Білім алушыларға бейне сигналдарды коммутациялау және өңдеу құрылғыларымен жұмыс тәртібін ұйымдастыру кезінде қолданылатын сабақ әдістері мен дамыту түрлерімен жұмыс

Рахметова Жулдыз Куанышовна
Астана қаласы
К.Ақышев атындағы №69 мектеп-гимназия
информатика пәнінің мұғалімі

Білім алушыларға бейне сигналдарды коммутациялау және өңдеу құрылғыларымен жұмыс тәртібін ұйымдастыру кезінде қолданылатын сабақ әдістері мен дамыту түрлерімен жұмыс

Бейне сигналдарды өңдеуге және ауыстыруға арналған құрылғылар

Бейнесигналдарды өңдеуге және ауыстыруға арналған құрылғылар СОТ-дағы ақпарат ағынын басқаратын құрылғылар: кескін сигналдары, дабыл сигналдары және басқару сигналдары. Бейнесигналдарды басқару және коммутациялау құрылғыларын пайдалану оператордың жұмысын айтарлықтай жеңілдетуге, тұтастай алғанда жүйенің құнын төмендетуге, бейнебақылау жүйесінің жұмысын басқа объектілердің қауіпсіздік жүйелерімен (күзет және өрт дабылы жүйелері, кіруді бақылау және басқару, т.б.).

Бейне сигналдарды өңдеуге және ауыстыруға арналған құрылғылар келесіге бөлінеді:
— бейне мониторлар;
— сериялық қосқыштар (Switcher);
— матрицалық қосқыштар (Матрицалық ауыстырғыш);
— Дербес және арнайы компьютерлерге негізделген СOT.

Суретте бейнебақылау пультінің жабдығы көрсетілген.

1. Бейне мониторлар

Бейнемониторлар – бейне сигналдарды екі өлшемді кескінге түрлендіретін құрылғылар.
Қазіргі уақытта мониторлар катодты сәулелік түтіктермен де (бұдан әрі — CRT, ағылшынша белгілеу CRT) және сұйық кристалды матрицалары бар (бұдан әрі СКД мониторлар, ағылшынша СКД) қолданылады. Плазмалық панельдер негізіндегі мониторларды пайдалану қазіргі уақытта кеңінен қолданылмайды, бұл ең алдымен мұндай өнімдердің жоғары құнына байланысты.

Монитор опциялары мыналарды қамтиды:
— экран диагоналы — экранның өлшемін диагональ бойынша анықтайды, ол әдетте дюйммен белгіленеді. Бейнебақылау жүйелеріндегі мониторлардың келесі диагональды экран өлшемдері бар: 5″, 9″, 10″, 12″, 14″, 15″, 17″, 19″, 22″ және одан жоғары;

— экран арақатынасы — 4:3 (әдеттегі ажыратымдылық 1024×768 пиксел), 5:4 (әдеттегі ажыратымдылық 1280×1024 пиксел), 16:9 (әдеттегі ажыратымдылық 1920×1080 пиксел), 16:10 (әдеттегі ажыратымдылық). 1650×1050 пиксель);

— сызықтылық – монитор экранында кескінді шығарудың геометриялық дұрыстығы (бұл параметр КРТ-ға көбірек қатысты);

— контраст — телевизиялық кескін сапасының маңызды көрсеткіші. Контраст неғұрлым үлкен болса, соғұрлым оның жарықтық градациялары болуы мүмкін. Теледидар кескінінің контраст мәні көзге көрінетін жарықтық градацияларының санын тікелей анықтайды. Жақсы теледидар кескінінің сапасы 30-40 жарықтық деңгейлеріне сәйкес келеді, ал ең жоғары сапасы 100-130. Кескіннің үлкен аумақтары үшін анықталған теледидарлық кескіннің жалпы контрасты (максималды) бар

— жарықтық — жарықтық деп бірнеше теледидар кадрларының уақыт аралығының орташа мәні, экранның жарықтығы түсініледі. Кем дегенде 1-2 шаршы метр ауданы бар кескіннің үлкен жарық аймақтарында өлшенеді. Кинескоп экранындағы теледидар кескінінің максималды жарықтығы (түрлі-түсті және ақ-қара кескіндер) 140-160-тан 200-250 кд/кв. м, ал орташа жарықтық — тиісінше 40-50-ден 80 кд / шаршыға дейін. м.

— желі жиілігі (көлденең жаңару жылдамдығы). Бұл сипаттама жолдың қаншалықты жиі жаңартылатынын анықтайды;

— кадр жиілігі (тік жаңарту жиілігі). Бұл сипаттама кадрды жаңарту жылдамдығын анықтайды;

— бейне жолының өткізу қабілеті (өткізу жолағы). Бұл сипаттама жолда бейнелеуге болатын кескін элементтерінің максималды санын анықтайды. Өткізу жолағы неғұрлым кең болса, соғұрлым кескін элементтері көп және айқындық пен ажыратымдылық жоғары болады;

— апертураның бұрмалануы — кинескоптың электронды сәулесінің шекті өлшеміне (қимасына) байланысты бұрмалану. Жіңішке бөлшектерді сызық бойымен шығару үшін электронды сәуле жұқа ұшталған қарындашқа сәйкес келуі керек. Диафрагманың үлкен диаметрімен сызықтар бойында орналасқан кішкене бөліктер жағылады (бұл параметр CRT-ге қатысты).

Түсті мониторлар ақ-қара мониторлардан қызыл, көк және жасыл люминофорларға электрондардың дәл соққысын анықтайтын арнайы көлеңке маскасының болуымен ерекшеленеді.

2. Бейне қосқыштар сериясы

Бейне ауыстырғыштар – бірнеше камералардан бір немесе бірнеше шығыстарға (мониторларға) бейне сигналдарды дәйекті ауыстыруды қамтамасыз ететін құрылғылар. Кезекті бейне ауыстырғыштарда барлық камералардан немесе олардың кейбіреулерінен таңдаулы түрде сигналдарды көруге мүмкіндік беретін камераны автоматты және қолмен ауыстыру режимдері бар.

Сонымен қатар, ауыстырылған камералардың көп санын пайдаланған кезде, жазылған камералардың әрқайсысынан кескінді жаңарту мерзімі айтарлықтай артады, бұл дабыл жағдайын өткізіп жіберуге әкелуі мүмкін. Коммутаторды таңдағанда, оның камераны көру уақытын реттеуге (әр камера үшін бөлек болғаны жөн), қосымша — камералар санына немесе одан да көп — күзет дабыл құрылғыларын қосуға арналған дабыл кірістері мен бір немесе көбірек дабыл шығыстары.

Заманауи сериялық бейне қосқыштар да бірқатар қосымша мүмкіндіктерге ие, мысалы:
— таңбалардың, уақыттың, күннің кірістірілген генераторының болуы;
— синхрондау кірісінің болуы;
— бейне монитор экранында кадрды автоматты және қолмен «мұздату»;
— бейне сигналының жоғалуын бақылау, яғни. Кіріс бейне сигналының жоғалуы сериялық қосқышпен дабыл жағдайы ретінде қабылданады.

3. Матрицалық бейне қосқыштары.

Матрицалық ауыстырғыш – белгілі бір абоненттер санымен (мониторлар, бейнетіркегіштер) камералардың белгілі бір санын қосуды қамтамасыз ететін құрылғы.

Осылайша, матрицалық ауыстырғыштың негізгі міндеті — оператордың бұйрығымен немесе автоматты режимде кез келген камерадан жүйенің кез келген абонентіне кескінді таратуды (тірі немесе мультиплексирленген) ауыстыру. Матрицалық қосқыштарды қолданудың арқасында осы посттар арасында бейне ақпаратты таратумен бірнеше тәуелсіз бақылау посттарын ұйымдастыру, сондай-ақ ақпаратты пайдалану үшін бөлінген өкілеттіктері бар көп деңгейлі жүйелерді құру мүмкін болды.

Сандық матрицалық ауыстырғыш кірістерінде алынған бейне ақпаратты цифрлайды. Аналогтық бейне сигналы сандық түрлендіріледі, ауыстырылады және кодталады, содан кейін аналогқа қайта түрленеді. Осындай күрделі өңдеудің нәтижесінде кескін сапасы біршама нашарлайды. Бұл аналогты сигналды цифрлау кезіндегі шектеулі дискретизация жылдамдығына (көбінесе 20 МГц-тен аз) және кванттау деңгейлерінің санына байланысты. Сандық өңдеу кезінде сөзсіз болатын сапаның жоғалуы, ең алдымен, матрицалық ауыстырғыштың рұқсатына әсер етеді.

4. Дербес компьютер негізіндегі сандық СОТ

СОТ-да компьютерлік технологияны қолдану соңғысын мүлде жаңа сапалы және техникалық деңгейге шығарады. Қазіргі уақытта дербес компьютерлер (ДК) немесе мамандандырылған дербес компьютерлер негізінде құрастырылған СОТ-ға кеңінен көшу жүріп жатыр. Мұндай жүйелер «сандық СOT» деп аталады.

Әдеттегі компьютер негізіндегі COT бір немесе бірнеше бейне түсіру карталарын және бағдарламалық құралды қамтиды (суретті қараңыз).

Сандық COT құрастыру кезінде Linux негізіндегі операциялық жүйеде жұмыс істейтін бағдарламалық құралды пайдалану ұсынылады. Linux негізіндегі СOT арасында қауіпсіздік мәселелерін шешуге мамандандырылған жүйелерге артықшылық беру керек, яғни. қажет емес бағдарламалық құрал құрамдастары олардан шығарылады, ал қалған құрамдас бөліктер ағынды бейне ақпаратын өңдеу үшін өнімділік тұрғысынан оңтайландырылған. Бұл техникалық шешім COT бағдарламалық құралын зиянды бағдарламалар мен «вирустардан» қорғауға мүмкіндік береді.

Сондай-ақ, флэш-дискке алдын ала орнатылған жүйелерге артықшылық беру керек. Бұл операциялық жүйені орнату, оның бастапқы конфигурациясын және COT бағдарламалық құралын орнату үшін көп уақытты қажет ететін процедураларды орындау қажеттілігін болдырмайды. Сонымен қатар, мұндай жүйелер, әдетте, оператордың дұрыс емес әрекеттерінен жақсы қорғалған және кез келген сәтсіздік жағдайында ДК-ны қайта жүктеу жеткілікті.

Цифрлық технологияларды қолдану COT әзірлеушілерінің мүмкіндіктерін бейне сигналдарды өңдеу тұрғысынан да, тұтастай алғанда жүйенің логикасын жүзеге асыру тұрғысынан да айтарлықтай кеңейтті. Сандық COT функцияларын келесі ретпен қарастырыңыз:

— міндетті функциялар;
— ұсынылатын мүмкіндіктер;
— перспективалы мүмкіндіктер.