Информационное обеспечение систем управления спортивных объектов

Рис. 1.7. Оптоволоконный кабель

Благодаря высокой несущей частоте и широким возможностям мультиплексирования пропускная способность волоконно-оптических линий многократно превышает пропускную способность всех других систем связи и может измеряться терабитами в секунду. Малое затухание света в оптическом волокне позволяет применять воло- конно-оптическую связь на значительных расстояниях без использования усилителей (рис. 1.8) [70].

Рис. 1.8. Схема затухания света в оптическом одномодовом волокне

Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми. В одномодовом кабеле все лучи проходят практически тот же путь и в результате достигают приемника одновременно, в связи с чем форма сигнала почти не искажается. Диаметр центрального волокна в одномодовом волоконно-оптическом кабеле составляет около 1,3 мкм, свет передается только с такой же длиной волны (1,3 мкм). Применяемые для одномодового кабеля лазерные светодиоды ис-

11

пользуют свет только с требуемой длиной волны. Пропускная способность одномодового оптоволокна – 10 Гбит/с и более.

Одномод, как правило, желтый, многомод оранжевый. Многомодовые волокна. Траектории световых лучей в многомо-

довом кабеле имеют заметный разброс, и форма сигнала на приемном конце кабеля в результате искажается (рис. 1.9). Для передачи применяется обычный светодиод (не лазерный), благодаря чему снижается стоимость и увеличивается срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем [43].

Рис. 1.9. Схема затухания света в оптическом многомодовом волокне

Как правило, многомодовый кабель используют при монтаже ВОЛС небольших длин, например для соединения серверных или офисов, при расстояниях, не превышающих 500–1000 м.

При больших расстояниях предпочтительно использовать одномодовый оптический кабель. Пропускная способность многомодового оптоволокна – до 2,5 Гбит/с [10];

– триаксиальный кабель. Это разновидность электрического кабеля, родственная коаксиальному кабелю, но отличающаяся от него наличием дополнительного слоя изоляции и вторичного экранирующего проводника (рис. 1.10). По сравнению с коаксиальным кабелем он обеспечивает более широкую полосу пропускания и повышенную помехоустойчивость, однако является более дорогим. Широко используется в телевещании для подключения профессиональных видеокамер и пультов управления камерами. Внешний проводник часто используется в качестве экранирующего заземления. Центральная жила служит для передачи данных и подачи напряжения питания; внутренний экран является общей землей. Частотное разделение каналов позволяет камере передавать по кабелю аудио- и видеосигналы (в том числе HD), а пульт может управлять камерой, передавая ей настройки (например, параметры экспозиции), команды (например, tally – индикация прямого эфира для оператора и субъекта съемки) и обеспечивая питание;

12

Рис. 1.10. Триаксиальный кабель

– гибридный ТВ-кабель. Современный тип кабеля, используемый в телевидении высокой четкости для работы на больших расстояниях (до 4000 м). По нему осуществляется питание камер, управление и передача аудио- и видеоинформации (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Гибридный ТВ-кабель

Виды и назначение разъемов технологических систем

Разъемы бывают панельные и монтируемые накабель (кабельные). Для подключения звукового оборудования используют: XLR; Jack 6.35 мм; Mini Jack; «тюльпан» (RCA) Radio Corporation of Ame-

rica; SPEAKON; BANTAM.

Разъемы XLR используются для симметричной передачи аудиосигнала (рис. 1.12). Чаще всего используется с микрофонным кабелем для подключения аудиоаппаратуры.

Рис. 1.12. Разъем XLR

13

Разъемы XLR обеспечивают высокую надежность и качество соединения, и именно такие следует использовать в ответственных местах, даже если коммутируется небалансная двухпроводная линия. Важно еще и то, что XLR защищены от неправильного подключения и вероятность случайно замкнуть контакт или задеть пальцем сигнальный провод практически равна нулю. Сейчас эти разъемы применяют для самых разных целей – от передачи управляющих сигналов до напряжения питания. Известен случай, когда на китайский световой прибор через XLR подается сетевое напряжение 220 вольт.

XLR бывают трех-, четырех- (интерком, пульты комментатора) и пятиконтактные (световая аппаратура).

Jack 6.35 мм – широко применяется для подключения звукового оборудования (гитара, клавиши) на сцене (рис. 1.13) [54].

Рис. 1.13. Jack 6.35 мм

Mini Jack широко применяется в быту. Для подключения профессиональной аппаратуры используется редко (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Mini Jack

«Тюльпан» (RCA) Radio Corporation of America. Как правило,

применяется в быту для передачи звука в ТВ-аппаратуре. Для подключения профессиональной аппаратуры неиспользуется (рис. 1.15).

14

Рис. 1.15. «Тюльпан» (RCA) Radio Corporation of America

SPEAKON – профессиональный разъем, который используется только для подключения пассивных акустических систем (рис. 1.16). Они бывают четырехконтактные и восьмиконтактные (для подключения трехполосных акустических систем).

Рис. 1.16. SPEAKON

BANTAM – используется только для коммутации аудиосигналов в аппаратных. Не используется для подключения аппаратуры

(рис. 1.17).

Рис. 1.17. BANTAM

15

Для подключения видеооборудования используют следующие виды разъемов: BNC; MUSA; триаксиальный разъем; гибридный ТВ-разъем.

BNC – используется для подключения профессионального видеооборудования и коммутации видеосигнала (рис. 1.18) [4].

Рис. 1.18. BNC-разъем

MUSA – используется только для коммутации видеосигналов в аппаратных (рис. 1.19). Не используется для подключения аппаратуры.

Рис. 1.19. MUSA-разъем

Триаксиальный разъем используется для подключения профессиональных ТВ-камер (рис. 1.20).

Рис. 1.20. Триаксиальный разъем

16

Гибридный ТВ-разъем используется для подключения профессиональных ТВ-камер высокого разрешения (рис. 1.21) [86].

Рис. 1.21. Гибридный ТВ-разъем

Оптические разъемы

Оптический разъем, или коннектор, является простой, надежной и относительно недорогой конструкцией для коммутации оптических кабелей, обеспечивающей малые уровни потерь и отраженного сигнала. Выделяют следующие типы оптических разъемов: FC; ST; ST; LC; DIN (рис. 1.22–1.26) [38].

Рис. 1.26. Разъем DIN

17

Оптический пигтейл (шнур оптический монтажный) – это отрезок оптического кабеля в буферном покрытии, который оконцован коннектором только с одной стороны. Второй конец волоконнооптического кабеля оставлен для оконцевания волокон при помощи сварки либо механического сплайса. Возможно изготовление пигтейлов любой длины, хотя, как правило, достаточной является длина в 1–1,5 м. Оптический пигтейл предназначен для коммутации активного оптического оборудования.

Разъем RG45 используется для оконечивания кабеля «витая пара»

(рис1.27) [2].

Рис. 1.27. Разъем RG45

Силовые разъемы различают такие, как СЕЕ, Shuko (рис 1.30); PowerCon (рис 1.31); PowerLock [25, 81].

СЕЕ-разъемы бывают трехпиновые (220 В) (рис. 1.28) и пятипиновые (380 В). Пятипиновые (рис. 1.29) бывают 16А, 32А, 63А, 125А [5].

Рис. 1.28. СЕЕ-разъемы трехпиновые (220 В)

Рис. 1.29. СЕЕ-разъемы (пятипиновые (380 В) разъемы)

18

Рис. 1.30. Разъем Shuko

Рис. 1.31. PowerCon

PowerLock-разъем – разъем для подключения отдельной жилы силового кабеля, то есть для подключения оборудования используется пять разъемов: на каждую фазу, «ноль» и «землю» (рис. 1.32).

Рис. 1.32. PowerLock-разъем

Каждый разъем имеет заводскую маркировку и отличается по цвету.

Также во избежание ошибочной коммутации разъемы имеют разные «замки», то есть соединить можно только разъемы одного цвета.

Применяют при подключении достаточно мощного оборудования свыше 200 А.

19

2. ФОРМАТЫ И СТАНДАРТЫ ВИДЕОСИГНАЛОВ

Видеосигнал – это любой сигнал, переносящий информацию об отображаемом объекте. В процесс создания телевизионных программ вовлечено огромное количество стандартов и форматов. Видеоматериалы могут быть аналоговыми или цифровыми [9].

Аналоговый сигнал – сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений.

Цифровой сигнал – сигнал, который можно представить в виде последовательности дискретных (цифровых) значений.

Цифровое видео имеет пять основных характеристик: экран-

ное разрешение, частота кадров, глубина цвета, битрейт (ширина видеопотока) и качество изображения.

Экранное разрешение (Resolution) – обозначает количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, из которых состоит изображение (видеокадр) на экране. Например, для европейского

видеостандарта PAL размер кадра составляет 720 576 пикселей, для североамериканского стандарта NTSC – 720 480, для видео

высокой четкости (HD 720p) – 1280 720.

Частота кадров – величина, указывающая, на то, какое количество кадров сменяется за секунду. Стандартной скоростью воспроизведения видеосигнала считается величина, равная 30 кадр/c.

Глубина цвета (цветовое разрешение) – характеристика, ука-

зывающая количество цветов, которые могут участвовать в формировании видеоизображения.

Битрейт – показывает количество обрабатываемых бит видеоинформации за одну секунду времени. Иначе говоря, это скорость видеопотока, которая измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Чем она выше, тем лучше качество

Качество изображения – характеристика, призванная оценить качество обработанного видео в сравнении с оригиналом, определяющаяся совокупностью значений разрешения, глубины цвета и скорости видеопотока.

Стандарт телевизионного вещания – система кодирования видеосигнала для его эфирной передачи. В эпоху черно-белого телевидения возникло несколько разных стандартов разложения изображе-

20