Современные системы видеонаблюдения могут быть весьма масштабными, к примеру, сети видеорегистраторов, отслеживающих автомобильное движение крупных городов, сети аэропортов, вокзалов, гипермаркетов, предприятий, медицинских учреждений могут включать в себя десятки и сотни камер. Во многих случаях работа такой сети невозможна без оператора, проблема обеспечения комфортной и качественной работы которого состоит в управлении множеством системных блоков. Они должны располагаться на минимальном расстоянии от рабочего места из-за существенного затухания информационно-насыщенных сигналов в кабелях. По этой причине стандартный кабель имеет длину не более 10 м. Кроме этого, соединения между всеми компонентами системы сосредотачивается именно на рабочих местах, что значительно ухудшает их эргономические показатели.

Ослабление сигнала и увеличение амплитуды наводок значительно ухудшают соотношение сигнал/шум с ростом частоты сигнала

Наиболее рациональным решением будет разнесение системных блоков и рабочих мест в различные помещения. При таком подходе компьютеры располагаются в отдельных серверных комнатах, в которых может поддерживаться необходимая температура и влажность. Для непрерывно работающих компьютеров создание таких условий существенно повышает надежность всей системы. Увеличение максимальной длины кабелей в 2-4 раза возможно за счет применения внешних усилителей-повторителей, требующих подачи питания. Кардинальным образом проблема решается применением удлинителей сигналов видео, мыши и клавиатуры — KVM, которые передают на расстояне не только видео, а и управляющие сигналы. Именно эта особенность значительно повышает возможности систем видеонаблюдения.

Приемник (RX) HDMI KVM удлинителя находится у оператора, а передатчик (TX) — в серверном помещении

Условия работы операторов при таком подходе значительно улучшаются, так как жар и гул остаются в серверном помещении, а на рабочих местах появляется дополнительное свободное пространство. Особенно актуальным будет применение KVM-удлинителей в случае необходимости работы одного оператора на нескольких компьютерах. Сосредоточенные в одном помещении компьютеры легче обслуживать и охранять. В серверных помещениях поддерживается специальный температурный режим и влажность воздуха, который может быть очищен от пыли, солей и других вызывающих коррозию веществ.

Важным моментом построения системы видеонаблюдения является возможность ограничения неавторизованного доступа, который в локальных сетях достигается программными средствами. KVM удлинители предоставляют возможность работы на одном и том же компьютере нескольким пользователям, причем, из различных локаций. , В случае необходимости командной работы удобным будет вывод рабочего стола на видеостену. КВМ удлинители полностью автономны и не нагружают процессоры компьютеров множеством программных решений, следовательно, быстродействие системы видеонаблюдения определяется типом кабеля, расстоянием передачи информации, разрешением и частотой видеосигнала. KVM-система позволяет избежать задержек изображения на дисплее при большом числе пользователей. Некоторые объекты видеонаблюдения требуют применения видеокамер, имеющих возможность управления углом обзора и приближения какого-либо элемента изображения для принятия правильного решения. Этими очень удобными функциями управляет оператор. Быстрое реагирование на внештатные ситуации чрезвычайно важно и может быть достигнуто наилучшим образом при применении KVM удлинителей.

Организация рабочих мест должна обеспечивать возможность быстрого доступа к любому серверу для каждого сотрудника. Наилучшее решение, достигаемое применением KVM удлинителей — наличие у каждого сотрудника лишь одного комплекта KVM оборудования и возможность удобного переключения между системами.

При применении HDMI KVM удлинителей на рабочих местах операторов отсутствуют многочисленные кабельные соединения, системные блоки, нет шума охлаждающих систем и нежелательного повышения температуры

Как можно соединять передатчики и приемники KVM удлинителей?

Находящиеся в серверном и клиентском помещениях передатчики и приемники могут быть соединены при помощи витой пары или оптического волокна. Захваченные передатчиком входные и выходные сигналы компьютера кодируются передатчиком и декодируются приемником, который питает периферийные устройства. В случае использования IP KVM применяется стандартная сетевая инфраструктура и используются сетевые пакеты информации. Возможны два варианта соединения приемной и передающей части: точка-точка и многоточечное подключение. В первом случае для работы используется один KVM-передатчик и один KVM-приемник, связанные кабелем. Во втором случае KVM-передатчик и KVM-приемник подключаются к LAN сети в эту же сеть можно подключить дополнительные приемники для отображения видео (без KVM). То есть только оператор имеет доступ к управлению видеорегистраторам, а в других точках можно только проссматривать изображение с камер.

Соединение «точка-точка» в удлинителе LKV223KVM

Удлинители LKV373KVM можно соединять не только по витой паре, но и по сети LAN

Как правильно подобрать KVM удлинитель по разрешению и пропускной способности?

Во-первых, следует отметить, что устаревающие, аналоговые модели удлинителей KVM, поддерживающих VGA видеосигналы, сильно ограничивают дистанцию передачи и разрешение видео. Самый популярный стандарт передачи видео в настоящее время — HDMI. Его использование обеспечивает необходимую для трансляции качественного видео полосу пропускания, позволяет достичь максимального разрешения и обеспечивает защиту информации при помощи аппаратного шифрования HDCP. В настоящее время имеется тенденция применения трансляции максимально качественного видео — 4К UHD (3840х2160). Причина — возможность управления камерами при помощи удлинителей KVM. Оператор может выбрать область изображения, которую необходимо максимально «приблизить». Это может быть лицо человека или автомобильный номер. Такой подход заметно уменьшает число требуемых камер и упрощает систему в целом.

При выборе модели удлинителя KVM важно проверить, поддерживает ли она разрешения мониторов и системы. Возможно, проще будет их поменять. Из таблицы, приведенной ниже, следует, что для разрешения 4К требуется стандарт HDMI 2.0 и выше. Если в системе видеонаблюдения предполагается использование разрешения 2560x1600 и меньше, то подойдет и HDMI 1.2

Дополнительным фактором, определяющим выбор, может стать число подлежащих передаче видеосигналов. Это очень актуально для систем, имеющих несколько рабочих дисплеев. Некоторые модели KVM удлинителей передают до четырех видеосигналов, по одному кабелю CATx или оптоволоконному кабелю, заметно снижая стоимость всей системы.

Когда следует использовать передачу видео при помощи LAN?

При использовании передачи видеосигнала через LAN так же подходит соединение от точки к точке, как и по витой паре, но здесь следует воспользоваться коммутатором (роутером). При этом применяется классический LAN-протокол, при котором задействован специальный кодек, производящий компрессию изображения. Такой подход обеспечивает хорошую дальность передачи видео без использования коммутаторов. Она достигает 120 м, при значительно большей гибкости подключений, так как могут быть использованы возможности уже существующей локальной сети, однако, имеется недостаток, заключающийся в некоторой задержке сигнала. Если система видеонаблюдения строится для работы с удаленным компьютером, то такая схема подключений не будет подходить, так как появится заметный «лаг», но для систем видеонаблюдения эта задержка практически незаметна и не имеет принципиального значения.

В каком случае поможет только оптоволоконный кабель?

Иногда при построении сетей для видеонаблюдения требуется передавать сигнал на значительные расстояния, при этом, требуется создание локальной сети. Из-за небольшой индуктивности, которую имеет даже прямой металлический проводник, индуктивное сопротивление витой пары заметно при передаче «информационно плотного» сигнала, который присущ видеосигналам высокого качества. Кроме этого, происходит «смазывание» фронтов импульсов. Кардинальным решением этой задачи является применение оптоволоконного соединения, принципиально лишенного индуктивности. Передача видео высокого разрешения по оптическому волокну обеспечивает высокое качество сигнала на входе приемника при передаче потокового, причем, несжатого видеосигнала, на расстояние 40 км практически без задержек. Исключительно важно то, что кабели Fiber optic, в отличие от электрических сигналов Ethernet, абсолютно не подвержены влиянию внешних электромагнитных помех.

Как правильно выбрать USB и периферию для HDMI KVM удлинителей?

При использовании KVM удлинителей в системах видеонаблюдения, кроме сигналов мыши и клавиатуры, порой требуется подключение твердотельных и жестких дисков, ключей защиты и пр. В этом отношении USB устройства следует разделить на три категории:

• USB HID — устройства, взаимодействующие с человеком, к которым, кроме мыши и клавиатуры, относятся сенсорные экраны и джойстики. Как правило, здесь не нужна высокая пропускная способность и вполне подойдет 1,5 Мбит/сек и менее.

• USB 2.0 — это звуковые устройства, видеокамеры, флеш-накопители и карты общего доступа. Скорость передачи данных — до 480 Мбит/сек отлично подойдет для этой цели.

• Формат USB 3.0 позволит быстро работать подключенным к системе видеонаблюдения жестким дискам, твердотельным и USB флеш-накопителям. Максимальная скорость передачи данных — до 800 Мбит/сек.

В большинстве случаев при применении HDMI KVM удлинителей в системах видеонаблюдения достаточно передавать USB HID сигналы. А раз их стоимость в разы меньше устройств для передачи USB 2.0 и 3.0, то первтого типа устройства являются самые востребованные на рынке.

Как подключаются звуковые устройства к HDMI KVM удлинителям?

Как правило, такие удлинители имеют разъемы для подключения к ним как аналоговых, так и цифровых устройств. Линейные выходные разъемы следует использовать для усиленного аналогового аудио, например, микшера, а 3,5 мм jack —для аудиосигнала без усиления, к примеру, от микрофона или для наушников. Видеоразъем HDMI передает встроенный звук в цифровом формате от системы видеонаблюдения к монитору.

Сжатие и пропускная способность: компромисс очевиден

У каждого способа передачи видеосигнала есть ограничения, определяемые пропускной способностью и высоким разрешением. К примеру, кабели CAT5e обладают достаточной пропускной способностью для передачи видео с разрешением 1080p при 60 Гц, без сжатия, но большее качество требует большей пропускной способности. Несжатое видео, имеющее разрешение 4K UHD (2160p/60 Гц), нуждается в пропускной способности не менее, чем 12 Гбит/с, при максимальной для CATx — 10 Гбит/с. Проблему решают KVM удлинители, имеющие возможность некоторой степени сжатия видеосигнала для уменьшения размера данных в соответствии с возможной пропускной способностью системы. Необходимое для нормальной работы сжатие имеет альтернативу, заключающуюся в использовании нескольких кабелей. Возможно, решить проблему поможет правильный выбор KVM удлинителей, обладающих максимальной пропускной способностью, однако, это увеличивает стоимость создаваемой системы видеонаблюдения.

О производительности и безопасности

Настольные приложения, использующиеся в некоторых решениях KVM, не применяющих цифровую субдискретизацию, необходимую для сужения размера полосы пропускания, оставляют видеосигнал в формате наилучшего качества — 4:4:4. Это обеспечивает передачу четкого текста и ровных линий. Во многих случаях системы видеонаблюдения нуждаются в исключительной отзывчивости мыши клавиатуры, которая обеспечивается именно производительностью. Пользователь системы не должен ощущать никаких задержек, так как многие решения приходится принимать практически мгновенно.

В отношении безопасности систем видеонаблюдения следует сказать, что в локальных сетях проблема не стоит так остро, как при коммутации IP KVM.

Решение проблем в системах видеонаблюдения при помощи HDMI KVM удлинителей Lenkeng

Для того, чтобы примерно оценить характеристики и возможности HDMI KVM удлинителей для систем видеонаблюдения, предлагается сравнить наиболее популярные, но максимально отличающиеся по параметрам модели. В LKV223KVM и LKV676KVM используется витая пара. Кабели CATx и дистанция у них одинаковые. Главное отличие заключается в версии HDMI и, как следствие, разное качество изображения. LKV373KVM по качеству изображения аналогичен LKV223KVM, но с большей дальностью передачи и возможностью трансляции изображения по сети LAN. LKV993KVM кардинально отличается от упомянутых удлинителей использованием оптического кабеля и, конечно же, максимальной дальностью передачи при наивысшем качестве. Кроме этого, у этого удлинителя есть возможность каскадирования. В приведенной ниже таблице приведены только самые важные характеристики:

Комментарии к таблице

Наиболее востребованными среди удлинителей HDVI KVM являются устройства среднего класса сложности, но весьма эффективные при построении качественных систем видеонаблюдения. Среди них следует отметить модели LKV223KVM и LKV676KVM, предназначенные для соединения по прямой витой паре и превосходно справляющиеся с передачей FullHD и 4K видео. Оба транслируют сигнал на расстояние до 70 м без сжатия и задержки. LKV223 отлично работает с разрешением 1080 пикселей то есть, FullHD, а LKV676 транслирует 4K изображение. Эти удлинители имеют частоту кадров 60 Гц и оснащены проходным HDMI выходом на приемнике, позволяющим подключать локальные мониторы. У первого прибора аналоговый выход аудио на передатчике, а у  второго — цифровой аудиовыход. Есть примеры того, как эти удлинители закупались не с целью трансляции видео, а как KVM устройства, вероятно, по причине сравнительно их сравнительно невысокой стоимости. Мощные и шумные компьютеры устанавливались в серверной, а в студии радиокомпании было, как полагается, тихо.

Для передачи видеосигнала на расстояние до 120 м по витой паре, или же, LAN-сети служит удлинитель LKV373KVM, имеющий практически незаметную задержку видео и разрешение 1080p при 60 Гц. Его отличительная особенность заключается в возможности подключения к сети LAN дополнительных приемников. У дополнительных приемников имеется только HDMI выход, без использования USB. При помощи такого удлинителя легко создать систему, позволяющую параллельный  просмотр видео на других мониторах.

Удлинитель Lenkeng LKV993KVM предназначен для работы с одномодовым оптоволоконным кабелем для видео высокой чёткости 4K при 60 Гц и уверенно транслирует сигнал на расстояние до 40 км. Использование протокола ipcolor обеспечивает трансляцию без задержек и компрессии. Сигнал HDMI должен иметь стандарт HDMI 2.0. Оптический модуль — SFP+. При необходимости каскадирования применяются оптические коммутаторы. Большое число переключаемых форматов аудио и поддерживаемого разрешения позволяет выбрать оптимальный режим передачи видео. Во избежание повреждений от статического разряда, перенапряжения и молний имеется электронная защита.

Уточнение возможностей HDMI 1.3 и HDMI 2.0 позволит окончательно определиться с выбором

HDMI 1.3:

• По сравнению с предыдущей версией HDMI частота синхронизации увеличена от 165 до 340 МГц. Это повышает пропускную способность при передаче по одному проводу до 10,2 Гбит/с.

• достигнуто разрешение 1920×1080/120 Гц, или 2560×1440/60 Гц.

• поддерживается «глубокий цвет» — Deep Color.

• поддерживается стандарт цветопередачи xvYCC.

• появилась автоматическая синхронизация видеосигнала и звука.

• реализуются новые форматы сжатия, не допускающие потерь многоканального звука, который может декодироваться  дополнительными AV приемниками.

• стал применяться разъем miniHDMI, предназначенный для портативных устройств.

HDMI 2.0:

• минимизация перепадов уровней видеосигнала достигнута при помощи дифференциальной передачи (TMDS).

• пропускная способность одного канала возросла с 3,4 до 6 Гбит/с.

• общая пропускная способность достигла 18 Гбит/с.

• появилась поддержка разрешения Full HD 3D для 120 Гц и 4K для 60 Гц.

• используется цветовая субдискретизация 4:2:0.

• значительно улучшены 3D возможности.

• имеются 8 аудиоканалов.

• поддерживаются HE-AAC и DRA аудиостандарты.

• переход на новый стандарт не требует замены кабеля.

• появилась возможность одновременной передачи двух видеопотоков для нескольких пользователей на общем экране.

• многопотоковое аудио может передаваться сразу четырем пользователям.

• расширены возможности управления.

Следует отметить, что эти типы удлинителей можно использовать не только для традиционного видеонаблюдения. Они будут отлично работать для трансляции видео в общественно-деловых зонах для показа информации и рекламы, мультимедийных интерактивных системах, визуализациях, инсталляцииях, в конференц-залах и для других целей.

Закажите консультацию и получите специальные условия на оборудование!

Заполните заявку и наши специалисты свяжутся с Вами!