5.11 Пристрої передачі відеосигналів

Віддаленість місця розташування відеокамер від поста спостереження вимагає вирішення завдання передачі відеосигналів на значні відстані. Кожне з наявних у розпорядженні розроблювача рішень має свої переваги й недоліки.

Стандартним рішенням є використання коаксіального кабелю з хвильовим опором 75 Ом. Залежно від якості кабелю (внесеного ним загасання), як правило, прийнятну якість зображення можна досягти, якщо відеокамера віддалена від поста спостереження на відстань не більше 200…400м. На великих відстанях для компенсації втрат у кабелі рекомендується використовувати магістральні відеопідсилювачі. Виступаючи допоміжними приладами, вони можуть розміщуватися на відстані від оператора, причому, для підвищення відносин сигнал/шум магістральні відеопідсилювачі бажано розташовувати якнайближче до відеокамери.

Основними параметрами магістральних відеопідсилювачів є:

– коефіцієнт підсилення (бажано регульований);

– вхідний і вихідний опір, дорівнює 75 Ом;

– зручність монтажу;

– широкий діапазон робочих температур;

– великий допуск на величину живильної напруги;

– малий вплив пульсацій живильної напруги на параметри вихідного відеосигналу;

– захист від переполюсовування живильної напруги;

– захист через відеовихід від короткого замикання.

Варто зазначити, що кабель вносить не тільки активне загасання, але й завал амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) на високих частотах, що негативно позначається на кінцевій роздільній здатності відеосистеми. Для корегування АЧХ можуть використовуватися відео підсилювачі-еквалайзери, але при цьому варто пам'ятати про можливість появи фазових перекручувань у вихідному відеосигналі. Одна з функцій, що реалізована деякими магістральними підсилювачами – гальванічна розв'язка входу й виходу з метою усунення струмових петель від різних точок заземлення встаткування (з цією ж метою застосовуються розділові трансформатори).

Коли відеосигнал необхідно подавати одночасно на 75-омні входи декількох пристроїв (найчастіше з радіальною, а не ланцюговою конфігурацією відеосистеми), зручно використовувати відео підсилювачі-розподільники (звичайно вони мають 2, 4 або 6 виходів).

Застосування кабелів крученої пари дозволяє домогтися результатів кращих, ніж при використанні коаксіального кабелю (адитивна перешкода нейтралізується, оскільки відеосигнал передається симетрично щодо землі). Матеріальні витрати при цьому виявляються набагато меншими, ніж при використанні оптоволоконних кабелів. На передавальній стороні встановлюється передавач, завданнями якого є:

– посилення відеосигналу;

– внесення в нього високочастотних перекручувань;

– перехід від несиметричного кабелю (коаксіального) до симетричного (крученої пари).

Відзначимо, що якісна високочастотна корекція вимагає широкого динамічного діапазону підсилювачів, що використовуються, і порівняно високого номіналу напруги, що живить ("диференційовані" імпульси, що відповідають яскравим переходам зображення, можуть мати досить значну амплітуду, чим різкіший перехід, тим амплітуда більша – а це прямо пов'язано з роздільною здатністю за горизонталлю). Без корекції сигналу на передавальній стороні домогтися якісного вихідного відеосигналу досить важко.

На прийомній стороні здійснюється зворотне перетворення – від симетричного сигналу до несиметричного, де також здійснюється корекція й посилення відеосигналу. Подібні пристрої випускаються таких модифікацій:

– пасивні – без регулювання й без підключення джерел живлення (можуть використовуватися при передачі відеосигналів на невеликі відстані, але при цьому якість зображення невисока);

– без регулювання (виготовляються на замовлення на певну відстань під певний тип кабелю);

– зі східчастим регулюванням (на певні довжини кабелю);

– з плавним регулюванням.

В останньому випадку можна домогтися практично ідеальної передачі відеосигналу на відстань до 2 км, однак виконання регулювань на протяжних об'єктах виявляється не занадто технологічним. Для збільшення необхідної відстані використовують каскадне включення пристроїв (як правило, не більше 3...5 каскадів, відстань порядку 6 км). Важливим регулюванням подібних пристроїв є балансування сигналів. Це наслідок того, що параметри кабелів крученої пари, а тим більше телефонних, далекі від ідеальних (це ж відноситься й до розкиду характеристичного опору кабелів – порядку 10%). Практика показує необхідність наявності в описаних пристроях захисту від електричних розрядів (грозозахист), а також від недбайливих монтажників (захист від короткого замикання).

Існують системи передачі відеосигналу по телефонній лінії (зображення оцифровується й зі швидкістю відновлення, приблизно декілька секунд, за допомогою вбудованого модему передається на приймальну сторону, розташовану досить далеко), причому активізація передачі може здійснюватися, наприклад, через спрацьовування охоронного датчика. По цьому ж кабелю з приймача на передавальну сторону можуть надсилатися сигнали дистанційного керування якими-небудь приладами, поворотними пристроями та ін. Деякі системи цілком займають телефонний канал, інші здійснюють передачу відеосигналів паралельно з телефонними переговорами.

Випускаються системи двох типів:

– box to box (спеціалізовані блоки передавача й приймача);

– box to PC (на передавальній стороні блок, на приймальній стороні – комп'ютер).

Радіоканал також широко використовується для передачі відеосигналів. Існують малопотужні передавачі (на відстань порядку 30 м прямої видимості), але є й потужні, зі спеціальними антенами (на 60 км і більше). Малопотужний передавач нерідко монтується в одному корпусі з відеокамерою, а приймач – в корпус відеомонітора. Для конфіденційності передачі використовується скремблювання відеосигналів. Одночасно на одному радіоканалі передають до 4-х відеосигналів від різних відеокамер, а також аудіосигнали. Досить перспективний діапазон частот – 2,4 Ггц, перешкоди практично не впливають. Для реалізації подібних відеосистем потрібна ліцензія.

Радіомодулятори, як правило, застосовують там, де як пристрій відображення візуальної інформації використовується телевізор, наприклад, у житлових будинках. У цьому випадку є можливість використовувати фідер антени колективного користування для замішування в ній транспонованого спектра сигналу відеокамери. Завдання переносу спектра (найчастіше в діапазон ДМВ) і виконують радіомодулятори.

Ці пристрої економічно ефективні, при бажанні за допомогою одного модулятора й однієї відеокамери можна забезпечити відеоспостереженням всіх мешканців одного під'їзду будинку, якщо мешканці цього захочуть. А якщо ні, то слід пам'ятати, що індивідуальне підключення до загального антенного кабелю – річ досить індивідуальна: наприклад, якщо модулятор формує значний рівень побічних продуктів частотного перетворення, то сусіди навряд чи подякують Вас за такий "подарунок" на екранах своїх телевізорів. Другий параметр, на який варто звертати увагу при виборі модулятора, – стабільність несучої частоти (щоб не доводилося постійно підбудовувати телевізор). Третій параметр – рівень шумів.