ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫЙ ЦИФРОВОЙ БЛОК ВИДЕОПАМЯТИ

Полезная модель относится к электронной промышленности и может быть использовано для записи видеокадров, в частности, при приеме и анализе информации о состоянии контролируемых объектов.
Известен электронный блок, в частности, используемый для системы сигнализации, описание которого дано в заявке на изобретение РФ №2001101641/09 (Бюл. Изобретения, полезные модели. 2002 г., №35. Часть 1, стр.108). Указанное устройство содержит блок, корпус, преобразователь, схему управления, выполненную с возможностью работы в различных режимах в ответ на состояние преобразователя, переключатель, подключенный к схеме управления, и различные типы датчиков, в том числе и датчик движения.
Недостаток известного устройства состоит в том, что в нем не предусмотрены элементы для выполнения операций записи видеокадров и сравнения зарегистрированных видеокадров друг с другом после получения импульса от работающего датчика.
Известна интегральная система обработки и хранения информации со съемной флэш-память, описание которой дано в статье Барсукова B.C. «Спецтехника с «твердой» памятью: универсальность, качество, надежность» // Журнал «Специальная техника» №4. 2000 г.
Недостатками указанной системы являются относительно узкий динамический диапазон, что не позволяет записывать видеокадры и относительно малые функциональные возможности, проявляющиеся, в частности, в том, что отсутствуют конструктивные элементы, выполняющие функцию охраны и запуска процедуры записи видеокадров.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является энергонезависимый цифровой блок видеопамяти (Патент РФ на изобретение №2266568 под названием «Энергонезависимый цифровой блок видеопамяти и способ обеспечения взаимодействия его функциональных элементов». Бюл. «Изобретения, полезные модели». 20.12.2005 г. №35). Устройство состоит из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, центрального процессора и цифро-аналогового преобразователя, оперативного запоминающего устройства, электрически стираемого
постоянного запоминающего устройства, устройства управления и индикации, подключенных к центральному процессору, видеовхода, соединенного с аналого-цифровым преобразователем, видеовыхода, соединенного с цифро-аналоговым преобразователем, часов реального времени, канала связи с персональным компьютером и входом для подключения датчика тревоги, подключенными к центральному процессору. Устройство управления и индикации при поступлении команд от оператора осуществляет определение места записи в электрически стираемое запоминающее устройство, цифровых данных, соответствующих записываемому видеокадру, осуществляет изменение настроек, отвечающих за режим записи и чтение цифровых данных, соответствующих видеокадру в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве, изменяет коэффициент компрессии этих данных в электрически стираемом запоминающем устройстве, наносит и снимает служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, соответствующих видеокадрам, записанным в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство, обеспечивает синхронизацию работы блока видеопамяти с персональным компьютером, передает цифровые данные, соответствующие видеокадрам, в персональный компьютер и из него, изменяет настройки центрального процессора, отвечающие за корректировку часов реального времени и удаление цифровых данных, соответствующих видеокадрам, со служебными метками из электрически стираемого запоминающего устройства.
Недостатками известного устройства является относительно низкий уровень автоматизации устройства и его малое быстродействие. Указанные недостатки устройства связаны с тем, что только оператор выполняет существенных функций, которые характерны для работы центрального процессора.
Задачами полезной модели являются устранение указанных недостатков, а именно, повышение уровня автоматизации устройства и повышение его быстродействия.
Для решения этих задач в энергонезависимом цифровом блоке видеопамяти, состоящем из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, центрального процессора и цифро-аналогового преобразователя, а так же оперативного запоминающего устройства, электрически стираемого постоянного запоминающего устройства, видеовхода, соединенного с аналого-цифровым преобразователем, видеовыхода, соединенного с цифро-аналоговым преобразователем, и часов реального времени предлагается:
- энергонезависимый цифровой блок видеопамяти дополнительно оснастить адаптером и соединить последний с центральным процессором, предназначенным для связи энергонезависимого цифрового блока видеопамяти с внешними устройствами;
- с помощью процессора программным образом определять место для записи в электрически стираемое запоминающее устройство цифровых данных, соответствующих записываемому видеокадру, наносить и снимать служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, соответствующих видеокадрам, записанным в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство, сравнивать полученные в различные моменты времени с аналого-цифрового преобразователя цифровые данные и определять наличие движения объекта в контролируемой области, анализировать их и перезаписывать цифровые данные, соответствующие видеокадру, из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство при наличии выявленных изменений, превышающих установленный порог срабатывания энергонезависимого цифрового блока видеопамяти при сравнении цифровых данных, полученных в различные моменты времени.
В частном случае реализации устройства предлагается обеспечить через адаптер поступление на центральный процессор команд о включении и выключении энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, корректировке работы центрального процессора в зависимости от внешних условий, изменении установленного порога срабатывания энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, корректировке алгоритма работы центрального процессора, изменение коэффициента компрессии, скорости и режима записи цифровых данных в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве, соответствующих видеосигналу и изменении настроек центрального процессора, отвечающих за корректировку часов реального времени.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на которой представлена функциональная схема энергонезависимого цифрового блока видеопамяти.
На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - аналого-цифровой преобразователь; 2 - видеовход; 3 - видеовыход; 4 - оперативное запоминающее устройство; 5 - электрически стираемое постоянное запоминающее устройство (флэш-память); 6 - часы реального времени; 7 - цифро-аналоговый преобразователь; 8 - центральный процессор; 9 - адаптер.
Энергонезависимый цифровой блок видеопамяти состоит из аналого-цифрового преобразователя 1, центрального процессора 8, цифро-аналогового преобразователя 7, оперативного запоминающего устройства 4, электрически стираемого постоянного запоминающего устройства 5, часов реального времени 6, видеовхода, видеовыхода 3 и адаптера 9.
Аналого-цифровой преобразователь 1, центральный процессор 8 и
цифро-аналоговый преобразователь 7 соединены между собой последовательно.
К центральному процессору 8 подключены оперативное запоминающее устройство 4, электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5, часы реального времени 6 и адаптер 9.
Видеовход 2 соединен с аналого-цифровым преобразователем 1.
Видеовыход 3 подключен к цифро-аналоговому преобразователю 7.
Аналого-цифровой преобразователь 1 предназначен для преобразования входного аналогового низкочастотного видеосигнала в цифровые данные.
Цифро-аналоговый преобразователь 7 предназначен для преобразования цифровых данных в выходной низкочастотный аналоговый видеосигнал.
Центральный процессор 8 осуществляет взаимодействие между всеми блоками видеопамяти по жестко определенной внутри него программе. Центральный процессор 8 программным образом определяет место для записи в электрически стираемое запоминающее устройство 5 цифровых данных, соответствующих записываемому видеокадру, наносит и снимает служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, соответствующих видеокадрам, записанным в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5, сравнивает полученные в различные моменты времени с аналого-цифрового преобразователя 1 цифровые данные и определяет наличие движения объекта в контролируемой области, анализирует их и перезаписывает цифровые данные, соответствующие видеокадру, из оперативного запоминающего устройства 4 в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5 при наличии выявленных изменений, превышающих установленный порог срабатывания энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, при сравнении цифровых данных, полученных в различные моменты времени.
Оперативное запоминающее устройство 4 предназначено для хранения во внутреннем буфере промежуточных цифровых данных отснятых видеокадров.
Электрически стираемое постоянно запоминающее устройство 5 предназначено для энергонезависимого хранения цифровых данных, соответствующих видеокадрам, и для сохранения остальных настроек устройства.
Часы реального времени 6 осуществляют непрерывный счет времени, которое служит для идентификации записанных блоком видеопамяти видеокадров.
Адаптер 9 предназначен, в частности, для связи центрального процессора 8 с внешними устройствами, например, электронной вычислительной машиной, локальной вычислительной сетью, домофоном или клавиатурой со скоростью в 100 и более раз превышающую скорость канала связи с персональным компьютером у энергонезависимого цифрового блока видеопамяти (Патент РФ на изобретение
№2266568 под названием «Энергонезависимый цифровой блок видеопамяти и способ обеспечения взаимодействия его функциональных элементов». Бюл. «Изобретения, полезные модели». 20.12.2005 г. №35). Это позволяет через адаптер передавать не только команды, но и видеосигнал в цифровом формате на различные внешние устройства.
В частных случаях исполнения энергонезависимого цифрового блока видеопамяти через адаптер 9 на центральный процессор 8 поступают команды о включении и выключении энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, корректировке работы центрального процессора 8 в зависимости от внешних условий, например, времени суток, погодных условий, изменении установленного порога срабатывания энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, корректировке алгоритма работы центрального процессора 8, изменении коэффициента компрессии, скорости и режима записи цифровых данных в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве 5, соответствующих видеосигналу и изменении настроек центрального процессора 8, отвечающих за корректировку часов реального времени 6.
Устройство работает следующим образом.
В первом режиме работы в аналого-цифровой преобразователь 1 через видеовход 2 подают стандартный низкочастотный аналоговый видеосигнал, соответствующий регистрируемым видеокадрам.
Стандартный низкочастотный аналоговый видеосигнал преобразуется в цифровые данные, соответствующие видеокадру, в аналого-цифровом преобразователе 1 и записывается в оперативное запоминающее устройство 4.
Посредством программы центрального процессора 8 в оперативном запоминающем устройстве 4 выявляются характерные для движения объектов различия между цифровыми данными, соответствующими предшествующим и последующим видеокадрам.
Центральный процессор 8 посредством программы перезаписывает цифровые данные, соответствующие видеокадру, из оперативного запоминающего устройства 4 в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5 при выявлении различий между цифровыми данными, соответствующими предыдущему и последующему видеокадрам.
В процессе работы энергонезависимого цифрового блока видеопамяти центральный процессор 8 программным образом определяет место для записи в электрически стираемое запоминающее устройство 5 цифровых данных, соответствующих записываемому видеокадру, наносит и снимает служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, соответствующих видеокадрам,
записанным в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5, сравнивает полученные в различные моменты времени с аналого-цифрового преобразователя 1 цифровые данные и определяет наличие движения объекта в контролируемой области, анализирует их и перезаписывает цифровые данные, соответствующие видеокадру, из оперативного запоминающего устройства 4 в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5 при наличии выявленных изменений, превышающих установленный порог срабатывания энергонезависимого цифрового блока видеопамяти при сравнении цифровых данных, полученных в различные моменты времени.
Цифровые данные, соответствующие записываемому видеокадру, перед передачей из оперативного запоминающего устройства 4 в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 5 сжимаются с заданным коэффициентом компрессии.
В частном случае исполнения энергонезависимого цифрового блока видеопамяти через адаптер посредством центрального процессора 8 осуществляют включение и выключение энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, корректировку алгоритма работы центрального процессора 8, изменение установленного порога срабатывания энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, изменение коэффициента компрессии, скорости и режима записи цифровых данных в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве, соответствующих видеосигналу и изменение настроек центрального процессора 8, отвечающих за корректировку часов реального времени 6.
Во втором режиме работы блока видеопамяти через адаптер 9 осуществляется поиск по служебным меткам цифровых данных, соответствующих видеокадрам, в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве 5 и вывод их на цифро-аналоговый преобразователь.
Центральный процессор производит передачу цифровых данных, соответствующих видеокадру, со служебными метками из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства 5 в цифро-аналоговый преобразователь 7.
В цифро-аналоговом преобразователе 7 формируют выходной низкочастотный аналоговый видеосигнал и подают его на видеовыход 3.
В обоих режимах работы блока видеопамяти центральный процессор 8 программным образом производит смену внутренних команд, операций, флагов, констант, программ обработки данных и работы блока видеопамяти.
В настоящее время блок видеопамяти производится и широко используется.