Авторские статьи

HD-SDI сегодня

Падом Алексей
опубликована в «Алгоритм Безопасности» № 3, 2012 год

Стандарт.

HD-SDI (High-Definition Serial Digital Interface) — Цифровой последовательный интерфейс для передачи видео сигнала высокого разрешения. Поддерживаемые разрешения — 720p, 1080i, 1080р. Регламентирующий стандарт — SMPTE 292M (от Общества инженеров кино и телевидения — Society of Motion Picture and Television Engineers). На самом деле стандартов передачи видео по SDI пять, и некоторые камеры могут передавать не только HD или FullHD сигнал, но и 480p, 576p (ED-SDI). Битрейт составляет 1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с. Коэффициент 1/1,001 введен, чтобы обеспечить SMPTE 292M поддержку видеоформатов с частотой кадров 59,94 Гц, 29,97 Гц и 23,98 Гц, для совместимости наверх с существующими системами NTSC. Версия стандарта 1,485 Гбит/с поддерживает и другие широко распространенные форматы с частотой кадров 60 Гц, 50 Гц, 30 Гц, 25 Гц и 24 Гц. Таким образом при номинальной скорости потока 1,5 Гбит/с возможна передача обеих версий стандарта. Помимо видео, в поток SDI могут быть включены вложенный звук, PTZ управление и другие виды метаданных. Для поддержания совместимости устройств создан так называемый HDcctv Alliance, куда входят ведущие производители камер и регистраторов, поддерживающих HD-SDI. Тем самым становиться возможным использовать разное оборудование от разных производителей в единой системе видеонаблюдения – все оборудование совместимо между собой.

Канал передачи сигнала.

Сигнал от камеры до регистратора передается по коаксиальному кабелю типа RG59, RG6 и подобным с использованием качественныхBNCразъёмов. Кабель может быть примерно с такими характеристиками: Внутренний проводник Cu 1.13мм, 6.6мм, экран: Al2, CuSn, потери на 2150МГц — 29.10дБ (или ниже). Расстояния, на которые может быть передан сигнал от камеры DH-SDI сильно зависят от качества кабеля и могут на хорошем кабеле достигать 250-350м. При этом сигнал или есть или нет (камера и регистратор синхронизируются) – потерь по качеству или помех в зависимости от величины сегмента кабеля не бывает. Цифровое вещание в этом имеет свои преимущества. На сайте HDcctv Alliance http://www.highdefcctv.org приведены значения длин сегментов в зависимости от марки кабеля. Но теория и действительность нередко расходятся из-за, к примеру, разных технологий изготовления кабеля под одним и тем же наименованием. Поэтому для примерного расчета можно использовать следующий алгоритм:

Из исходных данных имеем: Стандартный сигнал SMPTE 259M, закладываем потери в кабеле для максимальной частоты сигнала 135 МГц ( Для всех сигналов SDI и HD-SDI потери рассчитываются по половинной тактовой частоты сигнала. Для 270 Мbps (270 MHz) SDI это 135 МГц). Берем, к примеру, кабель RG6-5 (1xCu 1,02, экран Al+ CuSn), по характеристикам у него затухание на частоте 135Мгц — 7,8 дБ/100м. Делим полученное значение на 30 (SMPTE 259M допускает потери до 30 дБ если используется приемник класса А): 30 / 7,8дБ = 3,85. Вычислим максимальную длину кабеля 100м.х 3,85 = 385м. Это значение для приемников класса А. Для приемников класса В максимальное затухание составит 20 дБ. В этом случае: 20 / 7,8дБ = 3,56 и длина кабеля составит 100м.х 3,65 = 356м. Кабели, используемые для передачи сигналов SDI и HD-SDI, рекомендуется укорачивать на 10-15% для устранения эффекта срыва синхронизации сигнала.

В случае необходимости монтажа камер на более дальние расстояния есть два решения. Первое, это репитеры-разветвители, которые позволяют увеличить сегмент еще на 150-300 метров. Представляют собой небольшое активное устройство с BNC входом и BNC выходом/выходами. Т.к. сигнал цифровой и передается через репитеры без потерь. Можно использовать несколько таких устройств на одном соединении камера-регистратор. Если необходимое расстояние больше 700-1000 метров целесообразно использовать приемо-передатчики оптоволоконные. При стоимости волоконно-оптического кабеля это решение может быть эффективным и экономически выгодным. Тем более, что по одному кабелю с несколькими волокнами можно передать сигнал с нескольких камер. Решений передачи сигнала от HD-SDI камер по медному кабелю типа «витая пара» (компьютерный сетевой кабель) на настоящий момент на рынке нет. Так же нет возможности передать данный сигнал по радиоканалу.

Типы и характеристики HD-SDI камер.

Современные HD-SDI камеры имеют максимальное разрешение 1920*1080, т.е. являются 2Мп камерами и поддерживают передачу по аналоговому кабелю несжатое и непакетизированное изображение Full HD (1080P). Существуют более бюджетные модели с максимальным разрешением 720р. Стандартная чувствительность 0,1-0,01 люкса, но существуют модели с возможностью работать вплоть до 0,000006 люкса с применением ИК фильтра, ИК подсветки и современным чипам обработки видеосигнала. Модельные линейки и конструктивное исполнение похоже на аналоговые линейки. Тут есть и уличные с ИК и без ИК подсветки, в металлических антивандальных куполах, боксовые камеры под объектив (используются такие же мегапиксельные как и наIPкамерах), внутренние и внешние поворотные PTZ камеры, камеры со встроенным трансфокаторами с автофокусом… Исключением, впрочем как и в ситуации сIP, являются миниатюрные камеры. Связано это с размером элементов цифровых камер и с тепловыделением – маленькие корпуса не смогут вместить в себя все необходимое. Среди интересных предложений можно отметить разные нетривиальные решения – к примеру HD-SDI модуль с 3Х оптическим зумом и автофокусом. Его можно установить как во внутренний корпус полусферу, так и в уличный термокожух различного исполнения.

Присутствуют на рынке как камеры только с SDI выходом, так и с дублирующим аналоговым BNC разъемом. В камере может присутствовать встроенный микрофон (аудио передается по тому же кабелю, что и видео), возможность подключения поRS485 для настройки меню и управления PTZ функциями камеры (так же возможно управление по коаксиальному кабелю с регистратора), подключение внешних исполнительных устройств. В настройках камеры присутствует весь функционал дорогих технологичных аналоговых камер: шумопонижение (DNR, 2DNR, 3DNR), детекция движения, компенсация встречной засветки (BLC), включая инверсию ярких участков (HS-BLC), широкий динамический диапазон (WDR), SmartIR для камер с ИК подсветкой и прочее.

Видеорегистаторы HD-SDI. 

Тип и внешний вид регистраторов HD-SDI во многом повторяет аналоговыеDVR. Некоторые производители выпускают HD модели в тех же корпусах, что и стандартные. Функционал, меню, настройки –практически идентичные. Проще перечислить основные отличия:

1. Разрешение записи – вплоть до 1080р. В зависимости от занимаемой ценовой ниши в данном разрешении возможна скорость записи 5, 15 или 30 к/с на каждый канал. Сигнал 720р в таких регистраторах соответственно пишется 15 или 30 к/с на канал. Возможна одновременная запись в разных разрешениях.

2. Оперативный просмотр каналов осуществляется в реальном времени с любым разрешением. Для просмотра рекомендуется широкоформатный монитор не менее 24” с разрешением FullHD. Сигнал на монитор подается по HDMI кабелю (стандартное оснащение для HD-SDI регистраторов).

3. Вещание в сеть видеопотока вплоть до 1280*720. У многих производителей софт совместим как с аналоговым оборудованием так и сHDоборудованием, что позволяет создавать гибридные системы или переходить на новый уровень видео безопасности постепенно.

Так же можно отметить наличие гибридных моделей, позволяющих работать одновременно как с цифровым так и с аналоговым видеопотоком. Кроме того на рынке присутствуют компьютерные системы HD-SDI видеорегистрации, соответственно по функционалу похожие на PC-based системы. Системы видеоаналитики и работы с архивами повторяют аналоговые модели.

IP и HD-SDI

По сравнению сIPсистемами у технологии HD-SDI есть как плюсы так и минусы. Главный плюс со стороны SDI– монтаж системы полностью напоминает создание аналоговой системы видеонаблюдения. Камера-кабель-регистратор с соединением разъемами BNC. При наличии готовой системы на базе аналога с установленным качественным кабелем модернизация системы состоит только в замене конечного оборудования и не требует затрат на построение новой инфраструктуры на базеIP. Не требуется обучение персонала для монтажа нового оборудования. Стоимость оборудования сопоставима с оборудованием IP с соответствующим разрешением, но при этом можно сэкономить на создании инфраструктуры (не требуются коммутаторы, дорогие сервера и компьютеры для оперативного наблюдения), не используется дорогое ПО для IP наблюдения. Каждая камера HD-SDI подключена по собственному кабелю (каналу), что полностью убирает возможность понижение качества сигнала или скорости кадров, которые могут возникнуть в связи с нагрузкой на компьютерную сеть, к которой подключена IP камера.

Среди минусов – пока еще дорогое вспомогательное оборудование: приемо-передатчики по оптоволокну, преобразователи и разветвители сигнала. Что делает создание большой, распределенной по большой площади, систему видеонаблюдению сопоставимой, а иногда и дороже систем на IP.

Небольшие выводы

HD-SDI– технология, которая пришла на рынок не как промежуточное звено между аналогом и IP (как считают некоторые игроки рынка) а самостоятельная ниша рынка безопасности, позволяющая не только более проще перейти от аналога к цифре, от D1 к FullHD, но и создавать новые, качественно новые системы цифрового видеонаблюдения. При постепенном вытеснении с рынка аналогового оборудования его (рынок) в итоге поделят IP и HD-SDI. В каком соотношении сегодня сказать сложно, но то что доля HD-SDI будет не маленькой, это несомненно.

В данной статье мы попытались простым языком, без применения сложных технических терминов рассказать о том, что из себя представляет технология HD-SDI и надеемся что она поможет потенциальным покупателям определиться с выбором того или иного цифрового стандарта.

Статьи по теме

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Политика конфиденциальности

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять
Close
%d такие блоггеры, как: