энергонезависимый цифровой блок видеопамяти и способ обеспечения взаимодействия его функциональных элементов

Формула изобретения

1. Энергонезависимый цифровой блок видеопамяти, состоящий из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, центрального процессора и цифро-аналогового преобразователя, оперативного запоминающего устройства, электрически стираемого постоянного запоминающего устройства и устройства управления и индикации, подключенных к центральному процессору, отличающийся тем, что блок видеопамяти дополнительно снабжен видеовходом, соединенным с аналого-цифровым преобразователем, видеовыходом, соединенным с цифроаналоговым преобразователем, часами реального времени, каналом связи с персональным компьютером и входом для подключения датчика тревоги, подключенными к центральному процессору, при этом устройство управления и индикации при поступлении команд от оператора осуществляет определение места для 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 цифровых 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.

2. Способ обеспечения взаимодействия функциональных элементов энергонезависимого цифрового блока видеопамяти, включающий два режима его работы, в первом режиме работы на аналого-цифровой преобразователь подают стандартный низкочастотный аналоговый сигнал, преобразуют его в цифровые данные в аналого-цифровом преобразователе, посылают их в оперативное запоминающее устройство, в цифроаналоговом преобразователе формируют выходной низкочастотный аналоговый сигнал и выводят его из блока видеопамяти, цифровые данные передают из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства в цифроаналоговый преобразователь, и по программе центрального процессора осуществляют опрос устройства управления и индикации, в обоих режимах работы блока видеопамяти в центральном процессоре обрабатывают команды от устройства управления и индикации и посредством программы центрального процессора производят смену внутренних команд, операций, флагов, констант, программ обработки данных и работы блока видеопамяти, отличающийся тем, что в первом режиме работы блока видеопамяти в аналого-цифровой преобразователь через видеовход подают стандартный низкочастотный аналоговый видеосигнал, соответствующий регистрируемым видеокадрам, в цифроаналоговом преобразователе формируют выходной низкочастотный аналоговый видеосигнал и подают его на видеовыход, дополнительно посредством программы центрального процессора в оперативном запоминающем устройстве выявляют характерные для движения объектов различия между цифровыми данными, соответствующими предшествующим и последующим видеокадрам, посредством программы центрального процессора производят опрос входа на наличие поступления сигнала с датчика тревоги, перезаписывают цифровые данные, соответствующие видеокадру, из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство при поступлении со входа в центральный процессор сигнала о срабатывании датчика тревоги, выявлении различий межу цифровыми данными, соответствующими предшествующему и последующему видеокадрам, или при поступлении команды пользователя через устройство управления и индикации; контролируют объем свободной памяти в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве и определяют место для записи в него цифровых данных, соответствующих видеокадру, к цифровым данным, соответствующим видеокадру, дописывают служебные метки, содержащие цифровую информацию, цифровые данные, соответствующие видеокадру, перед передачей из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство сжимают, производят передачу цифровых данных, соответствующих видеокадру, со служебными метками из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства в цифроаналоговый преобразователь, во втором режиме работы блока видеопамяти осуществляют поиск по служебным меткам цифровых данных, соответствующих видеокадру, в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве, посредством программы через устройство управления и индикации на центральный процессор подают команды изменения настроек, отвечающих за режим записи и чтения цифровых данных, соответствующих видеокадру, изменяют коэффициент компрессии цифровых данных, соответствующих видеокадрам, записанному в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве, наносят и снимают служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, соответствующих видеокадру, записаннаму в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство, обеспечивают синхронизацию работы энергонезависимого цифрового блока видеопамяти с персональным компьютером и передают цифровые данные, соответствующие видеокадру, в персональный компьютер и из него, изменяют настройки центрального процессора, отвечающие за корректировку часов реального времени и удаление цифровых данных, соответствующих видеокадру, со служебными метками, из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в цифровые данные, соответствующие видеокадру, посредством программы центрального процессора дописывают служебную метку, относящуюся к их архивации.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в цифровые данные, соответствующие видеокадру, посредством программы центрального процессора дописывают служебную метку, связанную с причиной, вызвавшей перезапись цифровых данных из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что к цифровым данным, соответствующим видеокадру, дописывают служебную метку, относящуюся к номеру видеокадра.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что к цифровым данным, соответствующим видеокадру, дописывают служебные метки, относящиеся к дате и времени регистрации видеокадра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение 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.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является интегральная система обработки и хранения информации со съемной флэш-памятью, описание которой дано в статье Барсукова B.C. "Спецтехника с "твердой" памятью: универсальность, качество, надежность" // Журнал "Специальная техника" 2000 г., №4.

Недостатки указанного устройства состоят в следующем:

- имеет относительно узкий динамический диапазон, что не позволяет записывать видеокадры;

- имеет относительно узкие функциональные возможности, проявляющиеся, в частности, в том, что отсутствуют конструктивные элементы, выполняющие функцию охраны и запуска процедуры записи видеокадров.

Известен способ обеспечения работы электронного блока, в частности, используемый для системы сигнализации, описание которого дано в заявке на изобретение РФ №2001101641/09 (Бюл. Изобретения. Полезные модели 2000 г., №35. Часть 1, стр.108).

Указанный способ включает регистрацию сигналов с различных типов датчиков, управление работой устройства и переключение режимов его работы.

Недостаток известного способа состоит в том, что в нем не предусмотрены операции по сравнению зарегистрированных видеокадров друг с другом после записи их в устройство.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ, информация о котором дана в статье Барсукова B.C. "Спецтехника с "твердой" памятью: универсальность, качество, надежность" // Журнал "Специальная техника", 2000 г., №4.

Способ обеспечения взаимодействия функциональных элементов блока включает следующие режимы работы устройства. На аналого-цифровой преобразователь подают стандартный низкочастотный аналоговый сигнал и преобразуют его в цифровые данные в аналого-цифровом преобразователе. Посылают цифровые данные в оперативное запоминающее устройство. В цифроаналоговом преобразователе формируют выходной низкочастотный аналоговый сигнал и выводят его из блока. Цифровые данные передают из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства в цифроаналоговый преобразователь. По программе центрального процессора осуществляют опрос устройства управления и индикации. В центральном процессоре обрабатывают команды от устройства управления и индикации. Производят смену внутренних команд и операций.

Недостатки указанного способа состоят в следующем:

- имеет относительно узкий динамический диапазон, что не позволяет записывать видеокадры;

- имеет относительно малые функциональные возможности, проявляющиеся, в частности, в том, что отсутствуют функции охраны и запуска процедуры записи видеокадров.

Задачами изобретения являются устранение указанных недостатков, а именно расширение динамического диапазона и функциональных возможностей устройства.

Для решения этих задач энергонезависимый цифровой блок, состоящий из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, центрального процессора и цифроаналогового преобразователя, оперативного запоминающего устройства, электрически стираемого постоянного запоминающего устройства и устройства управления и индикации, подключенных к центральному процессору, предлагается дополнительно снабдить

- видеовходом, соединенным с аналого-цифровым преобразователем;

- видеовыходом, соединенным с цифроаналоговым преобразователем;

- часами реального времени, каналом связи с персональным компьютером и входом для подключения датчика тревоги, подключенными к центральному процессору.

Для решения указанных задач в способе обеспечения взаимодействия функциональных элементов блока видеопамяти, включающем два режима его работы, в первом режиме работы на аналого-цифровой преобразователь подают стандартный низкочастотный аналоговый сигнал, преобразуют его в цифровые данные в аналого-цифровом преобразователе, посылают их в оперативное запоминающее устройство, в цифроаналоговом преобразователе формируют выходной низкочастотный аналоговый сигнал и выводят его из блока видеопамяти, цифровые данные передают из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства в цифроаналоговый преобразователь, и по программе центрального процессора осуществляют опрос устройства управления и индикации, в обоих режимах работы блока видеопамяти в центральном процессоре обрабатывают команды от устройства управления и индикации и посредством программы центрального процессора производят смену внутренних команд, операций, флагов, констант, программ обработки данных и работы блока видеопамяти, предлагается

- в первом режиме работы блока видеопамяти в аналого-цифровой преобразователь через видеовход подавать стандартный низкочастотный аналоговый видеосигнал, соответствующий регистрируемым видеокадрам;

- в цифроаналоговом преобразователе формировать выходной низкочастотный аналоговый видеосигнал и подавать его на видеовыход;

- дополнительно посредством программы центрального процессора в оперативном запоминающем устройстве выявлять характерные для движения объектов различия между цифровьми данными, соответствующими предшествующим и последующим видеокадрам;

- посредством программы центрального процессора производить опрос входа на наличие поступления сигнала с датчика тревоги;

- перезаписывать цифровые данные из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство при поступлении с входа в центральный процессор сигнала о срабатывании датчика тревоги, выявлении различий межу цифровыми данными, соответствующими предшествующему и последующему видеокадрам, или при поступлении команды пользователя через устройство управления и индикации;

- контролировать объем свободной памяти в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве и определять место для записи в него очередных цифровых данных;

- к цифровым данным дописывать служебные метки, содержащие цифровую информацию;

- сжимать цифровые данные перед передачей из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство;

- производить передачу цифровых данных со служебными метками из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства в цифроаналоговый преобразователь;

- во втором режиме работы блока видеопамяти осуществлять поиск по служебным меткам цифровых данных в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве;

- подавать команды изменения настроек, отвечающих за режим записи и чтения цифровых данных,

- изменять коэффициент компрессии цифровых данных, записанных в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве;

- наносить и снимать служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, уже записанных в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство;

- обеспечивать синхронизацию работы энергонезависимого цифрового блока видеопамяти с персональным компьютером;

- передавать цифровые данные в персональный компьютер и из него;

- изменять настройки центрального процессора, отвечающие за корректировку часов реального времени и удаление цифровых данных со служебными метками, из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства.

В частных случаях реализации способа предлагается в цифровые данные, соответствующие видеокадру, посредством программы центрального процессора дописывать служебные метки, относящиеся, во-первых, к их архивации, во-вторых, связанных с причиной, вызвавшей перезапись цифровых данных из оперативного запоминающего устройства в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство, в-третьих, относящуюся к номеру видеокадра, в-четвертых, к дате и времени регистрации видеокадра.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема энергонезависимого цифрового блока видеопамяти.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - аналого-цифровой преобразователь; 2 - видеовход; 3 - видеовыход; 4 - вход для подключения датчика тревоги; 5 - канал связи между центральным процессором и персональным компьютером; 6 - оперативное запоминающее устройство; 7 - устройство управления и индикации; 8 - центральный процессор; 9 - цифроаналоговый преобразователь; 10 - часы реального времени; 11 - электрически стираемое постоянное запоминающее устройство (флэш-память).

Энергонезависимый цифровой блок видеопамяти состоит из аналого-цифрового преобразователя 1, центрального процессора 8, цифроаналогового преобразователя 9, оперативного запоминающего устройства 6, устройства управления и индикации 7, электрически стираемого постоянного запоминающего устройства 11, канала связи 5 между центральным процессором 8 и персональным компьютером, входа 4 для подключения датчика тревоги, часов реального времени 10, видеовхода 3 и видеовыхода 2.

Аналого-цифровой преобразователь 1, центральный процессор 8 и цифроаналоговый преобразователь 9 соединены между собой последовательно.

К центральному процессору 8 подключены оперативное запоминающее устройство 6, устройство управления и индикации 7, электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 11, канал связи 5 с персональным компьютером, вход 4 для подключения датчика тревоги и часы реального времени 10.

Видеовход 2 соединен с аналого-цифровым преобразователем 1.

Видеовыход 3 подключен к цифроаналоговому преобразователю 9.

Аналого-цифровой преобразователь 1 предназначен для преобразования входного аналогового низкочастотного видеосигнала в цифровые данные.

Цифроаналоговый преобразователь 9 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. Среди основных функций можно отметить следующие: обработка команд управления от устройства управления и индикации 7 и сигнала с датчика тревоги, определение функции детектирования движения во входном видеосигнале, обработка цифрового потока от цифроаналогового преобразователя 9, передача цифровых данных из оперативного запоминающего устройства 6, электрически стираемого постоянного запоминающего устройства 11 и цифроаналогового преобразователя 9, служебных меток в цифровой поток от часов реального времени 10 и визуальную индикацию.

Оперативное запоминающее устройство 6 предназначено для хранения во внутреннем буфере промежуточных цифровых данных отснятых видеокадров.

Электрически стираемое постоянно запоминающее устройство 11 предназначено для энергонезависимого хранения цифровых данных, соответствующих видеокадрам, и для сохранения остальных настроек устройства.

Часы реального времени 10 осуществляют непрерывный счет времени, которое служит для идентификации записанных блоком видеопамяти видеокадров.

Устройство управления и индикации 7 предназначено, в частности, для ввода управляющих команд для центрального процессора 8 и индикации режимов работы блока видеопамяти.

Особенности работы блока видеопамяти представлены в описании способа обеспечения взаимодействия его функциональных элементов.

Способ обеспечения взаимодействия функциональных элементов энергонезависимого блока видеопамяти включает следующие режимы работы.

В первом режиме работы в аналого-цифровой преобразователь 1 через видеовход подают стандартный низкочастотный аналоговый видеосигнал, соответствующий регистрируемым видеокадрам.

Стандартный низкочастотный аналоговый видеосигнал преобразуют в цифровые данные, соответствующие видеокадру, в аналого-цифровом преобразователе 1 и посылают их в оперативное запоминающее устройство 6.

Посредством программы центрального процессора 8 в оперативном запоминающем устройстве 6 выявляют характерные для движения объектов различия между цифровыми данными, соответствующими предшествующим и последующим видеокадрам.

Посредством программы центрального процессора 8 осуществляют следующее.

Опрашивают вход 4 на наличие поступления сигнала с датчика тревоги.

Перезаписывают цифровые данные, соответствующие видеокадру, из оперативного запоминающего устройства 6 в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 11 при наличии, по меньшей мере, одного из следующих условий.

Первое. При поступлении с входа 4 в центральный процессор 8 сигнала о срабатывании датчика тревоги.

Второе. При выявлении различий межу цифровыми данными, соответствующими предыдущему и последующему видеокадрам.

При поступлении команды пользователя через устройство управления и индикации 7.

В процессе работы блока видеопамяти контролируют объем свободной памяти в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве 11 и определяют место для записи в него цифровых данных, соответствующих записываемому видеокадру.

К цифровым данным, соответствующим записываемому видеокадру, дописывают служебные метки в виде цифровой информации.

Цифровые данные, соответствующие записываемому видеокадру, перед передачей из оперативного запоминающего устройства 6 в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 11 сжимают программным способом.

Производят передачу цифровых данных, соответствующих видеокадру, со служебными метками из электрически стираемого постоянного запоминающего устройства 11 в цифроаналоговый преобразователь 9.

В цифроаналоговом преобразователе 9 формируют выходной низкочастотный аналоговый видеосигнал и подают его на видеовыход 3.

По программе центрального процессора 8 осуществляют опрос устройства управления и индикации 7.

Во втором режиме работы блока видеопамяти осуществляют поиск по служебным меткам цифровых данных, соответствующих видеокадрам, в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве 11.

Посредством программы через устройство управления и индикации 7 осуществляют следующие операции. На центральный процессор 8 подают команды изменения его настроек, отвечающих за режим записи и чтения цифровых данных, соответствующих видеокадру, в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве 11. Изменяют коэффициент компрессии этих цифровых данных в электрически стираемом постоянном запоминающем устройстве 11. Наносят и снимают служебные метки, запрещающие перезапись цифровых данных, соответствующих видеокадрам, записанных в электрически стираемое постоянное запоминающее устройство 11. Обеспечивают синхронизацию работы блока видеопамяти с персональным компьютером. Передают цифровые данные, соответствующие видеокадрам, в персональный компьютер и из него. Изменяют настройки центрального процессора 8, отвечающие за корректировку часов реального времени 10 и удаление цифровых данных, соответствующих видеокадрам, со служебными метками из электрически стираемого запоминающего устройства 11.

В обоих режимах работы блока видеопамяти осуществляют следующие действия. В центральном процессоре 8 обрабатывают команды от устройства управления и индикации 7. Посредством программы центрального процессора 8 производят смену внутренних команд, операций, флагов, констант, программ обработки данных и работы блока видеопамяти.

В частных случаях реализации способа используют служебные метки, относящиеся, во-первых, к их архивации, во-вторых, к причине перезаписи цифровых данных из ОЗУ в ЭСПЗУ, в-третьих, к номеру видеокадра и, в-четвертых, к дате и времени регистрации видеокадра.

В настоящее время блок видеопамяти производится и широко используется.