Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии
В зависимости от того, используется ли в конструкции DLP-проектора одна матрица или три, размер яркого проекционного экрана может меняться от 1.5 м до 5 м (по диагонали). Изменяя проекцию вариообъективом, размеры проекции можно увеличивать или уменьшать до практически любых размеров экрана. Но, пожалуй, самыми важными преимуществами (помимо миниатюрных размеров) данной технологии следует назвать высокое разрешение, яркость и точность передачи цветов независимо от размера экрана.
В DLP-технологии применяется индивидуальная цифровая обработка каждого пиксела. Отсюда и ее название — «цифровая обработка света» (digital light processing).
Рис. 6.27. Процесс отражения света в DMD
Плазменные панели
Некоторые ученые называют плазму четвертым состоянием вещества (первые три: твердое, газообразное, жидкое). Часто плазму называют ионизированным газом. Теория плазмы находится за пределами сюжета нашей книги, но хотелось бы упомянуть здесь о применении плазмы в видеомониторах.
Такие видеомониторы состоят из массивов пикселов, каждый из которых включает группу из трех люминофоров: красного, зеленого и синего. В противоположность кинескопам, где световое излучение вызвано электронной бомбардировкой, в плазменных панелях газ, находящийся в плазменном состоянии, реагирует с люминофором каждого элемента пиксела. В плазменных панелях каждый подпиксел контролируется индивидуально, что позволяет получить 16.7 млн. цветов.
Благодаря тому факту, что каждый пиксел возбуждается индивидуально, не происходит геометрических искажений, как в кинескопе, а четкость изображения и богатство цветов поднимаются на новые уровни. Контрастность картинки тоже высока, обычно более 400:1, что делает плазменные панели пригодными для ярко освещенных зон.
Так как плазменная панель не требует высоких напряжений (как кинескоп), то возможно увеличение размеров дисплеев. Типичный размер плазменной панели лежит в пределах от 105 см (42") до 125 см (50"). Но самое важное, что толщина плазменных панелей очень мала — от 10 до 15 см (4–6"). Это не только привлекательно с эстетической точки зрения, но и очень удобно для помещений с ограниченным пространством.
Следует отметить, что поскольку работа плазменных панелей основывается на люминофоре, то они со временем выцветают. Производители обычно говорят о 30000 часах работы, после чего яркость снижается до 50 % своей начальной величины. Это порядка трех лет непрерывной работы, примерно столько же работают видеомониторы с кинескопами.
Рис. 6.28. Принцип работы плазменной панели
Рис. 6.29. Плазменная панель
Дисплеи с автоэлектронной эмиссией (технология FED)
Недавно Motorola™ представила еще одну альтернативу отличного воспроизведения, но на экране стандартного размера, а не на проекционном экране. Концепция плоского дисплея с активной эмиссией света получила название «технология FED» (дисплей с автоэлектронной эмиссией).
Вместо одного катода (как в случае стандартного дисплея с кинескопом), в FED-устройствах на каждый пиксел приходятся сотни маленьких источников катодных лучей. FED-панель состоит из двух стеклянных пластин, разделенных вакуумом. Заднее стекло (катод) создано из миллионов мельчайших вершинок, источников электронов, ускоряющихся в вакууме. Переднее стекло (анод) покрыто слоями стандартных люминофоров.
FED-панель обладает многими преимуществами анодного стекла кинескопа, но она тоньше, легче, потребляет меньше энергии и не дает геометрических искажений. Расположение адресуемого х-у эмиттера исключает нелинейность и подушкообразные искажения, присущие кинескопу. Компании, разрабатывающие FED-устройства, утверждают, что эти типы панелей будут дешевле, так как их проще изготавливать, чем ЖК-панели; а поскольку FED-панели не нуждаются в единой RGB-пушке (которая и определяет размеры и форму кинескопа), то они будут больше, но тоньше и легче.
Рис. 6.30. Принцип работы FED-панели
7. Устройства обработки видеосигналов
Простая концепция «камера-монитор» используется только в небольших системах видеонаблюдения.
В более крупных системах сигнал до воспроизведения на видеомониторе проходит через видеокоммутатор или другое оборудование, осуществляющее обработку видеосигнала.
Термин «устройство обработки видеосигналов» относится к любому электронному устройству, выполняющему ту или иную обработку видеосигнала: переключение между несколькими входами, сжатие на один квадрант экрана, подъем высоких частот и др.
Аналоговое коммутационное оборудование
Самое простое и наиболее широко распространенное устройство, используемое в небольших и средних видеосистемах, — это последовательный видеокоммутатор.
Последовательные видеокоммутаторы
Поскольку в большинстве систем видеонаблюдения телекамер больше, чем видеомониторов, то требуется устройство, последовательно переключающееся с сигнала одной телекамеры на сигнал другой.
Такое устройство называется последовательным видеокоммутатором.
Последовательные видеокоммутаторы бывают разные. Самый простой — это 4-входовый видеокоммутатор, есть 6, 8, 12, 16 и даже 20-входовые видеокоммутаторы. Не исключено и другое количество входов, хотя встречается реже.
На передней панели видеокоммутатора расположен ряд кнопок для каждого входа, и кроме переключателя для ручного выбора телекамер есть переключатель для включения телекамер в последовательность или их обход. При помощи переменного резистора может быть изменено время наблюдения. Наиболее распространенная и целесообразная установка времени наблюдения составляет 2–3 секунды. Более короткое время слишком непрактично и будет утомлять глаза оператора, а более длительное время сканирования может привести к потере информации с тех телекамер, которые не отображались в это время на экране. Так что в некотором смысле последовательные видеокоммутаторы — это всегда компромисс.
Кроме классификации по количеству видеовходов, последовательные коммутаторы можно классифицировать по наличию или отсутствию входов тревоги.
Если последовательный видеокоммутатор имеет входы тревоги, это означает, что срабатывание внешних нормально разомкнутых (N/O) или нормально замкнутых (N/C) «сухих» контактов может остановить последовательное переключение и отобразить на экране видеосигнал из зоны тревоги. В качестве источников сигнала тревоги могут служить различные устройства тревожной сигнализации. Для внутренних (находящихся в помещении) систем выбор подходящего датчика не вызывает вопросов, но вот к внешним датчикам тревоги больше требований и подобрать их труднее. Не существует универсального датчика, который подходил бы для всех применений. Диапазон вариантов наблюдаемых зон и окружающих условий слишком велик. При выборе датчика может помочь специализированный поставщик, который обладает и знаниями, и опытом.
Рис. 7.1. Простой 8-канальный последовательный видеокоммутатор
Рис. 7.2. Усовершенствованный видеокоммутатор
Наиболее распространены пассивные и активные инфракрасные датчики, датчики открывания дверей, видеодетекторы движения и подобные устройства. Проектируя подобного рода систему, следует подумать об активности коммутатора после отключения тревоги, то есть о том, сколько времени видеосигнал тревоги будет оставаться на экране, требуется ли ручной или автоматический сброс тревоги, и если верно последнее, через сколько секунд он должен срабатывать; что случится, если одновременно сработает несколько датчиков тревоги и т. п. Ответы на эти вопросы и определяют эффективность видеосистемы и алгоритм ее функционирования. Не существует общего ответа на все подобные вопросы, поэтому следует проверить все технические характеристики оборудования, а лучше, если вы протестируете систему сами.
Довольно часто, хотя нельзя назвать это правилом, простые последовательные видеокоммутаторы (без входов тревоги) имеют только один выход видеосигнала. Последовательные коммутаторы с входами тревоги довольно часто имеют два выхода, один — для вывода изображений в режиме последовательного переключения, другой — для вывода изображения по тревоге (второй выход часто называется «тревожный» или «spot»).
Последовательный видеокоммутатор (или для краткости коммутатор) — это самое экономичное устройство в цепи между совокупностью телекамер и видеомонитором. Это не значит, что не существует более сложных и усовершенствованных последовательных коммутаторов. Существуют модели с функцией генератора текста (идентификация телекамер, время, дата), множественными опциями конфигурации интерфейса RS-485 или RS-422 и пр.
