Monitoring HD-SDI

Od co najmniej 10 lat każda osoba bliżej związana z Telewizją Dozorową doskonale wie, że dni telewizji analogowej są już policzone. Palmę pierwszeństwa ma przejąć IP CCTV czyli telewizja dozorowa oparta na cyfrowej transmisji obrazu, która od kilku lat dynamicznie się rozwija i wydaje się pewnym, że za chwilę będzie głównym produktem służącym do budowy systemów monitoringu wizyjnego. 
I tak sądził każdy, jeszcze na początku 2010. Ale właśnie wtedy sytuacja na rynku diametralnie się zmieniła. Na horyzoncie pojawiła się – HD CCTV!

Każdy z nas obserwuje na rynku konsumenckim wysyp produktów wspierających wysokie rozdzielczości  – popularne HD720p (1280×720) lub HD1080p (1920×1080): nowsze telewizory i monitory, aparaty fotograficzne i kamery wideo. Dla zastosowań amatorskich (!) najwyższa obecnie możliwa do zarejestrowania i wyświetlenia rozdzielczość wideo to właśnie FullHD (HD1080p).

O zaletach tego rozwiązania nie trzeba przekonywać nikogo. Wysoka rozdzielczość to zupełnie inna rozpoznawalność szczegółów. Nawet dla  niższej 720p jest to prawie 3x więcej pikseli niż oferuje kamera analogowa w systemie PAL.

Inny format wyświetlania wykorzystywany w nowej technologii czyli 16:9 to bardziej naturalna scena.  W zastosowaniach profesjonalnych jak i domowych podkreśla się lepszy odbiór ludzkiego oka dla obrazu panoramicznego oraz częsty układ sceny sprzyjający takiej rozdzielczości. Zazwyczaj nie interesują nas szczegóły znajdujące się znacznie powyżej środka sceny – niebo, sufit oraz poniżej – podłoga, ziemia itp. Format panoramiczny pozwala, więc lepiej dopasować taka samą ilość pikseli do większości scen typowego systemu nadzoru, a także maksymalnie dopasować obraz wideo do dostępnych na rynku monitorów o dużej przekątnej. Ponieważ na chwilę obecną wyświetlanie większych rozdzielczości wideo możliwe jest jedynie na sprzęcie profesjonalnym, wydaje się, że rozdzielczość HD1080p stanowi idealne połączenie przystępnej ceny, wysokiej rozdzielczości oraz maksymalnego wykorzystania możliwości wyświetlaczy wideo.

Początki standardu HD-SDI  -„High-Definition Serial Digital Interface”, sięgają początku lat 90 ubiegłego wieku, kiedy organizacja –  Society of Motion Picture and Television Engineers (w skrócie SMPTE) określiła wytyczne i założenia do przesyłania sygnałów HD w studiach telewizyjnych. Od tej chwili zaczął obowiązywać format określany przez skrót SMPTE 292M.
Wykorzystywany w zastosowaniach profesjonalnych protokół transmisji HD-SDI zapewnia w pełni cyfrową transmisję sygnałów HD z wykorzystaniem standardowego kabla koaksjalnego 75Ohm.  Stąd już bardzo blisko do naszych zastosowań. Ale… niestety format ten z uwagi na opłaty licencyjne i niezbyt obszerną specyfikację. Dlatego nie był i nie jest idealnym rozwiązaniem dla naszej branży. 

Przełom nastąpił pod koniec roku 2009 kiedy kilku znanych producentów urządzeń CCTV postanowiło stworzyć grupę firm które wspólnymi siłami byłyby w stanie stworzyć założenia do formatu kompatybilnego z SMPTE 292M a którego cechy oraz zdecydowanie mniejsze obciążenia licencyjne sprawiłyby, że będzie możliwe zastosowanie systemów HD na standardowych instalacjach monitoringu wizyjnego.
Wersja pierwsza oznaczona v1.0 pozwoliły na transmisję sygnałów o rozdzielczościach do 1080p 
z wykorzystaniem standardowego kabla koncentrycznego klasy RG6, RG11 przy utrzymaniu przepływności 1.5Gb/s. Aktualnie odległości transmisji zbliżają się do 100m i są już dostępne repetery które mogą te odległości zwielokrotnić.
Stowarzyszenie HDCCTV zrzeszające producentów nie spoczęło na laurach i przygotowuje kolejne wersje. 
V 1.1 zapewnia dłuższe odległości transmisji (nawet do 300m dla profesjonalnego niskostratnego kabla koncentrycznego RG11 AWG14), v2.0 ma zapewnić przesłanie również meta danych (np. komendy sterujące do kamer) i dwukierunkowego audio a wersja v2.1 ma zapewnić również transmisję po popularnej skrętce klasy UTP5e (zasięg do 100m z przepływności 250Mb/s). Wersja v2.3 ma zapewnić również zasilania urządzeń tym samy kablem koncentrycznym!

O zaletach instalacji opartych na urządzeniach HD CCTV pracujących w formacie HD-SDI nie trzeba wiele pisać aby każdy zauważył niewątpliwe walory nowego formatu: 

– znany każdemu instalatorowi systemów CCTV sposób tworzenia instalacji (kabel koncentryczny, złącza BNC, montaż plug-n-play) 
– w pełni cyfrowy transfer danych doskonale eliminujący wszelkiego typu zakłócenia znane z systemów analogowych

– nawet do 6x większa ilość szczegółów w obrazie (w stosunku do kamer PAL) plus panoramiczny obraz w proporcjach 16:9

– brak opóźnień w obrazie wysokiej rozdzielczości, zmora systemów IP w szczególności przy pracy 
z kamerami obrotowymi.

– pełna kompatybilność urządzeń różnych producentów podobnie jak w telewizji standardowej
 

Mecz się rozpoczął i piłka wylądowała na połowie producentów. 
Początki na pewno nie były łatwe, aczkolwiek już na targach IFSEC 2010 w maju poprzedniego roku pojawiły się pierwsze działające urządzenia na stoiskach kilku znanych producentów. 
Idąc za ciosem już pod koniec 2010 roku zaczęły wchodzić one do produkcji a początek roku 2011 to już okres początków standardowej sprzedaży i wdrożeń pierwszych systemów HD CCTV na świecie.

Firma VOLTA również podjęła działania aby możliwie szybko wdrożyć do swojej oferty produkty wysokiej rozdzielczości.
Jeszcze na targach Securex 2010 na naszym stoisku można było się zapoznać z demonstracyjnym modelem kamery HD w rozdzielczości 720p. A pod koniec poprzedniego roku wspólnie z naszymi dostawcami ustaliliśmy plan wdrożenia urządzeń HD CCTV na roku 2011.
Już w kwietniu 2011 zamierzamy wprowadzić do sprzedaży pierwsze kamery HD oraz pierwszy model rejestratora autonomicznego w formacie HD-SDI.

Oferta OPTIVA Tytanium HD będzie początkowo opierała się na 3 typach kamer stacjonarnych.
Wszystkie modele obsługują rozdzielczość 720p. Każda z kamer jest typową kamerą dzień/noc wyposażoną w mechaniczny filtr podczerwieni oraz wszystkie niezbędne funkcje znane doskonale z zaawansowanych modeli analogowych. Takich jak – SensUp, WDR, DNR (redukcja szumów), zaawansowane funkcje balansu bieli, AGC (korekta wzmocnienia) itd. Dzięki nim kamery HD bez problemów mogą być instalowane w miejscach gdzie do tej pory były montowane kamery standardowe.
Aby ułatwić ustawianie pola obserwacji podczas instalacji, kamery są wyposażone w dodatkowe wyjście analogowe 1Vpp służące do podłączenia analogowego monitora serwisowego.  
Ciekawym rozwiązaniem jest model VTHD205 wyposażony w promiennik podczerwieni. Dzięki niemu kamera może pracować nawet na scenach które nie posiadają żadnego dodatkowego oświetlenia.
Kamera zintegrowane wyposażone są oczywiście w obiektywy dedykowane do pracy z wysokimi rozdzielczościami do 3Mpxl.
Już w połowie roku pod marką OPTIVA Tytanium HD pojawią się również modele z rozdzielczościami 1080p (FullHD) a na jesieni powinny być dostępne kamery szybkoobrotowe!

Podobnie jak w systemie telewizji analogowej głównym elementem instalacji jest rejestrator cyfrowy. W ofercie VOLTA będzie to model VTDVRHD4204. Jak widać na poniższym zdjęciu urządzenie wygląda identyczne jak standardowy rejestrator do kamer analogowych.

Można napisać więcej, tylko wprawny obserwator zauważy różnice pomiędzy modelem HD-SDI a urządzeniem znanym nam do tej pory gdyż złącza, funkcje, układ menu są po prostu takie same!

VTDVRHD4204 jest modelem 4 kamerowym potrafiącym nagrywać obraz w rozdzielczości 720p z prędkością do 30kl/sek na kanał  i odpowiednio 15kl/sek na kanał dla rozdzielczości pełnej 1080p. Rejestrator obsługuje do 4 dysków do 2TB każdy i można podłączyć dodatkowe macierze o pojemności do 64TB. 
Jak napisano powyżej rejestrator posiada pełne wyposażenie zaawansowanego rejestratora do kamer analogowych takie jak wejścia/wyjścia toru audio, wejścia/wyjścia alarmowe, złącze do RS485 umożliwiające sterowanie kamerami PTZ itd. OPTIVA Tytanium wprowadzając do oferty ten model zapewniła pełną kompatybilność wsteczną z modelami standardowymi serii VTDVR6000.

Na koniec warto spojrzeć jeszcze na aspekt ekonomiczny. Co prawda pierwsze modele nie należą do najtańszych produktów na rynku ale producenci zapewniają, że jak tylko ich linie technologiczne osiągną oczekiwaną wydajność to ceny zaczną spadać. Przewidywany jest poziom który posadowi docelowo HD pomiędzy telewizję analogową a telewizją IP.