防犯カメラのAHD、HD-SDI、HD-CVI、HD-TVIの規格の違いを比較解説

知っておかないと損をする!?アナログハイビジョンとその種類

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こんにちは。カメチョ編集部です。今回は、防犯カメラ・監視カメラの導入を検討する際に疑問になってくるAHD、HD-SDI、HD-CVI、HD-TVIなどの「アナログハイビジョン」の規格に関してまとめてみたいと思います。
「AHD対応207万画素ビデオカメラ」と「フルHDデジタルビデオカメラ」では画素数は同じに見えても大きな違いがありますので、そのあたりの違いも考慮しつつ説明します。

そもそもデジタルとアナログはどう違うのか

これは説明し始めるとかなり長くなってしまいそうなので、ごくごく簡単に説明しますが、情報を0と1の2進数で表すのがデジタル方式であり、特徴としてコピーが容易、情報の劣化が無いなどの特徴があります。CCD、CMOSイメージセンサーで光の情報(色や強さ)をデジタル情報に変換するのですが、このときにデジタルカメラでは当然情報をデジタル情報として記録させます。この情報を圧縮してLANケーブルで送るのが一般的なデジタルビデオカメラです。現在のデジタルカメラでは、圧縮時に映像データを100分の1ぐらいまで圧縮しますので、その際に画質が劣化する場合はありますが、圧縮コーデックの進化に伴いかなりの高画質で記録が出来ます。

対して、アナログビデオカメラは映像を記録する際に記録媒体として「フィルム」や「磁気テープ」を利用するイメージが強いと思います。デジタルカメラが出来るまでは全てこの方式のカメラな訳ですが、今回は磁気テープに記録するビデオカメラとして説明すると、記録を0と1の情報ではなく、正弦波などの「波」の情報(アナログ信号)として扱います。この「波の情報」をセンサーから伝える際にはどうしてもノイズが発生してしまいます。さらにこの情報をケーブルで伝送する間にも電源由来のノイズやケーブル内の電位差によるノイズなどが発生し、情報が劣化してしまうこともあります。デジタルビデオカメラで利用されるCMOS、CCDセンサーが実用化されるまで使われていたアナログビデオカメラではセンサーの性能も低いので一般的にはデジタルカメラの50万画素程度に相当するものしかありません。

ただ、気をつけてもらいたいのが、デジタルだからアナログよりも画質や音質が良い、というのは明らかに間違いだということです。伝送と記録の方式こそ違えど、アナログカメラの画質が悪いのはセンサーの質が悪いのであってデジタル方式に劣っているというわけではないのです。デジタル映像をH.264で無理やり高圧縮してブロックノイズを出すぐらいならアナログで対応したほうが良い場面もあります。ハリウッドなどの映画業界では未だに半数の映画がアナログのフィルムカメラで撮影されていますし、このあたりはアナログレコードとCDとの関係に似ているかもしれません。

アナログハイビジョンとは

さて、ここからが本題なのですが、今回紹介するアナログハイビジョンについての説明に入ります。そもそもアナログハイビジョンはデジタルビデオカメラなのか、アナログビデオカメラなのかどちらなのかという疑問を持ってこのページを見ている人がいるかも知れないですね。
答えは「デジタル」です。
というのも、アナログハイビジョンとはデジタル映像をアナログ(同軸)ケーブルを使って伝送・記録する仕組みのことだからです。これだけの説明では良く分からないかも知れませんので、実際のアナログハイビジョンの規格とあわせて説明してみたいと思います。

主要なアナログハイビジョン規格は4(+α)種類

現在国内で利用されているアナログハイビジョン規格は4種あります。それがAHD、AD-TVI、DH-CVI、HD-SDI方式です。HD-SDI以外の3つの規格はデジタル映像をアナログに変換する方式が違います。というのも映像チップを製造しているメーカーが独自の方式でアナログ変換を行う仕組みを開発したからなのです。これらのデジタルハイビジョンがなぜ普及しているかというと、

  • 旧来のアナログカメラと同じ伝送ケーブル(3C-2V規格の同軸ケーブル)で録画が出来る
  • 遠隔監視が不要な中規模以下の監視カメラシステムでの価格的メリット
  • 電源は同軸ケーブル経由で送ることが出来るので電源工事が不要

などのメリットがあるからです。どの方式でも大きな違いは有りませんが、各チップセットメーカーも技術革新を行い、監視カメラメーカーに使ってもらう必要があり、囲い込みのために規格が増えているのが現状です。「ハイビジョン画質での録画が必要だけど多額の設備投資は行えない」というニーズの高まりによって上記の規格を採用したカメラが各カメラメーカーから発売されています。

解像度(最大) 映像
チップメーカー
使用可能ケーブル(規格)
旧来のアナログカメラ 640×480px程度 同軸ケーブル(3C-2V/5C-2V/5C-FB)
AHD(Ver.1.0) 1280×720px相当 Nextchip社(韓) 同軸ケーブル(3C-2V/5C-2V/5C-FB)
AHD(Ver.2.0) 1920×1080px相当 Nextchip社(韓) 同軸ケーブル(3C-2V/5C-2V/5C-FB)
HD-TVI(ver.3.0) 3840×2160px Techpoint社(米) 同軸ケーブル(3C-2V/5C-2V)
HD-CVI方式 1920×1080px Dahua(中) 同軸ケーブル(3C-2V/5C-2V)
HD-SDI方式 1920×1080px 同軸ケーブル(5C-FB)
EX-SDI方式 1920×1080px 同軸ケーブル(5C-FB)
解像度(最大) 映像
チップメーカー
使用可能ケーブル(規格)
完全デジタル(IPカメラ) ~3840×2160px LANケーブル(10BASE-T
/100BASE-TX/1000BASE-T/1000BASE-TX/10GBASE-T)

 

AHDとは

AHD

nextchip社のAHD規格

AHDとはAnalogue High Definitionの略称であり、高画質のデジタル映像を伝送時にアナログ情報に変換し、伝送後に再度デジタル情報にすることでハイビジョン画質の映像が記録できるシステムのことです。日本では「アナログハイビジョン」という名称も使われています。デジタルハイビジョンの規格としては世界的に最も普及している規格だと思われます。このAHD規格に対応したカメラを各設備会社やカメラメーカーが推しているかといえば、映像処理チップセットの製造元である韓国「Next Chip社」がAHD規格をライセンスフリー化していること、いち早くフルHD(1920×1080px)の解像度に対応していた、等の理由があります。
AHD1.0と呼ばれる旧来の規格では720p(1280×720px)映像しか伝送できなかったが、後継のAHD2.0規格で1080p(1920×1080px)映像も伝送できるようになっています。

 

HD-TVIとは

HD-TVI

Techpoint社のHD-TVI3.0規格

HD-TVIはHigh Definition Transport Video Interfaceの略であり、米国のTechpoint社製のチップセットによってデータを変換する規格であり、最新のHD-TVI3.0の規格では4Kの解像度に対応しているほか、AHD、HD-CVI規格を利用したDVR(レコーダー)との互換性があるなどのメリットがあるものの、取扱い代理店が少ないこともあり日本国内においてはあまり利用されていない規格です。

HD-CVIとは

HDCVI

中国Dalhua社のHDCVI規格

HD-CVIとはHigh Definition Composite Video Interfaceの略であり、中国のDahua社製のチップセットによってデータを変換する規格です。HD-TVI方式同様に日本国内で見る機会が少ない規格です。

HD-SDIとは

BNCコネクタの写真

BNCコネクタ端子(出典:wikipedia)

HD-SDIとはHigh Definition-Serial Digital Interfaceの略であり、日本においてはもともと衛星放送の伝送用に利用されている放送用ハイビジョン信号規格です。実のところ、厳密に言うとこちらは「アナログハイビジョン」の規格ではなく、同軸ケーブルを用いたデジタル方式の規格です。放送業界で利用されていた規格だけあって一般的にAHDやHD-TVIなどと比べてノイズが非常に少ないことからこの規格を好んで取り扱う防犯設備の設置業者も多いようですが、通常の同軸ケーブルより太い高画質映像を遅延無く伝送することが可能な5C-FB規格の同軸ケーブルを利用します。それによって遅延無くフルHD画質の情報を伝送できます。ただ、他の規格と異なり、映像のみの伝送にしか対応しておらず音声の記録が必要とされる場面では別途音声用のケーブルを敷設しなければならないことや、対応するレコーダーがそこまで多くないため、AHDほどの普及には至っていません。

EX-SDIとは

EX-SDIとは、従来であれば100メートルまでしか伝送できなかったHD-SDIを最大400メートルの長さまで延長して伝送できるようにした規格です。AHD規格がデフォルトで300メートルまでの伝送が可能ですので、それに対抗したHD-SDIの伝送部分のみを変えた上位互換の規格といえます。ですので、HD-SDIのシステムのケーブル部分に[HD-SDI/EX-SDI]変換アダプタを利用すれば利用できるので、

まとめ

いかがだったでしょうか。アナログカメラから完全デジタルのネットワークカメラへの過渡期に生まれたアナログハイビジョンの規格ですが、実はネットワークカメラのように遠隔監視がクラウド録画が出来ないのかといわれるとそうでもありません。アナログハイビジョンに対応しているレコーダーの中にも、インターネットに接続することで遠隔監視やクラウドサーバー上へのバックアップデータのアップロードを行えるタイプのレコーダー(レコーダーが映像の配信サーバーとしての役割を担うもの)もあったりします・・・。とはいえ、カメラ毎に映像を個別で配信するネットワークカメラと比べると、PTZの制御の面や、カメラのミドルウェアによる処理(エッジ的な処理)の面で劣ってしまうので、同等の力を発揮で出来るまでには行きませんが。

アナログハイビジョンに関しては各社の取り組みによって消費者だけでなく専門の業者ですら混乱するような規格の乱立状態になっていますが、現在アナログのカメラシステムを構築している場合はケーブルは3C-2V規格の同軸ケーブルを使っていると考えられるので、基本的にはAHD規格を選んでおけば間違いないでしょう。ただし、アナログハイビジョンにもデメリットはありますので最後にご紹介します。

アナログハイビジョンのデメリット

  • 大規模な監視カメラシステムには向かない(遠隔でのアクセス制御やカメラのPTZ機能が必要な場合にはどうしてもLANケーブルで接続するデジタル式にメリットがあるため)
  • カメラシステムを構築している場所から遠隔で外部に映像を伝送するためには別途設備が必要になる(デジタル方式なら比較的容易に構築が可能)
  • ケーブルが長距離になった場合にはノイズなどの映像の劣化が発生する
  • レコーダーによって接続できるカメラの台数に制限がある(最大でも30台程度なので、台数増設によってレコーダーの買い替えが発生することもあるため)
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