Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 48
Текст из файла (страница 48)
(В настоящее время имеются видеомультиплексоры с функцией матричного видеокоммутатора. Прим. ред.)Цифровое переключение и оборудование для обработки видеосигналовВидеоквадраторы«Неумение» последовательных коммутаторов отображать все телекамеры одновременно и проблемы ссинхронизацией заставили разработчиков оборудования для систем видеонаблюдения на созданиенового устройства — видеоквадратора (разделителя экрана).Видеоквадратор помещает изображение от четырех (или менее) телекамер на один экран, разделенныйна четыре прямоугольные области, по аналогии с прямоугольной системой координат иногда называемые квадрантами (отсюда иногда используемое название такого прибора «quad»).
Для решения этойзадачи видеосигнал вначале должен быть оцифрован, а затем сжат до размера соответствующего квадранта (отсюда еще одно название прибора — quadcompressor). Электроника прибора приводит все синхроимпульсы к единой временной базе, в результатеформируется единый видеосигнал, в котором представлены сигналы всех четырех квадрантов, поэтомунет необходимости во внешней синхронизации.Видеоквадратор — это прибор с аналоговыми входом ивыходом,выполняющийцифровуюобработкуизображения.Как и в случае любого цифрового устройства обработкиизображений, здесь есть ряд моментов, которыенеобходимо знать, чтобы уметь определять качествосистемы: разрешение кадровой памяти в пикселах Рис.7.11.
Типичный черно-белый видеоквадратор(по горизонтали и по вертикали) и скорость обработки изображений.Типичная для современных видеоквадраторов емкость кадровой памяти составляет 512 х 512 или 1024х 1024 пикселов. Первое сравнимо с разрешающей способностью телекамеры, но не забывайте, что эти512 х 512 пикселов мы разбиваем на четыре изображения, и каждый квадрант будет иметь разрешение256 х 256 пикселов, что приемлемо лишь для системы среднего уровня.
Итак, если у вас есть выбор, товыбирайте видеоквадратор с большей кадровой памятью. Кроме того, каждый пиксел хранит информа-«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV7. Устройства обработки видеосигналовцию об уровне яркости (в черно-белых видеоквадраторах) и цветовую информацию (в цветных видеоквадраторах). Обычный черно-белый видеоквадратор хорошего качества дает 256 уровней серого, хотя для некоторых приложений достаточно 64 уровней.
А вот 16уровней серого — это слишком мало, и изображениебудет выглядеть чересчур оцифрованным. Цветныевидеоквадраторы высокого качества дают более 16млн. цветов, то есть 256 уровней по каждому из трехпервичных цветов (всего 2563).199Рис. 7.12. Двухстраничный видеоквадраторЕще один важный аспект видеоквадратора — это время обработки изображения. Когда появились первые устройства, цифровая электроника работала сравнительно медленно, и видеоквадратор мог обрабатывать всего несколько изображений в секунду, поэтому вы могли видеть «дерганье» перемещающихся объектов на экране. Медленные видеоквадраторы есть и сегодня. Чтобы движение на экране былоплавным, электроника должна обрабатывать каждое изображение на полевой частоте ТВ-системы(1/50 с или 1/60 с), только тогда на отображении не будет задержек и эффект оцифровки будет менеезаметен.
Такие «быстрые» приборы называются видеоквадраторами реального времени. Видеоквадраторы реального времени с высоким разрешением стоят дорого. Цветные приборы дороже, чем чернобелые, так как в этом случае на каждый канал требуется три модуля кадровой памяти (по числу первичных цветов). Если в системе больше четырех телекамер, то решением может быть использование двухстраничных видеоквадраторов, в этом случае до 8 телекамер могут переключаться последовательнов виде двух изображений с квадовым представлением.
Большинство таких видеоквадраторов позволяетнастраивать время отображения между переключениями.Другая очень удобная характеристика, свойственная большинствувидеоквадраторов, — это входы тревоги. При получении сигналатревоги, соответствующая телекамера переключается с квадовогорежима на полноэкранный. Обычно это режим реального времени,Рис.
7.13. Видеоквадратор с входами то есть аналоговый сигнал отображается без цифровой обработки ихранения в кадровой памяти. Переключение по тревоге втревогиполноэкранный режим особенно важно в режимевидеозаписи. Независимо от того, насколько хорошим кажется выходной сигнал с видеоквадратора, призаписи на VHS-магнитофон разрешающая способность ограничивается возможностями видеомагнитофона. Это составляет 240 ТВЛ (мы обсудим это позже в разделе, посвященном видеомагнитофонам) для цветного сигнала и около 300 ТВЛ для черно-белого. При воспроизведении в квадовом режиме с видеомагнитофона очень трудно сравнивать детали в таком изображении с тем, что было в исходном изображении врежиме реального времени. По этой причине система может быть спроектирована таким образом, чтобыпри срабатывании датчика тревоги происходил переход с квадового отображения на полноэкранное.В последствии детали видеозаписи по тревоге могут быть изучены подробнее.
В качестве устройств активации могут быть использованы самые разные датчики, но чаще всего это пассивные и активные инфракрасные детекторы, видеодетекторы движения, тревожные кнопки и датчики открывания дверей.Как и для последовательных видеокоммутаторов с входом тревоги следует четко определить, что последует после работы в режиме тревоги, то есть как долго видеоквадратор останется в полноэкранномрежиме, требуется ли ручное подтверждение восприятия тревоги оператором. Это мелочи, но онимногое могут изменить в построении видеосистемы и ее эффективности.Иногда потребителя устраивает и запись в квадовом режиме, в этом случае достаточно простого видеоквадратора, без входов тревоги.Однако, если требуется запись полноэкранного изображения, то следует осторожно относиться к выбору видеоквадратора с функцией увеличения при воспроизведении.
Они могут выглядеть так же, как иустройства с входами тревоги, но на самом деле они не поддерживают запись полноэкранного изображения, как этого можно было бы ожидать; вместо этого они электронным образом «раздувают» записы-http://www. itv.
ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»200CCTV7. Устройства обработки видеосигналовваемые квадранты на полный экран. Разрешение таких увеличенных изображений составляет лишьчетверть (1/2 по вертикали и 1/2 по горизонтали) того, что должно быть.ВидеомультиплексорыЕстественная эволюция устройств цифровой обработки изображений сделала видеомультиплексорылучшей альтернативой видеоквадраторам, особенно для записи. Видеомультиплексоры — это устройства, выполняющие временное мультиплексирование входных видеосигналов и дающие два типавыходных видеосигналов: один для просмотра и один для записи.Выход для видеонаблюдения позволяет показывать изображения со всехтелекамер на одном экране одновременно.
То есть, если у нас есть 9канальный видеомультиплексор с 9 телекамерами, то все они будутпредставлены на экране в виде мозаики 3 х 3(мультиэкранное отображение. Прим. ред.). Та же концепция применима к 4- и 16-канальнымвидеомультиплексорам. В большинстве видеомультиплексоров любаятелекамера может быть выбрана для полноэкранного отображения. Покана видеовыходе воспроизводятся эти изображения, на магнитофонныйРис.
7.14. Uniplex — один извыход видеомультиплексора посылаются разделенные по временипервых видеомультиплексоровмультиплексированные изображения со всех телекамер, выбранных длязаписи. Это разделенное по времени мультиплексирование похоже на очень быстрый последовательныйвидеокоммутатор с той лишь разницей, что все видеосигналы синхронизированы для последовательнойзаписи на видеомагнитофон. Некоторые производители изготавливают видеомультиплексоры,выполняющие лишь быстрое переключение каналов (для записи) и вывод полноэкранных изображений,без функции мозаичного воспроизведения.
Такие устройства называются frame switcher (коммутаторкадров), причем при записи они ведут себя подобно видеомультиплексорам. (Более распространенноеназвание — симплексный видеомультиплексор. Прим. ред.)Запись видеосигнала в реальном режиме времени означает запись50 полей одного сигнала (дорожек) в секунду для PAL (60 для NTSC).Мультиплексированная запись четырех видеосигналов означает, что 50 полей(60 для NTSC) в секунду разделяются между этими четырьмя сигналами.Рис.
7.15. Мультиплексирование видеозаписи«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV7. Устройства обработки видеосигналов201Чтобы понять, как это происходит, мы упомянем здесь несколько моментов, касающихся концепции записи на видеомагнитофон (эти вопросы такжеобсуждаются в следующем разделе). Головки видеомагнитофона (обычнодве) расположены на 62 мм вращающемся барабане, который выполняетспиральную развертку магнитной ленты, проходящей вплотную с барабаном.Вращение зависит от ТВ-системы: для PAL это 25 оборотов в секунду, а дляNTSC — 30.
Если две головки расположены на барабане под углом 180°напротив друг друга, спиральная развертка может составлять 50 полей/с наРис. 7.16. 8-канальныйчтение или запись для PAL и 60 — для NTSC. Это означает, что каждое ТВ-полевидеомул ътиплексор(состоящее из 312.5 строк для PAL и 262.5 строк дляNTSC) записывается на диагональные, плотно расположенные дорожки магнитной ленты. Когда видеомагнитофон воспроизводит записанную информацию, он делает это на скорости, соответствующей ТВстандарту, так что мы опять получаем движущееся изображение.Понятно, поскольку головки видеомагнитофона представляют собой электромеханические устройства,то точность вращения здесь критична. Из-за электромеханической инерции видеомагнитофоны обладают более длительным временем захвата кадровой синхронизации, чем видеомониторы. Это становитсяпричиной еще больших проблем с перемещением изображения по вертикали при записи несинхронизированных телекамер с помощью последовательного видеокоммутатора.При нормальной записи и воспроизведении видеоголовкипостоянно считывают или записывают поля, одно за другим,по 50 (60 в NTSC) полей в секунду.Вместо того, чтобы записывать одну телекамерунесколько секунд, затем другую и т.д.
(что делаетРис. 7.17. 16-входовый видеомультиплексор сопоследовательныйвидеокоммутатор),видеомультисквозными видеовходамиплексор обрабатывает видеосигнал таким образом, чтокаждое следующее поле, посылаемое на видеомагнитофон, исходит от другой телекамеры (обычноследующего по порядку входа).Итак, в действительности мы имеем на выходе очень быстро переключаемый сигнал, который переключается со скоростью, соответствующей скорости записывающих головок. Эта скорость зависит оттипа видеомагнитофона и от режима записи (как в случае видеомагнитофонов с функцией time lapse, чтомы обсудим ниже).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
