Criterios para seleccionar equipos para transmisión de video.
En el caso más sencillo, basta con conectar una cámara de vídeo a un monitor y el sistema CCTV estará listo. Sin embargo, a menudo la señal de vídeo debe transmitirse a largas distancias o a través de redes de cable específicas (existentes).
Hay muchas opciones. Los amplificadores correctores le permiten transmitir más a través de cables coaxiales comunes (o transmitir al menos 200 metros a través de cables en muy mal estado). Los transmisores de par trenzado pasivos o activos permiten el uso de cables de la serie TPP o de la red de cable estructurado existente en el edificio (los activos con amplificador aumentan adicionalmente el alcance de transmisión). Los transmisores de fibra óptica protegen la señal de interferencias y garantizan una transmisión a lo largo de muchos kilómetros. Los equipos ATM/SDH ofrecen la posibilidad de combinar vídeo con canales de transmisión troncales de uso general. Los codificadores y decodificadores IP permiten (teóricamente) transmitir una señal de vídeo a través de Internet al otro lado del planeta.
¿En qué casos y qué dispositivos son más adecuados? Cada uno tiene un propósito muy específico. Un amplificador corrector para cable coaxial a menudo no se utiliza durante el diseño, sino durante la puesta en servicio. Si la calidad de la señal es baja, se agrega un amplificador en el último momento para corregir la situación. A menudo, junto con el amplificador, es necesario instalar un dispositivo de aislamiento galvánico que rompa los “bucles de tierra”. Por supuesto, en el diseño a veces se utilizan amplificadores coaxiales para no aumentar la gama de productos de cable, especialmente si el proyecto tiene sólo unas pocas líneas al borde del rango de transmisión permitido.Los transmisores pasivos de par trenzado (los llamados globos) comenzaron a utilizarse cuando una red de cableado estructurado, diseñada con una importante reserva de capacidad, se convirtió en la norma para equipar cualquier edificio de oficinas. La red existente se utiliza para transmitir señales de vídeo analógicas. En general, esta solución no siempre funciona, porque la interferencia de las líneas digitales coenrutadas a la señal de vídeo analógica puede ser inesperadamente significativa. Los límites de diafonía para líneas digitales de Categoría 5 son de sólo 3 dB. Por supuesto, la realidad suele ser mejor, pero no hay garantías. Permítanme recordarles que 3 dB significa que la interferencia es sólo 1,5 veces menor que la señal. Incluso para la Categoría 6, el estándar (37 dB) es peor que el nivel mínimo aceptable de señal/ruido para una señal de vídeo. Por supuesto, las pruebas se realizan a una frecuencia de 100 MHz, y en la señal de video nos interesa una banda de hasta 6 MHz, por supuesto, las pruebas se realizan bajo la condición de que se aplique una señal extraña a todos pares excepto el que se está probando, en la vida todo es más fácil, y no todos los pares, incluso los ocupados, transmiten constantemente señales digitales, pero es difícil esperar una buena calidad. En realidad, esta tecnología sólo se puede utilizar si está seguro de que el canal que está utilizando está lo suficientemente alejado de los cables digitales y no tiene secciones de cables multipares compartidos con señales digitales.
Los transmisores activos de par trenzado se utilizan como una decisión de diseño consciente para distancias de transmisión superiores al estándar de 200 a 300 metros para cable coaxial. A diferencia de los amplificadores para cable coaxial, estos transmisores permiten el uso de un par trenzado relativamente barato con una sección transversal grande (un cable coaxial con una sección transversal central de 0,5 mm2 es notablemente más caro y solo se puede doblar con las dos manos, y a veces sólo en la rodilla). Los límites de aplicabilidad de los transmisores analógicos sobre cable de cobre dependen de la situación y de la actividad comercial del fabricante. En mi opinión, 500 metros es bastante realista, un kilómetro sólo si se tienen requisitos modestos en cuanto a la calidad de la transmisión. Repito, esta es una opinión subjetiva. Muchos de estos dispositivos tienen los medios para configurarse para una línea específica, una instancia específica de cable y, con una configuración cuidadosa en el sitio, pueden proporcionar una calidad bastante decente. Recuerdo que un equipo de este tipo producido por PHILIPS tenía un ecualizador de cinco bandas y las instrucciones decían que los ajustes usando un generador de barrido y un osciloscopio debían realizarse al menos dos veces al año.
Cabe señalar que la mayoría (pero ¡no todos!) Los transmisores de par trenzado pasivos y activos proporcionan aislamiento galvánico de tierra, lo cual es extremadamente importante para líneas largas que conectan equipos instalados en diferentes edificios o en un perímetro largo.
Sistemas de fibra óptica. Por supuesto, los dispositivos más resistentes al ruido. Internamente, los sistemas de fibra óptica se dividen en digitales y analógicos, así como multimodo y monomodo. Las modificaciones monomodo funcionan de manera estable a cualquier distancia (dentro de un objeto razonable), hasta 20 a 30 km. Los multimodo (que utilizan un emisor LED económico en lugar de un láser) funcionan a entre 500 y 5000 metros y, a menudo, su comportamiento depende en gran medida de parámetros de cable no estandarizados. Todos los sistemas analógicos dependen hasta cierto punto de la estabilidad del contacto óptico en todas las conexiones y de la estabilidad de la propia fibra. No lo olvide: el cable de fibra común se utiliza como elemento sensible de los dispositivos de detección perimetral de vibraciones. Al transmitir una señal de vídeo, dicha sensibilidad es un efecto indeseable. Por supuesto, con el control automático de ganancia, es posible que los efectos de las condiciones climáticas cambiantes y el envejecimiento del cable no sean perceptibles. Teniendo en cuenta que los dispositivos analógicos difieren de los digitales en aproximadamente un orden de magnitud en precio, está claro por qué a veces todavía se utilizan los analógicos.
Los sistemas digitales también son diferentes. Los más comunes tienen una representación de señal de 8 bits, que incluso teóricamente limita la relación señal-ruido (más precisamente, la relación entre la señal y las distorsiones asociadas con la digitalización) a 50 dB. Esto es mucho, pero tampoco mucho.
¿Cuándo se utilizan generalmente los transmisores de fibra óptica? En primer lugar, si la distancia supera el kilómetro. Al mismo tiempo, no debe confiar en la transmisión a través de pares trenzados de cobre. En segundo lugar, cuando la instalación cuenta con una red desarrollada de cables de fibra, la entidad instaladora y operadora tiene experiencia en la reparación de líneas de fibra. En este caso, la fibra se debe utilizar para cualquier línea de más de 200 metros. Finalmente, en presencia de poderosas interferencias electromagnéticas. Recuerdo un caso en el que hubo que sustituir tramos de cable coaxial de 100 a 200 metros por fibra óptica porque pasaban por pequeños molinos de mineral (según los estándares del cliente): sus tambores tenían sólo 12 metros de altura.
Finalmente, mencionemos los transmisores digitales «comprimidos». Estos son transmisores a través de una línea telefónica, a través de Internet, a través de Ethernet. En este caso, el problema del alcance de transmisión desaparece (más precisamente, se resuelve con medios estándar de otra área: las redes informáticas). Sin embargo, todos estos sistemas tienen las siguientes desventajas principales que deben tenerse en cuenta. Primero: la compresión digital degrada la señal. Hasta qué punto: realmente no existen métodos estándar para describir tales distorsiones (más precisamente, no se utilizan). Segundo: la red informática debe tener la capacidad de ajustar la QoS (o restricciones de tráfico) para que un flujo significativo de datos que transporta una señal de video no entre en conflicto con posibles otros datos en la red (y consigo mismo).
He enumerado sólo los sistemas más comunes. También existen sistemas con multiplexación sobre portadoras de radiofrecuencia (similares a las redes de televisión por cable), microondas y otros transmisores de radio, pero su aplicación es muy específica. Los moduladores para canales de televisión se utilizan si en el lado receptor se desea utilizar un televisor normal que, junto con los programas transmitidos, también muestra varios «programas» de CCTV. Los sistemas de radio se utilizan para complejos móviles (que se implementan rápidamente) o en casos en los que el tendido de cables es extremadamente costoso (por ejemplo, transmisión de 50 metros al otro lado de la calle Tverskaya o transmisión de 5 kilómetros en medio de los pantanos de Yamal). Los sistemas de radiocomunicaciones suelen plantear problemas de certificación, concesión de licencias y asignación de canales. En general, se utilizan sólo si no existen otras soluciones. La única excepción es el uso de soluciones IP estándar a través de tecnología Wi-Fi estándar (sin licencia).
Además de las principales características de diseño, todos los dispositivos para transmitir señales de vídeo pueden tener varias propiedades útiles adicionales que, por supuesto, se indican en mayúsculas en sus descripciones publicitarias.
La capacidad de aislar los bucles de tierra mencionados anteriormente. Cuando se utilizan cables de comunicación de cobre, se requiere una interrupción de tierra si la fuente está conectada a tierra. En particular, al transmitir («transferir») una señal de un puesto de observación a otro, ambos extremos del cable están conectados a tierra, lo que conduce a la formación de «bucles de tierra» y, por regla general, a una pérdida de señal irreproducible pero inaceptable. calidad. Incluso si la fuente es una cámara de video, aparentemente aislada del «suelo», se puede formar un bucle al menor daño en la funda exterior del cable coaxial, por lo que para todas las líneas exteriores se recomienda utilizar dispositivos con aislamiento galvánico del “tierra” (cable común).
La segunda propiedad útil es la capacidad de proteger el equipo del puesto central. Proteja de descargas de rayos y otros ruidos impulsivos de alta potencia. Para las líneas de fibra óptica, este problema no existe (en el extremo receptor): el ruido impulsivo no se propaga a lo largo de la fibra. Y para todos los sistemas con cable de cobre (incluidas las líneas coaxiales relativamente cortas, para las que ni siquiera parecen necesarios amplificadores), la protección contra el ruido impulsivo es un problema realmente grave. Después de todo, el puesto central suele tener un equipo muy caro y fallará fácilmente si, en al menos una de las líneas entrantes, la captación de un rayo cercano excede la resistencia del propio dispositivo central.
Tenga en cuenta que La protección contra rayos del extremo transmisor de la línea (con el lado de la cámara de video) también es necesaria para líneas de fibra óptica si la cámara está ubicada a una distancia significativa del transmisor de fibra óptica.
La protección contra rayos se declara como parte de muchos productos; los dispositivos de protección contra rayos se pueden comprar por separado, pero, desafortunadamente, muy raramente se indica su capacidad real para soportar (y proteger el equipo detrás de ellos) amplitudes de interferencia específicas. Pero existe una norma internacional (y su traducción literal al ruso) que describe métodos de prueba y clases de equipos recomendadas para diversas condiciones de aplicación. Además, los estándares nacionales GOST para equipos de seguridad indican claramente el nivel de protección requerido. Sin embargo, a menudo incluso los fabricantes muy calificados producen versiones simplificadas (más baratas) de dispositivos que, por supuesto, reducen un poco la probabilidad de daños al equipo debido a una tormenta, pero sus datos no permiten ni siquiera a un especialista saber en qué casos su uso. está permitido y en el que no deben guardar.
¿Has considerado todo? Parece que sí. Pero, ¿por qué algunos dispositivos, aparentemente idénticos en tecnología, difieren en precio en un factor de 5 o incluso 10? A veces la diferencia de precio se debe únicamente a la avaricia del vendedor, pero muchas veces tiene una justificación real. El elusivo concepto de “calidad” tiene una propiedad extraña. Ligeramente mejor y vale una cantidad significativa de dinero. Por ejemplo, pasar de una representación digital de 8 bits a una de 10 bits puede suponer una duplicación de los costes de hardware. ¿Existen criterios de calidad reales? Sí, lo tengo. Pero no todo es sencillo.
Por ejemplo, existe GOST R 50725-94 «Conexión de líneas en canales de imágenes». Este GOST está destinado directamente a líneas de transmisión de radioenlace, fibra y coaxiales. Sin embargo, sus orígenes están en la televisión abierta. Los requisitos que impone son excesivos para los sistemas CCTV. Y el equipo necesario para verificar el cumplimiento de este GOST por parte de la línea de transmisión cuesta a partir de 000 (el más simple nacional). Es poco probable que los consumidores comunes (y la mayoría de los fabricantes) lo tengan.
Un método más común es el llamado método de evaluación subjetiva de la calidad, esto no es una broma, es GOST 26320-84. Desafortunadamente, el uso de este GOST a menudo infla injustificadamente la evaluación de la calidad. Para la televisión abierta, si el espectador está contento, el problema está resuelto. Por motivos de seguridad, el operador no sólo debe contentarse con una imagen agradable, sino también poder detectar al delincuente.
Por lo tanto, al aplicar la evaluación de calidad según GOST 26320, es necesario utilizar escenas no recomendadas en este GOST típicas de programas de televisión (fútbol, viajes, dibujos animados, primeros planos de una cabeza), pero escenas específicas de tareas operativas de seguridad: detección de un intruso camuflado, clasificación de acciones (ordinarias/inusuales). Al mismo tiempo, además de la evaluación subjetiva de la calidad, también se puede utilizar el parámetro objetivo «tiempo de reacción del operador»: el tiempo durante el cual realiza una tarea determinada (detectar un intruso, reconocer una alarma, tomar la decisión de admitir un persona, buscar una determinada persona entre las caras del encuadre, etc.). Sin embargo, estas técnicas proporcionan control de calidad no sólo de la línea de transmisión, sino también de todo el recorrido de un extremo a otro, desde la lente hasta el monitor, incluida incluso la eficiencia del sistema de iluminación. Se puede encontrar una descripción detallada de los métodos para la evaluación integral de la calidad de un sistema de videovigilancia en los materiales de HOSDB
(http://scienceandresearch.homeoffice.gov.uk/hosdb/cctv-imaging-technology/) .
