Вопросы и ответы

• параметры сигнала (разрешение, частоту, HDCP)
• схему комплекса и состав оборудования во всей цепочке передачи сигнала от источника до потребителя, включая кабели, модели источников и дисплеев
• версии прошивок устройств
• последовательность действий, при которых возникает проблема

• параметры сигнала (разрешение, частоту, HDCP);
• схему комплекса и состав оборудования во всей цепочке передачи сигнала от источника до потребителя, включая кабели, модели источников и дисплеев;
• версии прошивок устройств;
• последовательность действий, при которых возникает проблема.

При классической AV-структуре вы должны задействовать несколько уровней оборудования: удлинители интерфейсов (для доставки сигналов в необходимую удаленную точку), масштабаторы (для приведения разрешения передаваемого видео к стандарту поддерживаемого разрешения средства отображения), физические переключающие матрицы для коммутации сигналов, контроллеры видеостен (для формирования полиэкранных изображений) и другие устройства.

В потоковых решениях AVoIP исходный сигнал кодируется из HDMI или другого интерфейса в цифровые пакеты, которые затем направляются в IP-сеть. AV-сигналы могут свободно передаваться в любую точку в пределах доступности сети, где они декодируется обратно в соответствующие сигналы, поступающие на мониторы и иные средства отображения. В любом месте локальной сети может быть развернута виртуальная матрица, при помощи которой осуществляется централизованное управление всеми потоками в AV-системе.

Технология значительно упрощает управление аудиовизуальным контентом для конечных пользователей, обеспечивая два основных преимущества:

• Гибкость за счет масштабируемости: AVoIP позволяет пользователям распространять аудио-, видеоконтент по существующим IP-сетям. При этом пользователи могут легко менять конфигурацию и масштабировать аудиовизуальные системы в ту или иную сторону, в зависимости от текущих потребностей — без существенных изменений в инфраструктуре.
• Экономическая эффективность: традиционные системы распределения AV-сигналов часто требуют наличия выделенных кабелей и инфраструктуры, которые могут быть весьма дорогостоящими в инсталляции и дальнейшем обслуживании. AVoIP-система использует существующие на объекте структурированные кабельные системы (СКС) и IP-сети, избавляя от дополнительных инвестиций в инфраструктуру.
• Простота использования. Как правило, управление системой AVoIP проще и понятнее, чем управление AV-системой аналогичного масштаба, построенной на базе классической коммутации AV-сигналов.
• Отсутствие проблем при передаче сигналов на расстояние. Для AVoIP ограничения определяются размерами сети Ethernet, внутри которой разворачивается система.

Тут тоже целый ряд очевидных преимуществ:

• Упрощенная инфраструктура: AVoIP может работать внутри существующей СКС и IP-сети, устраняя необходимость прокладки новых кабельных трасс и траты времени на настройку. Это упрощает управление сетью и снижает общую стоимость развертывания системы.
• Централизованное управление: системы AVoIP могут управляться централизованно, через единый интерфейс, что позволяет ИТ-специалисту контролировать и управлять всем аудиовизуальным оборудованием, размещенным в конечных точках, из одного центра. Это упрощает конфигурирование, обновление прошивок и устранение неисправностей
• Интеграция с ИТ-инфраструктурой: системы AVoIP легко интегрируются в существующую ИТ-инфраструктуру, обеспечивая взаимодействие с другими устройствами и системами в сети. ИТ-менеджеры могут использовать существующие сетевые технологии, протоколы безопасности и инструменты управления для оптимизации операций и обеспечения совместимости.

Интеграторы, хорошо понимающие потребности как своих клиентов, так и конечных пользователей, способны удовлетворить требования как по безопасности, так и по функциональности, для участия в крупных проектах, включив в них собственные перспективные AV-решения. AVoIP предлагает системным интеграторам два основных преимущества:

• Сокращение расходов на оборудование: системы AVoIP устраняют необходимость в дорогостоящих элементах оборудования, таких как матричные коммутаторы и усилители-распределители, которые относятся к традиционным системам распределения AV-сигналов. Это снижает общую смету проекта и позволяет им предлагать экономически эффективные решения своим клиентам.
• Сокращение времени развертывания: системы AVoIP устанавливаются и настраиваются быстрее своих аналогов, построенных на классической коммутации.
• Удаленный доступ: системы AVoIP поддерживают возможности удаленного доступа и мониторинга, что позволяет системным интеграторам предоставлять своим клиентам услуги по профилактическому обслуживанию и технической поддержке. Один-два человека могут удаленно диагностировать и устранять проблемы, сокращая время простоя и минимизируя перерывы, связанные с обслуживанием клиентов.

AVoIP является не только популярным, но и многоуровневым решением, обеспечивающим в числе многочисленных возможностей также и функциональность KVM: простое и автоматическое переключение клавиатуры, источника видео и мыши между несколькими компьютерами или иными устройствами. К примеру, оператор командно-диспетчерского центра может использовать одну мышь и одну клавиатуру для управления несколькими устройствами, благодаря системе KVM на базе AVoIP.

Существует и множество других примеров эффективного использования AVoIP в самых разных областях, обращайтесь за консультацией к специалистам Kramer.

При работе со звуком особое внимание следует обратить на несколько факторов.

Одной из проблем, которым уделяют меньше всего внимания, является качество кабелей. В аудиотехнике им интересуются редко, особенно если речь идет о низкоуровневых сигналах. Для соединения громкоговорителей с мощными усилителями рекомендуют использовать специальные толстые провода, но для низкоуровневых сигналов советы ограничиваются экранированным кабелем. Однако одного только экранирования недостаточно. Экран кабеля выполняет две функции — защиты кабеля от внешних наводок (для чего экран соединен с общей «землей»), и линии передачи, как и в видеотехнике. В непрофессиональной звуковой технике импеданс кабеля не имеет большого значения, и кабели не терминируют. В вещательных системах до недавнего времени использовалась стандартная нагрузка 600 Ом, но сейчас в основном применяют высокоомные входы.

Устройство звуковых кабелей таково, что они, в отличие от кабелей для видеосигнала, обладают высокой емкостью (несколько сотен пикофарад). Собственная емкость кабеля может ухудшить передачу высоких частот сигнала и даже привести к самовозбуждению усилителя, его перегреву и появлению шумов.

Другой важный фактор, который следует принимать во внимание при работе с низкоуровневыми сигналами, — это шум. При выборе усилителя или коммутатора аудиосигналов следует поинтересоваться его отношением сигнал/шум. Чем выше этот показатель, тем менее вероятно, что нежелательный шум будет добавлен устройством к сигналу. Для работы со звуковым сигналом уровня линейного входа подойдет отношение сигнал/шум 75 дБ и более.

Прибор также может искажать сигнал. Приемлемым является коэффициент нелинейных искажений 0,1%.

В любом электронном оборудовании есть точка, электрически соединенная с «землей». Эта заземленная точка может быть реально соединена с сетевым заземлением или являться «виртуальной землей», внутренним общим проводом, изолированным от внешней «земли». Потенциал «земли» обычно считается нулевым, и от него отсчитываются все напряжения в устройстве.

Если при соединении двух приборов их потенциалы «земли» не равны, то между ними будет протекать ток. В видеооборудовании он создает помехи, видимые на экране как движущиеся полосы, в звуковом оборудовании может привести к появлению низкочастотного фона. В звуковом оборудовании Hi-Fi-класса качественное заземление играет важнейшую роль, поскольку внезапно появившиеся низкочастотные колебания и биения могут вызвать неустойчивость и искажения во всей системе.

Для перевода старой 8- или 16-миллиметровой кинопленки в видеоформат нужен телекинодатчик*. Лучше переводить фильм в формат YC.

• Передача по витой паре.
• Передача по оптоволокну.
• Передача на радиочастотах или СВЧ.

У каждого из них есть преимущества и недостатки, и пользователь, взвесив их все, может подобрать решение в соответствии со своими потребностями:

• Передача по витой паре: Преимуществами этого метода являются простота и очень низкая стоимость. Все, что нужно — это передатчик и приемник для витой пары и кабель необходимой длины. При использовании хорошей системы таким методом можно передавать видеосигнал (а иногда также и звук) на расстояния от 300 метров до 1 км, а черно-белый видеосигнал охранных систем — до 3 км.
  Основные недостатки — это достаточно быстрая деградация сигнала с расстоянием и восприимчивость к электромагнитным и электростатическим наводкам (электрическое освещение, сильные электромагнитные поля и т.п.).
• Передача по оптоволокну: Как и вариант на витой паре, эта система состоит из передатчика, приемника и оптоволоконного кабеля необходимой длины. По оптоволоконному кабелю можно передавать видеосигнал на расстояние от 5 до 50 км. Качество сигнала сохраняется значительно лучше, чем в витой паре, и нет восприимчивости к внешним помехам. Недостатки системы — большая стоимость (в основном из-за цены оптоволоконного кабеля) и высокая чувствительность к качеству оптического контакта в разъемах (при плохом контакте сигнал очень быстро затухает).
• Передача на радиочастотах или СВЧ: У этого способа самое большое расстояние передачи. Оборудование — модуляторы, преобразователи, передатчики, приемники, адаптеры, конверторы частоты и демодуляторы — сложное и дорогое. При использовании радиорелейных линий и спутников расстояние передачи сигнала практически неограничено.
  Конкретную систему следует выбирать, исходя из потребностей, с учетом бюджета и перспектив развития системы.

При соединении двух приборов сигналы, идущие от одного из них к другому, могут проходить через различные соединительные устройства. Одним из наиболее часто используемых таких устройств является конденсатор. Он позволяет течь переменному току, но блокирует протекание постоянного (связь по переменному току). В принципе то же самое делает трансформатор. Самым «чистым» и «прозрачным» способом передачи сигнала от одного прибора к другому является связь по постоянному току (непосредственная связь), когда передаются все составляющие сигнала — и постоянная, и переменная. При этом обеспечивается передача всей полосы частот сигнала и наивысшая верность его воспроизведения.

В профессиональном оборудовании для наилучшей передачи сигнала обычно используется связь по постоянному току. В случае видеосигнала это дает наилучшее качество и устойчивость изображения, а также верность цветопередачи. Однако часто из-за отсутствия универсальных стандартов непосредственная связь между приборами создает сложности, в основном по причине различия уровней сигналов используемых приборов. В такой ситуации помогает включение на пути сигнала конденсатора (с учетом полярности). Для видеосигнала достаточно емкости около 1000 микрофарад, при рабочем напряжении, превышающем максимальную разность уровней постоянного напряжения двух приборов. Трансформаторная связь в видеотехнике применяется редко, поскольку трудно найти хороший трансформатор с широкой полосой пропускания.

• На проводах нет напряжения (прямого или наведенного).
• Линия идет напрямую от одного места к другому, без разрывов и разветвлений.
• Отсутствуют короткие замыкания между проводниками и на «землю».

Из-за своей очень широкой полосы частот, простирающейся практически от нуля (постоянный ток) до многих мегагерц (миллионов герц — колебаний в секунду), видеосигнал очень восприимчив к разного рода помехам. При работе с высокими частотами необходимо правильно терминировать кабель (подключить к нему нагрузку), чтобы все частоты сигнала передавались одинаково, а из-за отражений в кабеле не возник эффект стоячих волн, потери энергии сигнала, неустойчивость изображения, многоконтурность.

Электрическая энергия сигнала полностью передается от источника приемнику, только если кабель согласован на обоих концах. Недостаточно хорошие кабели обычно имеют повышенную собственную емкость, которая портит сигнал, и непригодны для его качественной передачи.

Так же, как и кабели, разъемы играют важную роль в согласовании импеданса линии передачи. Оптимальная нагрузка линии в случае видеосигнала составляет 75 Ом и это невысокий импеданс. Разъем низкого качества, в котором металлические части, образующие контакт, сделаны не из серебра или золота (или не покрыты ими), создает дополнительную нагрузку, нарушает согласование импеданса на уровне 75 Ом и вызывает массу других нежелательных эффектов.

• Качество обработки сигнала в источнике и приемнике.
• Соединительные кабели.
• Разъемы источников и приемников.
• Качество усилительной схемы.
• Расстояние между источником и приемниками.
• Наводки от расположенных рядом приборов.

Для устойчивости изображения и верности цветопередачи потерянные или искаженные сигналы синхронизации или цветовой вспышки должны быть восстановлены. Во многих случаях помогает использование регенератора сигнала черного поля, который удаляет из видеосигнала все синхроимпульсы и цветовые вспышки (сигнал «черного поля»), и заменяет их новыми, полученными от внутреннего привязанного генератора.

Слово «коммутатор» иногда используется для обозначения видеомикшера или SEG. Здесь мы используем его в буквальном смысле. Видеокоммутатор переключает видеосигнал от нескольких источников на один приемник, то есть имеет несколько (4, 8, 16 и более) входов и один выход. Таким образом, в любой момент времени на выход проходит сигнал только одной входной линии. Видеокоммутаторы могут быть электронными или механическими.

Кабели HDMI выпускаются длиной до 15 м, однако сигнал максимального разрешения 1080p/60 Гц гарантированно проходит только по 5-метровому кабелю. Самые длинные кабели стабильно работают только с низкими разрешениями. В некоторых случаях спасти ситуацию может включение репитера PT-101HDMI в конце кабеля (это сильно зависит от типа источника и приемника сигнала).

• В месте подключения всех источников сигнала добавить многовходовой усилитель-распределитель, например, счетверенный распределитель одного канала в два. Обычно у распределителя есть по два выхода на каждый вход, один из них подключается к коммутатору, другой к монитору. Если в распределителе есть также и встроенный коммутатор 4x1, то для контроля сигнала всех входов нужен только один монитор.
• Использовать коммутатор с возможностью каскадирования входов, и подключить выход каскадирования каждого входа к монитору или вспомогательному коммутатору X в 1.

Распайка кабеля RS-232 для большинства коммутаторов Kramer - нестандартная. Не выкидывайте переходник для RS-232 из комплекта прибора - он позволяет подключаться стандартным модемным кабелем. В руководстве описана правильная распайка. После соединения проверьте связь программой K-Router (можно скачать с сайта ).

• Преобразовать звук в цифровую форму и ввести его в видеосигнал во время обратного хода луча, где он не будет виден на экране, но может быть декодирован.
• Промодулировать звуковым сигналом высокочастотную несущую, смешать ее с видеосигналом, и после обработки или коммутации восстановить звук.
  Преимущество первой системы заключается в точности и высокой верности восстановления звукового сигнала, но стоимость оборудования для кодирования и декодирования достаточно высока. Вторая система более проста и дешева, но смешанный сигнал содержит высокочастотные компоненты, и его качество может серьезно пострадать при прохождении через несложные коммутаторы и усилители-распределители, которые ограничивают полосу частот передаваемого видеосигнала. Поскольку современные распределители и коммутаторы имеют достаточно широкую полосу частот, вторая система наиболее удобна.

• Кабели, по которым от источников к приемникам передаются разные компоненты видеосигнала, должны быть совершенно одинаковой длины. При различии длин (когда, например, кабель Y короче кабелей R-Y и B-Y) могут появиться нежелательные эффекты: смазывание цветов, задержки (плохое совмещение черно-белого изображения и его цвета) и т.д.

• Небольшие размеры.
• Высокое качество, исключающее ухудшение сигнала.
• Питание постоянным напряжением и малая потребляемая мощность.,
• Возможность работы при различных напряжениях питания.

Иногда приходится работать с низкокачественными источниками видеосигнала (многократная копия, старый оригинал, неотъюстированная головка, и др.). В таком случае перед копированием необходима коррекция сигнала, требующая выяснения причины потери качества с максимальной достоверностью.

Если изображение очень неустойчиво, то между источником сигнала и усилителем-распределителем следует включить TBC (корректор развертки). При небольшой нестабильности можно вместо него включить устройство восстановления синхронизации или регенератор сигнала черного поля.

Если резкость, яркость, контрастность или цвет изображения нарушены, то следует воспользоваться видеопроцессором, включенным в сигнальную линию.

Это делается следующим образом:

• Подключите выходы источника видеосигнала (звукового сигнала) ко входу видеопроцессора.
• Подключите выход видеопроцессора ко входу усилителя-распределителя.
• Подключите все приемники видеосигнала к выходам усилителей-распределителей.
• Для корректировки и настройки изображения используйте органы управления видеопроцессора.

Имейте в виду следующее:

• Всегда располагайте источники сигнала максимально близко к видеопроцессору.
• Для быстрой и точной коррекции изображения всегда используйте видеопроцессор с делителем экрана.

Есть три способа:

1. Простейший способ состоит в том, чтобы преобразовать компьютерный видеосигнал в стандартный, и затем использовать уже существующие решения: линейный усилитель, витую пару или оптоволокно. Этот способ прост, но требует применения преобразователя развертки и имеет ограничения по разрешению видеосистемы компьютера. При разрешении 640x480 наблюдается только незначительная потеря мелких деталей (при условии использования высококачественного преобразователя развертки).
2. Второй способ состоит в использовании либо трех усилителей-распределителей очень высокого качества для красного, зеленого и синего каналов, или усилителя-распределителя, который может работать с компонентным видеосигналом и усиливает сигнал всех трех каналов одновременно. Для достижения наилучших результатов используйте самые лучшие кабели, поскольку в плохих компьютерный видеосигнал высокого разрешения очень быстро деградирует. Имейте в виду, что видеосигнал компьютерной графики может иметь различные форматы: RGB с синхронизацией по зеленой составляющей (три канала), RGBS с отдельным каналом синхронизации (всего четыре канала), RGBHV с двумя каналами синхронизации — кадровым и строчным (пять каналов). Синхросигналы могут быть как ТТЛ (синхронизация логическими уровнями), так и аналоговыми.
3. Третий способ состоит в использовании трехканальной волоконно-оптической системы. Это наилучшее решение с точки зрения качества и расстояния передачи сигнала, но также и самое дорогое.

При построении больших систем распределения сигнала нужно обратить внимание на следующее:

• Между выходами для каскадирования и входами подключаемых к ним усилителей необходимо использовать только короткие кабели.
• Следует удостовериться, что переключатели терминаторов установлены в корректное положение.
• У некоторых усилителей-распределителей есть только высокоомные входы без переключателей терминаторов. В этом случае для видеосигнала следует подключить имитатор нагрузки 75 Ом.

Иногда даже в проверенной студийной установке, при использовании оборудования высокого класса и хороших источников сигнала, изображение совершенно неожиданно становится неустойчивым, на нем появляются «снег», помехи, шум, ломаные линии, оно деформируется, возникают другие хорошо заметные искажения. Такое может происходить с сигналами всех форматов — композитным, YC, компонентным. Причины могут быть различными, и для их поиска и устранения следует один за другим проверить все возможные источники неисправностей:

• Иногда низкое качество звуковых кабелей при их чрезмерной длине и емкости может приводить к возбуждению звуковых схем, создающему помехи для системы в целом. Для проверки отсоедините звуковые кабели и понаблюдайте за изображением.
• Разрыв экрана на конце одного из коаксиальных кабелей может сделать его приемником наводок и источником возбуждения. Отсоединяя все кабели по очереди, найдите неисправный.
• Плохой контакт в разъеме (BNC или другом) может вызвать неустойчивость и срыв изображения.
• Подключение входов и выходов источника видеосигнала к одной и той же группе соответствующих разъемов коммутатора может вызвать неустойчивость из-за образования петель сигнала (обратная связь).
• Проблемы может вызвать плохой контакт или отсутствие переключателя терминатора и/или резистора.
• Классический источник проблем в видеотехнике — снижение напряжения питания. Необходима очень хорошая его стабилизация, которая становится невозможной при чрезмерном падении сетевого напряжения, в результате чего могут появиться помехи.
• Нестабильность может быть вызвана коротким замыканием или перегрузкой выходов. Проверьте, нет ли где двойной нагрузки и коротких замыканий.
• Близость к источникам помех (электродвигателям, неоновым лампам, регуляторам освещения, компьютерам и др.) — надежный способ добавления этих помех к сигналу.
• Очень распространенной причиной помех является неправильное заземление. Удостоверьтесь, что все оборудование заземлено или отсоединено от линий заземления — в соответствии с рекомендациями изготовителя.

Усилитель-распределитель имеет ограниченное число выходов. Если их нужно больше, то возможность каскадирования, имеющаяся в распределителях достаточно высокого класса, позволяет подключить еще один такой усилитель.

Последовательность подключения:

• Подключите источник видео- и звукового сигнала ко входам первого распределителя.
• Подключите входы второго распределителя к разъему каскадирования (LOOP) первого.
• Подключите входы третьего распределителя к разъему каскадирования второго, и так далее.
• Переведите все переключатели терминаторов, расположенные около входных разъемов, в высокоомное (Hi-Z) положение на всех усилителях, кроме последнего, где он должен быть установлен в положение 75 Ом.
• Подключите все приемники видео- и звукового сигнала к выходным разъемам распределителей.

В малых и средних студиях иногда возникает необходимость одновременного выполнения двух или более заданий по тиражированию с использованием двух источников сигнала, возможно даже с видеосигналом различных стандартов.

Как было сказано ранее, при использовании кабелей низкого и среднего качества сигналы (особенно видеосигнал) при передаче на большие расстояния деградируют. Кабель длиной в несколько метров уже влияет на качество сигнала: цвета бледнеют и размываются, общее качество изображения падает. Главными причинами этого являются потери в высокочастотной части спектра сигнала и наводки. Решение проблемы заключается либо в использовании для передачи сигнала на большие расстояния кабелей очень высокого качества, либо во включении после распределителя линейных усилителей для предкомпенсации потерь сигнала.

На работу линейных усилителей видеосигнала тоже влияет качество кабелей. При среднем качестве (как у кабеля RG59) линейный усилитель эффективен при длине кабеля примерно до 100 метров (этот показатель также зависит от других факторов, например, уровня внешних наводок и качества самого сигнала). Снижение качества сигнала практически неизбежно, и вопрос заключается лишь в допустимом его уровне.

С более качественными кабелями (например, RG11) эффективность линейного усилителя увеличивается приблизительно до 300 метров. При больших расстояниях требуются другие способы передачи сигнала.

• Подключите выход источника видеосигнала ко входам линейного усилителя.
• Длинным кабелем подключите выход линейного усилителя ко входу усилителя-распределителя.
• При необходимости используйте каскадирование.
• Регуляторами линейного усилителя добейтесь восстановления качества изображения.

Некоторые полезные советы:

• Всегда включайте линейный усилитель возможно ближе к источнику видеосигнала. Для увеличения длины кабелей можно использовать несколько линейных усилителей, но за счет некоторого снижения качества изображения (линейные усилители неидеальны и вносят некоторое количество собственных шумов и искажений).

При покупке звукового усилителя-распределителя обратите внимание на следующие моменты:

• Сколько у него выходов?
• Работает ли он со стереосигналом?
• Какой сигнал используется — симметричный или несимметричный?
• Каков максимальный уровень сигнала, с которым может работать прибор?
• Каково отношение сигнал/шум?
• Каков уровень искажений, вносимых самим распределителем?
• Имеет ли распределитель более одного входа (для выбора источника сигнала), и есть ли входы для каскадирования?

1. Некачественная информация о синхронизации, содержащаяся в видеосигнале.
2. Несовместимость сигналов синхронизации.

Искажение или утрата сигналов синхронизации (кадровых и строчных синхроимпульсов) приводит к неустойчивости или срыву изображения, либо его неправильному положению на экране. Синхросигналы, искаженные при передаче или записи, могут быть восстановлены с помощью устройства восстановления синхронизации или TBC (корректора развертки).
Проблема несовместимости синхронизации возникает из-за сосуществования большого количества различных стандартов: синхросигналы могут быть аналоговыми, как в композитном видеосигнале, или цифровыми, встроенными в видеосигнал или отдельными, иметь положительную или отрицательную полярность. Синхросигнал также может быть частью сигнала яркости (как в композитном или YC-видеосигнале) или идти с одним из цветовых компонентов, например, с зеленым.
Для решения проблем совместимости нужны специальные преобразователи форматов синхронизации.

В разных странах приняты различные системы цветного телевидения. В большинстве европейских стран используется PAL, NTSC применяется в США, Японии и некоторых других странах, система SECAM — в основном в России, во Франции и еще в нескольких государствах.