Коммутатор для систем видеонаблюдения

Просмотров: 464

Матричные коммутаторы для видеонаблюдения. Для чего нужен коммутатор

В масштабных системах видеонаблюдения  матричный коммутатор является важным звеном и используется в качестве центра управления оборудованием для логической транспортировки информации с видеокамер на подключенные устройства для воспроизведения и дополнительной обработки сигнала. 


К коммутатору можно подключить большое количество камер видеонаблюдения для автоматического отслеживания ситуации на объекте, вывода сигнала с видеокамер на множество заданных устройства для одновременного просмотра (телевизоры, видеомониторы и т.д.), и для записи происходящего (видеорегистраторы). С помощью коммутатора осуществляется оперативное перенаправление сигнала с тревожных датчиков по заранее запрограммированным алгоритмам и другие функции. 

Устройство матричного коммутатора

Коммутатор для видеонаблюденияМатричный коммутатор является модульным устройством ко входу которого подключается нужное количество камер видеонаблюдения для осуществления одновременной передачи видеосигнала на выходе сразу на несколько устройств для просмотра и записи. Так с помощью коммутатора можно одновременно отслеживать ситуацию на объекте на нескольких мониторах или на одном мониторе выводить картинку с нескольких видеокамер. 

Современные коммутаторы оснащены блоками управления камерами видеонаблюдения, мультиплексорами, устройствами цифровой видеозаписи, программным обеспечением для управления с компьютера и системой охранной сигнализации. Наличие микропроцессора позволяет запрограммировать коммутатор на выполнение необходимых задач и осуществление различных функций для управления системой видеонаблюдения. Возможно дистанционное управление по сети.

Алгоритм работы матричного коммутатора задает порядок вывода видеопотока на мониторы, выполнение действий в случае тревожной ситуации, программу управления поворотными видеокамерами, трансфокатором, фокусом и диафрагмой, а также систему паролей в случае необходимости и т.д.

Подключение тревожных датчиков в матричному коммутатору

Различные датчики охранной сигнализации (инфракрасные датчики, контактные датчики, датчики открывания дверей и прочие) подключаются  к тревожным входам, и в случае подозрительных действий срабатывают индикаторы тревоги. Матричный коммутатор можно запрограммировать на осуществление необходимых действий в случае тревожной ситуации: выводить изображение с камеры, зафиксировавшей подозрительную ситуацию, на соответствующие мониторы, подключенные к тревожному выходу, включать сигнализацию, отправлять оповещение или выполнять иные действия.

Увеличение системы видеонаблюдения за счет модульности коммутатора

Наращивание системы видеонаблюдения легко осуществляется с помощью добавления дополнительных модулей. При этом различные модули могут быть объединены в единую систему, даже если они находятся на территориально удаленных объектах. В этом случае число устройств, подключаемых к матричному коммутатору, может быть огромным -  до нескольких тысяч на входах и до нескольких сотен на выходах.

Матричные коммутаторы являются необходимым элементом для систем видеонаблюдения с использованием большого количества оборудования:   коллективное видеонаблюдение (например видеонаблюдение для многоквартирных домов), казино, торговые центры, промышленные предприятия и т.д.


Принцип работы матричного коммутатора

Матричный коммутатор (Матричные мультиплексоры). Матричный коммутатор - это устройство, обеспечивающее соединение определенного числа камер с определенным числом абонентов (мониторов, видеорегистраторов). Таким образом, главной задачей матричного коммутатора является переключение трансляции изображения (прямого или мультиплексного) от любой камеры к любому абоненту (монитор, видеорегистратор) системы по команде оператора или в автоматическом режиме.

Благодаря применению матричных коммутаторов появилась возможность организации нескольких независимых постов наблюдения, с распределением видеоинформации между этими постами. Таким образом, при помощи матричных коммутаторов стало возможным строить многоуровневые системы с распределенными полномочиями по пользованию информацией (рядовые операторы на своих постах имеют доступ к одним камерам, а администраторы системы имеют доступ к другим).

Матричные коммутаторы по виду внутренней обработки видеоинформации делятся на аналоговые и цифровые.

Аналоговый матричный коммутатор

Аналоговый матричный коммутатор (мультиплексор) коммутирует видеосигналы без каких-либо преобразований самой структуры видеосигнала. В поступивший на вход аналоговый видеосигнал (например, от телекамеры), в таком мультиплексоре может только добавляться служебная информация, необходимая для повышения информативности изображений и необходимая для реализации режимов видеорегистрации. Такой служебной информацией могут быть метки кадров для записи на кассетный регистратор, номер телекамеры или наименование зоны наблюдения для отображения их на мониторе и т.п.

Добавление служебной информации в видеосигнал не приводит к каким-либо ухудшениям параметров, определяющих разрешающую способность и динамический диапазон изображений, т.е. сигнал, поступает с входа матрицы на выход без потерь в информации. Однако, для осуществления переключения телекамер во время записи (мультиплексирования сигналов) или при просмотре на мониторах без сбоев и пропусков требуется синхронизация процесса переключения с сигналами телекамер.

Цифровой матричный коммутатор

Цифровой матричный коммутатор (мультиплексор) производит процессорную обработку сигналов. Аналоговый видеосигнал преобразуется в цифровой, коммутируется и кодируется, и затем, преобразуется обратно в аналоговый вид. В результате такой сложной обработки качество изображения несколько ухудшается. Происходит это из-за ограниченных значений частоты дискретизации (часто менее 20 МГц) и количества уровней квантования (обычно не превышающее 255) при преобразовании аналогового сигнала в цифровую форму. Потери в качестве, которые неизбежны при цифровой обработке, сказываются, прежде всего, на разрешающей способности по выходу мультиплексора.

Для цифрового тракта обработки сигнала в мультиплексорах обычно приводится параметр разрешения, не превышающий, как правило, 1024х512 пикселей для черно-белого изображения. При цифровой обработке, в отличие от аналоговой, не требуется синхронизации процесса переключения.

Выходные видеосигналы мультиплексора синхронизируются при цифровой обработке, вне зависимости от внешних сигналов синхронизации.

По способу организации матричные коммутаторы делятся на моноблочные (в том числе удаленные) и модульные.

Модульные матричные коммутаторы

Модульные матричные коммутаторы выполнены в виде блока с модульно наращиваемой организацией от 16x4 до 4096x256 и удобны для применения на объектах с очень большой концентрацией телекамер в достаточно компактном пространстве. Недостатком таких систем является чрезмерная централизация управления.

Модульная организация предполагает сведение всей видеоинформации в единый центр (от всех телекамер тянутся кабельные линии связи в единый центр), а это большая трудоемкость и стоимость прокладки линий связи. Потребители информации в системах телевизионного наблюдения на объектах часто разнесены территориально, и тогда становится нецелесообразным построение модульных систем.

В распределенных системах предполагается размещение удаленных матриц в локальных зонах. Удаленные матрицы коммутируют группы удаленных телекамер и управляются по командам и программам с единого центра. В этом случае от групп удаленных телекамер в центр тянется небольшое число кабелей, по которым передается уже предварительно обработанная удаленной матрицей информация. По возможности интеграции существует две больших группы матричных мультиплексоров: автономные (Stand Alone) и интегрируемые (On Line).
Материал с сайта http://rudocs.exdat.com