2. 4 Среды передачи видеосигналов

После считывания заряда с ПЗС матрицы и преобразования его в электрический сигнал, он должен пройти путь от видеокамеры до видеосервера. Путь этот может быть не близким, так как камеры могут располагаться за несколько километров от места концентрации видеоизображения. Также надо учитывать и электромагнитные помехи, которые также оказывают действие на видеосигнал, поэтому следует внимательно подойти к выбору среды передачи данных от видеокамеры к видеосерверу.

Каждый тип имеет свои ограничения по применению, что необходимо учитывать при проектировании схемы размещения компонентов системы. Максимально возможные расстояния между видеосервером и видеокамерами в зависимости от способа передачи видеосигнала можно посмотреть в таблице 3.1.

Таблица 3.1 ― Среды передачи видеосигнала

Коаксиальный кабель - наиболее распространенный способ передачи изображения в реальных СОТ.

Основными характеристиками кабеля являются его волновое сопротивление, диаметр и погонное затухание.

Как правило, входные и выходные сопротивления основных компонентов СОТ имеют значение 75 Ом, т.е. рассчитаны на применение кабелей с волновым сопротивлением 75 Ом. Поэтому применять для передачи видеосигнала кабели с волновым сопротивлением, отличным от 75 Ом ,нерекомендуется. Максимальное расстояние передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю зависит от целевой задачи видеоконтроля и определяется исходя из допустимого затухания видеосигнала в кабеле (для идентификации - 3 дБ, для обнаружения - 6 дБ).

Затухание в коаксиальном кабеле зависит, в основном, от его диаметра и составляет 2,6 дБ на 100 м (для кабеля диаметром 6 мм) и 1,4 дБ на 100 м (для кабеля диаметром 9 мм).

Исходя из приведенных выше цифр, можно рассчитать максимальное расстояние передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю. При необходимости передачи сигнала на большие расстояния применяют видеоусилители. При их использовании максимальное расстояние передачи видеосигнала может быть определено по формуле

,

где К_ус - коэффициент компенсации усилителя, дБ;

К_зат - затухание в кабеле на 100 м, дБ.

Особенности выбора и монтажа коаксиального кабеля, применяемого в СОТ следующие:

―  выбирать коаксиальный кабель с двойной экранировкой, обеспечивающий степень подавления помех не менее 60 дБ;

―  применять методы, которые уменьшают влияние помех, возникающих на объекте (предотвращение или уменьшение искрообразования, использование в аппаратуре специальных фильтров для уменьшения паразитного высокочастотного излучения, устранение помех электрической сети (50 Гц), экранирование аппаратуры и др.);

―  прокладывать кабели в помещениях в декоративных коробах, трубах, а в опасных (с точки зрения вандализма) помещениях - в металлических трубах и металлорукавах. Возможна также прокладка кабеля по существующим кабельным каналам;

―  прокладывать кабели вне помещений в земле или по стенам здания. Для этого должны применяться специальные кабели в броневой оплетке, выдерживающие большие колебания температур (от минус 40 до плюс 70 °С), высокую влажность (100%), воздействие солнечного света, соли и грызунов. Допускается применение обычных кабелей, прокладываемых в герметичных металлических трубах и металлорукавах.

Витая пара. Для передачи сигнала на большие расстояния (до 1,5 км) возможно применение линии передачи "витая пара" с соответствующим оборудованием (передатчиком и приемником) для преобразования видеосигнала в симметричный, поскольку на выходе камеры сигнал несимметричен.

В настоящее время используются три системы передачи изображений по цифровым и обычным телефонным линиям:

― системы с компрессией изображений по принципу "условного обновления" (CR);

― предназначенные для передачи только информации об изменении изображения от кадра к кадру;

― системы с MPEG-компрессией, в которых используют специальные алгоритмы компрессии изображений движущихся объектов;

― системы с GPEG-компрессией, которые обеспечивают независимое сжатие кадра изображения.

В специальных СОТ, когда требуются повышенная помехозащищенность, конфиденциальность информации и высокая разрешающая способность, применяют волоконно-оптические линии связи. Дальность действия таких СОТ (как и при передаче по телефонным линиям) практически не ограничена. Относительная дороговизна данных систем обусловлена тем, что ТК не имеют выхода для подключения оптоволоконного кабеля, поэтому требуется вводить в СОТ преобразователи электрического сигнала в оптический и обратно. Кроме того, прокладка, сращивание и подключение оптоволокна достаточно сложны. Однако при увеличении дальности передачи видеосигнала стоимость СОТ с волоконно-оптическим кабелем меньше стоимости системы передачи с помощью коаксиального кабеля (из-за большого количества усилителей, корректоров и другого оборудования и материалов). Например, видеосигнал от десяти ТК можно передавать по одному оптоволокну, а в случае использования коаксиального кабеля приходится использовать 10 отрезков такого кабеля необходимой длины и такое же количество усилителей, корректоров и др.

Беспроводные каналы связи.

Беспроводные системы видеонаблюдения пользуются в современном мире достаточно устойчивым спросом, ведь такие системы имеют множество преимуществ: например, низкая стоимость оборудования, простота установки, удобство эксплуатации и обслуживания и т. д. Во многих случаях применение беспроводного видеонаблюдения вызвано нежеланием портить эстетическое восприятие помещений протягиванием кабеля и проводов, однако в большинстве своем беспроводные системы видеонаблюдения используются в обустройстве комплексной охраны мобильных объектов, а также объектов большой протяженности при отсутствии проводных каналов связи. Весьма популярными решениями являются и беспроводные уличные системы видеонаблюдения, а также такие частные случаи беспроводных решений, как «Видеоняня» и т. п., обеспечивающие передачу сигнала на расстояние до двух и более метров.

Принцип построения беспроводной системы видеонаблюдения представлен на рисунке 2.17.

Рисунок 2.17 – Принцип построения беспроводной системы видеонаблюдения

Первыми беспроводными системами видеонаблюдения можно назвать комплекты, в состав которых входили специальные электронные устройства, которые в случае срабатывания детектора движения или возникновения любой другой тревожной ситуации передавали SMS-сообщения на мобильный телефон пользователя по GSM-каналу. В качестве ответной меры владелец объекта просто перезванивал, например, соседу, который и шел выяснять, в чем дело. Как мы видим, такие системы имели существенные недостатки: во-первых, сосед мог попросту не взять трубку, во-вторых, отличить ложное срабатывание от истинного не представлялось возможным, а в-третьих, сообщение могло прийти с опозданием, и в этом случае оно не могло предотвратить пожар, правонарушение и т. д.

Впоследствии на рынке возникли GSM-устройства двухсторонней связи, позволяющие не только получить сообщение о тревожном событии, но и обеспечить следующие дополнительные возможности:

• круглосуточную бесперебойную связь пользователя с устройством для получения видеоизображения

• передачу изображения с 1-4 видеокамер в реальном времени с задержкой не более 2 секунд

• автодозвон до пользователя при возникновении тревожной ситуации

• автоматическую запись информации во встроенную память устройства и на жесткий диск ПК

• дистанционное прослушивание охраняемых помещений для подтверждения тревожного события

• прямое управление исполнительным устройством по каналу связи и многие другие функции.

Данный стандарт осуществляет передачу информации со скоростью 9600 бит в секунду. Этого вполне достаточно, чтобы пользователь оценил ситуацию на объекте или отличил ложное срабатывание от истинной тревоги. Кроме того, на передающей стороне уже не требуется наличие мобильного телефона: как правило, сам прибор имеет встроенный GSM-модуль.