12/06/2015 - Attenuazione del segnale TVCC

In questo articolo viene affrontato il problema dell'attenuazione del segnale  fra telecamera e DVR. Se preferisci puoi scaricare la brochure qui sotto, che contiene i risultati dettagliati dei test, eseguit da un laboratorio indipendente.

I progettisti di impianti TVCC conoscono bene le problematiche legate all’attenuazione introdotta dal cavo coassiale posto tra la telecamera e il DVR. A seconda delle tecnologie impiegate (video analogico o digitale), i problemi si evidenziano in modo differente. Nei sistemi analogici l’attenuazione limite ammessa è di 6 dB(1) a 4,43 Mhz. Oltre tale soglia si potranno verificare: mancanza di definizione, scarso contrasto, carenza di luminosità, colori sbiaditi o non definiti, fino all’effetto neve. Nei sistemi digitali con standard trasmissivi in alta definizione, come l’SMPTE 292M - ampiamente utilizzato nei sistemi HD SDI, i problemi si manifestano con l’effetto pixel (squadrettatura) e nei casi limite con l’assenza di segnale dovuta al comportamento “a gradino” del ricevitore. Per i sistemi di trasmissione HD SDI a 1,45 Gbps, l’attenuazione massima “suggerita” è di 20 dB al 50% della fre- quenza di clock (750 Mhz).

(1)  Perdita del 50% della luminanza e del contrasto video tra nero e bianco.
 

Attenuazione del segnaleIn figura 1 è rappresentato il comportamento del ricevitore con i due standard:

  1. Segnali analogici (linea rossa): il degrado del segnale è quasi lineare e viene percepito con un deterioramento crescente della qualità dell’immagine;
  2. Segnali digitali (linea verde): il segnale mantiene una qualità dell’immagine buona fino a quando il software riesce a ricostruire le stringhe di dati; poi, improvvisamente, il sistema cede.

La tecnologia negli ultimi anni ha fatto passi da gigante così che, oggi, non è difficile trovare sul mercato apparati (videocamera e DVR) analogici e digitali che permettono di ottenere immagini di ottima qualità anche superando - talvolta di molto - la soglia di attenuazione suggerita. Va da sé che, indipendentemente dallo standard video utilizzato, tanto più efficiente sarà l’elettronica, tanto maggiore sarà la qualità dei cavi e connettori impiegati, tanto più lungo potrà essere il collegamento tra la videocamera e il ricevitore.
 

INSTALLARE SENZA SORPRESE

Alla luce di quanto detto, ci sono due modi per progettare e mettere in opera un link videocamera/ricevitore senza incappare in sorprese al momento del collaudo.

A)    Attenersi alle regole e non superare l’attenuazione suggerita (6 dB in analogico e 20 dB in HD SDI). Questa soluzione, seppur molto valida, è però fortemente cautelativa e non permette di sfruttare appieno le peculiarità dell’elettronica, a discapito della lunghezza della tratta. Da prove effettuate in laboratorio si è riscontrato che una buona elettronica permette di realizzare tratte di lunghezza molto superiori (Test lab.) rispetto a quanto ipotizzato seguendo la regola dell’attenuazione limite (link teorico). Le tabelle riportano i risultati dei test eseguiti con diversi standard. In tecnologia HD Turbo, nonostante la lunghezza del collegamento, i controlli remoti (RS485) e la funzione O.S.D. funzionavano regolarmente.
B)    La seconda modalità di progettazione consiste nel chiedere ragguagli al produttore degli apparati. Una via non sempre lineare perché pochi produttori dichiarano  di  avere  eseguito  dei  test  specifici  e  chi lo fa in genere “sposa un marchio”, diffondendo il messaggio che solo quel marchio permette di ottenere certi risultati e ponendo di fatto un freno alla libera concorrenza. In alternativa, si potrebbe perdere una mezza giornata per eseguire personalmente delle prove sul campo ed acquisire esperienza con diversi tipi di cavi e apparati: una ridottissima perdita di tempo che permetterebbe però di maturare una buona padronanza sull’argomento.
 
In questo caso, occorre tenere presenti alcuni requisiti minimi per un cavo HD SDI 1,45 Gbps secondo lo standard SMPTE 292M, ossia:

  • Impedenza 75 Ohm +/-3;
  • Return Loss >= 15 dB tra 5 MHz e 1,5 Ghz;
  • Attenuazione <= 20 dB a 750 MHz sull’intera tratta;
  • Efficienza di schermatura non dichiarata (preferibile Classe A).
Fatta eccezione per l’attenuazione, tali requisiti - proprio perché minimi  -  possono  essere  considerati  accettabili anche per gli standard analogico e Turbo HD. Come si può vedere, sono caratteristiche riferibili a qualsiasi cavo coassiale di moderna costruzione e buona fattura. Ma vi sono anche alcuni accorgimenti da tenere in considerazione.

ACCORGIMENTI

  1. Nei sistemi analogici e Turbo HD (Standard H.264 o MPEG 4 AVC), evitare l’uso di cavi con conduttore centrale in CCS (acciaio ramato) perché la resistenza del conduttore danneggia rapidamente la qualità dell’im- pulso di sincronismo di quadro (50 Hz). Inoltre, sempre a causa dell’elevata resistenza Ohmica, i controlli remoti (RS485) oltre i 200 m cessano di funzionare;
  2. usare connettori elettricamente e meccanicamente adeguati per non alterare la qualità del segnale e pre- servare la connessione nel tempo;
  3. rispetto alla lunghezza massima del link, tenere alme- no un 10% di margine per compensare l’invecchiamen- to del sistema;
  4. valutare il tipo di cavo e di protezione più adeguati per ogni installazione (interno, esterno, posa interrata, etc).

 

 

CAVO F.M.C

DIMENSIONI

ANALOGICO PAL

DIGITALE HD SDI 1,45 Gbps

DIGITALE TURBO HD

 

Ø mm

LINK TEORICO

TEST LAB.

LINK TEORICO

TEST LAB.

LINK TEORICO

TEST LAB.

Micro Coax H290A

0,4/1,6/2,9

140 m

275 m

38 m

80 m

140 m

200 m

Mini Coax H322A

0,4/1,9/3,6

154 m

307 m

48 m

100 m

154 m

307 m

Coax H355A

0,8/3,5/5,0

286 m

571 m

91 m

160 m

286 m

642 m

Coax H399A

1,15/4,8/6,7

428 m

857 m

133 m

230 m

428 m

830 m

 
Apparecchiature di prova per test HD SDI 1,45 GPS:
Standard FULL HD 1080p@24/25/20 fps
Videocamera :
VISIONITE  VCS2-E510DM
DVR : VISIONITE HSC-1200

APPARECCHIATURE DI PROVA PER TEST TURBO HD:
Standard H.264 - MPEG 4 AVC
Videocamere :
HIK VISION mod. DS-2AE7230TI-A
HIK VISION mod. 2CE16D5T-AVFIT3
DVR : HIK VISION DS7204HOHI - SH/A

APPARECCHIATURE DI PROVA PER TEST ANALOGICO PAL:
Monitor : SONY 24” Professionale
Temperatura ambiente : 24C°
Umidità : 78%

CONNETTORI UTILIZZATI:
BNC HD art. CP53900059, CP53900102 , CP53900104 e CP53900108

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