Технологии видеонаблюдения – Сильные и слабые стороны (аналог, IP, AHD, HD-CVI, HD-TVI)

Наш мир сталкивается со всё большими угрозами безопасности, чем когда-либо прежде, а правительства и коммерческие организации вкладывают значительные средства в безопасность и сохранность активов и персонала.

На сегодняшний день на рынке представлено много практических решений для видеонаблюдения, а сам рынок развивается стремительными темпами. С каждым годом на рынке появляются новые технологии с улучшенными характеристиками и большей надёжностью, но наличие такого большого числа альтернатив зачастую усложняет выбор наиболее подходящей технологии.

Из-за быстрого технологического развития среди инженеров систем безопасности существует большая неопределенность в отношении того, какие технологии или продукты являются лучшими в долгосрочной перспективе. В конечном итоге, окончательный выбор должен основываться на том факте, что выбранное решение безопасности должно предлагать нашим клиентам наилучшую производительность и соотношение цены и качества.

Цель этой статьи - описать и сравнить все доступные технологии видеонаблюдения на рынке, сосредоточив внимание на их слабых и сильных сторонах. Кроме того, она отражает мои личные предложения о том, что я считаю предпочтительным выбором технологии наблюдения в различных сценариях и обстоятельствах.

Во-первых, на рынке представлено 6 технологий видеонаблюдения (CCTV): 

• аналоговое видеонаблюдение;
• усовершенствованное аналоговое видеонаблюдение;
• IP (сеть);
• AHD (аналоговое высокой четкости);
• HD-CVI (интерфейс композитного видео высокого разрешения);
• HD-TVI (интерфейс передачи видео высокой четкости).

Аналоговое видеонаблюдение (CCTV)

Давайте начнем с аналоговой технологии CCTV, учитывая ее сильные и слабые стороны.

Сильные стороны:

1. Аналоговое видеонаблюдение - это старая, хорошо зарекомендовавшая себя и надежная технология, которая поддерживается всеми основными производителями систем видеонаблюдения
2. Простота и легкость установки, настройки, эксплуатации и обслуживания
3. Отсутствие проблем совместимости между камерами и цифровыми видеорегистраторами различных производителей
4. Передача видеосигнала непосредственно с камеры на DVR без задержки
5. Гарантия отсутствия потери кадров или каких-либо видеозаписей
6. Операторы могут наблюдать живое изображение всех подключенных камер без задержки
7. Полноценная скорость записи 25 кадров в секунду при полном разрешении видео
8. Аналоговые ПЗС-матрицы демонстрируют лучшую производительность в условиях низкой освещенности, чем мегапиксельные CMOS-матрицы
9. Передача видео на расстояние до 300 м может быть достигнута при использовании стандартного коаксиального кабеля RG59 и дополнительных усилителей сигнала
10.  Общая стоимость установки, наладки, а также поддержки аналоговой системы видеонаблюдения является очень доступной - это самая экономичная из технологий CCTV
11. На рынке имеется множество бесплатных программных решений, таких как: «Центральные системы мониторинга», «Удаленный мониторинг», «Удаленное управление» и т.д.

Недостатки:

1. Ограниченное разрешение изображения. Максимальное разрешение записи - D1, которое составляет (704 пикселя × 576 пикселей, или около 0,4 MPix)
2. Для распознавания номерного знака одна камера может покрывать только одну полосу движения (около 4 м в ширину)
3. Малое число дополнительных приложений, таких как видеоаналитика, распознавание знаков и т.п. из-за ограниченного разрешения изображения
4. Сложность обновления прошивки камеры и изменения настроек

Где лучше всего применять аналоговое видеонаблюдение:

1. Места с ограниченными или очень плохими условиями освещения, особенно в ночное время
2. Небольшие системы видеонаблюдения с 16 камерами и 1 видеорегистратором
3. Хорошо подходит для малых, небольших и средних коммерческих и промышленных зданий, где высокое качество изображения не является необходимостью
4. Аналоговое видеонаблюдение – это лучший выбор, если у вас уже имеется аналоговая система видеонаблюдения и вы производите ещё ремонт, модификацию или добавляете новые камеры
5. Самый экономически эффективный выбор, когда новая установка видеонаблюдения использует существующую инфраструктуру коаксиальных кабелей, унаследованную от предыдущей системы видеонаблюдения, при условии, что старые кабели находятся в хорошем состоянии
6. Предпочтительный вариант для недорогой системы, дешевой в обслуживании.

Усовершенствованное аналоговое видеонаблюдение

Эта технология является подклассом аналогового видеонаблюдения и имеет такие же сильные и слабые стороны как аналоговая система видеонаблюдения с небольшими улучшениями в области качества изображения. На мой взгляд, это может быть лишь временная альтернатива новой и более совершенной технологии HD CCTV. Как только HD CCTV получит большее распространение и необходимую поддержку со стороны основных разработчиков и производителей систем видеонаблюдения в мире, она в конечном итоге решит свои проблемы и станет предпочтительным выбором для всех систем видеонаблюдения с низким и средним ценовым уровнем.

IP Видеонаблюдение (сетевое видеонаблюдение)

Теперь давайте посмотрим на технологию IP-видеонаблюдения, которая охватывает камеры, решения для хранения данных и программные решения, поддерживающие их.

Сильные стороны:

1. Эта технология может обеспечить мегапиксельное разрешение изображений, что обеспечивает отличную четкость и кристально чистую картинку. Увеличение в x2 или даже x16 воспроизводимого или живого изображения обеспечивает функциональное и четкое изображение
2. Беспроводная передача сигнала IP-камеры возможна, относительно устойчива к помехам и имеет определенный уровень защиты
3. Легко удалить, заменить или добавить новые камеры в систему
4. Легко перемещать или заменять NVR и устройства хранения данных
5. Технология IP позволяет использовать различные варианты хранения данных, включая отказоустойчивое хранилище, удаленное хранилище, облачное хранилище и т.д.
6. Простота обслуживания и обновления прошивки и программного обеспечения IP-камер и других сетевых устройств
7. Один и тот же сетевой кабель Cat5e/6 используется для передачи видеоданных, управления данными и питания камер. Никакие другие кабели не требуются для установки
8. Широкий спектр видео аналитики и многих других приложений. К ним относятся приложения распознавания номерных знаков, приложения счетчика трафика, приложения распознавания лиц, а также интеграция со многими совместимыми системами контроля доступа
9. Многое программное обеспечение для сетевой записи снабжено интеллектуальным поиском, основанном на требованиях оператора, а также цифровым зумом с хорошим качеством изображения
10. Некоторые производители IP-CCTV предлагают свои собственные SDK (комплекты для разработки программного обеспечения), чтобы сторонние производители и разработчики могли разрабатывать новые приложения для видеонаблюдения со своими продуктами.

Недостатки:

1. Характеристики IP-камеры в условиях низкой освещенности уступают аналоговым камерам
2. Системы IP-видеонаблюдения менее надежные, чем аналоговые, поскольку они в значительной степени зависят от сетевой инфраструктуры. Если сеть перестанет работать, не будет никакого мониторинга видео в реальном времени, ни записи NVR
3. Из-за пакетированного характера передачи данных по IP-сети всегда будет задержка в видеосигнале. Эта задержка может составлять до 10 секунд и особенно заметна при одновременном просмотре всех камер в реальном времени при высоких разрешениях
4. Установка большой IP-системы видеонаблюдения требует технически грамотного первоначального планирования и обширных знаний в компьютерных сетях, а также IP-видео. Если спроектировать хоть что-то неправильно, система будет работать с большими и нарастающими задержками и недостающие кадры. Если это так, даже простые операции, такие как одновременное воспроизведение двух или более камер, будут очень медленными и разочаровывающими для оператора безопасности. Имейте в виду, что недостающие кадры из видеопотока означают отсутствие кадров и в потокое, записанном на NVR, поэтому всегда существует вероятность того, что некоторые важные события могут вообще не записываться.
5. Ограничения совместимости между камерами, сетевыми видеорегистраторами и программным обеспечением (CMS), которые должны быть учтены при планировании и выборе того, какое оборудование IP CCTV использовать
6. Ограничение прогона кабеля до 100 м между сетевыми узлами
7. Для больших систем требуется быстрая и надежная сетевая инфраструктура, которая обычно должна строиться с нуля
8. Мегапиксельные IP-камеры требуют гораздо больше места для хранения, чем аналоговые камеры видеонаблюдения
9. Стоимость создания и настройки системы IP как минимум в два раза выше, чем в любой другой системе видеонаблюдения, а стоимость обслуживания в три раза и более
10. Многие программы централизованного управления - CMS, помимо взимания платы за свое прикладное программное обеспечение, запрашивают дополнительную лицензионную плату за каждую используемую в системе IP-камеру.

IP-решения подходят для следующих ситуаций:

1. IP-наблюдение следует рассматривать для крупных объектов, включающих более 16 камер
2. Системы IP-видеонаблюдения будут предпочтительным вариантом, если на объекте уже имеется сеть с высокой пропускной способностью, особенно если камеры будут распределены по большой площади
3. Системы видеонаблюдения с акцентом на HD-изображение с большим количеством деталей. Например, большие спортивные площадки, вокзалы, городские площади, торговые центры и т.д. В таких случаях одна мегапиксельная камера может заменить несколько аналоговых камеры, и это очень экономичное решение.
4. Объекты, где приоритетом для системы видеонаблюдения является качество и четкость записанного изображения, а стоимость установки и обслуживания являются вторичными.

HD аналоговые технологии CCTV (AHD, HD-CVI и HD-TVI)

Все три технологии HD аналогового наблюдения, аналоговое высокой четкости (AHD), композитный видеосигнал высокой четкости (HD-CVI) и транспортный видеоинтерфейс высокой четкости (HD-TVI) имеют схожие характеристики.

Сильные стороны:

1. Технологии очень похожи на аналоговое CCTV. Все камеры напрямую подключены к соответствующему DVR
2. Использование коаксиальный кабель 75 Ом, что и в аналоговом CCTV, но вместо передачи только видеосигнала одновременно передает 3 сигнала - видео, аудио и управление
3. Передаваемые сигналы невосприимчивы к внешним электромагнитным помехам
4. Максимальное расстояние между камерой и DVR составляет до 500 м
5. Обеспечивает мгновенную передачу сигнала без сжатия и без задержки
6. Изображение качества HD. Поддерживает 720p (1280x720 пикселей) и 1080p (1920x1080 пикселей).
7. Построено на открытом стандарте, который гарантирует совместимость между устройствами разных производителей по той же технологии
8. Низкая стоимость владения и эксплуатации. Почти такая же стоимость, как и для хорошего аналогового оборудования.

Недостатки:

1. Относительно новые технологии, которые до сих пор не получили широкого признания у многих производителей систем видеонаблюдения
2. Данные технологии не поддерживается достаточным количеством программного обеспечения как аналоговые CCTV и IP-технологии
3. Интеграция со сложными системами контроля доступа очень ограничена из-за отсутствия поддержки со стороны крупных разработчиков и производителей
4. Максимальное разрешение видео не более FullHD (1920 x 1080 пикселей)
5. Изображение в условиях низкой освещенности все еще не так хорошо, как в обычной аналоговой ПЗС-камере, поскольку технология датчика изображения - это CMOS, а не CCD.

Подходит для следующих ситуаций:

1. В целом все новые установки видеонаблюдения малого и среднего масштаба в будущем должны быть выполнены с использованием одного из трех аналоговых решений HD
2. Идеально подходит для небольших систем видеонаблюдения состоящими из 16 и менее камер и одного DVR
3. Хорошо подходит для частного сектора, а также для малых и средних коммерческих и промышленных зданий
4. Самый экономичный вариант в случаях, когда новая установка будет использовать существующую сеть коаксиальных кабелей, унаследованных от предыдущей установки CCTV
5. Предпочтительный вариант для недорогих систем видеонаблюдения с низким бюджетом на установку и низкой ценой обслуживания.