CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Дамьяновски Владо

Симплексные и дуплексные видеомультиплексоры

Многие видеомультиплексоры позволят вам просматривать изображения с любой выбранной телекамеры в мозаичном режиме. Если нужно просмотреть записанную ленту, то, как мы уже говорили, вначале сигнал с выхода видеомагнитофона поступает не на видеомонитор, а на видеомультиплексор, где происходит декодирование сигналов. В этот момент видеомультиплексор не может быть использован для записи. Итак, если необходимо одновременно сделать запись и просмотреть изображение, то потребуется еще

один видеомультиплексор и видеомагнитофон. Видеомультиплексоры, которые в конкретный момент времени могут выполнять только одну задачу, называются симплексными.

Но бывают и дуплексные видеомультиплексоры, фактически представляющие собой «два в одном» — два видеомультиплексора в одном корпусе, один для записи, другой для воспроизведения. Если требуется одновременное воспроизведение и запись, то потребуется два видеомагнитофона.

Некоторые производители изготавливают видеомультиплексоры, называемые триплексными. Эти устройства обладают той же функциональностью, что и дуплексные, но вдобавок могут воспроизводить на одном экране комбинацию из наблюдаемых в данный момент и воспроизводимых с видеомагнитофона изображений на одном видеомониторе.

Видеомультиплексоры, как и видеоквадраторы, могут быть черно-белыми или цветными. Кадровая память тоже имеет ограничения. Наиболее узким местом в смысле разрешающей способности является сам видеомагнитофон. Новые современные системы видеонаблюдения инсталлируются с видеомагнитофонами Super VHS, что дает улучшенное разрешение до 400 ТВЛ (сравните с 240 ТВЛ в обычном VHS-формате).

Видеомультиплексоры можно с успехом использовать и в других приложениях, не только при видеозаписи. Например, если нужно передавать по радиоканалу более одного видеосигнала. Используя два идентичных симплексных видеомультиплексора на концах линии, мы сможем передавать более одного изображения в режиме мультиплексирования с временным разделением. В этом случае скорость обновления для каждой телекамеры будет такой же, как при записи этих телекамер в реальном режиме (3 часа) на видеомагнитофон.

Рис. 7.20. 16-канальный триплексный видеомультиплексор

Видеодетекторы движения

Видеодетекторы движения (Video Motion Detector — VMD) — это устройства, анализирующие поступающие на вход видеосигналы и определяющие наличие изменений в видеосигнале; в случае их появления активируется выход тревоги.

Быстро развивающаяся технология обработки изображений позволяет запоминать и обрабатывать изображения в течение очень короткого времени. Если время обработки равно или меньше 1/50 с (PAL) или 1/60 с (NTSC), что, как мы знаем, равно скорости обновления «живого» видео, то мы можем обрабатывать изображение без потери полей и сохранить видимость «движения в реальном времени». На самом раннем этапе развития VMD была возможна только аналоговая обработка. Такие простые VMD все еще применяются и, пожалуй, достаточно эффективны в сопоставлении с их ценой, хотя они не способны сделать сложный анализ и поэтому дают большое количество ложных тревог.

Принципы работы аналогового VMD (иногда их называют видеосенсорами движения) очень просты: видеосигнал с камеры подается на VMD и затем на монитор или любой видеокоммутатор. При помощи нескольких регуляторов, расположенных на передней панели устройства, на анализируемом изображении позиционируются маленькие метки (обычно четыре).

Рис. 7.21. Простой аналоговый одноканальный видеодетектор движения

Рис. 7.22. Система Dindima с

видеодетектором движения (VMD) на базе PC

Эти прямоугольные метки указывают зоны чувствительности, а уровень видеосигнала определяется электроникой VMD. Как только уровень меняется (становится выше или ниже) — то есть кто-то появился в поле зрения и попал в отмеченные зоны — активируется тревога. Чувствительность определяется величиной изменения уровня яркости, вызывающей состояние тревоги (обычно 10 % или более от максимального размаха видеосигнала).

Сигнал тревоги обычно звуковой, кроме того, VMD обеспечивает замыкание выходных контактов, что может использоваться для запуска других устройств. Подтверждение восприятия предупреждающего сигнала может быть автоматическим (через несколько секунд) или ручным. На передней панели устройства находится регулятор чувствительности, и если его настроить соответствующим образом, то можно получить неплохие результаты. Ложные тревоги будут всегда — их могут вызвать колышущиеся на ветру деревья, прогуливающиеся кошки, световые блики — но причина тревоги всегда может быть определена при воспроизведении записи с видеомагнитофона (если VMD к нему подсоединен).

VMD нередко являются лучшим решением, чем пассивные инфракрасные детекторы (PIR), не только потому, что причину тревоги можно увидеть, но и потому, что VMD точно анализирует все, что видит телекамера. Если используются PIR-детекторы, то зона охвата датчиков должна соответствовать полю обзора телекамеры, — только тогда система будет эффективна.

Если в системе несколько телекамер, то мы не сможем переключаемые видеосигналы подавать на VMD, так как это будет постоянно вызывать сигналы тревоги, и тогда нам потребуется по одному VMD на телекамеру. В системах последующей обработки видеосигнала метки зоны чувствительности могут быть сделаны невидимыми, оставаясь при этом активными.

Следующий шаг VMD-технологии — это цифровой видеодетектор движения (DVMD), еще более сложное и популярное устройство. И конечно же, более дорогое, но при этом более надежное и дающее меньшее количество ложных тревог.

Основные различия между DVMD различных производителей лежат в области алгоритмов программного обеспечения и обработки движения. Эти концепции достигли такой стадии, что теперь можно игнорировать движение сгибаемых ветром деревьев, можно выделить движение машин на заднем плане изображения и исключить его из процесса принятия решения об активации тревоги. В последние годы были разработаны DVMD-устройства, учитывающие перспективу. Это означает, что по мере передвижения объектов в направлении «от камеры» (при этом их размеры на изображении уменьшаются), увеличивается чувствительность VMD с целью компенсации уменьшения размеров объекта из-за эффекта перспективы. Следует отметить, что этот эффект также зависит от объектива.

Рис. 7.23. 3-мерный VMD на базе PC (Practel)

Рис. 7.24. Усовершенствованное многоканальное устройство обнаружения движения

Сегодня многие компании выпускают дешевые альтернативы сложным автономным системам в виде РС-плат. Платы снабжены специализированным программным обеспечением, и в качестве VMD может использоваться практически любой персональный компьютер. Более того, можно хранить кадры изображения на жестком диске и передавать их по телефонной линии, подсоединенной к PC. VMD имеет множество опций настройки, и для его установки вам потребуется уйма времени, но в награду вы получите надежное функционирование системы с меньшим количеством ложных тревог.