1. Статьи
2. АРХИВ статей
3. Еще раз о передаче сигнала HD-SDI

18 сентября 2014 Еще раз о передаче сигнала HD-SDI

Н.И. Чура,
технический консультант,
компания «Фирма «ВидеоСКАН»

С появлением вначале трех, а теперь уже и четырех принципиально различных систем видеонаблюдения дальность передачи изображения становится даже некоторым конкурентным преимуществом или недостатком этих систем. Во всяком случае IP вышли в начале с лозунгом практически бесконечной дальности передачи по системе цифровых сетей. Сейчас HD система с аналоговым интерфейсом (CVI) обещает передачу HD изображения по "обычному" коаксиальному кабелю до 500 и даже до 1000 м.

Особенности технологий

• При передаче аналогового сигнала точную дальность установить затруднительно, поскольку качество сигнала снижается плавно, ухудшая четкость и цветность изображения. При этом, как правило, общая синхронизация сохраняется достаточно долго.
• Пакетная передача цифрового сигнала (в IP) при увеличении дальности и ослаблении сигнала снижает свою скорость от роста количества ошибок. Но в типовых цифровых проводных сетях есть типовая же длина кабеля "витая пара" в 100 м, при которой обеспечивается заявленная скорость с минимумом ошибок.
• Цифровая передача последовательным кодом SDI требует четкой самосинхронизации от каждого промежуточного и конечного устройства в канале передачи. В каком-то смысле именно этим обусловлено бескомпромиссное качество качество изображения и высокая стабильность частоты кадров систем HD-SDI.

Результаты испытаний

Еще в конце 2010 года при появлении первых образцов камер HD-SDI мы провели испытания с коаксиальными кабелями класса RG59 (РК75-3,7-351) и RG6 (РК75-4,8-319). Для испытаний использовали камеру HD-SDI и компьютерный видеорегистратор на основе 4-х канальной платы видеозахвата. И то, и другое - от компании Comart. По всей видимости, камера была стороннего производителя и имела только их название. Определение дальности проводили "варварским" способом отрезания кабеля кусками по 1 метру до появления устойчивой синхронизации. Стоп-кадры этого процесса приведены на фото 1, 2, 3.

Фото 1

Фото 2

Фото 3

*На первом изображении заметно даже заворачивание изображения справа налево.

В результате удалось составить таблицу с опытными и расчетными длинами для разных типов кабелей, по аналогии - отношения экспериментальных и расчетных данных испытанных образцов для тактовой частоты сигнала HD-SDI в 750 МГц. По спецификации интерфейса SDI неискаженная передача осуществляется до десятикратного ослабления сигнала тактовой частоты (-20 дБ/750 МГц). Для расчета был принят запас по сигналу в 3 дб (-17 дБ/750 МГц).

В следующей таблице приведены данные по дальности комбинированных кабелей. Единственное экспериментальное значение получено для кабеля КВК-В(П) -2. Примечательно, что в сравнение с кабелями класса RG59 и RG6 для этих моделей реальная дальность на 40 % меньше, а не больше.

Необходимо учитывать, что для сигнала SDI каждое разъемное соединение вносит дополнительные потери в (1 - 1,5) дБ. Во всяком случае, для никелированных разъемов китайского производства с увеличенными люфтами.

Необходимые комментарии

К сожалению для очень распространенных и популярных сейчас кабелей REXANT, несмотря на весьма привлекательные цены практически невозможно ознакомиться с техническими характеристиками. Следовательно, для оценки передачи сигнала SDI надо изрезать не одну бухту кабеля. Во всяком случае, при испытаниях влияния дальности на качество изображения HD-CVI было обнаружено, что для кабеля КВК-2 компании REXANT потери более чем в 2 раза превышают потери "практического аналога" кабеля КВК-В-2 отечественного производства. Правда, как уже отмечалось выше, при аналоговой передаче изображение изменяется плавно, и точно оценить их достаточно сложно.

Но до сих пор и продавцам и пользователям до конца не ясно, какую дальность и по каким кабелям обеспечивается передача изображения HD-SDI. Так, можно ли транслировать HD-SDI на 200 м? И несмотря на то, что использование этого формата пока, в силу высокой стоимости, востребовано не сильно, эта неясность является дополнительным сдерживающим фактором применения данного формата.

В прошлом году появилось впечатление, что дальность передачи увеличилась практически вдвое. Казалось, что мы на пороге внедрения спецификации -40 дБ из профессиональной вещательной области HD-SDI.

В 2013 году мы проводили испытания оборудования для передачи и преобразования SDI сигнала южно корейской компании SeeEyes. Все оборудование работает с сигналом изображения Full HD с битрейтом до 1,5 Гбит/с.

Интересно, что производитель этого оборудования заявляет дальность передачи до 200 м по кабелю RG6/U, что несколько отличается от типовых требований с дальностью в (100 - 120) м.

Наиболее полно отвечающий техническим характеристикам кабеля RG-6/U российский кабель РК 75-4,8-319 действительно обеспечивал надежную передачу изображения на 200м и каскадное включение репитеров с интервалом в 200 м для обеспечения суммарной дальности в 1000 м.

Кабель с несколько более скромными параметрами РК75-4-361 обеспечивал дальность на аналогичном оборудовании 190 м. В испытаниях использовался измерительный монитор той же компании и видеорегистратор WEBGATE.

Переход на стандартные регистраторы HD-SDI потребовал уменьшения длины кабеля до практически типовых 140 м (для RG6/U). Можно сказать, что надежды не оправдались. Кстати, поскольку используемый монитор был измерительным, то был измерен сигнал надежной синхронизации (10 - 30)%. При уровне (6 - 3)% синхронизация сигнала была не уверенная.

Выводы

1. Эти испытания показали, что типовое оборудование (видеорегистраторы и видеоплаты) в общем случае имеют заниженную чувствительность, и применение репиторов SeeEyes позволит увеличить дальность коаксиальной линии на (20 - 25)%. Это особенно актуально при уже проложенных кабелях. С другой стороны, будем надеяться, что в индустрию видеонаблюдения поступит оборудование с чувствительностью самосинхронизации на уровне -40 дБ от номинального уровня сигнала SDI.

2. При всей сложности передачи сигнала HD-SDI это практически единственная система, которая обеспечивает точную передачу изображения "пиксель в пиксель". Минимум искажений и муара обеспечивается практическим отсутствием многократных преобразований разрешений и форматов цифрового и аналогового типа, что присутствует во всех других существующих системах видеонаблюдения.

Опубликовано на Портале «Мост Безопасности»