电视监控系统入门教材（5）

文章摘要：5、画面处理器 原则上，录一个讯号最好的方式是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。画面处理器为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。 原理及分类 画面处理设备可分为两大类： 一类为画面分割器（多为四分割器Quad）, 四分割器(Quad)是将四个视频信号同时进行数字化处理，经像素压缩法将每

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5、画面处理器
原则上，录一个讯号最好的方式是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。画面处理器为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。 
   原理及分类 
   画面处理设备可分为两大类：
   一类为画面分割器（多为四分割器Quad）, 四分割器(Quad)是将四个视频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1/4画面大小，分别放置于信号中1/4的位置，在监视器上组合成四分割画面显示。萤幕被分成4个画面，录影机同时实时地录取4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，虽然有很多四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，因四分割拨放全部的动作，故会牺牲掉画面的解析度及品质。当对整个动作的要求高于对画面清晰度的要求时，四分割是个很好的选择。例如工业处理控制及赌博时。
   画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上记录。四分割是最常用的设备之一，其性能价格比也较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求。九分割和十六分割价格较贵，而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降，录像效果不好。另外还有六分割、八分割、双四分割设备，但图像比率、清晰度、连续性并不理想，市场使用率更小。
   另一类为多工处理器（Multiplexers），也成为图框压缩处理器，是按图像最小单位--场或帧，即1/60秒（场切换）或1/30秒（桢切换）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。这种科技让录影机依序录下每支摄影机输入的画面。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，。如果要录10支摄影机的画面，每支摄影机每秒只能取3个图框。虽然回放时每秒仍然有30个图框，但却不是30个不同的图框。当使用多工处理器时，每秒钟可录下来的图框数会减少。市面上不难看到图框处理器接16支以上的摄影机，并与960小时长时间录放影机连接。这种组合方式会造成每几分钟才录一个画面的结果，与其他方式相较显得较没效率。
    
图框处理器的方块图  图框处理器影像由类比转数位及微处理器的品质是相当重要的 

   多工处理器与画面分割器的优缺点 
   画面分割器Quad可以实时监视画面动作，没有延迟现象，录像时是将四画面组成一个视频信号进行录像，录像回放时也是以四分割的方式实时回放。有些产品可以进行电子变焦（Zoom）式的放大处理，但其像素少且清晰度大幅下降，以致于没有意义，故可认为它不能大画面回放。Multiplexers由于不损失画面像素但损失了时间，因此录像回放时会产生延迟现象，动画效果强烈，所看到的画面是不连续的，回放时可以分割回放，也可以大画面回放。由上分析Quad的优点是无丢失记录，取证效果好，缺点是不能不能大画面（在不牺牲像素的境况下）回放，而多工处理器Multiplexers是回放功能好，能大画面回放，也能多画面回放，缺点是丢失图像，产生动画效果。
   分割器的功能：多数产品具备以下全部或部分 
   （１）同时多画面显示图像外，也可以显示单幅画面，设置自动切换具备４个或８个（双页四分割）摄象机输入端子，通常有两个视频输出端子，一路为录象输出，输出四画面图像供记录，另一路为视频输出，供与监视器相连，可选择显示单一画面图像，也可顺序显示４路输入图像。

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