Системы обработки видеосигналов и видеонаблюдение

Обычно под видео сигналом понимают величину, отражающую каким-либо образом состояние физической системы – видеонаблюдение главная область применения. В этом смысле естественно рассматривать сигнал как результат некоторых измерений, проводимых над физической системой в процессе ее наблюдения. Устройство обработки преобразует исходный видео сигнал в форму, понятную и удобную для наблюдателя. Поскольку такое устройство в целом обычно очень сложно, его для удобства расчленяют на блоки, выполняющие отдельные, частные преобразования. Большинство применяемых систем обработки видео сигнала и видеонаблюдение содержат блоки, хотя иногда и в упрощенном виде.

Первичный преобразователь является «датчиком», преобразующим исходную физическую величину (механическую, электрическую, оптическую, тепловую, химическую и т. д.) в другую физическую величину, более удобную для дальнейшей обработки. Выбор типа «датчика» зависит в значительной степени от совершенства имеющихся технических средств. Например, при сегодняшнем уровне техники видеонаблюдение включает в себя электронно-оптические первичные преобразователи, чем чисто оптические.

Преобразовав исходные физические величины, скажем, в электрические сигналы, мы можем произвести дальнейшее преобразование последних с тем, чтобы подчеркнуть наиболее важные свойства наблюдаемой системы и ослабить или подавить другие, характеризующие ее состояние. Это и является в общем виде задачей кодирующего устройства, а видеонаблюдение должно обеспечивать кодировку на всем этапе работы. Назначение модулятора состоит в согласовании выходного сигнала со свойствами канала перначи, имеющегося при измерениях на расстоянии. Например, если используется канал передачи видео, сигналом обычно модулируют соответствующее колебание по амплитуде или по фазе. Демодулятор и декодирующее устройство служат для «расшифровки», они выполняют функции, обратные тем, которые производились на конце канала передачи – вот основная организация, в которой видеонаблюдение конечный итог всех преобразований. Пройдя демодулятор, декодирующее устройство, сигнал приобретает желаемую структуру, удобную для наблюдателя. Можно легко представить себе разнообразные реализации указанных блоков, если вспомнит известные системы обработки сигналов. Примеры таких систем разнообразны — это видеонаблюдение, телефония, телеметрия, локация, телеуправление, управление производственными процессами, медицинская диагностика, автоматическая классификация и распознавание образов, автоматическое обнаружение частиц и др. Следует заметить, что система обработки может также быть блоком более сложной системы, например она может представлять собой цепь обратной связи, используемую для формирования сигнала на автоматизированной системе распознавания автомобильных номеров.