10.02.2010
Признаёмся — мы фанаты всякого рода приборов и гаджетов, облегчающих жизнь инсталляторам и вообще техническим специалистам. Настоящий профессионал всегда должен быть вооружен до зубов. Иначе битва с техникой будет безнадежно проиграна. Прибор, работа которого описана ниже, недавно поступил к нам на тестирование вместе с прилагающимся к нему софтом. Подробные результаты испытаний будут опубликованы в электронном журнале Security Focus (раздел “Потребительские тесты” ). А на этой странице мы публикуем статью, которую нам прислал кандидат физико-математических наук Серга Евгений Васильевич, заместитель директора по науке компании “Новые технологии”.
Качество любой телевизионной системы и надежность ее работы определяют не только камеры, но и каналы видеотракта — кабель, согласующие устройства, устройства ввода видеосигнала. При настройке каждого канала часто возникают трудности, связанные с отсутствием у инсталлятора как специальной аппаратуры, так и профессиональных навыков.
Новое устройство, разработанное в ООО “Новые Технологии”, получило название “Видеоскоп CVS-VS” . Это программно-аппаратный комплекс, который позволяет качественно настраивать видеоканалы, подключаемые к системам CVS, без дорогостоящей измерительной аппаратуры, даже при отсутствии навыков у инсталлятора. Более того, видеоскоп CVS-VS дает возможность оценить качество используемого кабеля и применяемых согласующих устройств — усилителей, корректоров, приемников-передатчиков видеосигнала по витой паре и т.д.
Камера с матрицей 576 строк имеет теоретическое разрешение по вертикали 576 ТВЛ (с уменьшением модуляционной характеристики до 0). Практическое же разрешение по вертикали будет меньшим: 576 х 0,7 = 403 ТВЛ (при уменьшении модуляционной характеристики на 403 ТВЛ не более 6 дБ, т.е. в два раза).
Чтобы определить теоретическое разрешение камеры по горизонтали (с уменьшением модуляционной характеристики до 0), необходимо число активных пикселов в строке умножить на 0,75, т.е. привести его к вертикальному размеру (т.к. теоретическое разрешение по горизонтали равно количеству пикселов, укладывающихся в вертикальный размер изображения). Практическое же разрешение по горизонтали, как и по вертикали, будет меньшим. Так, для камеры, имеющей в строке 768 пикселов, оно составит: 768 х 0,75 х 0,7 = 403 ТВЛ (при уменьшении модуляционной характеристики на 403 ТВЛ не более 6 дБ, т.е. в два раза).
Этот факт является очевидным, так как при квадратном пикселе (для матрицы 768 х 576) разрешение по горизонтали не может превышать разрешение по вертикали.
Несмотря на то, что теоретическое разрешение не может превышать 576 ТВЛ (для матрицы 768 х 576 пикселов, при полном подавлении модуляционной характеристики), многие производители камер приводят, исключительно в рекламных целях, явно завышенные значения, например, 560 ТВЛ с подавлением модуляционной характеристики до 20 дБ (т.е. в 10 раз) и даже 600 ТВЛ. Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) камер часто приводятся до уровня модуляции 10%. При этом амплитуда видеосигнала на предельном разрешении может изменяться от 10% до 90%.
Часто в камерах на высоких частотах устанавливается избыточный подъем характеристики, что, в свою очередь, является причиной появления муара на изображении. Это оказывает нежелательное влияние на органы зрения и приводит к быстрой утомляемости оператора. Именно по этой причине на входах устройств видеоввода обычно устанавливают специальный фильтр (так называемый Antialiasing Filter), который подавляет в спектре видеосигнала высокочастотные шумы и все “вредные” частоты выше 6 МГц. В результате изображение немного улучшается.
Любое устройство видеоввода имеет определенное количество оцифровок по строке (пикселов), а значит, имеет собственное разрешение.
Разрешение по вертикали одинаково численности строчек, то есть 576 ТВЛ, а результирующее разрешение по вертикали ориентируется лишь разрешением камеры.
Общее разрешение трактов оцифровки ориентируется АЧХ камеры и АЧХ прибора видеоввода. Расчеты демонстрируют, что при суммарном сокращении модуляционной данные до 10% разрешение для камеры с 768 пикселами в строчке и прибора видеоввода с 768 пикселами в строчке не выше 450 ТВЛ. (Соответственно, 416 ТВЛ для приспособления видеоввода с 702 пикселами в строчке и 530 ТВЛ для приспособления видеоввода с 896 пикселами в строчке).
Для того дабы реализовывались все плюсы камеры и приспособления видеоввода, видеоканал обязан обеспечить около 6,25 МГц (500 ТВЛ) почти что линейную АЧХ. Более того, частоты повыше 6,25 МГц, приводящие к выходу в свет муара на изображении, надлежит уничтожать.
Для решения фактической задачки “обнаружения объекта” в сфере больших частот АЧХ имеет возможность иметь “завал” до 6 дБ (то есть в 2 раза), а для “высококачественной идентификации объекта” таковой “завал” обязан быть менее 3 дБ (в 1,41 раза).
При передаче по кабелю видеосигнал ослабляется как на невысоких частотах (в связи энергичного противодействия кабеля), но и на больших частотах (в следствии емкости кабеля), что приводит к сокращению контраста и четкости изображения. Например, противодействие кабеля РК-75-3.7-36Ф на невысоких частотах сочиняет 6 Ом на сто мтр, а кабеля RG-59 со металлической центральной жилой — 18 Ом на сто мтр. Витая пара ТППэп 5х2х0,5 имеет противодействие 18 Ом на сто метров, а UTP level 5 — 20 Ом на сто мтр.
Сопротивление и утраты на высочайшей частоте, к примеру, на частоте цветовой поднесущей 4,43 МГц, для коаксиального кабеля и витой пары помимо прочего разны. Так, издержки в кабеле РК-75-3.7-36Ф оформляют 1,7 дБ на сто мтр, в RG-59 — 2,7 дБ на сто мтр, в ТППэп — 4 дБ на сто мтр, в UTP level 5 — 5 дБ на сто мтр.
Для стабильной работы прибора видеоввода потребуется номинальная амплитуда синхроимпульсов, коя оформляет значение 0,3 В, и форма импульса, недалёкая к прямоугольной. Дифференциальные выбросы, которые имеют все шансы привести к срыву синхронизации, не могут превосходить 0,1 В.
Расчеты и измерения на видеоскопе демонстрируют, что для стабильной работы системы (советуемая амплитуда синхроимпульса более 0,26 В) и решения задачки “обнаружения объектов” предельная протяженность кабеля РК-75-3,7-36Ф оформляет 300 метров, кабеля RG-59 — 150 метров. При данном для решения задачки “идентификации объектов” протяженность кабеля РК-75-3.7-36Ф не может быть выше 150 мтр, кабеля RG-59 — сто мтр. Большие длины потребуют использования усилителей-корректоров.
В опциях систем CVS имется корректор “Четкость”, который дозволяет в добавок прирастить длину кабеля: идентификация станет вероятна при протяженности кабеля до 300 мтр для РК-75-3.7-36Ф либо до 150 мтр для RG-59.
На экране компьютерного монитора видеоскоп CVS-VS предполагает полную информацию о видеосигнале — о его амплитудных и частотных свойствах, о форме импульса. На рисунке 1 показана осциллограмма синхроимпульса опосля прохождения кабеля RG-59 протяженностью 300 мтр. Измеренные характеристики проявляют, что значение амплитуды импульса располагается на грани возможного (потребуется ужесточение в 1,4 раза), а расцветка подавлен наиболее нежели в 3 раза (то есть наиболее, нежели на 9 дБ). Такое включение разрешено исключительно для камер невысокого свойства, при низких притязаниях к стабильной работе системы. Имеющийся в системах CVS корректор “Четкость” разрешает скомпенсировать данные издержки. Установка этого параметра в положение “ясность 7″ выделяет рост АЧХ на четыресто ТВЛ до 3 дБ, ну а в положение “ясность 8″ — до 6 дБ.
На рисунке 1 заметно, что для получения советуемой АЧХ (зеленоватая область) желанна доборная коррекция видеосигнала в сфере больших часот +3 дБ.
Сопротивление кабеля представляет из себя определенную успешную значение, потому раз в цепи видеосигнала наличествует усилитель, коим можнож скомпенсировать издержки на противодействии кабеля, то действенное противодействие имеет возможность и наверное одинаковым нулю.
На рисунке 2 показана скомпенсированная системным корректором (параметр “ясность 8″) черта с включенным регулируемым усилителем или же нормализатором (нормализатор мерит амплитуду синхроимпульсов около 0,15-0,6 В и автоматом приводит уровень видеосигнала к шаблонному значению: амплитуда синхроимпульса — 0,3 В, масштаб видеосигнала — 1 В). К таковым видеоканалам имеют все шансы быть подключены камеры с разрешением до 400-500 ТВЛ.
Приобрести видеоскоп CVS-VS у вас появится возможность в Интернет-магазине нашего журнальчика Security Focus . Мы дозволили себе немного расширить набор поставки, и общо с устройством и ПО наши клиенты получают и еще PCI-плату видеоввода на АЦП Conexant Fusion 878A. Отзывы о устройстве — жестко лестные. Однако, учитывая мнение профессионалов, проводящих редакционное испытание, бы было нужным отпустить модификацию видеоскопа повторяющий вид USB-устройства, которое могло бы подключаться к ноутбуку. Это дозволит проводить весь ансамбль измерений в мобильных критериях на целых всяком объекте. Разработчики теснее в курсе и сулят учитывать наши просьбы. Надеемся, что мобильная версия ансамбля не вынудит себя длинно ожидать.
Когда версталась данная страничка, нам стало знаменито, что изготовитель добавил в собственный программно-аппаратный ансамбль средства измерения данных комплекта “объектив+камера” (Рис. 3) — вертикального и горизонтального разрешения, дела сигнал/шум и неких иных характеристик. А стоимость продукта — осталась бывшей!
Оставить комментарий