Стандарт HD-SDI и видеокамеры на его основе

Стандарт HD-SDI
HD-SDI (High Definition Serial Digital Interface) - цифровой последовательный интерфейс для передачи видеосигнала высокого разрешения. Поддерживаемые разрешения — 720p, 1080i, 1080р. Регламентирующий стандарт — SMPTE 292M (от общества инженеров кино и телевидения — Society of Motion Picture and Television Engineers).
На самом деле стандартов передачи видео по SDI пять, и некоторые камеры могут передавать не только HD или FullHD сигнал, но и 480p, 576p (EDSDI). Битрейт составляет 1,485 Гбит/с и 1,485/1,001 Гбит/с. Коэффициент 1/1,001 введен, чтобы обеспечить SMPTE 292M поддержку видеоформатов с частотой кадров 59,94 Гц, 29,97 Гц и 23,98 Гц для совместимости наверх с существующими системами NTSC. Версия стандарта 1,485 Гбит/с поддерживает и другие широко распространенные форматы с частотой кадров 60 Гц, 50 Гц, 30 Гц, 25 Гц и 24 Гц. Таким образом, при номинальной скорости потока 1,5 Гбит/с возможна передача обеих версий стандарта.
Помимо видео, в поток SDI могут быть включены вложенный звук, PTZ управление и другие виды метаданных. Для поддержания совместимости устройств создан так называемый HDCCTV Alliance, куда входят ведущие производители камер и регистраторов, поддерживающих HD-SDI. Тем самым стало возможным использовать разное оборудование от разных производителей в единой системе видеонаблюдения - все оборудование совместимо между собой.
Канал передачи сигнала
Сигнал от камеры до регистратора передается по коаксиальному кабелю типа RG59/RG6 с использованием качественных BNC разъемов. Кабель может быть примерно с такими характеристиками: внутренний проводник Cu 1,13 мм, 6,6 мм, экран: Al2, CuSn, потери на 2150 МГц - 29,10 дБ (или ниже). Расстояния, на которые может быть передан сигнал от камеры DHSDI, сильно зависят от качества кабеля и могут на хорошем кабеле достигать 250350 м. При этом сигнал или есть или нет (камера и регистратор синхронизируются) - потерь по качеству или помех в зависимости от величины сегмента кабеля не бывает. Цифровое вещание в этом имеет свои преимущества.
В случае необходимости монтажа камер на дальние расстояния есть два решения. Первое, это репитеры-разветвители, которые позволяют увеличить сегмент на 150-300 метров. Представляют собой небольшое активное устройство с BNC входом и BNC выходом/выходами. Сигнал цифровой, поэтому передается через репитеры без потерь. Можно использовать несколько таких устройств на одном соединении камера-регистратор. Если необходимое расстояние больше 700-1000 метров, целесообразно использовать приемопередатчики оптоволоконные. При стоимости волоконнооптического кабеля это решение может быть эффективным и экономически выгодным. Тем более что по одному кабелю с несколькими волокнами можно передать сигнал с нескольких камер. Решений передачи сигнала от HDSDI камер по медному кабелю типа «витая пара» (компьютерный сетевой кабель) на настоящий момент на рынке нет. Также нет возможности передать данный сигнал по радиоканалу.
Типы и характеристики HD-SDI камер
Современные HD-SDI камеры имеют максимальное разрешение 1920х1080, т.е. являются 2 Мп камерами и поддерживают передачу по аналоговому кабелю несжатого и непакетизированного изображения Full HD(1080P). Существуют и бюджетные модели с максимальным разрешением 720р. Стандартная чувствительность 0,1-0,01 люкса, но существуют модели с возможностью работать вплоть до 0,000006 люкса с применением ИК-фильтра, ИК-подсветки и современных чипов обработки видеосигнала. Модельные линейки и конструктивное исполнение похоже на аналоговые линейки. Тут есть и уличные с ИК и без ИК-подсветки, в металлических антивандальных куполах, боксовые камеры под объектив (используются такие же мегапиксельные как и на IP-камерах), внутренние и внешние поворотные PTZ-камеры, камеры со встроенными трансфокаторами с автофокусом. Исключением, впрочем как и в ситуации с IP, являются миниатюрные камеры. Связано это с размером элементов цифровых камер и с тепловыделением - маленькие корпусы не могут вместить в себя все необходимое.
Среди интересных предложений можно отметить разные нетривиальные решения, к примеру, HD-SDI модуль с 3-кратным оптическим зумом и автофокусом. Его можно установить как во внутренний корпус-полусферу, так и в уличный термокожух различного исполнения. Присутствуют на рынке как камеры только с SDI выходом, так и с дублирующим аналоговым BNC разъемом. В камере может при сутствовать встроенный микрофон (аудио передается по тому же кабелю, что и видео), возможность подключения по RS485 для настройки меню и управления PTZ-функциями камеры. Также возможно управление по коаксиальному кабелю с регистратора и подключение внешних исполнительных устройств. В настройках камеры присутствует весь функционал дорогих технологичных аналоговых камер: шумопонижение (DNR, 2DNR, 3DNR), детекция движения, компенсация встречной засветки (BLC), включая инверсию ярких участков (HSBLC), широкий динамический диапазон (WDR), Smart IR для камер с ИК-подсветкой и др.