Мультиплексоры. Характеристики мультиплексоров

Характеристики мультиплексоров. Мультиплексоры являются многофункциональными приборами, позволяющими проводить интеграцию системы телевизионного наблюдения с другими подсистемами охраны на объекте (охранной сигнализации, контроля доступа). Мультиплексоры повышают уровень защиты объекта и значительно облегчают труд оператора службы безопасности.

Основная функция мультиплексоров - организация одновременной записи изображения от нескольких камер на один видеомагнитофон. Затем эти изображения с помощью мультиплексора можно восстановить и просмотреть на мониторе.

Режимы работы мультиплексора. Существуют три основных режима работы мультиплексоров:

· наблюдение в реальном времени (используется режим мультиизображения);

· запись изображений;

· просмотр записей.

Наблюдение в реальном времени - наблюдение за реальной картинкой с объекта в разных режимах (например, при подключении 16 камер): последовательное переключение камер, многоэкранное изображение (мультиизображение), наблюдение за ограниченным набором изображений (например, 4 из 16 камер). При просмотре изображения можно также выводить на монитор название изображения (например, "камера №1 - переход"), дату, время.

Запись изображения - запись на один видеомагнитофон суммарного изображения разделенных по времени изображений (мультиплексная запись) с определенного набора камер, т.е. запись полных кадров (или полукадров) видеоизображения последовательно от каждой из подключенных камер. Мультиплексоры позволяют справиться с проблемой несинхронизации камер. В мультиплексорах применяется процессор цифровой обработки изображения с буферной кадровой памятью, в которую на короткое время записывается изображение от видеокамеры. Если даже запись на видеомагнитофон запрограммирована - один полный кадр в секунду (режим с пропуском кадров), то бояться потери полукадра изображения не стоит. Мультиплексор хранит в памяти оцифрованное изображение от каждой камеры. Из целых полукадров мультиплексор формирует суммарную последовательность полных кадров или полукадров, которая записывается на пленку видеомагнитофона. При записи полукадров разрешение изображения будет в два раза хуже.

Некоторые модели мультиплексоров позволяют записывать на видеомагнитофон разные мультиизображения, при этом воспроизводиться будут так же мультиизображения.

До появления мультиплексоров для записи изображений от нескольких камер применялись фреймсвитчеры - это переключатели видеосигнала, в которых переключение осуществляется в момент кадрового синхроимпульса, при этом необходимо, чтобы все видеокамеры были синхронизированы друг с другом.

В процесс формирования выходного сигнала для записи, в невидимые строки кадра изображения, записывается служебная информация (номер и описание камеры, время и т.д.). Эта информации понадобится при воспроизведении записанной информации. Мультиплексор можно запрограммировать на определенную последовательность/процедуру выдачи изображения от нескольких камер на запись. Например, последовательная запись по одному полному кадру от каждой из 16-ти камер (режим записи с пропуском кадров). В режиме воспроизведения мультиплексор позволяет просматривать записанное изображение с определенной/заданной камеры (например, просмотр камеры №1). При этом на экране монитора, который подключен к мультиплексору, мы увидим "дискретное" изображение с камеры №1. Изображение дискретное, потому что в нормальном режиме записывается 25 полных кадров в секунду (50 полукадров), а в нашем примере запись с камеры №1 была сделана в 16 раз медленнее, т.е. записано на пленке видеомагнитофона 25/16 полных кадра в секунду. Но и значение 25/16 кадра в секунду завышено или даже идеально. т.к. выходной сигнал с мультиплексора имеет увеличенный интервал между кадрами изображения. Также этот интервал может быть увеличен программированием (например, при режиме записи "24 часа на 3-часовую кассету"), или изменением режима работы системы (тревога в системе). Невидимая служебная информация, записанная на пленку видеомагнитофона, используется мультиплексором для выбора необходимых кадров при просмотре из всей последовательности кадров от 16-ти камер.

В мультиплексорах применяется способ динамического распределения времени записи, который основан на анализе изменений изображения. При обнаружении изменений в изображении от камеры, частота записи изображения от этой камеры увеличивается или даже становится непрерывной, что уменьшает вероятность пропуска важной информации.

Просмотр записи - мультиплексор позволят просматривать необходимую камеру из последовательности записанных кадров от разных камер. Возможен просмотр в режиме мультиизображения при последовательной записи.

Существующие мультиплексоры могут работать в одном из указанных выше режимов (симплексные мультиплексоры), либо одновременно в двух (дуплексные мультиплексоры) или даже трех режимах (триплексные мультиплексоры).

Разрешающая способность. Разрешающая способность мультиплексора измеряется в точках (пикселях), так как мультиплексор - цифровой прибор, а в цифровой технике разрешение измеряют количеством отображаемых на экране. Разрешение мультиплексора определяется объемом (структурой) его оперативной памяти и быстродействием процессора цифровой обработки изображения (быстродействием АЦП, ЦАП и самого процессора).

Автоматическое последовательное переключение изображений. Мультиплексор позволяет программировать автоматическое последовательное переключение изображений с разных камер при просмотре в режиме реального времени и при просмотре видеозаписи в полноэкранном формате (последовательность камер, время задержки на камеру, время задержки при поступлении сигнала тревоги).

Формат мультиизображения. Мультиплексор позволяет определить количество и размер одновременно наблюдаемых на видеомониторе изображений. Форматы мультиизображения могут быть следующими: стандартные 2х2, 3х3, 4х4; неравномерное распределение изображений 8+2, 4+3, 12+1; и "картинка в картинке" 1+1 и 1+4. Некоторые модели мультиплексоров позволяют записывать обозначенные форматы мультиизображения на видеомагнитофон. При этом воспроизвести запись можно будет только в формате записанного мультиизображения.

Маскирование изображения. Эта функция применима при установке на рабочем месте оператора (внешний пульт управления мультиплексором и монитор) различных прав доступа. Можно запретить просмотр изображения с определенных камер операторам с низким уровнем доступа, но при этом изображение с этих камер будет записываться на видеомагнитофон.

Детектор активности или детектор движения. Существуют мультиплексоры, в которые уже встроен детектор активности. Детектор активности и детектор движения являются разными устройства по своим выполняемым функциям. Детектор активности реагирует на любые изменения в поле зрения камеры, например, локальное изменение освещенности (автоматическое или автономное включение/выключение освещения), появление нового объекта, движение объекта в поле зрения и т.д. Алгоритмы обнаружения в этом случае строятся на анализе изменения яркости изображения. Детектор движения реагирует только на появление движущегося объекта и не реагирует на изменения яркости стационарного изображения, поэтому алгоритмы обнаружения движения более сложные, чем анализ изменения яркости изображения.

Существуют мультиплексоры, выполняющие функции детектора движения. В этих приборах детектор движения позволяет задавать зоны срабатывания, размеры и скорость перемещения объекта срабатывания и другие параметры.

Использование функции детектора активности или движения во внешних (уличных) условиях влечет за собой большое количество ложных тревог. "Улица" является источником помех различного рода (животные и птицы, движущийся транспорт и свет от него и других источников, погодные явления и т.д.).

Телеметрия. Под определением телеметрии подразумевается возможность управления внешними удаленными исполнительными устройствами через мультиплексор (поворотные устройства камер, объективы с внешним управлением и т.д.). Таким образом, может быть запрограммирована не только камера, с которой идет просмотр или запись изображения, но и положение поворотного устройства, на котором установлена эта камера.

Интерфейс RS-232 и RS-485. Стандартный последовательный интерфейс RS-232 или RS-485 позволяет управлять мультиплексорами при помощи специального управляющего (пульт дистанционного управления) или персонального компьютера, а также создавать "сеть" телевизионного наблюдения. Единого протокола обмена данными для этих целей не существует, поэтому разные мультиплексоры в одной системе телевизионного наблюдения могут работать только отдельно.

Внешние входы/выходы. "Сухие контакты", которые также полностью программируются мультиплексором.

Например, при поступлении сигнала тревоги от внешнего датчика мультиплексор переходит в ранее запрограммированный режим записи или оператору предоставляется возможность выбора дальнейшего режима работы системы (выполнение указанной последовательности работы мультиплексора может быть реализовано и при поступлении сигнала тревоги со встроенного детектора активности).

При выработке мультиплексором сигнала тревоги (встроенный детектор активности либо внешние "входные" контакты), внешний выход может использоваться для включения видеомагнитофона на запись, который находился до этого в "ждущем" режиме; и подать сигнал управления на внешние исполнительные устройства (устройства оповещения, блокирование возможности выхода из здания и т.д.).

Внешняя синхронизация. К мультиплексору возможно подключить внешнюю синхронизацию. Эта функциональная возможность переключает мультиплексор от камеры к камере по внешнему сигналу управления (синхросигналу). Внешний сигнал синхронизации можно подать на мультиплексор от подключенного к нему видеомагнитофона либо от общего для всей системы (камеры, видеомагнитофон, переключатели и т.д.) синхрогенератора. В последнем случае режим переключения всей системы от кадра к кадру устанавливается автоматически. Если сигнал синхронизации на мультиплексор подавать с видеомагнитофона, то при изменении скорости записи/воспроизведения магнитофона, мультиплексор автоматически отслеживает это изменение, что позволяет решить проблему синхронной работы системы мультиплексор-видеомагнитофон.

Новые модели мультиплексоров совмещают в себе функции матричного переключателя - позволяют выводить изображения от любой подключенной камеры на любой из подключенных мониторов. Использование интерфейса RS-232 или RS-485 позволяет объединять несколько мультиплексоров в "сеть" и управлять ими с одного пульта и/или персонального компьютера (рабочих мест оператора в этой "сети" может быть несколько) (рис. 6.16).

Существуют мультиплексоры, у которых 32 и 48 видеовходов. Но при таком большом количестве подключаемых камер эффективнее использовать два или более мультиплексоров, так как при записи большого количества изображений с камер на один видеомагнитофон, возможна потеря важной информации (9 или 16 видеовходов для мультиплексора являются оптимальным значением).

Рис. 6.16. "Сеть" телевизионного наблюдения на основе видео мультиплексоров Uniplex Series фирмы Dedicated Micros

Дата добавления: 2015-07-08