Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Концепция модернизации существующих аналоговых систем

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Концепция модернизации существующих аналоговых систем

С момента появления на рынке CCTV первых IP-камер конечный пользователь столкнулся с проблемой - как модернизировать имеющуюся систему аналогового видеонаблюдения с минимальными затратами? Очевидным способом снижения затрат является частичное применение существующего оборудования либо инфраструктуры существующих систем. При этом интеграторы могут предлагать различные стратегии модернизации
Павел Мурниекс
Ведущий инженер компании "Интелком лайн"

В последнее десятилетие в России, также как и в других странах, отмечен рост интереса к системам видеонаблюдения. В настоящий момент на рынке представлены различные решения: аналоговые, которые традиционно используются в отдельных изолированных системах; решения IР-видеонаблюдения, предлагающие несомненно большую гибкость при построении территориально распределенных систем, и решения, использующие различные гибридные технологии.

Безусловными достоинствами аналогового видеонаблюдения являются низкая стоимость и простота настройки. Видеосигнал от камер по коаксиальному кабелю передается на видеорегистраторы и с помощью мультиплексоров выводится на мониторы операторов системы. При этом отсутствует возможность одновременного выведения на экран пользователя данных геоинформационных систем и систем видеоаналитики, весьма ограничены возможности систем управления. При монтаже и эксплуатации следует учитывать, что качество видео зависит от физических характеристик коаксиального кабеля, который подвержен влиянию помех и наводок.

В связи с ухудшением качества изображения при увеличении расстояния до источника сигнала расширение аналоговых систем представляет собой довольно трудную задачу. Реализация передачи звука и управления аналоговыми камерами влечет за собой протяжку дополнительных кабельных линий или дополнительные затраты на приемопередающее оборудование.


К основным недостаткам аналоговых систем следует отнести низкое разрешение аналоговых камер. Развитие систем видеонаблюдения предполагает постоянное совершенствование источников видеосигнала. В этой гонке наглядной демонстрацией преимущества цифровых HD-камер перед аналоговыми, поддерживающими максимальное разрешение D1 (720x480), может быть диаграмма соотношения разрешений (рис. 1).

Сценарии модернизации

Существуют различные варианты модернизации аналоговых систем.

Революционный сценарий
Предполагает полную замену всего оборудования в комплексе с отказом от использования имеющихся кабельных сетей. В состав современных систем видеонаблюдения входят не только источники видеоизображения, устройства управления, отображения и архивации, но и в первую очередь комплексные системы управления (Video Management System, VMS). VMS представляют собой ядро системы, которое обеспечивает взаимодействие всех компонентов, многопользовательские сценарии работы и одновременный доступ к имеющимся информационным ресурсам.

В зависимости от назначения конкретной системы видеонаблюдения может быть выбрано оборудование IPcctv (его преимущества рассмотрим ниже) либо оборудование стандарта GigE Vision, используемого в камерах машинного зрения.

1. Камеры стандарта GigE Vision оснащаются мегапиксельными матрицами, поддерживают передачу несжатого видео без потери информации, благодаря чему успешно применяются в интеллектуальных системах биометрической идентификации личности Камеры стандарта GigE Vision совместимы с оборудованием, поддерживающим стандарт Gigabit Ethernet. Для подключения используется UTP-кабель САТ5 и САТ6, максимальная длина которого не должна превышать 100 м. В силу специфики применения данного оборудования не будем здесь его подробно рассматривать.

2. Мегапиксельные IP-камеры, предназначенные для использования в IPcctv, - наиболее универсальное на данный момент решение. Производители камер высокого разрешения постоянно совершенствуют методы программной обработки изображения "на борту" самой камеры, обеспечивая тем самым лучшие показатели чувствительности, предлагая все новые возможности по программному уменьшению шумов. Для совместного использования со все более востребованными на рынке системами видеоаналитики предлагаются встроенные интеллектуальные функции, которые невозможно реализовать в аналоговых камерах.

Промышленным стандартом стал функционал, позволяющий транслировать изображение с камеры одновременно в различных форматах - без сжатия и с любым из стандартных кодеков. Неоспоримым преимуществом внедрения сетевых технологий в сфере CCTV является возможность передачи видеосигнала практически на любое расстояние, предоставляя тем самым возможность оперативного контроля из любой точки Земли, использования мобильных приложений, возможность применения беспроводной среды передачи данных.

Основным недостатком IP-камер по сравнению с аналоговыми, обеспечивающими наблюдение в реальном времени, является наличие временной задержки, неизбежно возникающей при обработке исходного сигнала. Значительная задержка может оказаться неприемлемой, например в случае применения поворотных камер. Поэтому следует внимательно подходить к подбору конечного оборудования, так как величина задержки обычно не указывается производителями в технических характеристиках IP-камер.

Полная модернизация - беспроигрышное решение для любого интегратора, поскольку всегда проще строить систему с чистого листа. Но оно же и самое дорогостоящее

Эволюционный сценарий
Предполагает частичное использование имеющегося оборудования либо инфраструктуры имеющихся систем.

Первый представленный на рынке и сравнительно недорогой вариант модернизации предполагает сохранение аналоговых камер, регистраторов и мультиплексоров совместно с установкой промышленных видеокодеров и декодеров и строительством новой сетевой IP-инфраструктуры. Такое решение позволяет использовать преимущества масштабируемых IР-систем видеонаблюдения и обеспечивает постепенный переход к цифровым системам управления. Модернизация аналоговых систем дает возможность значительно улучшить информационное обеспечение внутри единичной системы видеонаблюдения и обеспечить полноценное подключение к системам, развернутым на территории удаленных офисов и при необходимости - сторонних организаций При этом остается нерешенной проблема низкого разрешения аналоговых камер, поэтому данный вариант модернизации стоит рассматривать как начальный этап на пути к полноценному IPcctv.

Одной из причин, замедляющей распространение IP-решений, является наличие у конечного пользователя готовой инфраструктуры (коаксиального кабеля) и невозможность либо трудности в прокладке новых линий связи, а также ограничения на использование беспроводных решений в силу их недостаточной защищенности. Рассмотрим подробнее сценарии модернизации, предполагающие внедрение HD-камер с использованием существующих кабельных сетей

Ethernet over Coax (EoC)

Представляет собой подзабытую технологию передачи стандартных высокоскоростных сервисов Ethernet по коаксиальным линиям связи Технология разрабатывалась еще 30 лет назад. Основные показатели - такие как скорость передачи данных и максимальная дальность - варьируют в зависимости от конкретного производителя сетевого оборудования и будут рассмотрены ниже.

Использование ЕоС позволяет передавать по коаксиальному кабелю изображение высокой четкости с одновременным осуществлением управления IP-камерой и передачи аудиосигнала. Возможна также организация питания РоЕ-устройств.

Представленные на рынке ЕоС-устройства можно разделить на два типа:

1) Устройства Stand Alone - адаптеры Coaxial-Ethernet с отдельным блоком питания либо с организацией питания средствами РоЕ. Данные адаптеры предлагают многие производители IP-камер (табл. 1).


Такое решение вполне оправдано при необходимости подключения малого числа камер, но имеют ряд очевидных недостатков: конструктивное исполнение, обычно не предполагающее стоечного крепежа, стандартный диапазон рабочих температур, препятствующий их уличному применению, а самое главное - отсутствие средств удаленной диагностики состояния данных устройств и линии связи в целом (рис. 2).


2) SFP ЕоС-трансиверы - законченное промышленное решение, совместимое со стандартным сетевым оборудованием ведущих вендоров. Схема организации связи аналогична применению ЕоС-адаптеров. При этом IP-камеры и Ethernet-коммутаторы должны быть оборудованы слотом 100Base-SFP. Технические характеристики SFP-трансиверов близки к показателям рассмотренных выше ЕоС-адаптеров (табл. 2).


Работа с ЕоС-трансиверами ничем не отличается от использования обычных SFP-модулей, таким образом, удаленная диагностика линии связи осуществляется непосредственно с коммутационного оборудования.


Вариант модернизации с использованием технологии ЕоС предполагает прокладку новых линий связи только в пределах серверных помещений и до рабочих мест пользователей системы видеонаблюдения и позволяет потребителю инвестировать все средства, предназначенные для модернизации системы, в стандартное оборудование IPcctv. Стоимость приобретения представленных на рынке ЕоС-адаптеров и специальных ЕоС-трансиверов формата SFP остается заметно ниже стоимости замены имеющего коаксиального кабеля (рис. 3). В перспективе такая система не потребует замены оборудования, в том числе и коммутационного, при переходе на UTP- или оптоволоконный кабель

Оборудование HDcctv

Представляет собой альтернативу IP-решениям. Технология HDcctv обеспечивает передачу видео высокой четкости по коаксиальному кабелю. Используемый интерфейс HD-SDI позволяет передавать видео без сжатия на скорости до 1,5 Гбит/с. Подобные решения сравнительно недавно появились на рынке и пока не получили большого распространения.

Основным преимуществом решений HD-SDI по сравнению с IP-решениями является практически полное отсутствие временной задержки, поскольку на камере не производится обработка видеосигнала. Отсюда следуют и основные недостатки такой гибридной системы: вследствие высоких требований к производительности вслед за заменой камер придется поменять и старые аналоговые видеорегистраторы. Таким образом, внедрение HDcctv предполагает полное обновление всего конечного оборудования системы видеонаблюдения. При этом в текущей версии спецификации HDcctv гарантируется довольно малое максимальное расстояние передаваемого видеосигнала (табл. 3). А требования к качественным параметрам коаксиального кабеля еще выше, чем в традиционном аналоговом оборудовании. 


Стоимость оборудования видеорегистрации, поддерживающего стандарт HD-SDI, пока остается довольно высокой. При этом инвестиции окажутся неоправданными в случае, если впоследствии будет решено отказаться от коаксиального кабеля, например в силу его высокой эксплуатационной стоимости.

Предпочтения заказчиков

Согласно данным опроса, проведенного порталом IPVideoMarket (www.ipvm.com) в январе 2012 г среди интеграторов, компании-заказчики довольно редко используют имеющиеся коаксиальные линии в ходе модернизации систем видеонаблюдения.

При этом отмечается неуклонный рост числа реализованных проектов на основе IP-решений, что обусловлено возможностями масштабирования и интеграции IP-систем. Многочисленные преимущества HD-камер в последние годы становятся все более доступными в связи с постоянным снижением стоимости конечного оборудования.

Системы стандарта HDcctv пока не получили широкого распространения, и им еще предстоит доказать свою конкурентоспособность на рынке видеонаблюдения.

Безусловно, перед реализацией конкретного проекта необходимо проводить тщательное обследование объекта модернизации. Основные экономические показатели той или иной концепции в первую очередь зависят от масштаба проекта (числа камер, регистраторов и т.д.), технического состояния линий связи (физических характеристик коаксиального кабеля), требований кструктурной организации создаваемой системы (требований к масштабируемости).

Если повторное использование имеющегося коаксиального кабеля является обязательным условием, то при оценке предложенных вариантов модернизации желательно сравнивать рассмотренные сценарии не только по цене внедрения конкретного решения, но и по стоимости, частоте и удобству обслуживания, что в конечном счете сказывается на надежности системы в целом.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #3, 2013
Посещений: 7113


  Автор
Павел Мурниекс

Павел Мурниекс

Ведущий инженер компании "Интелком лайн"

Всего статей:  1

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций