1、画面处理分割器
原则上,录制一路视频信号最好的方式是1对1,也就是用一个录影机录取 单一摄影机摄取的画面,每秒录30个画面,不经任何压缩,解析度愈高愈好 (通常是S-VHS)。但如果需要同时监控很多场所,用一对一方式会使系统庞大、 设备数量多、耗材及人力管理上费用大幅提高,为解决上述问题,画面处理器应 运而生。画面处理器可最大程度地简化系统,提高系统运转效率,一般用一台监 视器显示多路摄像机图像或一台录像机记录多台摄像机信号的装置。
画面处理设备可分为画面分割器和画面处理器两大类。
画面分割器是将多个视频(通常是4、9、16路)信号同时进行数字化处 理,经像素压缩法将每个单一画面压缩成I/4 (1/9、1/16)画面大小,分别 放置于信号中1/4 (1/9、1/16)的位置,在监视器上组合成分割画面显示。 荧幕被分成多个画面,录影机(传统的磁带录像机VCR)同时实时地录取多 个画面。VCR将它视为一个单一的画面来处理。这种方式只有编码的处理程 序,在回放时不须经过解码器,虽然有很多分割允许画面在回放时以全画面回 送,但这只是电子放大,即把1/4画面放大成单画面,因四分割播放全部的动 作,故会牺牲掉画面的解析度及品质。
画面处理器(Multiplexers,多工处理器)也称为图框压缩处理器,是按图 像最小单位——场或帧,即l/60s (场切换)或l/30s (帧切换)的图像时间依 序编码个别处理,按摄像机的顺序依次录在磁带上,编上识别码,录像回放时取 出相同识别码的图像集中存放在相应图像存储器上,再进行像素压缩后送给监视 器以多画面方式显示。这种技术让录影机依序录下每台摄影机输入的画面。每个 图框都是全画面(若系统只单取一个图场,其解析度就会缩减成一半),故在画 质上不会有损失。然而画面的更新速率却被摄影机的数量瓜分了,所以会有画面 延迟的现象。当使用多工处理器时,每秒钟可录下来的图框数会减少。
目前市场上画面分割器有彩色、黑白之分,单功、双功之分,有单工画面 分割器、双工画面分割器(即回放时靠电子放大可实现淡化面显示);而图像 多工处理器(Multiplexers,帧场切换)种类更多,有彩色、黑白之分和单功、 双功及全双功之分,有单工处理器、双工处理器、全双功处理器。
对于画面处理器(Multiplexers)而言,存在单功型、双功型、全双功型, 对这三个概念大致说明如下:多画面录像与多画面监视不能同时进行,二者选取其一。
1) 只能多画面监看,不能多画面同时录影,称为画面分割器。
2) 只能多画面录影,不能多画面同时监看,称为场切换或帧切换。
多画面录像与多画面监视可以同时进行,互不影响;即在录像状态下可以监看。
多画面分割图像或全画面,在放像时也可看全画面或分割画面。
可同时接两台录像机,一台进行录像,而另一台用于回放,两者互不干扰。图 框处理器则可另外再接一台监视器与录放影机,共接两台监视器与两台录放影机, 交叉同时监看、录影与回放,可以连接两台监视器和两台录像机,其中一台用于 录像作业,另一台用于录像带回放。
2. 编解码器和视频服务器
传统的模拟摄像机不通过同轴电缆进行图像传输而需要通过网络传输时,需要通过编解码器或视频服务器进行传输。
编码器(Encoder)和解码器(Decoder)合称编解码器,是将音频或视频 信号在模拟格式和数字格式之间转换的硬件设备、压缩和解压缩音频或视频数 据的硬件或软件(压缩/解压缩);或是编码器/解码器和压缩/解压缩的组合。 通常,编码解码器能够压缩未压缩的数字数据,以减少内存使用量。计算机工 业定义通过24位测量系统的真彩色,这就定义了近百万种颜色,接近人类视 觉的极限。现在,最基本的VGA显示器就有640x480像素。这意味着如果视 频需要以每秒30帧的速度播放,则每秒要传输高达27MB的信息。而1GB容 量的硬盘仅能存储约37s的视频信息,因而必须对信息进行压缩处理。通过抛 弃一些数字信息或容易被眼睛和大脑忽略的图像信息的方法,使视频的信息量 减小。这个对视频压缩解压的软件或硬件就是编码解码器。编码解码器的压缩 率从2 : 1~100 : 1不等,它使处理大量的视频数据成为可能。
视频服务器(VideoServer)是一种对模拟摄像机视音频数据进行压缩、存 储及处理的专用硬件编码器,是编码器的一种,故有时候也被称为编码器。它在 闭路监控电视系统、多通道循环点播、延时播出、硬盘播出及视频节目点播等方 面都有广泛的应用。视频服务器一般采用M-JPEG或MPEG-2或MPEG-4等压 缩格式,MPEG-2技术是早期的编码器广泛使用,称之为D1编码器,清晰度 高。目前主流的视频服务器(编码器)支持双码流技术(即同时支持Motion JPEG和MPEG-4两种码流传送图像信号),在符合技术指标的情况下对视频数 据进行压缩编码,以满足存储和传输的要求。可配置多种网络接口(如RJ-45 接口或者光接口)进行组网,实现音、视频数据的远程传输和共享。从某种角 度上说,视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的硬盘录 像机,它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、 图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务 器将输人的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而 实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网 络摄像机,因此它也是网络监控系统与当前模拟监控系统进行整合的最佳途径。 网络摄像机就相当于内置视频服务器的模拟摄像机。
原则上,录制一路视频信号最好的方式是1对1,也就是用一个录影机录取 单一摄影机摄取的画面,每秒录30个画面,不经任何压缩,解析度愈高愈好 (通常是S-VHS)。但如果需要同时监控很多场所,用一对一方式会使系统庞大、 设备数量多、耗材及人力管理上费用大幅提高,为解决上述问题,画面处理器应 运而生。画面处理器可最大程度地简化系统,提高系统运转效率,一般用一台监 视器显示多路摄像机图像或一台录像机记录多台摄像机信号的装置。
画面处理设备可分为画面分割器和画面处理器两大类。
画面分割器是将多个视频(通常是4、9、16路)信号同时进行数字化处 理,经像素压缩法将每个单一画面压缩成I/4 (1/9、1/16)画面大小,分别 放置于信号中1/4 (1/9、1/16)的位置,在监视器上组合成分割画面显示。 荧幕被分成多个画面,录影机(传统的磁带录像机VCR)同时实时地录取多 个画面。VCR将它视为一个单一的画面来处理。这种方式只有编码的处理程 序,在回放时不须经过解码器,虽然有很多分割允许画面在回放时以全画面回 送,但这只是电子放大,即把1/4画面放大成单画面,因四分割播放全部的动 作,故会牺牲掉画面的解析度及品质。
画面处理器(Multiplexers,多工处理器)也称为图框压缩处理器,是按图 像最小单位——场或帧,即l/60s (场切换)或l/30s (帧切换)的图像时间依 序编码个别处理,按摄像机的顺序依次录在磁带上,编上识别码,录像回放时取 出相同识别码的图像集中存放在相应图像存储器上,再进行像素压缩后送给监视 器以多画面方式显示。这种技术让录影机依序录下每台摄影机输入的画面。每个 图框都是全画面(若系统只单取一个图场,其解析度就会缩减成一半),故在画 质上不会有损失。然而画面的更新速率却被摄影机的数量瓜分了,所以会有画面 延迟的现象。当使用多工处理器时,每秒钟可录下来的图框数会减少。
目前市场上画面分割器有彩色、黑白之分,单功、双功之分,有单工画面 分割器、双工画面分割器(即回放时靠电子放大可实现淡化面显示);而图像 多工处理器(Multiplexers,帧场切换)种类更多,有彩色、黑白之分和单功、 双功及全双功之分,有单工处理器、双工处理器、全双功处理器。
对于画面处理器(Multiplexers)而言,存在单功型、双功型、全双功型, 对这三个概念大致说明如下:多画面录像与多画面监视不能同时进行,二者选取其一。
1) 只能多画面监看,不能多画面同时录影,称为画面分割器。
2) 只能多画面录影,不能多画面同时监看,称为场切换或帧切换。
多画面录像与多画面监视可以同时进行,互不影响;即在录像状态下可以监看。
多画面分割图像或全画面,在放像时也可看全画面或分割画面。
可同时接两台录像机,一台进行录像,而另一台用于回放,两者互不干扰。图 框处理器则可另外再接一台监视器与录放影机,共接两台监视器与两台录放影机, 交叉同时监看、录影与回放,可以连接两台监视器和两台录像机,其中一台用于 录像作业,另一台用于录像带回放。
2. 编解码器和视频服务器
传统的模拟摄像机不通过同轴电缆进行图像传输而需要通过网络传输时,需要通过编解码器或视频服务器进行传输。
编码器(Encoder)和解码器(Decoder)合称编解码器,是将音频或视频 信号在模拟格式和数字格式之间转换的硬件设备、压缩和解压缩音频或视频数 据的硬件或软件(压缩/解压缩);或是编码器/解码器和压缩/解压缩的组合。 通常,编码解码器能够压缩未压缩的数字数据,以减少内存使用量。计算机工 业定义通过24位测量系统的真彩色,这就定义了近百万种颜色,接近人类视 觉的极限。现在,最基本的VGA显示器就有640x480像素。这意味着如果视 频需要以每秒30帧的速度播放,则每秒要传输高达27MB的信息。而1GB容 量的硬盘仅能存储约37s的视频信息,因而必须对信息进行压缩处理。通过抛 弃一些数字信息或容易被眼睛和大脑忽略的图像信息的方法,使视频的信息量 减小。这个对视频压缩解压的软件或硬件就是编码解码器。编码解码器的压缩 率从2 : 1~100 : 1不等,它使处理大量的视频数据成为可能。
视频服务器(VideoServer)是一种对模拟摄像机视音频数据进行压缩、存 储及处理的专用硬件编码器,是编码器的一种,故有时候也被称为编码器。它在 闭路监控电视系统、多通道循环点播、延时播出、硬盘播出及视频节目点播等方 面都有广泛的应用。视频服务器一般采用M-JPEG或MPEG-2或MPEG-4等压 缩格式,MPEG-2技术是早期的编码器广泛使用,称之为D1编码器,清晰度 高。目前主流的视频服务器(编码器)支持双码流技术(即同时支持Motion JPEG和MPEG-4两种码流传送图像信号),在符合技术指标的情况下对视频数 据进行压缩编码,以满足存储和传输的要求。可配置多种网络接口(如RJ-45 接口或者光接口)进行组网,实现音、视频数据的远程传输和共享。从某种角 度上说,视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机,或是不带硬盘的硬盘录 像机,它的结构也大体上与网络摄像机相似,是由一个或多个模拟视频输入口、 图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务 器将输人的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而 实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网 络摄像机,因此它也是网络监控系统与当前模拟监控系统进行整合的最佳途径。 网络摄像机就相当于内置视频服务器的模拟摄像机。