HDCVI 3.0 στα 4 Μegapixel

Η τεχνολογία High Definition Composite Video Interface (HDCVI), που παρουσιάστηκε από την Dahua το Νοέμβριο του 2012, είναι ένα πρότυπο μεταφοράς αναλογικού βίντεο υψηλής ευκρίνειας (HD) μέσω ομοαξονικού καλωδίου, που επιτρέπει την μετάδοση του HD σήματος σε μεγάλες αποστάσεις με χαμηλό κόστος, καλύπτοντας τις απαιτήσεις μεγάλων και πολύπλοκων εγκαταστάσεων.

Η τεχνολογία High Definition Composite Video Interface (HDCVI), που παρουσιάστηκε από την Dahua το Νοέμβριο του 2012, είναι ένα πρότυπο μεταφοράς αναλογικού βίντεο υψηλής ευκρίνειας (HD) μέσω ομοαξονικού καλωδίου, που επιτρέπει την μετάδοση του HD σήματος σε μεγάλες αποστάσεις με χαμηλό κόστος, καλύπτοντας τις απαιτήσεις μεγάλων και πολύπλοκων εγκαταστάσεων. Η έκδοση 3.0 του HDCVI είναι η τελευταία εξέλιξη από την Dahua, η οποία τα τελευταία 15 χρόνια κατασκευάζει επαγγελματικά συστήματα ασφαλείας και επιτήρησης. Η εταιρεία έχει πραγματοποιήσει μεγάλες επενδύσεις στην έρευνα και στην ανάπτυξη λύσεων για την βελτίωση της δημόσιας ασφάλειας.

Τα τρία βασικά πλεονεκτήματα του HDCVI 3.0

Συμβατότητα. Η νέα τεχνολογία HDCVI 3.0 είναι συμβατή με οποιαδήποτε από τις πέντε βασικές τεχνολογίες που είναι σήμερα διαθέσιμες στην αγορά του βίντεο, και μπορεί να ενοποιήσει πολλαπλές τεχνολογίες σε ένα ενιαίο σύστημα. Είναι συμβατή προς τα πίσω με τα υφιστάμενα συστήματα αναλογικών προτύπων απλής ευκρίνειας, καθώς και με συστήματα που υποστηρίζουν σήμα που προέρχεται από κάμερες IP. Επιπρόσθετα το HDCVI 3.0 είναι συμβατό με τις ανταγωνιστικές τεχνολογίες HD πάνω από ομοαξονικό καλώδιο (HD-over-coax) HDTVI και Analog HD (AHD). Οι ψηφιακές συσκευές εγγραφής DVR που χρησιμοποιούν το HDCVI 3.0 εξυπηρετούν και σημείο πρόσβασης (access point) για πολλαπλές υπηρεσίες ασφαλείας, ενώ σχεδιάζεται η ενσωμάτωση με εξωτερικούς παθητικούς αισθητήρες υπερύθρων (IR), ανιχνευτές καπνού και συναγερμούς. Το σύστημα συνδυάζει το βίντεο, τον ήχο, τα σήματα ελέγχου και τροφοδοσίας σε ένα καλώδιο, που μπορεί να είναι είτε ομοαξονικό, είτε UTP, ενώ υπό ανάπτυξη βρίσκεται και η ασύρματη μετάδοση. Η συμμόρφωση ONVIF Profile S επιτρέπει την ενσωμάτωση τρίτων μερών με άλλους δικτυακούς καταγραφείς βίντεο (NVR), και με λογισμικό διαχείρισης βίντεο (VMS).

Ultra HD. Το HDCVI 3.0 είναι η πρώτη τεχνολογία που φέρνει την ανάλυση 4 megapixel – UHD/4K σε ένα σύστημα που χρησιμοποιεί ομοαξονική καλωδίωση. Προσφέρει επίσης δυνατότητες νυχτερινής όρασης Starlight σε ανάλυση 2 megapixel με φωτεινότητα 0.008 lux, καθώς και ευρεία δυναμική περιοχή (WDR) 120 dB. Η συμβατότητα με το πρότυπο συμπίεσης βίντεο H.265 (HEVC) βρίσκεται σε εξέλιξη. Η HDCVI 3.0 φέρνει μία πραγματική end-to-end εμπειρία UHD με την υφιστάμενη ομοαξονική καλωδίωση.

Νοημοσύνη. Ένα ομοαξονικό σύστημα βίντεο μπορεί να είναι επίσης και έξυπνο. Το HDCVI 3.0 προσφέρει έξυπνα χαρακτηριστικά, όπως αναγνώριση προσώπων, έξυπνο tracking, μέτρηση ατόμων, χαρτογράφηση θερμότητας, και προσαρμογή έξυπνης σκηνής (smart scene adaption). Ανάμεσα στις άλλα έξυπνα χαρακτηριστικά που περιλαμβάνει το σύστημα, είναι η εισβολή, το εικονικό tripwire, η απώλεια αντικειμένου, το εγκαταλελειμμένο αντικείμενο και η αλλαγή σκηνής. Στις δυνατότητες του HDCVI 3.0 περιλαμβάνεται επίσης το ξεθάμπωμα και ο συναγερμός υπέρτασης.

Η εξέλιξη του HDCVI

Τo HDCVI έκανε την πρώτη εμφάνιση το 2012 και η Dahua παρουσίασε την πρώτη γενιά προϊόντων HDCVI το 2013. Το 2014 παρουσιάστηκε η δεύτερη γενιά καμερών και υβριδικών ομοαξονικών DVR, μαζί με το HD-over-coax 2.0. Μέσα στο πρώτο ήμισυ του 2015 η Dahua είχε αυξήσει τις αποστάσεις μετάδοσης, είχε αναβαθμίσει την ομοαξονική εκπομπή, και διέθετε εισαγωγικές λύσεις ανάλυσης 1080p. Τo HDCVI έχει σχεδιαστεί ως ένα ανοικτό σύστημα, και η Dahua έχει μοιραστεί ευρέως τις τεχνικές πληροφορίες και τα σχετικά πρωτόκολλα ώστε να ενθαρρυνθεί η ευρεία χρήση του από τρίτους κατασκευαστές. Από το επίσημο λανσάρισμα του το 2013 περισσότεροι από 200 συνεργάτες από όλο τον κόσμο έχουν ενταχθεί στην HDCVI Academy της Dahua, με στόχο την επιτάχυνση της ανάπτυξη του HD. Τα chipset της Dahua μπορούν να συνδυαστούν και με άλλα εξαρτήματα, όπως πομποδέκτες οπτικών ινών, διανομείς, matrix, πέρα από τις κάμερες HDCVI και τους ψηφιακούς εγγραφείς βίντεο.

Το HDCVI 3.0 είναι συμβατό και με τις πέντε βασικές τεχνολογίες της αγοράς επιτήρησης βίντεο: απλά αναλογικά συστήματα, IP, HDCVI, HDTVI και AHD. Η βιομηχανία έχει προχωρήσει από το hybrid στο tribrid, ενώ μία τεχνολογία αποκαλείται quad-brid. Υπό αυτό το πνεύμα, το HDCVI είναι penta-brid ή full-brid.

Τα πλεονεκτήματα του HDCVI

Σε σύγκριση με άλλα αναλογικά συστήματα, ένα μεγάλο πλεονέκτημα του HDCVI είναι η απόσταση μετάδοσης. Το σήμα μπορεί να μεταδοθεί σε απόσταση έως 1.200 μέτρα, ανάλογα με το καλώδιο που επιλέγεται, ενώ χαρακτηρίζεται από το χαμηλό ποσοστό παραμόρφωσης. Συγκεκριμένα, ομοαξονικό καλώδιο RG59 παρέχει δυνατότητα μετάδοσης έως 800 μέτρα, ενώ το RG6 μεταδίδει το σήμα σε απόσταση έως 1200 μέτρων. Η απόσταση μετάδοσης επηρεάζεται επίσης από τα βύσματα που θα χρησιμοποιηθούν, αλλά και από την διαδικασία συγκόλλησης.

Το HDCVI όχι μόνο καθιστά δυνατή την μετάδοση βίντεο υψηλής ευκρίνειας σε μεγάλες αποστάσεις, αλλά και την απλή εγκατάσταση, με την απουσία της πολυπλοκότητας των συστημάτων IP. Προσφέρει μετάδοση πραγματικού χρόνου χωρίς καθυστέρηση σήματος, ενώ δεν υπάρχει και ανάγκη διαδικασίας συμπίεσης. Με αυτό τον τρόπο μεταδίδονται ζωηρές εικόνες με την ποιότητα του πρωτότυπου.

Η μετάβαση στο HDCVI από υφιστάμενες αναλογικές υποδομές είναι απρόσκοπτη και χωρίς έξοδα, αφού μπορεί να χρησιμοποιηθεί το υπάρχον ομοαξονικό καλώδιο για τη μεταφορά των σημάτων βίντεο, ήχου και ελέγχου. Οι απαιτήσεις του συστήματος είναι αρκετά ανεκτικές, αφού δίνουν τη δυνατότητα χρήσης καλωδίου και συνδέσμων χαμηλότερης ποιότητας, καθώς και τη δυνατότητα χρήσης αθωράκιστου καλωδίου UTP.

Το HDCVI δεν υποφέρει από τους κινδύνους της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο, όπως τα συστήματα IP, που απαιτούν επιπρόσθετη δικτυακή προστασία, αφού μπορεί να συνδέονται ή να υπάρχει πρόσβαση σε αυτά από το internet. Οι ασφαλείς φυσικές συνδέσεις μεταξύ των καμερών, των DVR και άλλων στοιχείων του συστήματος απομακρύνουν την πιθανότητα hacking ή άλλες κυβερνοαπειλές στα συστήματα HDCVI.

Σύγκριση του HDCVI με άλλες επιλογές της αγοράς

Οι τελικοί χρήστες και οι εγκαταστάτες έχουν σήμερα μία πληθώρα επιλογών συστημάτων βίντεο. Ορισμένοι πελάτες μπορεί να θεωρήσουν ότι η προσθήκη νέων τεχνολογιών δίνει μεγαλύτερη ευελιξία, ενώ σε άλλους οι πολλαπλές επιλογές προκαλούν μεγαλύτερη σύγχυση. Οι επιλογές αυτές περιγράφονται παρακάτω, σε σύγκριση και με το HDCVI.

• To HDTVI είναι μια ανταγωνιστική τεχνολογία που κυκλοφόρησε το 2014. Η υποστήριξη σημάτων ελέγχων είναι διαθέσιμη από την έκδοση HDTVI 2.0, ενώ υποστηρίζονται αναλύσεις 720p και 1080p. Οι αποστάσεις μετάδοσης φτάνουν στα 300 μέτρα με καλώδιο RG59 και στα 500 μέτρα με καλώδιο RG6. Η έκδοση Turbo HD 3.0 που παρουσίασε την άνοιξη του 2016 η Hikvision και βασίζεται στο HDTVI, προσφέρει αποστάσεις μετάδοσης έως 800 μέτρα, ενώ την τεχνολογία συμπίεσης βίντεο Η.264+ μειώνει το ρυθμό μετάδοσης (bitrate) κατά 50% κατά μέσον όρο, διατηρώντας την ίδια υψηλή ποιότητα εικόνας. Προσφέρει επίσης ανάλυση εισόδου βίντεο 5MP και εξόδου 4Κ UHD, με εγγραφή HD βίντεο σε πραγματικό χρόνο στα 1080p/720p με μέγιστη ταχύτητα έως 30 fps.

• To AHD είναι μια ακόμα ανταγωνιστική τεχνολογία που παρουσιάστηκε το τρίτο τρίμηνο του 2014. Περιλαμβάνει υποστήριξη σημάτων ελέγχου και υποστηρίζει αναλύσεις 720p και 1080p, αλλά η απόσταση μετάδοσης με ομοαξονικό καλώδιο RG59 είναι 300 μέτρα, και η μετάδοση με καλώδιο UTP φτάνει στα 200 μέτρα.

• Τα συστήματα IP παρέχουν πολλαπλές αναλύσεις, συμπεριλαμβανομένων των 720p, 1080p και ακόμα υψηλότερων, όπως εικόνες ανάλυσης 5 megapixel. Τα δικτυακά συστήματα μετατρέπουν τις εικόνες του βίντεο σε δεδομένα IP, και οι δικτυακές κάμερες και άλλες συσκευές λειτουργούν σε ένα δίκτυο IP όπως μια οποιαδήποτε δικτυωμένη συσκευή. Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούν κωδικοποίηση βίντεο H.264, προσφέρουν την ευελιξία λειτουργίας με δικτυωμένα συστήματα και μπορούν να μεταδώσουν βίντεο, ήχο και δεδομένα. Οι αποστάσεις μετάδοσης είναι μικρότερες από τα 100 μέτρα. Η καθυστέρηση (latency) του βίντεο είναι μικρότερη από 300 millisecond, ενώ υπάρχει και απώλεια δεδομένων λόγω της συμπίεσης του βίντεο. Η ποιότητα του βίντεο μπορεί να επηρεαστεί αρνητικά από στοιχεία όπως τα τεχνουργήματα block. Η ανάπτυξη του δικτύου, η κατασκευή και εγκατάσταση μπορεί να είναι πολύπλοκη, ενώ το κόστος των συστημάτων είναι σχετικά ακριβό. Ωστόσο το IP βίντεο είναι μία ταχέως αναπτυσσόμενη αγορά, με ευέλικτο σχεδιασμό των συστημάτων. Η μετάβαση παρουσιάζει προκλήσεις και είναι κοστοβόρα, ενώ τα υφιστάμενα συστήματα πρέπει να ανακατασκευαστούν ολοκληρωτικά για να υλοποιηθεί η αλλαγή σε IP.

• Τα συστήματα HD-SDI βασίζονται στο πρότυπο της σειριακής ψηφιακής διεπαφής HD-SDI, που έχει εγκριθεί από την ένωση SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers). Τα συστήματα HD-SDI προσφέρουν βίντεο υψηλής ανάλυσης 720p και 1080p, μέσω ομοαξονικών καλωδίων, για καθαρές εικόνες χωρίς απώλειες και χωρίς καθυστέρηση. Ωστόσο τα μειονεκτήματα των συστημάτων αυτών είναι οι μικρότερες αποστάσεις μετάδοσης (μικρότερες από 100 μέτρα), το υψηλότερο κόστος και η ευπάθεια τους σε ασύρματες παρεμβολές. Τα συστήματα HD-SDI υποστηρίζουν τη μετάδοση βίντεο και ήχου, αλλά όχι δεδομένων. Η ανάπτυξη τους είναι επίσης σχετικά πολύπλοκη.

• Τα παραδοσιακά αναλογικά συστήματα παρέχουν μόνο ανάλυση D1 ή 960H, που δεν είναι συνήθως αρκετή για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις των σημερινών τελικών χρηστών και εγκαταστατών. Τα πλεονεκτήματα των παραδοσιακών αναλογικών συστημάτων περιλαμβάνουν την εύκολη κατασκευή και ανάπτυξη, το χαμηλό κόστος και την ευρεία διάθεση στην αγορά. Η απλότητα τους εξηγεί και την σημερινή κυριαρχία τους στην αγορά. Δεν υποφέρουν επίσης από καθυστέρηση στο βίντεο, που μπορεί να μεταφερθεί σε αποστάσεις έως 300 μέτρων με ομοαξονικό καλώδιο. Ωστόσο η διαφωνία (crosstalk) εξαιτίας του Y/C aliasing μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στην ποιότητα του βίντεο.

• Το HDCVI παρέχει βίντεο υψηλής ανάλυσης που με την κυκλοφορία της έκδοσης HDCVI 3.0 φτάνει πλέον τα 4 megapixel / 4K. Οι εικόνες είναι υψηλής ποιότητας, καθαρές, χωρίς απώλειες και χωρίς καθυστέρηση. Η άμεση αναλογική διαμόρφωση/αποδιαμόρφωση και μετάδοση του σήματος, εξασφαλίζουν την απουσία καθυστέρησης. Η μετάδοση του σήματος φτάνει έως τα 500 μέτρα με καλώδιο RG59 και έως τα 1200 μέτρα με καλώδιο RG6. Αθωράκιστο καλώδιο UTP (Cat5e) μπορεί να επεκτείνει την μετάδοση στα 300 μέτρα. Η μετάδοση είναι προοδευτική σάρωσης, καρέ – καρέ. Η ανεξάρτητη μετάδοση Y/C εξασφαλίζει την απουσία αλληλο-παρεμβολής (crosstalk). Τα συστήματα προσφέρουν επίσης πολλαπλά σήματα μέσω κάθε καλωδίου, βίντεο, ήχου και δεδομένα ελέγχου, όπως η εστίαση της κάμερα και το PTZ (pan-tilt-move). Ο σχεδιασμός του συστήματος είναι εύκολος, και κοινός, ενώ το χαμηλό κόστος δίνει μεγάλη δυναμική στην αγορά.

Βιβλιογραφία
«HDCVI 3.0: Re-Empowering the Analog Coax Infrastructure for Intelligent UHD Video»

{gallery}3474{/gallery}