Возможно огромное количество различных конфигураций распределенных систем. Здесь приводятся лишь основные принципы построения таких систем. Дополнительную информацию можно найти в приложении к настоящему руководству и в инструкциях к программному обеспечению ТС8359 или ТС8850.
Транковые выходы сателлитной установки
На каждом из удаленных (сателлитных) объектов выбранное количество мониторных выходов местного переключателя должно быть назначено в качестве "транковых" для связи с центральным коммутатором. Количество транковых линий может меняться в пределах от 1 до полного количества выходов локального коммутатора. Учтите, что количество транковых линий от сателлитного объекта ограничивает количество различных камер, установленных на этом объекте, которые могут одновременно просматриваться на центральном посту. Если на сателлитном объекте имеются свои операторы наблюдения, им должно быть запрещено управлять транковыми выходами. Это осуществляется посредством таблиц запрета доступа к мониторам в программном обеспечении ТС8359 или ТС8850.
Транковые входы центрального коммутатора
На центральном посту, транковые линии от всех сателлитных коммутаторов должны быть подключены к каким-либо входам коммутатора (обеспечив соответствующую согласующую нагрузку). Нет принципиальных ограничений на то, какие входы следует выбирать для транковых линий. Однако разумным является выбор входов с максимальными номерами, в то время как локальные камеры подключаются начиная с первого входа. Это позволяет впоследствии легко наращивать систему, добавляя как локальные, так и сателлитные линии, при этом они не будут перепутываться. Например, если 8 транковых линий надо подключить к центральному коммутатору с 32 входами, рекомендуется использовать входы 25-32, оставив первые 24 для локальных камер.
Линии управления в сателлитной системе
К каждой сателлитной установке необходимо провести линию управления от усилителя-распределителя, установленного в центральном пункте. ТС8300 имеет встроенный усилитель-распределитель. Линии управления передают все сигналы управления поворотными камерами, а также команды переключения для сателлитных коммутаторов. Линия управления должна быть подключена к конвертору данных типа ТС8780, который обеспечивает также декодирование адреса сателлитного коммутатора и выделение из потока команд лишь относящихся к данному сателлитному коммутатору. Отдельный ТС8780 должен быть установлен у каждого сателлитного коммутатора и на нем должен быть выставлен соответствующий адрес сателлита.
Если операторы сателлитной установки также должны иметь возможность управления поворотными камерами этого объекта, то должен быть установлен также объединитель кодов ТС8569-2, который обеспечивает объединение кодов управления поворотными камерами от центрального поста и от локального коммутатора на линию, идущую к локальным управляемым камерам. ТС8780 может быть подключен к одному из выходов объединителя, что облегчит условия согласования линии передачи сигналов управления от центрального коммутатора.
Требования к программированию сателлитного коммутатора
Программное обеспечение ТС8359 или ТС8850 необходимо для корректного программирования сателлитного коммутатора. Обычно для сателлитных систем требуется набор различных ПО типа ТС8х59, соответствующих всем примененным в системе типам коммутаторов. ПО типа ТС8850 может применяться для программирования любого коммутатора серии Allegiant.
Необходимым этапом программирования является лишь задание "логических" номеров камер в таблице идентификаторов камер. Если в качестве сателлитных применяются переключатели типа ТС8112 или ТС8124, то должен быть задан стартовый номер камеры с помощью их экранных меню.
ВНИМАНИЕ: СТАРТОВЫЙ НОМЕР КАМЕРЫ В ТС8112 ИЛИ ТС8124 НЕ ДОЛЖЕН МЕНЯТЬСЯ ЕСЛИ ПРИМЕНЯЮТСЯ ЛОКАЛЬНЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ КАМЕРЫ. СЛЕДЯЩИЙ КОНТРОЛЛЕР ТС8135 СПОСОБЕН УПРАВЛЯТЬ ЛИШЬ КАМЕРАМИ С НОМЕРАМИ ОТ 1 ДО 24.
Учтите, что в системе не должны встречаться повторяющиеся номера камер. Логические номера всех камер у ТС8300, 8600 и 8800 могут быть переобозначены любой 4-цифренной комбинацией, у ТС8500 - любой 3-цифренной комбинацией. С помощью ТС8112 и ТС8124 могут выбираться лишь 2-цифренные логические номера камер. Именно эти логические номера камер указываются на клавиатуре как центрального, так и сателлитного коммутатора для выбора камер, эти же номера должны быть заданы в качестве адреса на приемниках сигналов управления поворотных камер.
Для поддержания разумного порядка нумерации рекомендуется выделять для сателлитного коммутатора непрерывный участок номеров камер. Например в системе из трех коммутаторов рекомендуется для первого коммутатора выделить, например, номера с 1 по 50, для второго - с 101 по 132, и для третьего - с 201 по 224.
Если необходимо, с помощью программного обеспечения может быть задана таблица запрета доступа с некоторых клавиатур к некоторым мониторам, что позволит избежать случайного изменения локальным оператором состояния транкового выхода. Выходы ТС8112 и ТС8124, используемые в качестве транковых, автоматически блокируются для управления с локальной клавиатуры, как только приходят первые команды управления этими выходами от центрального коммутатора.
Если на сателлитной станции присутствуют операторы, то, вероятно, у сателлитного коммутатора следует задать названия камер. Если есть желание, эти названия могут появляться и на экранах центрального поста.
Единственное дополнительное требование - выключит режим аппаратного управления потоком порта консоли сателлитных коммутаторов (CTS=>OFF). Это осуществляется в экране "параметры" программного обеспечения. Данное требование неприменимо к переключателям ТС8112/ТС8124.
Требования к программированию центрального коммутатора
На центральном коммутаторе для правильной работы необходимо запрограммировать таблицу идентификаторов камер, как минимум - транковых линий, для которых необходимо задать адрес соответствующего сателлита (выставленный на его селекторе ТС8780) и номер мониторного выхода на этом сателлитном коммутаторе.
Затем необходимо запрограммировать номера камер. Учтите, что в системе не может быть повторяющихся номеров камер. Удаленные камеры соответствуют номерам видеовходов начиная с 33 для ТС8300, начиная с 65 для ТС85О0, начиная с 129 для ТС8600 и начиная с 257 для ТС8800. Укажите номер, укажите адрес сателлита, к которому эта камера реально подключена и укажите также, будут с ней использоваться локальные титры или титры, генерируемые сателлитным коммутатором. Необходимо задавать лишь реально используемые камеры. Так, если к сателлитному ТС8112 подключено всего 5 камер, то не надо описывать остальные 7 неиспользуемых входов. Если выбраны локальные титры, то одновременно рекомендуется задать названия камер. Обратите внимание, что для программирования коммутатора посредством его клавиатуры и в некоторых других случаях на экране монитора должны появляться различные запросы и надписи, что возможно лишь если выбрана локальная камера или удаленная камера, но с локальными титрами. После завершения программирования следует с помощью системной клавиатуры задать на неиспользуемые выходы мониторов локальные камеры, что устранит опасность занятия этими отсутствующими мониторами транковых линий.
Входы тревог в сателлитной системе
Входы тревог центрального коммутатора, запрограммированные на соответствие удаленным (сателлитным) камерам, будут работать как обычно, за исключением случая нехватки транковых линий. Встроенный алгоритм автоматически определит занятость транковых линий с учетом приоритетов операторов. Учтите, что вход тревоги, подключенный к сателлитному коммутатору НЕ ПРИВЕДЕТ к появлению тревожной камеры на мониторе центрального поста. Если источники тревог на удаленном объекте должны вызывать реакцию центрального коммутатора, то необходимо привести эти сигналы в центральный пост. При необходимости можно разместить интерфейс ТС8540 на удаленном объекте и соединить его с центральным коммутатором посредством линии RS-232. Поскольку интерфейс тревог встроен в ТС8300, при использовании ТС8300 в качестве центрального такой вариант невозможен. Если источники тревог расположены на более чем одном сателлитном объекте, то на всех них должны быть расположены ТС8540, общее количество ТС8540 ограничивается лишь возможностями центрального коммутатора (ТС8800 способен работать с 4-мя ТС8540). Если сцена освещена равномерно с Е = constant по всему растру, то динамический диапазон по контрасту наблюдаемого видеокамерой исходного изображения определяется соотношением коэффициентов отражений объектов максимального к минимальному. Обычно это значение не превышает К=100 (черный бархат с коэффициентом отражения 0,01 на снегу с коэффициентом отражения 0,9). В яркий солнечный день контраст передаваемой сцены определяется не только упомянутым соотношением коэффициентов отражения, а еще и соотношением освещенностей на солнце и в тени. Как правило, его значение не превышает 1000-5000, если конечно нет прямых зеркальных отражений солнца в поле зрения наблюдателя или видеокамеры. Способность видеокамеры воспроизводить такие контрасты в прямую зависит от величины ее параметра - отношение сигнал/шум (С/Ш).
Действительно, если задаться критерием, что минимально обнаруживаемый контраст определяется значением С/Ш=1, то соотношение минимального и максимального значений сигналов в выходном видеосигнале телевизионной камеры (ТК)
будет равно отношению С/Ш в разах. Известно, что параметр С/Ш в ТК в основном зависит от применяемого в ней ПЗС сенсора и определяется соотношением максимально возможной величины зарядового пакета, измеряемого количеством электронов в потенциальной яме пикселя, и среднеквадратичным значением величины шумов считывания так же измеряемого количеством так называемых шумовых электронов. Практически для всех современных ПЗС сенсоров, широко используемых в промышленном и прикладном телевидении, количество шумовых электронов составляет 20 - 40 [1], ибо определяется, в основном, типичной для всех кристаллов ПЗС техникой исполнения выходного устройства преобразования заряда пикселя в напряжение. Максимальная же величина зарядового пакета прямо пропорциональна объему потенциальной ямы пикселя, зависящему от геометрической площади пикселя и от потенциала накопления.
Таким образом, при прочих равных условиях, то есть одинаковой техники исполнения топологических структур ПЗС сенсоров, равном количестве элементов разложения изображения и одинаковых потенциалах накопления, ПЗС сенсор большего формата будет иметь большую величину максимального зарядового пакета, а, следовательно, и большее отношение сигнал/шум. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что объем потенциальной ямы ПЗС сенсора с межстрочным переносом, форматом 1/2 дюйма и числом активных элементов 752Н х 528V при полном заполнении вмещает порядка 200000 электронов. [2] То есть, при 25 шумовых электронов динамический диапазон по контрасту составит 8000 раз. В ПЗС сенсорах аналогичных по разрешению, но меньших по формату динамический диапазон по контрасту будет меньше. Для ПЗС 1/3 дюйма в два раза, для 1/4 дюйма в четыре раза.
Из выше изложенного следует, что видеокамеры с форматом 1/2 дюйма с некоторым запасом позволяют перекрыть динамический диапазон исходных световых контрастов в солнечный день и вообще воспроизводить четкое контрастное изображение при больших перепадах по освещенности в рамках растра. Видеокамеры высшей категории, например LTC 0500 фирмы PHILIPS, за счет пониженного уровня собственных шумов, имеет динамический диапазон по контрасту более 10000. Это обстоятельство позволило осуществить полную цифровую обработку видеосигнала и, в частности, организовать такие виды уровневой обработки как глубокая гамма-корекция (0,25 - 1 настраиваемая с шагом 0,05), компенсация фоновой засветки и компрессия локальных пересветок. Управление названными параметрами осуществляется дистанционно через порт RS 232. Очевидно, что такие виды обработки весьма проблематично реализовать в видеокамерах с форматом сенсора 1/3 дюйма и не возможно на видеокамерах с форматами сенсоров 1/4 дюйма и меньше.
Выводы:
1. Для получения надежной видеоинформации в уличных условиях следует применять видеокамеры с форматом ПЗС сенсоров ? дюйма.
2. Путем выбора ракурса и угла поля зрения видеокамеры при установке последней добиваться по возможности равномерного распределения яркости воспроизводимого изображения. Не следует в уличных условиях применять весьма широкоугольные объективы.
3. Избегать попадания в поле зрения камеры прямых солнечных засветок, больших участков неба, бликов, засветок от источников оптического излучения.
4. По возможности отказываться от использования на улице цветных видеокамер, имеющих значительно меньший динамический диапазон по контрасту в сравнении с черно-белыми камерами, да и световая чувствительность у них значительно хуже. Кроме того, динамика воспроизведения контраста у черно-белых мониторов значительно лучше в сравнении со цветными.
Автор: Н.Е. Уваров
ЗАО "Компания Безопасность"
ЗАО "Компания Безопасность"
