УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

May 7, 2012 by admin Комментировать »

Иванисенко В. В., Бритков А. В., Макеенко И. В. ООО           «Бета ТВ ком» г. Донецк, ул. Университетская, 112, оф.15 тел./факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

a)                        6)

Фиг. 3. Исходное (а) и кодированное (б) изображение Fig. 3. Initial (a) and coded (b) picture

Аннотация – Рассматриваются технические решения, применяемые при кодировании черно-белого изображения путем преобразования аналогового видеосигнала в цифровой сигнал, перестановки фрагментов строк местами и обратного преобразования с помощью цифроаналогового преобразования.

I.  Введение

Основное назначение предлагаемого устройства

–    защита от несанкционированного просмотра видеосигнала в системах видеонаблюдения в режиме реального времени. Кодер и декодер изображения имеют одинаковые функциональные схемы, но не являются взаимозаменяемыми.

II.  Основная часть

Фиг. 1. Структурная схема кодера/декодера. Fig. 1. Coder / decoder flow chart

Структурная схема кодера/декодера приведена на фиг. 1. их внешний вид на фиг. 2, исходное и кодированное изображение на фиг. 3 (а, б), соответственно.

В устройстве кодирования производится преобразование аналогового видеосигнала в цифровой сигнал с тактовой частотой ft= 16МГц (интервал выборки 62,5 не, разрядность АЦП – 8). Точка разреза в каждой строке выбирается с помощью генератора ПСП. Генераторы ПСП кодера и декодера синхронизируются с помощью служебной информации, вставляемой кодером в область кадрового синхроимпульса. Т.к. точка разреза изменяется от строки к строке, то на выходе кодера наблюдается хаотичная картинка (см. фиг. 4). При восстановлении изображения на декодирующей стороне «номер» взятого отсчета должен соответствовать «номеру» отсчета на кодирующей стороне. Номера с 1-го по 848-ой в каждой строке отсчитываются таймером по фронту строчного синхроимпульса (на кодирующей и декодирующей стороне). Этот фронт выделяется с помощью «сепаратора» строчных синхроимпульсов (ССИ) выполненного на микросхеме LM 1881 (National Semiconductor). «Выделение» фронта ССИ производится на основе фильтрации с последующим ограничением с целью снижения возможного «джиттера» длительности формируемых ССИ. Все это позволило использовать кварц в опорном генераторе с точностью установки частоты 10′5 (с долговременной стабильностью такого же порядка). Исходя из числа строк 625,

формата кадра р = ~^ = ^ (по стандарту), где / -длина

экрана, h – высота экрана, длительности активной части строки 64 мкс – 12 мкс = 52 мкс, перепад от уровня белого до уровня черного (и наоборот) в стандартном телевизионном тракте происходит за время =60нс, а с учетом ограничения на полосу частот к=_L = 125 длительность такого перепада соста-

0,8

вит 75-80 не. Этот факт следует учитывать на декодирующей стороне (см. фиг. 1), (т.к. аналоговый сигнал с кодировщика поступает не сразу на декодер, а может быть пропущен через телевизионный тракт с полосой пропускания 6 МГц, например, сигнал с кодировщика поступает на ТВ модулятор, с него на ресивер и далее кодированный сигнал поступает на декодер). Дополнительная неточность взятия отсчета (на величину интервала выборки) также возникает из-за того, что опорные генераторы в кодере и декодере не синхронизированы друг с другом.

Гипотетическая модель на кодирующей стороне. Значение отсчета за номером j (уровень черного) записывается в номер отсчета i на кодирующей стороне, строка разрезается и ее части а и b меняются местами (фиг. 4).

Фиг. 4. Фрагмент строки на кодирующей стороне. Fig. 4. Line fragment on coding side

Гипотетическая модель на декодирующей стороне. Видно, что если значение i-ro отсчета записать обратно в j отсчет (для восстановления исходного изображения), то тогда из-за переходного процесса, длившегося 75-80 не, в j-ый отсчет будет записан не уровень черного, а уровень белого, что приведет к помехе в месте «разреза» строки (фиг. 5).

Фиг. 5. Фрагмент строки на декодирующей стороне.

Fig. 5. Line fragment on decoding side

Для исключения помех j отсчет на кодирующей стороне следует записать в течении нескольких тактов в интервале АВ (чуть уменьшив длительность двенадцати микросекундного строчного импульса), так чтобы к i-ому отсчету его уровень в декодере имел установившееся значение. Аналогично производятся действия и с частью строки а на кодирующей стороне – последнее ее значение повторяется в течение нескольких тактов в интервале CD. С целью минимизации аппаратурных затрат строчные и кадровые импульсы видеосигнала в отличие от «активных» частей строк проходят со входа на выход без задержек.

III.  Заключение

Восстановленное изображение визуально ничем не отличается от исходного, а невысокая себестоимость (примерно 30$) позволяет его применять в бытовых системах видеонаблюдения в реальном времени, где важна конфиденциальность передачи информации.

VIDEOCONTROL SIGNALS CODING DEVICE

Ivanisenko V. V., Britkov A. V. Makeenko I. V.

Betatvcom Ltd.

Universitetskaya str. 112, office 15 tel./fax: 062-381-81-85 e-mail: betatvcom@dptm. donetsk. ua

Annotation – Technical decisions in coding of black-and- white picture by means of analog video signal transformation into digital signal, transposition of line fragments and back transformation with the help of digital analog transformation have been considered.

I.  Introduction

The main purpose of the device is protection from the unsanctioned videosignal review in real time mode. The picture coder and decoder have the same functional scheme, but they are not interchangeable.

II.  Main part

The structural scheme of coder/decoder is given in fig. 1, their view is in fig. 2, the initial and coded pictures are in fig. 3 (a, b).

In the coding device analog videosignal is transformed into digital signal with timing frequency f 1 = 16 MHz (sampling interval 60 ns, ADC 8 bit).

The cut off point in each line is chosen by generator of psevdorandom sequence (PS). PS generators of coder and decoder are synchronized by the information which the coder puts into the synchroimpuls still field.

As the cut off point is changed from line to line, then on the coder output there is a chaotic picture.

If to restore the picture on the decoding side there will be interference in the cut off point.

The reason of the interference and the way of its removal are considered.

III.  Conclusion

The picture restored doesn’t differ from the initial one. The low cost (about 30 $) allows to use it in domestic videocontrol systems in real time, when it is important to have the information confidential.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты