CCTV Principles

De videomultiplexer.

Een multiplexer refereert naar een systeem dat 8 of meer camera’s gelijktijdig weergeeft in een multi display of de camerabeelden gelijktijdig opneemt.

Het is een oplossing voor de beeldopname met een switcher, waar bij elke overgang de framebalk wordt opgenomen.
Het gelijktijdig kunnen bekijken van livebeelden of opnames, vereenvoudigd de werking voor de operator.

Werking van de multiplexer.

Vier camera's filmen elk een scène. Camera 1 : een Volkswagen Kever rijdt in een gele achtergrond van links naar rechts. Camera 2 : een busje rijdt in een roze achtergrond van rechts naar links. Camera 3 : een groen mannetje loop van links naar rechts. Camera 4 : een rood mannetjes loopt van rechts naar links en struikelt onderweg.

Het basisprincipe van de videomultiplexer is dat elk videobeeld wordt gedigitaliseerd en tijdelijk wordt opgeslagen als een afbeelding in een geheugenregister.
Alle beelden, tot 16 camera’s, worden gedigitaliseerd en simultaan opgeslagen.
De beelden worden voorzien van een marker en terug geconverteerd naar een analoog beeld dat ter beschikking staat van de videorecorder.

De videorecorder neemt het field van camera 1 op, gevolgd door het field van camera 2, gevolgd door het field van camera 3 enzoverder tot de laatste camera.
Deze beeldsequentie wordt daarna voortdurend herhaald.

De videomultiplexer schakelt een sequentie van camerabeelden naar de videorecorder.
De schakelfrequentie komt overeen met de time-lapse mode van de videorecorder.

In 72H mode schakelt de multiplexer de camerabeelden elke 0,96 seconde.
Elke 0,96 seconden stuurt de multiplexer twee fields naar de recorder.
De beelden zijn voorzien van een cameratitel en datum/tijd informatie.
In de teletekst zone in de framestart van het videosignaal bevindt zich een soort barcode een marker met het camera ID.

Spelen we nu de opgenomen tape af en selecteren we camera 2, dan gaat de multiplexer op zoek naar de marker met camera ID 2.
Het analoge beeld wordt digitaal gecapteerd en bewaard in het geheugenregister.
Een serie afbeeldingen wordt opnieuw geconverteerd en als livebeeld afgespeeld op de analoge videomonitor.

Het resultaat is een Charly Chaplin-achtig effect in de beweging van personen.

Time-base correctie.

De videosignalen in een grote groep camera’s zijn niet gesynchroniseerd.
De framestart van elke individuele camera valt op een lichtjes ander tijdstip.

Time-base correctie houdt de videosignalen in een bufferregister en stuurt alle beelden in sync onderling met elkaar, naar de multiplexer processor.

Een effect hiervan is dat de update time van de sommige camerabeelden vergroot.
In geval van een live multiscreen worden de individuele beelden niet real-time weergegeven.

Multiscreens

Een eigenschap van videomultiplexers is het multiscreen; een schermweergave van alle 16 camera’s gelijktijdig.

Simplex, Duplex

Een standaard multiplexer kan slechts één gemultiplexeerde output genereren.
De output kan worden verwerkt als live mozaïek voor de monitor, of als multiplex sequentie opgenomen door de videorecorder, maar niet live mozaïek en multiplex recorder gelijktijdig.

Bij het afspelen van de beelden is de multiplexer processor beschikbaar om een mozaïekbeeld samen te stellen.

Een duplex multiplexer is uitgerust met een dubbele multiplexer processor, vaak op een tweede printplaat in het toestel. Een live mozaïekbeeld kan nu gelijktijdig met beelden multiplexen naar de recorder.

Triplex

Live kijken, live beelden opnemen en terwijl opgenomen beelden van de dag voordien bekijken : drie multiplexers of een 3-in-1 triplex multiplexer.

Encode en Decode

Encode is de benaming van de REC toets op de multiplexer. Het genereert de multiplexer output naar de recorder.

Decode is de benaming van de PLAY toets op de multiplexer. Het zet de multiplexer in leesmodus voor beelden die van de videorecorder komen.

Time-Lapse video recording

In een CCTV systeem wordt een time-lapse video recorder gebruikt om beeldopname mogelijk te maken voor een periode langer dan 3 uur die een gewone media recorder doet. Het is niet handig om elke 3 uur een cassettetape te moeten wisselen.

Voor langer periodes kunnen de time-lapse recorders in serie worden geplaatst .
Het TAPE END alarm in de eerste recorder triggert dan de REC START van de volgende recorder.

Een oplossing voor de cassettewissel en de cascade van recorders, is de time-lapse recorder.

De time-lapse recorder is uitgerust met een stappenmoter.
In plaats van 50 stappen per seconden, stapt de motor 6 stappen per seconden.
Op die manier kan de TLVCR 24 uur beelden opnemen op een standaard VHS cassette E120 (3 uur).

Beeldopname in timelapse mode verhoogt de camera update tijd.
De camera update tijd in time-lapse mode 24 uur is 8x langer dan in 3 uur-mode.

De camera update time kan hoog oplopen in grote camerasystemen.

Een 16-kanaalsmultiplexer die opneemt in 24 H mode registreert per camera elke 5,12 seconden een beeld.

Activity Detection

Activity Detection of activiteitsdetectie is een manier om het tijdsinterval tussen camerabeelden te optimaliseren.

Doordat de beelden digitaal worden opgeslagen in een beeldregister is een vergelijking met een volgend beeld mogelijk. Een algoritme berekend de verandering in het beeld.

De beeldsequentie van de multiplexer is in normaal bedrijf :

 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8.

Bij activiteitsdetectie in bijvoorbeeld camera 8 wordt de sequentie :

1 8 2 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 8 8 1 8 2 8 3 8 4 8

Het tijdsinterval van camera 8, waarop iets gebeurt, verlaagd van 2,56 naar 0,32 s.
Het tijdsinterval van alle ander camera’s, waarop niets gebeurt, verhoogd van 2,56 naar 5,12 seconden.

Beeldtransmissie met multiplexers

Een variatie op het gebruik van de multiplexer is de transmissie van het gemultiplexte videosignaal.

Het is een standaard PAL videosignaal dat met een RG59 coaxkabel over een lengte van 250 meter kan worden getransporteerd.

Een multiplexer, aan het ander einde van de coax, decodeert het videosignaal naar een live mozaïekbeeld.