CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Микроволновая передача обычно идет в одном направлении — например,

видеосигнал посылается из пункта А в пункт Б. Хотя возможна и двунаправленная передача — если необходимо передавать видеосигнал в двух направлениях или нужно передавать видеосигнал в одном направлении, а другие данные — в другом. Последнее очень важно, если используются PTZ-камеры.

Техника кодирования, обычно используемая в передаче видеосигнала, — это частотная модуляция (ЧМ), но может использоваться и амплитудная модуляция (AM). Если аудио- и видеосигналы передаются одновременно, то видеосигнал модулируется посредством AM, а аудиосигнал — посредством ЧМ, как и в телевещании.

Передатчик и приемник должны находиться на линии прямой видимости. В большинстве случаев передающие и приемные антенны представляют собой параболические антенны, аналогичные тем, что используются для приема спутникового телевидения.

Расстояния, которые можно покрывать при помощи этой технологии, зависят от выходной мощности передатчика и диаметра антенны, что определяет коэффициент усиления передатчика и чувствительность приемника.

Очевидно, что на качество сигнала влияют атмосферные условия.

Если система спроектирована не достаточно грамотно, то микроволновая связь, обеспечивающая отличное изображение в погожий день, может давать значительную потерю сигнала в проливной дождь. Туман и снег также влияют на сигнал. Если параболическая антенна не закреплена должным образом, качающий ее ветер может повлиять на связь, приводя к периодической потере прямой линии видимости.

Многие параболические антенны имеют пластиковое или кожаное покрытие, защищающее внутреннюю параболическую поверхность. Это покрытие одновременно уменьшает воздействие ветра и защищает чувствительные части антенны от дождя и снега.

Крепление и устойчивость антенны СВЧ-диапазона имеют первостепенную важность для качества связи. Чем большее расстояние требуется покрыть, тем больше должна быть антенна и более надежным должно быть крепление. Первоначально выровнять линию видимости на большом расстоянии довольно сложно, хотя в высококачественном оборудовании есть встроенный индикатор напряженности поля, который облегчает выравнивание.

Большинство производителей, специализирующихся на микроволновой связи, указывают максимальное расстояния передачи до 30 км. Обычно для систем видеонаблюдения требуется не больше двухсот метров, так что если есть линия прямой видимости, это ограничение не является проблемой.

Мощность передачи и размер антенны, необходимой для определенного расстояния, должны быть подтверждены производителем.

Рис. 10.24. Микроволновые антенны и приемники

Рис. 10.25. Микроволновый передатчик

Для микроволновой связи на более коротких расстояниях могут использоваться стержневые антенны или другие типы непараболических антенн, что очень практично, если имеются проблемы с размещением. В данном случае возникают проблемы безопасности, связанные с ненаправленной передачей сигнала, но есть и преимущества — довольно широкая область охвата.

Один очень интересный способ использования микроволновой передачи видеосигнала был впервые предложен в Австралии во время трансляции по телевидению автогонок. Для того чтобы зрители могли видеть то, что видит участник соревнования, на крыше гоночного автомобиля устанавливалась всенаправленная передающая антенна, которая транслировала видеосигнал телекамеры автомобиля на приемник, установленный на вертолете, который кружил над гоночным треком. С вертолета сигнал дальше передавался в фургон с ТВ-аппаратурой.

Большинство производителей систем микроволновой связи предлагают интерфейс RS-232 — для телекамер и других средств дистанционного управления. Некоторые производители оборудования для систем видеонаблюдения предлагают также средства управления в аудиодиапазоне, так что фактически вы можете использовать аудиоканал микроволновой связи (в направлении, противоположном направлению передачи видеосигнала) для управления PTZ-камерами.

Относительно недавно с появлением цифровых систем видеонаблюдения микроволновый канал стал очень часто использоваться для передачи цифрового видеосигнала. С помощью современных средств беспроводной связи Wi-Fi микроволновая передача данных значительно упростилась. Фактически нужно только правильно организовать компьютерную беспроводную сеть и назначить устройствам IP-адреса.

Сейчас для такой микроволновой передачи цифровых данных чаще всего используется специально зарезервированная свободная частота 2.4 ГГц. Так же, как и при передаче аналогового видеосигнала, максимальное расстояние передачи зависит от мощности передатчика и размера антенны.

Радиочастотная (РЧ) передача видеосигнала по модуляции напоминает микроволновую передачу. Однако основные различия заключаются в том, что частота модуляции лежит в ОВЧ и УВЧ (VHF и UHF) диапазонах и осуществляется «всенаправленная» передача сигнала. Направленная (директорная) антенна типа «волновой канал» (подобно внутренним антеннам, используемым для приема определенного телеканала) позволяет получать сигнал в более удаленных точках. Следует отметить, тем не менее, что в зависимости от норм, принятых в вашей стране, мощность излучения не должна превышать определенный предел, а в случае такого превышения потребуется одобрение соответствующего органа, регулирующего использование частот.

РЧ-передатчики обычно снабжены видео- и звуковыми входами, а методы модуляции напоминают методы модуляции микроволн, то есть, для видеосигнала используется амплитудная модуляция, а для звукового сигнала — частотная. Передаваемый спектр зависит от модели передатчика, но вообще он уже, чем при микроволновой связи. Обычно это 5.6 МГц, что достаточно для объединения звука и видео в один сигнал.

Подобными характеристиками обладает бытовая аппаратура — это так называемые «РЧ-отправители» или беспроводные модули связи с видеомагнитофоном (VCR). В РЧ-модулятор с выходов видеомагнитофонов подаются аудио- и видеосигналы, которые он перемодулирует и затем передает на другой видео магнитофон, находящийся в доме. Подобные устройства изготавливаются без расчета на видеонаблюдение, поэтому сигнал передается на расстояния в непосредственной близости от дома. Если требуется беспроводная передача на короткое расстояние, то это самый дешевый и удобный способ.

Так как ОВЧ и УВЧ диапазоны предназначены для приема обычного сигнала телевещания, то вы должны (с разрешения местных властей) использовать каналы, не мешающие телевещанию.

В большинстве стран УВЧ-каналы с 36 до 39 преднамеренно не используются телевизионными станциями — они оставлены для VCR-TV связи, видеоигр и т. п.

Существенным недостатком использования радиочастоты в видеонаблюдении является то, что сигнал может быть получен любым ТВ-приемником, находящимся на незначительном расстоянии. Правда, иногда это и требуется. Например, для работы системы в больших комплексах, где телекамеры, наблюдающие за главным входом, подсоединены через коллективную антенну, так что арендаторы могут просматривать телекамеру на определенном канале своих ТВ-приемников.

Радиочастотная связь, в отличие от микроволновой связи, не требует прямой видимости, поскольку РЧ-излучение (в зависимости от того, УВЧ это или ОВЧ) может проходить через кирпичные стены, дерево и другие неметаллические объекты. Расстояние распространения радиосигнала зависит от многих факторов, и лучше всего проверять это в конкретных условиях (там, где будет использоваться РЧ-передатчик).