Текст книги "CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии"

Автор книги: Владо Дамьяновски

сообщить о нарушении

Текущая страница: 13 (всего у книги 42 страниц)

Рис. 5.56. Другое решение – телекамера для низких уровней освещенности с обратным расположением матрицы

Рис. 5.57. LLL-телекамера с фотоумножителем

Рис. 5.58. LLL-телекамера

Как и следует ожидать, из-за люминофорного покрытия срок службы фотоумножителя (или точнее среднее время наработки на отказ) невелико. Оно обычно составляет пару тысяч часов.

Чтобы продлить время жизни телекамеры, необходимы объективы с высоким F-числом (по меньшей мере F/1200), особенно если телекамера будет эксплуатироваться круглые сутки. Кроме того, в этом случае более приемлемым является объектив с инфракрасной коррекцией.

В современных специализированных телекамерах для связи между люминофорным экраном фотоумножителя и ПЗС-матрицей используется оптоволоконная пластина. Эта технология позволяет избежать дальнейших потерь света и улучшает четкость изображения.

Нет нужды говорить о том, что для создания сильного электростатического поля, необходимого для ускорения электронов, требуется соответствующий источник питания. Фотоумножитель такого типа можно купить отдельно и установить в телекамеру, но качество работы специализированных интегрированных телекамер намного лучше.

Еще один интересный и инновационный проект был предложен компанией PixelVision Inc. – ПЗС-камера с обратным расположением матрицы, которая работает без фотоумножителя. Эта телекамера, по утверждениям производителя, способна давать качественное изображение при низких уровнях освещенности, что раньше было под силу только телекамерам с фотоумножителем. В обычной телекамере матрица освещается спереди, что накладывает некоторые ограничения на характеристики телекамеры. В проекте специального устройства освещение и формирование заряда происходит через тыловую поверхность, благодаря чему фотоны беспрепятственно попадают на ПЗС, что дает высокую эффективность распознавания света в видимом и ультрафиолетовом диапазоне.

Производитель обещает более высокую разрешающую способность в условиях низкой освещенности – благодаря увеличению чувствительности, лучшее опознавание цели – благодаря повышенной контрастности и разрешению, низкую стоимость и длительный ресурс – благодаря увеличению надежности.

Рис. 5.59. Современная LLL-телекамера

Блоки питания телекамер и медные провода

Типичная ПЗС-телекамера потребляет около 3…4 Вт. Это значит, что для телекамеры с питанием 12 В требуется источник постоянного тока, обеспечивающий 300 мА. Телекамере с питанием от сети 24 В требуется не более 200 мА. По мере развития технологии телекамеры будут потреблять все меньше энергии.

Если несколько телекамер подсоединены к центральной линии электроснабжения, то следует принимать во внимание падение напряжения и не перегрузить блок питания.

Еще один важный фактор, который необходимо проверять при использовании блоков питания постоянного тока, это проверка – стабилизированный блок питания или нет. Например, если используется блок питания постоянного тока 12 В/2 A DC, то рекомендуется иметь запас примерно 25–30 % мощности для уменьшения перегрева. Тщательно выбирайте блок питания. Когда некоторые производители заявляют характеристику 12 В/2 А, то 2 А может означать лишь максимальное значение. Это обычно определено для кратковременных пиковых нагрузок. Другими словами, вы не можете рассчитывать на постоянный ток 2 А от любого источника с маркировкой 2 А. Это действительно зависит от изготовителя и от модели. Часто блок питания 12 В постоянного тока имеет выход 13.8 В, используемый для зарядки аккумуляторов. Учтите все это для уменьшения перегрева телекамеры, особенно если кабель, соединяющий телекамеру с блоком питания, короткий. Обычно, если кабель питания имеет длину пару сотен метров, никакого вмешательства не требуется из-за падения напряжения на проводах, но если телекамера находится поблизости от источника, то избыточная энергия где-то должна рассеиваться, и обычно это происходит в самой телекамере.

Проще говоря, телекамера 12 В DC нагревается, если она подключена к блоку питания 13.8 В, а не к блоку 12 В, и это плохо сказывается на отношении сигнал/шум.

Нестабилизированные источники постоянного тока (обычно в форме адаптеров) – это не очень здоровые вещи для ПЗС-телекамеры. Во-первых, высока вероятность того, что вы сожжете предохранитель телекамеры из-за бросков напряжения при подключении нагрузки (телекамеры в данном случае) и, во-вторых, при напряжении более чем 12 В в телекамере происходит дополнительное рассеяние энергии.

И, наконец, если внутри телекамеры нет дополнительных стабилизаторов напряжения (преобразователей постоянного тока, DC/DC) или если эта стабилизация плохого качества, то пульсации нестабилизированного напряжения могут попасть в считываемые импульсы, влияя на видеосигнал.

Рис. 5.60. Падение напряжения

С другой стороны, в большинстве стабилизированных блоков питания есть защита от короткого замыкания. Это значит, что даже если инсталлятор ошибется с полярностью или концовкой, то блок питания срежет выход, таким образом защитив блок и камеры от повреждений. К тому же, со стабилизированными блоками питания можно настроить напряжение, компенсируя падение напряжения.

Нестабилизированные блоки – совсем другое дело.

Падение напряжения следует учитывать при удаленном подключении камер. Это особенно важно для камер 12 В DC, так как падение напряжения при низких напряжениях больше. Это следствие формулы Р = UI. Для конкретного уровня потребления камеры, чем ниже уровень напряжения, тем меньше ток, что неявно усиливает падение напряжения в длинном силовом кабеле.

При использовании камер АС (переменного тока), прежде всего, следует обратить внимание на номинальное напряжение (большинство камер требуют 24 В). Довольно часто попадаются трансформаторы с указанным вторичным напряжением при полностью нагруженном трансформаторе, как в случае галогенных ламп. Это может ввести в заблуждение, так как с большими и постоянными нагрузками трансформаторы могут показывать более низкое напряжение, чем в случае подключения только одной камеры.

Потребление тока камерой АС минимально (от 200 до 300 мА), так что вам стоит поискать трансформаторы с номиналом в 24 В АС. Никоим образом не менее важна форма синусоиды, которая особо критична при использовании бесперебойных блоков питания (UPS). Если используется UPS, дающий ступенчатую синусоиду, то она может проинтерферировать с электроникой камеры и фазовой настройкой. Если UPS является частью системы видеонаблюдения, то правдоподобная синусоида это то, к чему следует стремиться.

Ниже мы ознакомимся с базовым расчетом падения напряжения в так называемом кабеле «figure-8», подсоединенном к одной камере 12 В DC.

Типичное сопротивление медных проводов, размеры и AWG приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Обычно популярный кабель «figure-8» – это кабель типа 14/0.20. Первое число указывает число жилок, второе – диаметр каждой жилки в мм. Поперечное сечение кабеля равно 14 х (0.1)² х 3.14 = 0.44 мм²

Сопротивление медного провода «figure-8» примерно 0.04 Ом на метр. Типичная спецификация производителя для 14/0.20 дает сопротивление петли DC равное 8 Ом/100 м (петля означает 2x100 м). Используя эти значения, мы можем оценить среднее падение напряжения при питании 12 В DC камеры через 300 м кабеля, воспользовавшись законом Ома.

Допустим, наша 12 В ПЗС-камера потребляет ток 250 мА.

Это значит, что камера для блока питания является сопротивлением в 12 В / 0.25 А = 48 Ом.

Рис. 5.61. Напряжение блоков электропитания постоянного и переменного тока

Для 300 м кабеля 14/0.20 мы получим полное сопротивление петли в 24 Ом. Теперь блок питания «увидит» общее сопротивление в 72 Ом. 12 В разделятся между R_с и R_пзс пропорционально сопротивлениям, т. е. мы получим деление напряжений. По расчетам получается: U_d равно 4 В.

С таким падением напряжения – в 4 В – камера, скорее всего, работать не будет.

Поэтому следует увеличить напряжение (а компактный блок питания, совмещенный с вилкой (plug-pack) этого не может), по меньшей мере, до 16 В, согласно нашим вычислениям. Однако, на практике (и в зависимости от камеры) нам понадобится всего 13 В, так как наша камера может нормально работать всего с 9 В (если мы предполагаем падение напряжения в 4 В). Это справедливо в том случае, если внутренние минимальные требования камеры (благодаря наличию преобразователей DC/DC) не более 9 В.

Если бы нам пришлось использовать кабель 24/0.20, то мы бы получили общее сопротивление петли в 15 Ом, и, используя те же вычисления, мы получим падение напряжения всего в 2.8 В.

Вывод таков: чем толще кабель, тем меньше сопротивление петли, тем меньше падение напряжения. Может помочь увеличение или накачка напряжения при помощи стабилизирующего блока питания (UPS), так как диапазон регулирования таких блоков составляет от 10 В до 16 В DC.

Тот же принцип применим и к камерам 24 В АС, но только в этом случае мы говорим о среднеквадратическом напряжении, поэтому может показаться, что падение напряжения меньше.

Закон Ома справедлив и для постоянного, и для переменного тока, так что если мы попробуем посчитать падение напряжения при включении камеры (допустим 24 В АС), нам следует учесть два момента: меньший расход тока (так как выше вольтаж) и то, что 24 В АС – это на самом деле среднеквадратическое значение, т. е. 24 x 1.41 = 33.84 U_zp (volts zero-to-peak, вольт от нуля до пика). Применяя закон Ома, мы получим более низкое падение напряжения, чем в случае 12 В DC блока питания, но только из-за различных значений тока и напряжения. Другими словами, более низкое падение напряжения с 24 В АС (и еще более низкое с 110 или 240 В АС) имеет место вовсе не потому, что к АС камерам применяются другие законы, а просто потому, что выше напряжение. Фактически по этой же причине энергия с электростанций распределяется не на том уровне, который используется в домах, а передается под напряжением в десятки тысяч вольт, так что ток и падение напряжения в кабеле при передаче на дальние расстояния становятся приемлемыми.

В качестве средства для простого расчета и справок здесь приводится таблица 5.3 со списком стандартных медных проводов, содержащая также ближайший AWG номер, наиболее распространенную многожильную технику, площадь сечения в мм² и сопротивление в омах.

Регулировка V-фазы

Камеры переменного тока обычно синхронизированы с сетью электропитания. Это значит, что частота полей синхронизирована с частотой сетевого питания. Если все камеры системы замкнуты на один и тот же источник питания, т. е. находятся в одной фазе (не забудьте, что у нас три различные фазы, каждая из которых смещена на 120° относительно двух других), тогда мы получим (неявно) синхронизированные камеры.

Для тонкой настройки полевой (вертикальной) фазы камер используется регулировка V-фазы. Регулировка V-фазы может помочь, даже если используется сетевое питание различной фазы, с ее помощью невозможно выровнять лишь полевой синхроимпульс камер относительно точки нуля сетевого питания. Для этого потребуется осциллограф с двумя каналами. Затем одна камера, к которой настраивается полевая регулировка монитора, считается опорной. V-фаза настраиваемой камеры устанавливается так, чтобы она совпадала с V-фазой опорной камеры.

Следует отметить, что вовсе не обязательно, чтобы все АС камеры были замкнуты на одну сеть. Все зависит от конструкции камеры и электронного обеспечения для такого соединения. Если вы сомневаетесь, спросите у своего поставщика.

Рис. 5.63. Для регулировки V-фазы телекамер, синхронизированных от сети, потребуется двухканальный осциллограф

Контрольный перечень инструкций по инсталляции камер

Чтобы помочь специалистам по инсталляции, я собрал перечень инструкций, которые рекомендуется выполнить перед установкой камеры на позицию. Некоторые найдут этот список полезным, другие захотят добавить что-то еще, специфичное для их системы. Для многих выпущенных в последние годы интегрированных камер (фиксированных и поворотных), полный перечень и не понадобится, так как многое задается изготовителем. Однако, все еще попадаются такие установки, которые требуют тщательной проверки.

Итак, ниже следует перечень параметров, которые рекомендуется проверить перед инсталляцией камеры:

– Коннектор автодиафрагмы. Он обычно поставляется с камерой, а не с объективом. К сожалению, у производителей нет единых стандартов, и коннекторы автодиафрагмы бывают всяческих размеров и форм. Храните коннектор вместе с камерой. Если вы его потеряете, то найти запасной может оказаться не просто. А также храните схему выводов и проводов автодиафрагмы, которая обычно поставляется вместе с инструкциями к камере.

– Если используется DC-камера, то проверьте, где положительный, а где отрицательный конец сетевого штекера. Иногда верх – плюс, а иногда – минус. Есть такие DC-камеры, для которых вообще не обязательно знать полярность.

– Выполните настройку заднего фокуса в мастерской, особенно если используется зум-объектив. Делать настройку заднего фокуса на месте будет раз в десять сложнее. Следуйте процедуре, изложенной в разделе, посвященном настройке заднего фокуса, пока не наберетесь практического опыта.

– Выберите подходящий объектив для требуемого угла обзора. Для этого можно воспользоваться видоискателями, ручными калькуляторами, таблицами и пр. Учтите размеры ПЗС-матрицы, а также комбинацию камера/объектив и С– или CS-крепления.

– При инсталляции камеры настройте оптимальное для установленного расстояния изображение. Это не столь критично для объективов с фиксированным фокусным расстоянием, но инсталляторы иногда забывают настроить фокус камеры на месте или нечаянно поворачивают фокусировочное кольцо, а когда появятся трудности с фокусировкой, их не будет заметно днем при большой глубине резкости. Они проявятся ночью, когда глубина резкости минимальна, и тогда возникнут проблемы.

– Убедитесь в том, что установки автодиафрагмы подходят и для дневных, и для ночных условий освещенности. ALC-регулировка имеет значение только в том случае, если нужно отслеживать очень высококонтрастную сцену. Может потребоваться настройка уровня в зависимости от контрастности изображения.

– Приготовьте винты для камеры (если она инсталлируется в кожухе) и кронштейн. Это 1/4-дюймовые винты, 10–15 мм длиной. Иногда отсутствие таких простых вещей может затормозить работу.

– Убедитесь в том, что комбинация камера/объектив соответствует кожуху. Если используется вариообъектив, учтите, что при фокусировке на минимальное расстояние до объекта передняя панель объектива выдвинется вперед. Это не должно прибавить более 10 мм к длине объектива.

– Установите ID телекамеры в случае использования соответствующей модели.

– Если совместно с телекамерой с электронным затвором используется объектив с автодиафрагмой, то электронный затвор следует отключить. Если вы все же хотите использовать электронный затвор, то выбирайте объектив с ручной диафрагмой или с диафрагмой с сервоуправлением. Автодиафрагма и электронный затвор совместно работают не очень хорошо.

– В некоторых случаях потребуется выставить очень высокую скорость электронного затвора. Это обычно происходит тогда, когда ведется наблюдение за дорожным движением и требуется вести запись на видеомагнитофон или цифровой видеорегистратор. Обратите внимание на то, что при высокой скорости электронного затвора время экспонирования сокращается, что потребует большей освещенности на объектах, при этом может проявляться очень заметный вертикальный ореол.

– Отрегулируйте напряжение источнику питания телекамеры как требуется, то есть с учетом падения напряжения. Также рассчитайте ток, потребляемый всеми телекамерами, подключенными к источнику питания.

– Если используется телекамера с питанием 24 В переменного тока и нужна синхронизация, то может потребоваться подстройка V-фазы. Для этого вам будет нужен осциллограф и одна дополнительная телекамера. Эту операцию лучше всего проводить у себя в мастерской, а при установке на объекте следите за тем, чтобы телекамеры были подключены к одной фазе. В противном случае сдвиг фазы составит 120° (сдвиг фазы в трехфазной питающей сети).

– Если используется цветная телекамера, проверьте баланс белого. У некоторых телекамер предусмотрены настройки баланса белого для работы в помещении и на улице. Среди моделей телекамер с автоматической настройкой баланса белого встречаются телекамеры с функцией AWB (автоматический баланс белого) и с функцией ATWB (автоматическое отслеживание баланса белого), которая в большинстве случаев предпочтительнее.

– Если используется цифровая телекамера, то есть телекамера с цифровой обработкой в аналоговом тракте, то установите ее параметры в зависимости от ситуации.

– Если используется поворотная телекамера, то нужно установить правильный идентификатор ID и нужную скорость передачи информации для управляющих сигналов.

– Если используется поворотная телекамера, не забывайте о кронштейнах для крепления (настенные или потолочные) и обо всех необходимых разъемах для подключения, кабелепроводах и герметиках (особенно при инсталляции в уличных условиях).

6. Видеомониторы

Часто видеомониторы считают незначительным компонентном видеонаблюдения в сравнении с другими составляющими системы. Однако, если качество видеомонитора не эквивалентно качеству телекамеры (или хуже), то общее качество видеосистемы будет снижено. Вот простой, но дельный совет: выбору видеомонитора уделите столько же внимания, сколько и выбору телекамеры.

О видеомониторах в общих чертах

Видеомонитор воспроизводит поступающий с телекамеры сигнал после того, как он пройдет через средства передачи видеосигналов и устройства коммутации. Телекамера может быть высочайшего качества, с высокой разрешающей способностью, но если видеомонитор не способен воспроизвести сигнал равным или лучшим образом, то вся система потеряет в качестве.

В видеонаблюдении также, как и в телевещании, большинство видеомониторов выполнено на кинескопах, т. е. устройствах, действующих на основе технологии электронно-лучевых трубок, которые преобразуют электрическую информацию видеосигнала в визуальную. Сегодня существует множество альтернатив кинескопам: жидкокристаллические мониторы (ЖК), плазменные панели, проекционные и т. п., но наиболее популярны все же видеомониторы на кинескопах.

Изнутри экран кинескопа покрыт слоем люминофора, в котором при бомбардировке электронным лучом происходит преобразование кинетической энергии электронов в световое излучение.

Существует несколько технологий, которые используются при производстве цветных ЭЛТ-мониторов. Эти технологии отличаются мозаикой расположения цветных люминофоров.

Некоторые технологии, как, например, популярная Sony Trinitron, защищены патентом. Две другие технологии, которые показаны на иллюстрациях, предполагают использование теневой или щелевой маски. Они применяются в видеомониторах и компьютерных дисплеях. Максимальная разрешающая способность цветных видеомониторов в первую очередь ограничивается размером и структурой расположения мельчайших цветовых элементов люминофора, которые составляют цветное зерно на экране. В технических характеристиках производители ЭЛТ-мониторов обычно приводят шаг зерна (dot pitch). (Следует помнить, что этот параметр достаточно обманчив, так как разные производители измеряют его по-разному. Традиционно для теневой маски измеряется диагональный шаг зерна, т. е. расстояние между ближайшими элементами люминофора одинакового цвета, хотя некоторые производители в рекламных целях указывают горизонтальный шаг зерна. Но для мониторов с апертурной решеткой, как в технологии Sony Trinitron, имеет смысл измерять именно горизонтальный шаг зерна. Иногда в рекламных целях под этим параметром производители неявно подразумевают расстояние между соседними отверстиями в маске, которое получается немного меньше, поскольку маска расположена ближе к электронной пушке, чем люминофорный слой. Прим. ред.)

Рис. 6.3. ЭЛТ-монитор в разрезе

Рис. 6.4. Принцип работы ЭЛТ с обычной теневой маской. Цветовые элементы люминофора расположены в вершинах треугольника

Современные технологии производства позволяют получить наименьший размер зерна около 0.21 мм. Это косвенным образом определяет минимальный размер экрана заданного разрешения, и по этой причине цветные видеомониторы с небольшой диагональю не отличаются высоким разрешением.

Послесвечение люминофора электронно-лучевой трубки это еще один важный параметр, аналогичный инерционности человеческого зрения. Послесвечение слоя люминофора определяется как продолжительность свечения после окончания бомбардировки его электронами. Поскольку получаемое свечение не исчезает полностью, а снижается постепенно, то послесвечение измеряется до того времени, когда оно уменьшается до 1 % от своей начальной величины.

Послесвечение люминофора – это полезная характеристика, так как позволяет снизить мерцание, но оно не должно длиться дольше продолжительности ТВ-кадра (40 мс), если мы хотим наблюдать движущиеся объекты, а если послесвечение будет слишком длительным, то движущиеся объекты окажутся размытыми. Послесвечение большинства современных кинескопов составляет около 5 мс. С цветными мониторами немного сложнее, так как не все разноцветные люминофоры имеют одинаковое время послесвечения (самое короткое у синих люминофоров), хотя все значения составляют порядка 5 мс.

Кроме послесвечения используемый в видеомониторах люминофор имеет еще два важных свойства – это эффективность и спектральная характеристика.

Эффективность определяется отношением результирующего светового потока к мощности электронного луча. Мощность электронного луча зависит от ускорения, которое обеспечивает высокое напряжение кинескопа, а также от плотности самого луча. Разные люминофоры имеют различную эффективность, т. е. при таком же количестве электронов и напряжении дают различную яркость. Например, в цветном телевизоре люминофор, дающий зеленый цвет, имеет наибольшую эффективность, а красный – наименьшую. Поэтому в цветных телевизорах к электронным лучам, отвечающим за красный, зеленый и синий цвет, применяется следующее уравнение:

U_Y = 0.3 U_R + 0.59U_G + 0.11U_В (46)

(Коэффициенты этого уравнения учитывают спектральную чувствительность зрения, то есть зрительные ощущения человека при одинаковой интенсивности источников красного, синего и зеленого цветов. Прим. ред.)

Рис. 6.5. Цветной видеомонитор 36 см (14")

Это происходит автоматически внутри цветного видеомонитора или телевизора, и нам не нужно об этом беспокоиться, но следует подчеркнуть, насколько точным должен быть баланс трех первичных цветов. На этот баланс может повлиять даже чуть более сильное электромагнитное поле, что иногда проявляется в виде разноцветных разводов по краям экрана. Для устранения этого нежелательного эффекта используются размагничивающие катушки, которые при включении видеомонитора посылают сильный электромагнитный импульс. Цветовые искажения электромагнитной природы очень часто встречаются, когда динамики расположены очень близко к монитору. Иногда такие искажения можно видеть в том случае, когда два монитора поставлены рядом, а их электромагнитные поля влияют на точность воспроизведения красного, зеленого или синего цвета. Для того чтобы минимизировать этот нежелательный эффект, видеомониторы, которые используются в видеонаблюдении, имеют металлический корпус. Точная цветопередача на цветном мониторе требует очень точной настройки. Для начала потребуется произвести настройку баланса белого и цветовой температуры для телекамер. Затем то же самое нужно будет сделать и для видеомонитора.

Установка баланса белого – это одна из самых тонких настроек при производстве мониторов и телевизоров, так как ее очень сложно произвести точно на глаз, который легко адаптируется. Для этого используются специальные цветовые калибраторы.

Видеомониторы для видеонаблюдения подразделяются на две основные группы: черно-белые и цветные. Впрочем, в последнее время стало сложно встретить черно-белые видеомониторы.

Согласно рекомендациям ТВ-стандартов, между черно-белыми и цветными видеомониторами должна сохраняться совместимость. Другими словами черно-белый видеосигнал может быть воспроизведен на цветном видеомониторе, а цветной видеосигнал – на черно-белом видеомониторе.

Черно-белые видеомониторы отличаются более высокой разрешающей способностью, поскольку имеют одно непрерывное люминофорное покрытие, и их очень удобно использовать при измерении разрешающей способности. Наименьшая отображаемая точка на экране черно-белого видеомонитора определяется не шагом зерна, (такого составного цветного зерна просто нет в люминофоре), а наименьшим диаметром сечения электронного луча, который попадает на люминофор.

Размеры видеомониторов

Видеомониторы характеризуются размерами диагонали экрана, обычно выраженными в дюймах, иногда в сантиметрах. Черно-белые видеомониторы бывают самых разных размеров, чаще всего используются 9" (23 см) и 12" (31 см). Видеомониторы меньших размеров – 5" (13 см) и 7" (18 см) – не очень удобны, за исключением разве что систем заднего обзора, видеопереговорных систем, а также для регулировки заднего фокуса объективов. Большие мониторы чаще всего используются с видеомультиплексорами, доступны следующие размеры: 15" (38 см), 17" (43 см) и 19" (48 см). (20" – 51 см. Прим. ред.)

Наиболее популярный цветной монитор в видеонаблюдении имеет размер 14" (36 см) по диагонали.

Бывают и 9" мониторы (некоторые производители изготавливают и 10" кинескопы), которые часто гораздо дороже 14-дюймовых. Это объясняется тем, что массовое производство 14" кинескопов на внутреннем рынке снизило цены на кинескопы. Доступны также и большие цветные видеомониторы – 17" или 20", но они более высокого качества и более дорогие.

Многие инсталляторы предпочитают использовать 14" телевизор вместо соответствующего видеомонитора из-за выигрыша в цене. ТВ-приемники производятся сотнями тысяч и стали очень дешевыми. В этом случае вам понадобится ТВ-ресивер с аудио/видео (A/V) входом, так как в видеонаблюдении используется основная полоса видеосигналов.

Чтобы вывести изображение на экран, нужно выбрать A/V канал, в обход ТВ-тюнера. Если у ТВ-приемника нет A/V входа, то можно воспользоваться A/V входом видеомагнитофона, так как видеомагнитофон модулирует видеосигнал на выходе для метровых или дециметровых волн (обычно каналы 2, 3, 4 или 36).

Рис. 6.6. Цветной видеомонитор 21"

Рис. 6.7. 9" цветной видеомонитор

Качество изображения телевизора иногда сравнимо с качеством монитора, а иногда – нет. Все зависит от кинескопа, качества ресивера и от входной полосы пропускания, которая обычно соответствует сигналу телевещания 5 МГц. Есть и еще один фактор, который следует учитывать: телевизоры обычно заключены в пластмассовые корпуса и не защищены от электромагнитного излучения соседних устройств. Как мы знаем, в системах видеонаблюдения рядом может находиться несколько видеомониторов, и именно поэтому видеомониторы в видеонаблюдении обычно заключены в металлические корпуса. (Есть и другие аргументы: металлический корпус в какой-то мере снижает уровень электромагнитного излучения для оператора, уменьшает вероятность возгорания прибора. Кроме того, видеомониторы рассчитаны на круглосуточную работу в течение многих лет, чего нельзя сказать о телевизорах. Прим. ред.)

Настройка видеомонитора

На передней панели видеомониторов обычно имеется четыре регулятора: «строчная синхронизация» (horizontal hold), «кадровая синхронизация» (vertical hold), «яркость» (brightness) и «контрастность» (contrast).

Схема строчной синхронизации настраивает фазу строчного синхроимпульса схемы видеомонитора относительно сигнала телекамеры.

Эффект от настройки строчной синхронизации похож на сдвиг картинки влево или вправо. Если фаза строчной развертки установлена слишком далеко, то в крайнем положении регулятора изображение становится неустойчивым и строчная синхронизация срывается. Аналогичный эффект может проявиться в случае, если мал размах строчных синхроимпульсов или они искажены при передаче по слишком длинному коаксиальному кабелю (падение напряжения, вызванное значительным сопротивлением, и завал высоких частот из-за значительной емкости). Последний эффект не может быть компенсирован регулировкой строчной синхронизации. Этой регулировкой можно только центрировать изображение.

Регулятор кадровой синхронизации настраивает фазу кадрового синхроимпульса. Это может потребоваться для компенсации различного положения кадровых синхроимпульсов от различных телекамер. Обычно видеомонитор настраивается на один видеосигнал, так что изображение остается стабильным. Однако если несколько несинхронизированных видеосигналов последовательно переключаются на данный видеомонитор, может проявиться нежелательный эффект, который называется picture roll (медленное перемещение изображения по вертикали). Пожалуй, это самый нежелательный эффект в видеонаблюдении. Он имеет место из-за неспособности видеомонитора быстро перестраиваться на различные сигналы по мере их переключения в последовательном или матричном видеокоммутаторе (этот вопрос обсуждается в разделе, посвященном видеокоммутаторам). Это также означает, что различные видеомониторы имеют различное время синхронизации (вхождения в синхронизм). Хорошие видеомониторы быстрее входят в режим кадровой синхронизации.

Рис. 6.8. Регуляторы типичного черно-белого видеомонитора

Рис. 6.9. Карманный тестовый генератор телевезионных сигналов – это очень удобно

В видеонаблюдении наиболее распространенным типом систем являются системы с переключением нескольких телекамер на один видеомонитор. Поэтому мы уделим побольше внимания рассмотрению синхронизации в видеонаблюдении.

Системы типа одна телекамера – один видеомонитор используются очень редко. Не только потому, что это дорого, но и потому, что это не практично. Прежде всего, требуется дополнительное физическое пространство для размещения мониторов, но самое главное, оператор не может долго концентрировать внимание сразу на нескольких видеомониторах.

(Однако для небольших видеосистем подобная конфигурация имеет право на жизнь, так как у нее ряд неоспоримых преимуществ: отсутствует неконтролируемое время на переключение, нет оцифровки с присущими ей недостатками, а «живучесть» системы намного выше, так как легко диагностировать неисправный элемент и заменить. Прим. ред.)