локальной сети, сети Интернет или Интранет.

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.

Главными элементами технологии AHD являются (рисунок ниже):

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

Технология	960H	HD-CVI	HD-TVI	AHD	HD-SDI	IP
Стандарт	открытый	закрытый	открытый	открытый	открытый	открытый
Связка	CCD + DSP	CMOS + ISP	CMOS + ISP	CMOS + ISP	CMOS	CCD/CMOS + DSP
Тип сигнала	аналоговый	аналоговый	аналоговый	аналоговый	цифровой	цифровой
Качество изображения	Удовл.	Очень хорошее	Очень хорошее	Очень хорошее	Отличное	Очень хорошее
Разрешение	700TVL	720P / 1080P	720P / 1080P	720P / 1080P	1080P	720P / 1080P и больше
Совместимость с инфраструктурой на коаксиальном кабеле	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая	Средняя	Нужен конвертер
Мультигибридный real-time режим (CCTV+HDCCTV+IP)	нет	да	да	да	нет	нет
Сложность решения	Низкая	Низкая	Низкая	Низкая	Средняя	Высокая
Максимальное расстояние линии без повторителя, м (кабель 5C-2V)	200 (кабель 2C-5V, РК75-5)	500 (кабель 2C-5V, РК75-5)	500 (кабель 2C-5V, РК75-5)	500 (кабель 2C-5V, РК75-5)	150 (кабель 2C-5V, РК75-5)	150 (кабель Cat.5)
Тип кабеля	Коаксиал	Коаксиал	Коаксиал	Любой коаксиал	Коаксиал	Витая пара
Требования к качеству кабеля	Среднее	Среднее	Средние	Низкие	Высокие	Низкие
Сигнал	CVBS	CVBS	CVBS	CVBS	SDI	IP
Сжатие/потери	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Есть
Задержки	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Есть
Видеорегистратор	960H DVR	HD-CVI DVR	HD-TVI DVR	AHD DVR	SDI DVR	NVR
Сложность обслуживания	Низкая	Низкая	Низкая	Низкая	Низкая	Высокая
Стоимость решения	Низкая	Средняя	Низкая	Низкая	Высокая	Высокая

Из сравнительной таблицы видно, что очевидными лидерами рынка HDCCTV, а возможно и всего рынка систем видеонаблюдения в последующие годы могут быть три технологии HDCVI, HDCCTV и AHD.
С одной стороны, технология HDCVI, в отличие от HDTVI и AHD является закрытой, что накладывает ограничение на распространение технологии в решениях производителей систем видеонаблюдения. Это объясняется тем, что Dahua как компания-владелец технологии HDCVI имеет все возможности обеспечить техническое и стоимостное превосходство своей продукции над решениями производителей, которым она может продать право на использование HDCVI технологии.
С другой стороны, на первый взгляд нет разницы между технологиями HDTVI 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.