HD-TVI технология във видеонаблюдението

   HD-TVI /High Definition Transport Video Interface/ е нова технология във видеонаблюдението, позволяваща пренос на видеосигнал с мегапикселова резолюция (1, 2, 3, 5 и 8 мегапиксела) по стандартен коаксиален кабел на разстояние до 800 метра /разстоянията са различни според резолюцията на камерите/. HD-TVI системите не изискват изграждането и конфигурирането на LAN мрежа, а използват традиционната схема на свързване с коаксиален кабел и BNC конектори между камерата и видеорекордера, което прави възможно използването на съществуващи коаксиални трасета. Поради липса на компресиране на сигнала от камерите, HD-TVI технологията позволява наблюдение с мегапикселова резолюция без закъснение, без накъсване и без сложно конфигуриране. Липсата на допълнителни мрежови устройства, прави HD-TVI системата оптимално изгоден и качествен вариант, който е лесен за инсталация, надежден и интуитивен.

HD-TVI охранителни камери

HD-TVI камери HIKVISION - 1, 2, 3, 5 и 8 мегапиксела
 

   HD-TVI камерите, са аналогови камери със сензори от мрежови IP камери. Към момента, тези камери имат най-качествена картина на изгодна цена, като качеството им е сравнимо с това на мрежовите IP камери, но много по-евтини. HD-TVI рекордерите записват в същата резолюция, на която работят HD-TVI камерите. Ако имате стари аналогови камери и видеорекордер и искате да подобрите морално остарялата си система, това е вашето решение. Не е нужно да сменяте кабелите, новите HD-TVI се свързват също с коаксиален кабел.

Основните предимства на HD-TVI технологията:

* Висока резолюция

• Мегапикселова резолюция за камерите 2, 5 и 8 мегапиксела;
• Видео в реално време за всички камери 2 мегапиксела - 25 кадъра в секунда.

* Лесна инсталация и висока ефективност

• Без нужда от мрежова преносна среда и активни мрежови устройства;
• Без нужда от компютърни умения и IP настройки;
• Без нужда от смяна на кабели ако се ползват съществуващи аналогови камери.

* Стабилна и надеждна работа

• Без загуба на качество;
• Без закъснение и накъсване на видеото;
• Без нужда от осигуряване на мрежов трафик за всяка камера.

* Голяма дължина на кабелните трасета

• Пренос на мегапикселово видео по коаксиален кабел до 800 метра.
• Пренос на видео и данни по коаксиалния кабел – възможност за дистанционна настройка на параметрите на камерата по коаксиалния кабел чрез OSD меню.
• Пренос на видео и данни по UTP кабел - усукана двойка.

* Съвместимост

• Отворен стандарт, позволяващ комбинирането на HD-TVI камери от различни производители
• Възможност за комбиниране в една система на HD-TVI камери с различна резолюция, заедно с аналогови и IP камери.

Детайлно описание на технологията HD-TVI

Какво е HD-TVI? Дефиниция и основни принципи

HD-TVI е акроним за "High Definition Transport Video Interface" (Интерфейс за Предаване на Видео с Висока Разделителна Способност). Основната функция на тази технология е да преобразува цифрови видеосигнали във висококачествени аналогови сигнали. Това преобразуване е ключово, тъй като позволява предаването на видео с висока разделителна способност (HD) по стандартни коаксиални кабели, което е в основата на нейната съвместимост със съществуващи инфраструктури.

Технологията HD-TVI е разработена от компанията Techpoint и е официално представена на пазара през 2014 г. от HIKVISION. Разработката ѝ е резултат от стратегическо партньорство между HIKVISION и калифорнийската компания Techpoint, специализирана в проектирането на интегрални схеми за видео с висока разделителна способност. Това партньорство подчертава солидната инженерна основа и експертиза, залегнали в създаването на HD-TVI.

Една от отличителните черти на HD-TVI е нейният статус на отворена платформа. Това означава, че нейните спецификации и технологични детайли са достъпни за различни производители, които желаят да разработват и произвеждат свои собствени продуктови линии, базирани на HD-TVI. Този отворен подход е довел до изключително широкото ѝ приемане в индустрията, като над 100 производители са възприели HD-TVI. Резултатът е богато разнообразие от съвместими камери, цифрови видеорекордери (DVR) и други компоненти на пазара.

Технически характеристики и възможности

HD-TVI технологията предлага редица впечатляващи технически характеристики, които я правят конкурентоспособно решение за видеонаблюдение.

Поддържани резолюции

В началото си, HD-TVI поддържаше основните HD резолюции – 720p и 1080p Full-HD. С течение на времето обаче, технологията претърпя значително развитие. Към 2023 г. HD-TVI системите поддържат много по-високи резолюции, включително 3 мегапиксела, 4 мегапиксела, 5 мегапиксела и дори ултра-висока разделителна способност 4K (8 мегапиксела). Тази еволюция позволява заснемането на изключително детайлно видеонаблюдение, сравнимо с възможностите на много IP решения.

Разстояние на предаване по коаксиален кабел и UTP/CAT5

Едно от най-значимите предимства на HD-TVI е способността ѝ да предава HD видео на изключително дълги разстояния, което е значително повече от обхвата на традиционните аналогови системи и дори на стандартните IP инсталации. По стандартен коаксиален кабел RG59, HD-TVI може да предава HD видео до 500 метра. За по-конкретни детайли, RG59/U гарантира до 500 метра за 720p и до 300 метра за 1080p. При използване на по-висококачествен коаксиален кабел като RG-6/U, разстоянията могат да се увеличат до 650 метра за 720p и до 400 метра за 1080p. HD-TVI също така поддържа предаване по UTP (Unshielded Twisted Pair) или CAT5 кабел, достигайки до 200 метра (700 фута).

Съвместимост с аналогови камери

HD-TVI е проектирана с обратна съвместимост, което означава, че може да работи с по-стари аналогови камери, поддържащи до 960H резолюция. Тази функция е изключително важна, тъй като позволява на потребителите постепенно да надграждат своите системи, като използват съществуващи аналогови камери заедно с нови HD-TVI камери на един и същ DVR. Това осигурява плавен преход към HD без необходимост от незабавна пълна подмяна на оборудването.

Предаване на аудио и данни по същия кабел

Освен видеосигнал, HD-TVI технологията е способна да предава аудио и данни, включително контролни сигнали, по същия коаксиален кабел. Това включва възможността за дистанционно управление на функциите на камерата, като OSD (On-Screen Display) менюта и PTZ (Pan-Tilt-Zoom) контрол, директно от цифровия видеорекордер (DVR). Тази интегрирана функционалност значително опростява инсталацията и управлението на системата. Възможността за предаване на видео, аудио и контролни данни по един-единствен коаксиален кабел значително опростява изискванията за окабеляване и намалява разходите за инсталация. Този подход "всичко в едно" е изключително полезен за модернизиране на съществуващи системи, тъй като елиминира необходимостта от прокарване на допълнителни кабели за захранване или контрол, което допълнително повишава привлекателността на HD-TVI като рентабилно решение за надграждане. Освен това, той намалява потенциалните точки на отказ и опростява отстраняването на неизправности в сравнение с решенията с множество кабели.

Предимства на HD-TVI технологията

HD-TVI технологията предлага набор от значителни предимства, които я правят привлекателен избор за различни приложения за видеонаблюдение.

Висококачествено HD изображение

HD-TVI осигурява значително по-висока разделителна способност в сравнение с традиционните аналогови системи, които обикновено достигат максимум 960H. С поддръжка от 720p до 4K/8MP, тя предоставя много по-ясни и детайлни изображения, което е от съществено значение за ефективното видеонаблюдение и идентификация. Повишената резолюция позволява по-добро увеличение на области от интерес по време на преглед на живо или записано видео, без значително изкривяване или пикселизация, което е ключово за разпознаване на лица, регистрационни номера или други важни детайли.

Изключително дълги разстояния на предаване

Технологията позволява предаване на HD видео на разстояния до 500 метра по коаксиален кабел и до 200 метра по UTP/CAT5. Това е значително повече от стандартните 100 метра за IP системите по CAT5 и традиционните аналогови системи, които имат по-къси ефективни разстояния на предаване. Тази възможност е особено полезна за големи обекти като складове, паркинги или индустриални зони, където ограниченията на Power over Ethernet (PoE) биха наложили скъпи повторители или допълнително мрежово оборудване, увеличавайки общите разходи и сложност.

Лесна и икономична модернизация на съществуващи аналогови системи

Едно от най-големите предимства на HD-TVI е способността ѝ да използва съществуващата коаксиална кабелна инфраструктура (RG59, RG6). Това драстично намалява разходите и времето за инсталация при надграждане от стари аналогови CCTV системи, тъй като елиминира необходимостта от скъпо и трудоемко прекабеляване. Потребителите могат просто да заменят старите аналогови камери и DVR с HD-TVI еквиваленти, което прави процеса на модернизация бърз и ефективен.

Простота на инсталация

Инсталацията на HD-TVI системи е толкова лесна, колкото тази на традиционните аналогови системи. Тя не изисква сложни IP мрежови настройки, конфигуриране на IP адреси, управление на мрежови протоколи или решаване на проблеми с честотната лента, които са характерни за IP системите. Тази простота я прави достъпна както за професионални инсталатори, така и за  ентусиасти, които търсят надеждно HD решение без излишна сложност.

Липса на забавяне и загуба на качество

За разлика от някои IP системи, които могат да страдат от забавяне (latency) и загуба на пакети данни поради мрежови проблеми, HD-TVI предава видео без забележима загуба на качество или забавяне в реално време. Това се дължи на уникалната комбинация от аналогова модулация-демодулация технология и висока разделителна способност на цифрово оптично изображение, което осигурява бързо и стабилно аналогово предаване.

Рентабилност

HD-TVI технологията е значително по-достъпна като цена в сравнение с IP системите, предлагайки HD мегапикселова технология на част от цената на IP. Значителните спестявания от повторно окабеляване, когато се използва съществуваща инфраструктура, допълнително намаляват общата стойност на притежание, което я прави икономически изгодно решение за широк кръг от потребители.

Ограничения и Недостатъци

Въпреки многобройните си предимства, HD-TVI технологията има и определени ограничения, които е важно да се вземат предвид при избора на система за видеонаблюдение.

Сравнително по-ниска резолюция от най-висок клас IP камери

Въпреки че HD-TVI поддържа високи резолюции до 4K (8MP), най-високият клас IP камери могат да предложат още по-високи мегапикселови възможности, като например 12MP, 20MP и повече. Това е особено важно за много големи площи или приложения, изискващи изключителни детайли, където максималната резолюция е от първостепенно значение. Въпреки това, за повечето общи приложения, разликата в качеството може да не е забележима, освен ако не се търсят много специфични и фини детайли в изображението.

Ограничения за големи и сложни инсталации с разширени IP функции

HD-TVI може да не е най-подходящият избор за много големи инсталации или изключително сложни системи, които изискват напреднали мрежови функции като широкомащабен отдалечен достъп, сложни видео анализи (напр. разпознаване на лица, броене на хора), лесна интеграция с други мрежови системи (като контрол на достъпа или системи за автоматизация на сгради) или централизирано управление на множество географски разпръснати обекти. Тези функции често изискват IP-базирана система с пълна мрежова свързаност и по-голяма гъвкавост на данните. Архитектурата на HD-TVI, при която всяка камера изисква индивидуално окабеляване обратно до централния DVR, може да стане тромава и по-малко ефективна за много големи или географски разпръснати инсталации. За разлика от това, мрежово-центричният дизайн на IP системите позволява разпределени инсталации и по-лесно мащабиране чрез мрежови комутатори, което предлага по-голяма гъвкавост при разполагането на камерите. Това ограничава мащабируемостта на HD-TVI за внедряване на корпоративно ниво в сравнение с IP.

Несъвместимост между основните HD-over-Coax стандарти

Въпреки че HD-TVI е отворена платформа, основните HD-over-Coax технологии като HD-TVI, AHD и HD-CVI са базирани на различни патентовани технологии и по принцип не са пряко съвместими помежду си. Това означава, че камера от един стандарт обикновено не може да бъде свързана към DVR от друг стандарт. Тази фрагментация първоначално създаде объркване и потенциално обвързване с един доставчик за потребителите. Въпреки това, производителите са отговорили на пазарната нужда от гъвкавост, като са създали мултиформатни продукти. Много съвременни камери и DVR-и са проектирани да поддържат множество формати, включително HD-TVI, AHD, HD-CVI и CVBS, ефективно преодолявайки пропастта в съвместимостта на продуктово ниво. Това намалява риска за инсталаторите и крайните потребители, които могат да срещнат различни наследени системи или да желаят да стандартизират една продуктова линия, която предлага широка съвместимост.

Сравнение с алтернативни технологии за видеонаблюдение

Разбирането на мястото на HD-TVI в пазара на видеонаблюдение изисква сравнение с други доминиращи и нишови технологии.

HD-TVI срещу Аналогови (CVBS/960H)

HD-TVI предлага ясно предимство в резолюция и функционалност в сравнение с традиционните аналогови системи (CVBS/960H). HD-TVI осигурява многократно по-висока резолюция, варираща от 720p до 4K, докато максималната резолюция на CVBS аналоговите камери е 960H (960x576/480 пиксела). Това води до драстично по-ясни и детайлни изображения. Освен това, HD-TVI поддържа предаване на аудио и данни (включително контролни сигнали) по същия коаксиален кабел, което е ограничено или липсва при традиционните аналогови системи, които често изискват отделни кабели за тези функции. За предприятия или собственици на жилища със съществуващи аналогови системи, надграждането до HD-TVI представлява изключително ефективна инвестиция. Значителният скок в качеството на изображението (например, 2 мегапиксела е приблизително 4 пъти по-добро качество от 700TVL аналогова камера) при минимални разходи, дължащи се на повторно използване на кабели и достъпни камери/DVR, осигурява убедително предложение за стойност. Това прави HD-TVI предпочитан избор за тези, които търсят съществено повишаване на производителността без пълна подмяна на системата.

HD-TVI срещу IP Камери

Сравнението между HD-TVI и IP камери разкрива различни компромиси, които зависят от конкретните нужди на проекта:

• Резолюция: IP камерите като цяло могат да предложат по-високи мегапикселови възможности (5MP+), особено за много големи площи или специфични детайли. Въпреки това, HD-TVI вече поддържа до 4K/8MP, което е достатъчно за повечето приложения.
• Инсталация и сложност: HD-TVI е значително по-лесна за инсталиране, тъй като не изисква сложни IP мрежови настройки (IP адресиране, рутинг) и избягва проблеми като нестабилност на честотната лента, загуба на пакети и забавяне, характерни за IP мрежите. IP системите изискват повече технически опит и познания за мрежова инфраструктура.
• Кабелна инфраструктура: HD-TVI използва съществуващи коаксиални кабели на дълги разстояния (до 500 метра), докато IP камерите използват CAT5/6 кабели с ограничение до 100 метра без повторители. IP системите са по-мащабируеми за разпределени мрежи чрез мрежови комутатори, но HD-TVI изисква индивидуално окабеляване до централния DVR за всяка камера.
• Цена: HD-TVI системите са по-икономични както като цена на оборудването, така и като инсталационни разходи, особено при модернизация на съществуващи системи.
• Функционалност: IP камерите предлагат по-разширени функции като вградени интелигентни видео анализи (напр. детекция на движение, пресичане на линия, разпознаване на лица), по-гъвкав отдалечен достъп и по-лесна интеграция с други мрежови системи и софтуер за управление.

Изборът между HD-TVI и IP не е въпрос на това кое е универсално "по-добро", а по-скоро на съобразяване на технологията със специфичните изисквания и приоритети на проекта. HD-TVI превъзхожда, когато бюджетът, простотата и използването на съществуваща инфраструктура са ключови. IP е по-добра, когато максималната резолюция, разширените мрежови функции, мащабируемостта за сложни, разпределени системи и дълбоката интеграция са от първостепенно значение. Това предполага, че задълбочената оценка на нуждите е от решаващо значение преди избора на технология за видеонаблюдение.

Компоненти на HD-TVI системата и типични приложения

Една пълноценна HD-TVI система за видеонаблюдение се състои от няколко ключови компонента, които работят заедно, за да осигурят ефективно наблюдение.

Камери

HD-TVI камерите се предлагат в широка гама от типове корпуси, за да отговарят на различни инсталационни нужди. Сред най-популярните са булет (цилиндрични), куполни (за таван), турет (сферични, без купол), скрити (covert) и PTZ (Pan-Tilt-Zoom) камери, които предлагат дистанционно управление на движението и увеличението. Разнообразието от обективи е голямо:

• фиксирани лещи за постоянен ъгъл на видимост,
• варифокални лещи, които позволяват ръчно регулиране на ъгъла на видимост/увеличение,
• моторизирани зуум лещи за дистанционно управление на увеличението.

Много модели включват вградени инфрачервени (IR) светодиоди за ефективно нощно виждане при ниска или нулева светлина. Някои по-нови модели предлагат и "Dual-Light" или "Color 24/7" възможности за цветно изображение през нощта, дори при слаба осветеност. Съвременните камери често са "4-в-1", което означава, че могат да бъдат превключвани между HD-TVI, AHD, HD-CVI и CVBS (стандартен аналогов) формати, осигурявайки максимална гъвкавост при инсталация и съвместимост с различни DVR-и.

Цифрови видеорекордери (DVR)

HD-TVI камерите трябва да бъдат свързани към съвместим цифров видеорекордер (DVR) за запис, съхранение и управление на видеото. DVR-ите се предлагат в различни конфигурации на канали, като 4, 8 или 16 канала, което определя броя на камерите, които могат да бъдат свързани към системата. Ключова характеристика на много HD-TVI DVR-и е тяхната хибридна или трибридна природа. Това означава, че те могат да работят едновременно с традиционни аналогови (CVBS/960H) камери, HD-TVI камери и дори ограничен брой IP камери. Тази гъвкавост е изключително ценна за потребители, които искат да смесват и съчетават различни типове камери или да надграждат системите си поетапно.

Кабелна инфраструктура

Основно се използва RG59 или RG6 коаксиален кабел, който е индустриален стандарт за видеонаблюдение. Често се използва "комбиниран" кабел, който комбинира видео (коаксиален) и захранващ кабел в едно, опростявайки инсталацията. Възможно е използването и на UTP/CAT5 кабели в комбинация с видео балуни за предаване на видеосигнала, особено когато вече е налично такова окабеляване.

Други компоненти

Системата може да включва допълнителни компоненти за оптимизация или разширяване на функционалността. Такива са видео разпределителни усилватели (VDA), предаватели/приемници за дълги разстояния, фокус метри за прецизно регулиране на лещите и устройства за контрол на достъпа или алармени системи, които могат да бъдат интегрирани за по-комплексни решения за сигурност.

Сценарии за приложение, особено при модернизация

HD-TVI е идеална за модернизация на съществуващи аналогови CCTV системи в широк кръг от обекти, включително жилищни сгради, малки и средни предприятия, магазини, офиси и складове, където вече е налично коаксиално окабеляване. Тя е особено подходяща за обекти, които се нуждаят от значително подобрение в качеството на изображението до HD, но имат ограничен бюджет за пълна IP система или не разполагат с необходимия IT персонал за управление на сложна мрежова инфраструктура. Технологията се използва и за нови инсталации, където простотата на инсталация, дългите разстояния на предаване и рентабилността са основни приоритети.

Заключение

Технологията HD-TVI представлява интелигентно и балансирано решение в областта на видеонаблюдението. Тя успешно съчетава най-доброто от два свята: предимствата на традиционните аналогови системи (лесна инсталация, възможност за използване на съществуваща инфраструктура, по-ниска цена) с възможностите за висока разделителна способност, характерни за цифровите системи.

HD-TVI предлага значително подобрение в качеството на изображението, достигащо до 4K, и впечатляващи разстояния на предаване, без да въвежда сложността и потенциалните мрежови проблеми, като забавяне и загуба на пакети, които са характерни за изцяло IP базираните системи. Нейната отворена платформа е стимулирала широкото приемане и разнообразие на продукти от множество производители, което осигурява гъвкавост и конкурентни цени на пазара. Възможността за повторно използване на съществуващото коаксиално окабеляване я прави изключително рентабилен избор за модернизация, позволявайки значително повишаване на качеството на видеонаблюдението с минимални разходи и усилия.

Въпреки, че може да не предлага най-високите мегапикселови резолюции или най-сложните мрежови анализи, налични при някои IP системи, HD-TVI остава оптимален избор за широк кръг от приложения, особено когато простотата, цената и ефективното надграждане на съществуваща инфраструктура са основни приоритети. Нейната способност да предава видео, аудио и контролни данни по един кабел допълнително опростява инсталацията и намалява общите разходи за притежание. В заключение, HD-TVI е доказана и надеждна технология, която продължава да играе важна роля в осигуряването на висококачествено видеонаблюдение за различни потребители.