Как выбрать камеру для видеонаблюдения, ч.1.
Виды видеокамер.

Недавно ассортимент нашего магазина пополнился самыми популярными камерами для видеонаблюдения, а также видеорегистраторами Green Vision, Dahua и Hikvision. Так как типов камер и регистраторов сейчас довольно-таки много, мы планируем сделать серию статей, которая поможет вам понять их отличия, преимущества и недостатки, и выбрать подходящее оборудование для своей системы видеонаблюдения.

Сегодня рассмотрим типы камер для видеонаблюдения в зависимости от технологий, которые в них используются.

1. Чем отличаются аналоговые и цифровые камеры?
2. Актуально ли еще использование аналоговых камер?
3. Видеокамеры СIF, VGA, D1, 960H.
4. Аналоговые камеры новых стандартов.
5. Что такое AHD камера?
6. Что такое HD TVI камеры?
7. Что такое HDCVI камеры?
8. Что такое Turbo HD камеры?
9. Чем отличаются IP камеры?
10. Особенности HD SDI камер.
11. Сравнительная таблица видеотехнологий, использующихся в камерах наблюдения.

Чем отличаются аналоговые и цифровые камеры?

Стандартно все видеокамеры делятся на 2 большие группы: аналоговые и цифровые. Основное отличие состоит в способе обработки и передачи видеосигнала.

В аналоговой камере от матрицы CCD или CMOS изображение поступает в аналоговом формате, далее оно оцифровывается камерой для обработки, а для дальнейшей передачи опять преобразуется в аналоговый сигнал (его также называют композитным сигналом, или CVBS). По коаксиальному кабелю видеосигнал передается на монитор (если нужно) и на видеорегистратор, который оцифровывает, кодирует и сжимает его для записи. 

В цифровой камере сигнал не преобразуется обратно из цифрового формата в аналоговый для передачи, а отправляется на регистратор именно в оцифрованном виде. При этом перед передачей он может кодироваться и сжиматься  - так происходит в IP-камерах, или же передаваться несжатым и некодированным - так происходит в HD-SDI камерах.

Для передачи сигнала с IP-камер используются сетевые кабели (витая пара) или оптоволокно. Для передачи видеосигнала с HDSDI камер используется коаксиальный кабель или оптоволокно.

Из-за существенных отличий IP и HD SDI технологий видеонаблюдения, хотя обе они и относятся к цифровым, мы считаем более удобным разнести их в отдельные типы.

Итого, получаем три типа видеокамер для видеонаблюдения, согласно используемым в них технологиям обработки и передачи сигнала:

• аналоговые камеры,
• IP-камеры,
• HD-SDI камеры.

У многих в этом месте может возникнуть вопрос: разве аналоговые камеры - не прошлый век? Разве не целесообразно повсеместно заменить их на цифровые?

Это не совсем так, и давайте посмотрим, почему.

Актуально ли еще использование аналоговых камер?

Недорогая аналоговая камера разрешением  800 ТВЛ (720x576) в металлическом корпусе

Аналоговые камеры очень часто используются для построения сетей видеонаблюдения, так как имеют много преимуществ:

• низкая стоимость;
• простота развертывания системы видеонаблюдения с их использованием;
• хорошее качество изображения (у новых стандартов), в том числе движущихся и удаленных объектов;
• устойчивость к сбоям, присущим сетевым системам: хакерским и вирусным атакам, потере связи;
• возможность развертывания и модернизирования системы с использованием уже существующей кабельной инфраструктуры из коаксиального кабеля;
• отсутствие потерь и задержек сигнала.

К их недостаткам можно отнести:

• плохую масштабируемость установленных систем;
• незащищенность передачи сигнала;
• сложность использования для передачи сигнала сетевой инфраструктуры (витая пара), это возможно только при оснащении специальными приемо-передатчиками, которые ухудшают качество видео;
• необходимость прокладки дополнительного питающего кабеля.

Совсем недавно казалось, что вот-вот аналоговые камеры окончательно уйдут в прошлое и  повсеместно будут заменены на IP-видеокамеры, которые дают изображение в высоком разрешении, с хорошей четкостью и детализацией.

Такая ситуация сложилась потому, что до недавнего времени даже самые лучшие аналоговые камеры не могли предложить картинку крупнее и детализированнее, чем 960H (стандарт с разрешением 960x480 или 700 ТВЛ, или примерно 0,7 мегапикселя). Старые же камеры с разрешением CIF и D1 давали еще меньше.

В то же время IP-видеокамеры стандартно предлагали изображение HD и Full HD качества с разрешением, соответственно, 720р (1280х720) и 1080р (1920x1080) (сейчас уже можно купить модели с разрешением 2, 3 и более мегапикселей).

Но примерно два года назад в аналоговом видеонаблюдении произошел прорыв: одновременно появилось несколько новых стандартов (AHD, HD-TVI, HDCVI), которые практически "уравняли счет" с цифровым, благодаря возможности получать видео высокого качества при сравнительно низкой стоимости оборудования. 

Сейчас все аналоговые камеры можно условно разделить на:

• камеры стремительно устаревающих стандартов (960H и более ранние),
• камеры новых стандартов с высоким разрешением картинки (HDCVI, HD-TVI, AHD и другие).

Коротко рассмотрим аналоговые камеры с низким разрешением и подробнее остановимся на новых стандартах.

Устаревшие аналоговые камеры (СIF, VGA, D1, 960H)

Чаще всего такие камеры называют просто аналоговыми или камерами CVBS. Их основные особенности - низкое разрешение получаемой с камеры картинки и небольшое расстояние, на которое ее можно передать.

В остальном они почти ничем не отличаются от моделей с поддержкой новых стандартов:

• для передачи сигнала используется коаксиальный кабель (или витая пара+конвертеры сигнала),
• для записи видео используется видеорегистратор DVR или гибридный - с поддержкой стандарта камеры.

Разрешение в старых аналоговых камерах указывают либо в ТВЛ (телевизионных линиях), либо по названию стандарта (формата) видеоизображения. Размеры разрешений для различных форматов видео можно посмотреть здесь.

К аналоговым камерах устаревших стандартов, которые еще есть в продаже, относятся:

• Камеры VGA - 640x480 пикселей (примерно 380 ТВЛ);
• Камеры с разрешением D1 - 720x480 пикселей (примерно 420 ТВЛ);
• Камеры 960H - 960x582 пикселей (примерно 700 ТВЛ) и другие.

Аналоговые камеры новых стандартов (AHD, HD-TVI, HDCVI и другие)

Очень часто эти камеры выносят в отдельные категории. Например, сравнивают: что лучше - аналоговая камера или AHD-камера? HDCVI или аналог? Это не совсем корректно, так как все эти видеокамеры - аналоговые. Просто благодаря использованию современных технологий камеры новых стандартов существенно отличаются по качеству картинки и некоторым другим показателям.

AHD, HD-TVI, HD-CVI и другие современные аналоговые камеры для видеонаблюдения поддерживают разрешения HD 720р (1280х720), Full HD 1080р (1920x1080) и выше. Разрешение 720P примерно соответствует 1 мегапикселю, 1080  - двум мегапикселям.

Такие видеокамеры также назвают HD-аналоговыми камерами.

AHD камеры

AHD технология является открытым стандартом, благодаря этому ее используют многие производители камер для видеонаблюдения.

AHD камеры:

• дают изображение высокой четкости с разрешением 720р, 960p и 1080р;
• передают 3 типа сигнала по одному коаксиальному кабелю (видео, звук и управление);
• передают видео без задержек, в реальном времени;
• поддерживают передачу видеосигнала по кабелю на расстояние до 500 метров без существенного затухания сигнала;
• нетребовательны к качеству коаксиального кабеля;
• совместимы с регистраторами других торговых марок, которые используют эту же технологию.

Для подключения AHD-видеокамеры необходим регистратор, поддерживающий эту технологию, к обычному DVR вы ее не подключите. Но зато к AHD-регистратору можно подключать и обычные аналоговые, и AHD-камеры, и даже IP.

Передача видеосигнала AHD возможна и по витой паре, но с использованием специальных приемо-передатчиков. Кроме того, в этом случае дальность передачи снижается до 150 метров.

AHD камера Green Vision 1.3MP, 1280x960, минимальное освещение 0.005 Lux

HD-TVI камеры

HDTVI - это также открытая технология, которая впервые стала использоваться в камерах Hikvision. Сейчас можно найти камеры и других производителей, которые выпускают камеры HD-TVI.

По характеристикам технология HDTVI очень похожа на HDCVI - технологию Dahua, о которой пойдет речь ниже.

Особенности HD-TVI камер:

• видео высокой четкости с разрешением 720р и 1080р;
• передача 3 типов сигнала по одному коаксиальному кабелю (видео, звук и управление);
• видео без задержек, в реальном времени;
• передача видеосигнала по кабелю на расстояние до 500 метров;
• совместимы с регистраторами других торговых марок, которые используют эту же технологию.

Для передачи видео с камеры HD-TVI также можно использовать витую пару (и дополнительно конвертеры сигнала). Дальность передачи в этом случае - до 100 метров.

Камеры подключаются к регистратору HD-TVI (к обычному не получится). В отличие от AHD, к регистратору HD-TVI можно подключить без особых проблем обычные аналоговые и HDTVI-камеры, а вот с IP придется повозиться - их поддержка реализована слегка коряво.

 HDCVI камеры

HDCVI - закрытая технология, проприетарная разработка компании Dahua. Камеры HD-CVI по характеристикам почти не отличаются от камер HDTVI и AHD:

• передают сигнал на расстояние до 500 метров по коаксиальному кабелю;
• передают все 3 типа сигнала в одном кабеле;
• видео идет без задержек;
• картинка высокого качества - от 720p и выше (правда, моделей на 3 Мп нет).

Кроме того, регистраторы HDCVI без проблем работают с тремя типами камер: старыми аналоговыми, HDCVI и IP.

Передача сигнала возможна и по витой паре - до 150 метров, с использованием конвертеров.

Однако из-за закрытой технологии камеры и регистраторы HD-CVI совместимы только с оборудованием этого же производителя, или тех, кто купил лицензию на ее использование (прямо скажем, нам не удалось вспомнить ни одного).

HDCVI видеокамера Dahua в металлическом корпусе с инфракрасной подсветкой, разрешение 2 Мп (1930x1088):

 Турбо HD (Turbo HD) камеры

Турбо HD - фирменная технология Hikvision, которая фактически, является все той же HD-TVI, особых отличий нет, кроме того, что в этой линейке есть новые модели с разрешением, большим, чем 1080p - к примеру, 3 МП.

Совместимость Турбо HD камер с видеорегистраторами такая же, как и в классическом HD-TVI: камеры подключаются только к регистратору с поддержкой этой технологии, но к нему можно подключить без проблем и аналоговые камеры. Аналогично HDTVI заявлена также поддержка IP.

Turbo HD видеокамера Hikvision 2 Мп, 1080p, 115° обзора, ИК подсветка, 3D цифровое шумоподавление:

 Гибридные камеры

Гибридная видеокамера совмещает два или более видеовыхода, например, HD-TVI + CVBS 960H. Чаще всего это "полный комплект" - AHD/CVI/TVI/CVBS (960H). Они могут подключаться к разным видам регистраторов для видеонаблюдения.

На нашем сайте гибридные камеры представлены, например, продукцией GreenVision.

Такой подход логично возник из-за большого количества различных стандартов видеонаблюдения и спроса на оборудование, которые было бы совместимым со всеми. 

Камера Green Vision гибридная антивандальная, 1080p, видеовыходы AHD/CVI/TVI/CVBS (960H)

IP-видеокамеры

IP-видеокамеры, в отличие от аналоговых:

• передают видеопоток в цифровом, сжатом и закодированном виде;
• для передачи используют не коаксиальный кабель, а сетевой - витую пару, оптоволокно;
• "не привязаны" в видеорегистратору. Их можно установить в любом месте на любом расстоянии от него, главное - наличие сетевой кабельной инфраструктуры или беспроводной связи;
• дают картинку очень высокой четкости - есть модели, с разрешением, до которого не дотягивают даже самые современные аналоговые камеры  - 12 МП, 4К,
• не требуют прокладки отдельного кабеля питания - большинство сетевых камер поддерживают технологию PoE и получают питание по витой паре.

Системы с IP камерами легко масштабируются, модернизируются и оптимизируются - это одно из их главных преимуществ. У видеорегистратора (NVR) нет жесткого ограничения по количеству камер - только аппаратные ограничения возможностей обработки и записи видео.

Одновременно с этим они имеют и несколько весомых недостатков:

• они дороже, чем аналоговые;
• развертывание системы с IP-камерами сложнее - здесь нужен также специалист со знанием сетевых технологий;
• видео передается с небольшой задержкой, которая возникает из-за времени сжатия и кодирования сигнала;
• из-за этого же сжатия и кодирования картинка может поступать с "артефактами" - нечеткими участками;
• видео передается с неоднородной скоростью, которая зависит от загрузки канала, из-за этого картинка может "подтормаживать" или останавливаться;
• система, построенная на IP-камерах, подвержена вирусным и хакерским атакам, а также сбоям сети;
• видеотрафик от IP-камер очень сильно загружает канал и требует много места на видеорегистраторе.

IP-камеры сложно подключить в систему видеонаблюдения, которая уже построена на аналоговых камерах - для этого придется менять кабельную инфраструктуру. Исключение составляют случаи, когда вам нужно добавить всего лишь несколько IP-камер, а в системе есть AHD, HDCVI или гибридные регистраторы.

IP видеокамера Ubiquiti UniFi Video G3, 1080p Full HD (1920x1080)

Почему IP-камеры дороже?

В аналоговых или HD-SDI камерах видеосигнал отправляется на регистратор без кодирования и сжатия - эти операции производит регистратор.

В IP-камере эти операции выполняются в ней самой. Соответственно, это требует больших аппаратных мощностей: памяти. процессора и т. п. Кроме того, она выполняет также операции по взаимодействию с сетью, что также увеличивает аппаратную нагрузку. Это и ведет к удорожанию видеокамеры.

HD-SDI (HD CCTV) камеры

HD-SDI камеры относят к категории профессиональных. Они также передают видеосигнал с разрешением от 1280x720 пикселей, но несжатый. Запись потока также производится HD-SDI видеорегистратором без сжатия, что требует повышенных объемов жесткого диска.

HD-SDI-камеры отличаются следующими особенностями:

• Дают видео превосходного качества.
• Изображение с них поступает без задержек, как в IP-камерах, т. е. реал-тайм.
• Передача цифрового сигнала без сжатия и кодирования требует большой пропускной способности, поэтому используется не витая пара, а коаксиальный кабель.
• Требовательны к качеству коаксиального кабеля.
• Передают сигнал на сравнительно небольшое расстояние - 100-150 метров.
• Стоят дороже, чем аналоговые.

Передача видеоизображения  с HD-SDI камер возможна также по оптоволокну.

Использование HD-SDI видеокамер целесообразно в тех местах, где одновременно важна высокая четкость получаемого изображения (определение номинала банкнот, номерных знаков автомобиля) и быстрая реакция на происходящее в реальном времени.

Сравнительная таблица видеотехнологий, использующихся в камерах наблюдения