Квадраторы предназначены для одновременного отображения на экране монитора видеонаблюдения изображений от нескольких, обычно 4 видеокамер, в режиме реального времени. Квадратор делит экран монитора видеонаблюдения на четыре прямоугольные области, в каждой из которых помещается изображение от видеокамеры, подключенной к соответствующему видеовходу квадратора. Одновременно с выводом видеоинформации на монитор, квадрированные изображения через квадратор поступают на видеомагнитофон. Как правило, квадраторы устанавливают в небольшие системы видеонаблюдения офисов, магазинов, гаражей, автостоянок и пр. Как правило, все квадраторы формируют на выходе изображение от одной видеокамеры в полноэкранном формате. Некоторые квадраторы имеют функцию PIP- “кадр в кадре” и функцию SPLIT – обеспечивающую одновременный вывод на экран монитора видеонабюдения изображения как всех четырех, так и одной, двух или трех видеокамер. Многие квадраторы позволяют вместе с видеоинформацией записывать номер видеокамеры, текущее время и дату. Для одновременного отображения видеоинформации на мониторе видеонаблюдения от более чем 4 видеокамер, используются мультиплексоры.
Мультиплексоры - это устройства предназначенные для работы в составе системы видеонаблюдения. Классические мультиплексоры выполняют мультиплексирование (переключение) по времени входящих на них видеосигналов с нескольких камер видеонаблюдения и формируют два типа выходных видеосигналов: один для просмотра на мониторе видеонаблюдения, другой для записи на видеомагнитофон (видеорекордер).
Видеосигналы, поступающие с выхода мультиплексора на видеомонитор, одновременно формируют на его экране изображения со всех видеокамер. Так если к мультиплексору подключено 16 видеокамер, то на экране видеомонитора будут отображаться видеоизображения с каждой видеокамеры, по одному в каждом из 16 окон. В то же время оператор может выбрать любую видеокамеру для полноэкранного отображения ее видеоинформации на видеомониторе.
Одновременно с этим, на выходе мультиплексора, подключенного к видеомагнитофону, формируются разделенные по времени мультиплексированные видеосигналы со всех видеокамер, выбранных для записи. При этом мультиплексор обрабатывает видеосигналы таким образом, что каждый следующий кадр, посылаемый на видеомагнитофон или устройство цифровой записи, исходит от следующей, как правило, по порядку подключенной к нему видеокамеры. Мультиплексоры, позволяющие либо производить обработку видеоизображений (мультиплексирование) для записи на видеомагнитофон, либо просматривать изображения подключенных видеокамер, получили название – симплексный видеомультиплексор.
Дуплексные мультиплексоры
Архитектура и принцип работы симплексного мультиплексора не позволяют ему выполнять одновременно две вышеперечисленные функции. Одновременное выполнение этих задач реализуют дуплексные мультиплексоры, представляющие собой два мультиплексора в одном корпусе. Один мультиплексор предназначен для записи видеоинформации на видеомагнитофон или устройство цифровой записи, а другой для воспроизведения на видеомониторе “живого” видео или ранее сделанных видеозаписей.
Триплексные мультиплексоры
Для того, чтобы одновременно производить запись видеоинформации, а также просматривать на одном мониторе видеонаблюдения комбинацию из “живого” видео и сделанных ранее видеозаписей, применяются триплексные мультиплексоры.
Дополнительные функциональные возможности мультиплексоров
Некоторые мультиплексоры могут иметь дополнительные функциональные возможности, такие как “замораживание” кадра, контроль пропадания видеосигнала, цифровое увеличение изображения, балансировка яркости изображений мультикартины. Многие мультиплексоры имеют встроенный детектор движения с настраиваемой чувствительностью. При появлении активности в зоне видеонаблюдения и срабатывании детектора движения, изображение с соответствующей видеокамеры будет автоматически переключено в полноэкранный режим просмотра на видеомониторе. При записи на видеомагнитофон кадры от этой камеры получают повышенный приоритет и записываются чаще, чем от других видеокамер.
Передача видеосигнала
В большинстве систем видеонаблюдения возникает необходимость передачи видеоинформации от телекамер к оборудованию установленному на постах охраны – мониторам, мультиплексорам, коммутаторам, квадраторам, видеомагнитофонам и другим устройствам системы видеонаблюдения. При этом расстояние, на которое осуществляется передача видеосигнала, может составлять от десятков метров до десятков километров.
Поскольку передача видеосигнала по коаксиальному кабелю без его усиления может осуществляться на расстояние не более 300 м, системы передачи видеосигнала включают в себя передающие устройства, соединенные с телекамерами, приемные устройства, принимающие видеосигнал и передающие его на аппаратуру поста охраны, а при необходимости усилители видеосигнала и линии связи.
В настоящее время в системах видеонаблюдения используются несколько основных способов передачи видеосигнала: передача видеосигнала по коаксиальному кабелю, передача видеосигнала по кабелю “витая пара” и передача видеосигнала по волоконно оптическому кабелю.
Передача видеосигнала на расстояние до 300 м
На сегодняшний день в системах видеонаблюдения наибольшее распространение получила передача видеосигнала по коаксиальному кабелю. Это надежный и недорогой способ передачи, однако, он имеет свои недостатки. При передаче видеосигнала на расстояние свыше 300 м качество видеосигнала ухудшается – происходит потеря уровня сигнала, могут возникать частотные искажения, которые приводят к снижению четкости изображения. Чтобы избежать этого, необходимо через каждые 250-300 м устанавливать усилители видеосигнала. В свою очередь усилители видеосигнала требуют подводки электропитания к месту установки и снижают соотношение сигнал/шум, что также сказывается на качестве видеосигнала. (Для повышения отношения сигнал/шум усилители видеосигнала желательно располагать как можно ближе к телекамере.)
По этой причине специалисты рекомендуют использовать коаксиальный кабель на коротких линиях – до 300 м и при отсутствии электромагнитных помех. Тогда передача видеосигнала осуществляется практически с исходным качеством.
Передача видеосигнала на расстояние до 1,5 км
За последние годы в системах видеонаблюдения стали чаще использоваться технологии и устройства передачи видеосигнала по кабелю типа “витая пара”. При использовании витой пары возможна передача видеосигнала на расстояние до 1,5 км без существенного искажения видеосигнала. При этом не требуется устанавливать усилители видеосигнала. Кроме того, оборудование, использующее витую пару, симметризует видеосигнал, обеспечивая устойчивость к помехам, создаваемым внешними источниками. Специальный передатчик обеспечивает преобразование и передачу несимметричного сигнала, передаваемого по коаксиальному кабелю от телекамеры, к симметричному, передающемуся по витой паре. А приемник, соответственно, преобразует симметричный сигнал к несимметричному, для передачи к оборудованию поста видеонаблюдения.
Использование витой пары позволяет производить передачу различных сигналов - видеосигнала, аудио, управления, телефонии и пр. При этом количество передаваемых по одному кабелю сигналов ограничивается только числом витых пар в кабеле. Возможность использования уже имеющихся линий связи снижает стоимость системы видеонаблюдения. В целом, прокладка кабеля “витая пара” обходится существенно дешевле, чем монтажные работы по прокладке коаксиальных или волоконно оптических линий. Кроме того, в случае обрыва линии, ее можно легко восстановить - достаточно соединить проводники пар обычной скруткой.
Передача видеосигнала на десятки километров
Всех перечисленных выше недостатков лишены оптоволоконные системы передачи видеосигнала. Волоконно оптические линии таких систем устойчивы к электромагнитным и радиочастотным помехам, обеспечивают передачу видеосигнала на расстояние до десятков километров без использования усилителей видеосигнала и, особенно, эффективны для систем видеонаблюдения территориально-распределенных объектов. При этом передача видеосигнала осуществляется с высоким разрешением и без потери качества. Кроме того, волоконно оптические системы отличаются высокой пропускной способностью и исключают возможность несанкционированного доступа к передаваемым видеосигналам и другой информации.