6.5. Средства передачи видеосигнала

Изображение объекта наблюдения, преобразованное камерой в электрический сигнал, передается или вернее поступает на устройства отображения и обработки видеоинформации (монитор, коммутатор или устройство записи). Для того чтобы видеосигнал прошел путь от камеры до монитора, он должен пройти через передающую среду. Это относится и к сигналам управления поворотными и исполнительными устройствами камер, только направление следования этих сигналов противоположное.

Ниже представлены используемые в СТН средства передачи видеоинформации [6.4]:

• Коаксиальный кабель

• Кабель «витая пара»

• Микроволновая связь

• Радиочастотная связь

• Связь с помощью инфракрасного излучения

• Телефонная линия

• Волоконно-оптический кабель.

Наиболее часто в СТН для передачи видеосигналов применяются коаксиальный кабель и кабель витой пары, а также все большую популярность приобретает волоконная оптика — благодаря ее превосходным характеристикам [6.4].

6.5.1. Коаксиальные кабели

Сегодня, коаксиальный кабель самое распространенное средство передачи видеосигнала от камеры и сигналов исполнительным устройствам камеры (поворотному устройству, диафрагме объектива).

Поперечное сечение коаксиального кабеля показано на рис. 6.8. Кабель имеет симметричную и соосную структуру. Видеосигнал передается по центральной жиле, а экран используется для уравнивания нулевого потенциала концевых устройств (камеры и, например, монитора). Экран также защищает центральную жилу от внешних электромагнитных помех (ЭМП).

Рис. 6.8. Поперечный разрез коаксиального кабеля

Благодаря соосному строению кабеля все ЭМП индуцируются только в экране. Если экран должным образом заземлен, то наведенный шум разряжается через заземления видеокамеры и монитора. Центральная жила коаксиального кабеля является сигнальным проводом, а экран — заземляющим.

Для концевой заделки коаксиального кабеля используются BNC-разъемы (сокращение от первых буквам фамилий создателей Bayonet, Neil и Concelman) (рис. 6.9). Существует три типа BNC-разъемов: под пайку, под обжим и с резьбой. Паяные разъемы, очевидно, самые надежные, но наиболее удобные и требующие минимальных трудозатрат – это разъемы под обжим. Существует недорогой специальный инструмент, позволяющий быстро и качественно устанавливать BNC-разъемы под обжим. Стыковку коаксиального кабеля лучше производить с помощью специальных разъемов, например, BNC-разъемов для стыковки кабеля.

Рис. 6.9. BNC-разъемы: слева под пайку, справа под обжим

6.5.2. Передача видеосигнала по «витой паре»

Кабель «витая пара» пользуются в ситуациях, когда необходимо проложить линию длиной больше двухсот метров. Если используются обычный кабель витой пары, то это обходится довольно дешево, но если используется специальный кабель (рекомендованный производителями), с минимум 10-20 скрутками на один метр и защитной оболочкой (экраном), то этот кабель будет существенно дороже. Передачу видеосигнала при помощи витой пары называют симметричной видеопередачей. В отличие от несимметричной (коаксиальной) передачи видеосигнала, концепция передачи видеосигнала по витой паре заключается в том, чтобы минимизировать внешние электромагнитные помехи, по витой паре передается сбалансированный сигнал. Все нежелательные электромагнитные помехи и шум, в конечном счете, одинаково воздействуют на оба провода. Поэтому лучше использовать специальные кабели, в которых оба провода одинаково подвержены наводкам и имеют одинаковое падение напряжения. В отличие от передачи по коаксиальному кабелю с заземленным экраном, в концепции передачи видеосигнала по витой паре не заложено уравнивание потенциалов между конечными точками. Когда сигнал достигает приемного конца линии на основе витой пары, он попадает на вход дифференциального усилителя с хорошо сбалансированным фактором коэффициента ослабления синфазного сигнала (КОСС). Этот дифференциальный усилитель считывает дифференциальный сигнал между двумя проводами. Если два провода имеют схожие характеристики и достаточно закруток на метр (чем больше, тем лучше), на них будут одинаково воздействовать шумы, падение напряжения и наводки. Усилитель с хорошим КОСС на приемном конце линии устранит большую часть нежелательных шумов.

Недостаток этого типа передачи состоит в том, что в дополнение к кабелю необходимы одно передающее и одно приемное устройство (рис. 6.10). Они увеличивают не только стоимость системы, но и риск потерять сигнал, если какой-либо из этих двух компонентов выйдет из строя.

Рис. 6.10. Передача видеосигнала по кабелю «витая пара».

При использовании специального кабеля «витая пара», можно передать видеоизображение на большие расстояния (по сравнению с коаксиальным кабелем) с минимальными потерями и искажениями. Производители устройств передачи видеоинформации по витой паре указывают расстояния более 2000 м для ч/б сигналов и более 1000 м для цветных без промежуточных усилителей, в то время как по коаксиальному кабелю – до 600 м без корректоров и усилителей. При симметричной передаче видеосигнала не возникает «земляных петель», что возможно при передаче по коаксиальному кабелю на расстояния уже более 200 м. Концевая заделка кабеля «витая пара» не требует специальных инструментов и разъемов.